ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ НАСТРОЙКИ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ

Полезная модель относится к оснастке для металлорежущих станков и может быть использована для настройки на размер обработки режущих инструментов, используемых, в основном, в инструментальных наладках станков с числовым программным управлением (ЧПУ) и агрегатных станков.
В современном оборудовании при обработке широкого спектра деталей резанием на станках с ЧПУ и/или агрегатных станках довольно часто используются режущие инструменты (резцы, сверла, концевые фрезы и пр.), имеющие элемент настройки их на размер (диаметр, глубина) обработки. Широкое распространение получил элемент настройки, выполненный в виде регулировочного винта, ввинченного в резьбовое отверстие держателя инструмента. В таких инструментах вращением регулировочного винта и фиксацией его в заданном положении осуществляют настройку вылета (длины) инструмента. Настройку инструмента осуществляют как непосредственно на станке, так и вне станка на специально разработанных для этой цели приспособлениях. Проведение настройки инструментов вне станка наиболее предпочтительно. Это сокращает время настройки, особенно в случае необходимости регулировки вылета инструментов, работающих по одному технологическому циклу, например, инструментальных головок агрегатных сверлильно-расточных станков, а также повышает точность настройки.
Известно устройство для настройки резца, выполненное в виде корпуса с осевым отверстием, заканчивающимся кольцевой расточной, в которую вставлен толкатель, выполненный Т-образного сечения, причем меньшим диаметром толкатель размещен в осевом отверстии корпуса, а большим - в расточке. На конце меньшего диаметра толкателя надета пружина с упором одним торцом в дно расточки, а другим - в выступ толкателя. На торце большего диаметра толкателя установлена катушка индуктивности с сердечником. Катушка соединена с аналогово-цифровым преобразователем (АЦП), который соединен с системой ЧПУ. Катушка индуктивности поджата к толкателю гайкой, имеющей осевое отверстие, через который пропущен сердечник.
На корпусе установлен датчик положения со щупом, расположенным в осевом отверстии корпуса соосно с толкателем. Резцедержатель с настраиваемым резцом установлен на суппорте станка.
Для проведения настройки резца устройство крепят посредством кронштейна к станине станка. Датчик положения соединяют с системой ЧПУ станка. Включением суппорта станка перемещают резцедержатель в положение, при котором резец расположен напротив сердечника. Устройство подготовлено к работе.
Для проведения настройки резца включают привод подачи станка, который перемещает резцедержатель до касания вершины резца с сердечником. Сердечник, двигаясь с большой скоростью в катушке, создает в ней ЭДС, которая поступает в АЦП, где преобразуется в цифровой сигнал системы ЧПУ, служащий для переключения перемещения суппорта на медленную скорость. С этой скоростью резец двигается до тех пор, пока толкатель своим концом меньшего диаметра не надавит на щуп датчика положения, сигнал которого останавливает привод. Действительные значения координат вершины инструмента подаются в систему ЧПУ и сравниваются с заданными в программе, по результатам сравнения определяется величина коррекции. После отвода резца из рабочей зоны устройства пружина возвращает толкатель в исходное положение.
(см. патент РФ №2205727, кл. B23B 25/06, 2003 г,).
В результате анализа известного устройства необходимо отметить, что для проведения настройки резца, установленного в суппорте станка, устройство устанавливается на станок, что не всегда удобно. При проведении настройки инструмента станок находится в нерабочем положении и функционирует в наладочном режиме, что снижает рабочее время и увеличивает вспомогательное. Кроме того, настройка резца осуществляется не регулировкой его размера, а введением коррекции в программу обработки детали, что снижает точность настройки резца, а также ограничивает область использования устройства только станками, оснащенными ЧПУ.
Известно приспособление для настройки инструмента, содержащее корпус с выполненными на нем базирующими элементами, предназначенными для установки приспособления на инструментальную плиту, установленную на корпусе стойку, на которой с возможностью поворота смонтирована планка, на планке имеется держатель с втулкой, предназначенной для установки индикатора с измерительным наконечником.
В корпусе размещена втулка, содержащая эталонную торцовую поверхность. Во втулке размещен с возможностью осевого перемещения измерительный шток, контактирующий торцом с измерительным наконечником индикатора.
Для проведения настройки инструмента приспособление базирующими элементами размещают на инструментальной плите. После этого устанавливают измерительный шток на необходимый размер при помощи универсальных измерительных средств, например концевых мер, и настраивают индикатор на «0». Осевым перемещением втулки в корпусе приспособления выставляют ее эталонную торцовую поверхность в одну плоскость с торцом измерительного штока. Предварительно фиксируют втулку в корпусе, и после повторной проверки совпадения торцовой поверхности и торца измерительного штока, втулку фиксируют окончательно.
Контроль настраиваемого размера осуществляют подводом торца измерительного штока к режущей кромке инструмента, при этом противоположный торец измерительного штока контактирует с измерительным наконечником индикатора, фиксирующего отклонения настраиваемого размера от заданного. Осуществляют регулировку инструмента на заданный размер
(см. патент РФ на полезную модель №66998, кл. B23B 5/06, 2007 г. - наиболее близкий аналог).
В результате анализа конструкции известного приспособления необходимо отметить, что оно, как и заявленное, обеспечивает настройку инструментов вне станка, а также использует для настройки эталоны - концевые меры. Однако область применения данного приспособления весьма узка, так как планка, на которой устанавливается индикатор, не имеет возможности регулировки своего положения по высоте, а, следовательно, оно может быть использовано для настройки инструментов очень узкого диапазона размеров. Использование для проведения настройки приспособления двух эталонных поверхностей - торца измерительного штока и торца втулки, которые необходимо расположить строго в одной плоскости, снижает точность настройки за счет наличия погрешности относительного положения упомянутых выше торцов, а, кроме, того, их выставка занимает довольно много времени, что снижает производительность обработки.
Техническим результатом настоящей полезной модели является создание простого и удобного в эксплуатации приспособления, обеспечивающего оперативную по времени настройку на размер с высокой точностью широкого спектра режущего инструмента.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в приспособлении для настройки режущего инструмента, содержащем основание, на котором установлена стойка, индикатор и держатель, новым является то, что оно снабжено установленным на стойке с возможностью перемещения по ней и фиксации в заданном положении ползуном, установленной на нем с возможностью поворота гильзой, на которой установлен держатель, установленным на держателе корпусом, в котором размещен индикатор, и гильзой для настраиваемого инструмента, установленной на втулке, расположенной в отверстии, выполненном в основании, при этом в корпусе установлен подпружиненный относительно него упор, имеющий возможность контакта посредством одного своего торца с настраиваемым инструментом, а другого - с измерительным наконечником индикатора. Втулка и гильза для настраиваемого режущего инструмента могут быть выполнены сменными, а на основании по окружности могут быть выполнены дополнительные отверстия, в которых с возможностью съема установлены втулки, для размещения в каждой их них гильзы для настраиваемого режущего инструмента.
Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых
- на фиг. 1 - приспособление для настройки режущего инструмента, вид сбоку в разрезе в процессе его наладки на размер с использованием эталонов;
- на фиг. 2 - приспособление, вид сверху;
- на фиг. 3 - приспособление для настройки режущего инструмента, вид сбоку в положении настройки резца.
Приспособление для настройки режущего инструмента содержит основание 1, в центральной части которого закреплена стойка 2. На стойке 2 с возможностью перемещения и фиксации в заданном положении установлен ползун 3.
На одном конце ползуна 3 выполнена отбортовка «А», в которую ввинчен стопорный винт 4, а другом его конце имеется наружная резьбовая часть, на которую навинчивается гайка 5, имеющая радиальное резьбовое отверстие, для стопорного винта 6.
На ползун 3 до контакта торцом с отбортовкой «А» с возможностью поворота надета гильза 7 с радиальным отверстием на ее образующей. В данное отверстие вставлен держатель 8, выполненный в виде упругого разрезного кольца с отбортовками 9, имеющими отверстия для зажимного винта 10. В держателе размещен корпус 11, имеющий осевое отверстие, в нижней части которого установлен подпружиненный относительно корпуса упругим элементом 12 упор 13, имеющий снизу пяту (позицией не обозначена), предназначенную для контакта с настраиваемым инструментом или эталоном, а его верхний торец имеет возможность контакта с измерительным наконечником индикатора 14, устанавливаемого на корпус 11.
На основании 1, предпочтительно через равные промежутки, по окружности могут быть выполнены отверстия, в которых с возможностью съема установлены сменные втулки 15. На втулках имеют возможность установки с возможностью съема сменные гильзы 16 для настраиваемого режущего инструмента, в нижней части которых имеются упоры 17, а в верхнюю съемно вставлена сменная втулка 18
Приспособление работает следующим образом.
Работу приспособления рассмотрим на примере настройки длины (вылета) расточного резца инструментальной головки агрегатного станка (фиг. 3).
Перед проведением настройки осуществляют калибровку приспособления, для чего на корпус 11 устанавливают индикатор 14 до контакта его штока с упором 13. Ползун 3 перемещают по стойке 2 в верхнее положение и фиксируют в нем стопорным винтом 4. В отверстие основания 1 устанавливают сменную втулку 15 заданного диаметра, а на нее устанавливают гильзу 16 для настраиваемого режущего инструмента. В отверстие гильзы 16 на упор 17 устанавливают эталон 19, имеющий длину, на которую необходимо настроить резец. Поворачивают на ползуне гильзу 7 до тех пор, пока пята упора 13 не окажется примерно на одной оси с эталоном. Раскрепляют стопорный винт 4 и перемещают ползун 3 по стойке 2 вниз до тех пор, пока пята упора 13 не войдет в соприкосновение с торцом эталона 19. Момент их контакта определяют по стрелке индикатора 14. Перемещением ползуна по стойке 2 обеспечивают положение стрелки индикатора «0», после чего поворачивают гильзу 7 относительно ползуна 3 и удаляют из втулки 15 эталон. Приспособление настроено и готово к работе.
Устанавливают в гильзу 16 втулку 18, отверстие которой соответствует форме резцедержателя, но выполнено такого размера, что подлежащий регулировке резец 20 с регулировочным винтом 21 свободно проходит через него. Во втулку 18 устанавливают резец до контакта его режущего элемента с упором 17, после чего поворачивают гильзу 7 относительно ползуна 3 в положение, при котором совпадают оси пяты упора 13 и регулировочного винта 21. Упор 13 при этом контактирует с торцом регулировочного винта 21. Вращают регулировочный винт 21 до тех пор, пока стрелка индикатора 14 не установится на «0». Процесс настройки закончен. Поворачивают относительно ползуна гильзу 7 и удаляют из гильзы 16 резец 20.
Весьма существенным для заявленного решения является то, что в нем осуществляется установка корпуса 11 по высоте, что обеспечивает регулировку инструментов широкой гаммы размеров по длине, а также позволяет выставить упор 13 при настройке приспособления в точно заданное положение, что повышает точность настройки инструмента. Существенным является также и то, что на основании выполнено несколько отверстий под втулки 15. Это позволяет осуществлять регулировку за один установ нескольких резцов, имеющих одинаковый вылет, что часто необходимо для агрегатных инструментальных головок или много инструментальных станков с ЧПУ. Это существенно расширяет область использования приспособления, а также сокращает время наладки и повышает ее точность. Приспособление также обеспечивает настройку и разных типов инструментов, например, на фиг. 1 показано приспособление для настройки вылета резца (по эталону 19) и концевого инструмента, например, сверла или фрезы (по эталону 22).
Используя сменные втулки 15 и 18, а также гильзы 16, каждая из которых выполнена под установку определенного типа и размера инструмента, обеспечивается наладка широкого спектра инструментов различных размеров.