ПЕРЕНОСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для металлообработки, в частности токарной обработки, цилиндрических и конических поверхностей, например хвостовиков валов и полуосей под посадку подшипников, полумуфт, втулок и т.п., при ремонте и восстановлении крупногабаритного оборудования без его демонтажа.
Известен переносной станок для проточки цилиндрической части вала по декларационному патенту Украины №62860А, МПК В23В 5/08, включающий переднюю подшипниковую опору, выполненную с возможностью закрепления на торце обрабатываемой детали и связанную с приводом, установленную соосно с ней заднюю опору, направляющие, закрепленные на передней и задней опорах, ходовой винт с приводом вращения и связанный с ходовым винтом резцедержательный суппорт. В известном станке задняя опора выполнена в виде плоского кольца, на котором закреплены опорные элементы, снабженные выдвижными штоками с роликами, взаимодействующими с поверхностью обрабатываемой детали. Резцедержательный суппорт закреплен на резцедержательной головке, выполненной в виде кольца и установленной на направляющих между передней и задней опорами. Вследствие такой конструкции резцедержательной головки в известном станке предусмотрено несколько ходовых винтов, которые закреплены на передней и задней опорах, взаимодействуют с резцедержательной головкой и снабжены приводом, кинематически связанным с приводом передней опоры и управляемым с помощью рычажного механизма.
Известный станок имеет сложную и металлоемкую конструкцию, что является недостатком для мобильного оборудования, поскольку вызывает неудобства и сложности переноски станка, установки его на обрабатываемую деталь и наладки, а также технического обслуживания станка. Выполнение в известном станке задней опоры с роликами, которые в процессе работы обкатываются по поверхности обрабатываемой детали, требует предварительной точной обработки поверхности, на которую устанавливается задняя опора, а также исключения попадания на эту поверхность механических и других загрязнений. В противном случае происходит некачественная обработка детали, может произойти заклинивание станка. Кроме того, в процессе эксплуатации станка ролики и роликовые узлы изнашиваются и требуют периодической замены. Конструкция задней опоры приводит также к увеличению необрабатываемой (мертвой) зоны под опорой, в связи с чем необходима дополнительная часть в обрабатываемой детали, сопряженная с обрабатываемой частью и имеющая такой же диаметр, для установки на нее, а не на обрабатываемую поверхность, задней опоры, что не всегда является возможным. Наличие нескольких ходовых винтов для перемещения резцедержательной головки с суппортом требует согласованности их вращения для исключения рывков и перекосов, влияющих на качество обработки поверхности, а неизбежный неравномерный износ ходовых винтов приводит к перекосу и заклиниванию станка и необходимости замены всех ходовых винтов. Сложная конструкция привода ходовых винтов и кинематическая связь с приводом устройства требует дополнительного обслуживания и необходимости замены деталей, вышедших из строя. Кроме того, конструкция известного станка не позволяет регулировать его в зависимости от длины обрабатываемой части детали, так как регулировку можно производить только переустановкой на направляющих задней опоры, а такая возможность ограничена длиной направляющих и ходовых винтов. Поэтому для обработки коротких хвостовиков валов требуются сменные направляющие и ходовые винты. А наличие в конструкции резцедержательной головки в виде жесткого кольца не позволяет переналаживать устройство на обработку конусных хвостовиков.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции переносного устройства для металлообработки, снижение его металлоемкости, упрощение монтажа, демонтажа, наладки и обслуживания, исключение некачественной обработки поверхности, расширение технологических возможностей, а также обеспечение универсальности переносного устройства.
Это достигается тем, что в переносном устройстве для металлообработки, включающем переднюю подшипниковую опору, выполненную с возможностью закрепления на торце обрабатываемой детали и связанную с приводом, заднюю опору, установленную соосно с передней подшипниковой опорой, направляющие, закрепленные на передней и задней опорах, ходовой винт с приводом вращения и связанный с ходовым винтом резцедержательный суппорт, задняя опора представляет собой подшипник, выполненный с возможностью закрепления на обрабатываемой детали с помощью фиксирующего механизма, установленного на внутреннем кольце подшипника, направляющие закреплены на наружном кольце подшипника задней опоры, ходовой винт и резцедержательный суппорт размещены на одной направляющей, а привод вращения ходового винта выполнен в виде обгонной муфты, установленной на ходовом винте и выполненной с возможностью поворота при вращении устройства.
Фиксирующий механизм задней опоры выполнен в виде радиально установленных отжимных винтов.
Ходовой винт связан с резцедержательным суппортом посредством ходовой гайки.
Обгонная муфта установлена на конце ходового винта со стороны передней опоры и выполнена с возможностью взаимодействия с упором, закрепленным на приводе.
Направляющие закреплены на передней и задней опорах с помощью разъемных хомутов.
С передней опорой разъемные хомуты соединены посредством радиально установленных кронштейнов, закрепленных на фланце, жестко установленном на подшипнике передней опоры.
Фланец выполнен с радиальными пазами для крепления кронштейнов, а хомуты с задней опорой и кронштейнами соединены с помощью фиксируемых шарниров.
Расстояние от оси вращения устройства до ближней к ней точки каждой направляющей превышает радиус зоны передней опоры.
Сущность заявляемого переносного устройства для металлообработки поясняется чертежом, на котором показан вид устройства сбоку.
Переносное устройство для металлообработки содержит переднюю опору 1 с приводом 2, заднюю опору 3, направляющие 4, ходовой винт 5, резцедержательный суппорт 6.
Передняя опора 1 включает полуось 7, на которой размещен подшипник 8. К заднему торцу полуоси 7 прикреплена рама 9, на которой установлен привод 2. Вал привода 2 связан с корпусом подшипника 8 посредством, например, зубчатой передачи 10. На торце полуоси 7 установлен переходной фланец 11 со съемным резьбовым пальцем 12. Для юстировки передней опоры 1 переходной фланец 11 снабжен радиально установленными отжимными винтами 13, взаимодействующими с боковой поверхностью полуоси 7, а полуось 7 - отжимными винтами 14, взаимодействующими с торцевой поверхностью фланца 11.
На корпусе подшипника 8 закреплен фланец 15 с радиальными пазами 16. К фланцу с помощью крепежа, размещаемого в пазах 16, прикреплены радиально установленные кронштейны 17.
Задняя опора 3 расположена на расстоянии от передней опоры 1 и соосно с ней. Задняя опора 3 представляет собой узкий подшипник, например качения. Для установки задней опоры 3 на деталь и юстировки она снабжена фиксирующим механизмом в виде радиально установленных отжимных винтов 18, закрепленных на внутреннем кольце 19 подшипника.
Направляющие 4 закреплены на передней 1 и задней 3 опорах с помощью разъемных хомутов 20 и 21. Хомуты 21 установлены на наружном кольце 22 подшипника задней опоры 3 посредством шарниров 23, фиксируемых в необходимом положении. Хомуты 20 установлены на кронштейнах 17 посредством шарниров 24, фиксируемых в необходимом положении. Оси шарниров 23 и 24 размещены перпендикулярно оси вращения устройства.
Направляющие 4 расположены так, что расстояние от оси вращения устройства до ближней к ней точке каждой направляющей 4 превышает радиус зоны передней опоры 1.
На разъемных хомутах 20 и 21 одной из направляющих 4 закреплены подшипниковые корпуса 25, в которых установлен ходовой винт 5. На этой же направляющей 4 размещен резцедержательный суппорт 6, связанный с ходовым винтом 5 с помощью ходовой гайки 26.
На конце ходового винта 5 со стороны передней опоры 1 закреплена обгонная муфта 27. Обгонная муфта 27 снабжена подпружиненным флажком 28 и ограничителем 29. На корпусе привода 2 на кронштейне 30 закреплен упор 31 для взаимодействия с флажком 28 при вращении устройства. Кронштейн 30 установлен с возможностью переустановки на корпусе привода 2.
Работает переносное устройство для металлообработки следующим образом.
Устройство размещают на обрабатываемой части детали 32 и закрепляют с помощью резьбового пальца 12, который устанавливают в резьбовое отверстие в торце детали 32, и отжимных винтов 18. В случае, если отверстие в торце детали 32 отсутствует, переходной фланец 11 приваривают к торцу обрабатываемой детали 32. В этом случае резьбовой палец 12 изначально во фланец 11 не устанавливается. Производят юстировку устройства в осевом направлении с помощью отжимных винтов 14 и в радиальном направлении с помощью отжимных винтов 13 и 18. В суппорте 6 закрепляют режущий инструмент 33. Включают привод 2, и через зубчатую передачу 10 вращение передается корпусу подшипника 8 передней опоры 1 и далее направляющим 4 и наружному кольцу 22 подшипника задней опоры 3.
При вращении устройства флажок 28 обгонной муфты 27 периодически входит во взаимодействие с упором 31, отклоняется, одновременно поворачивая ходовой винт 5 вокруг своей оси, и после выхода из взаимодействия с упором 31 под действием пружины возвращается в исходное положение до упора в ограничитель 29. Ходовой винт 5 вращается вокруг своей оси, перемещая при этом ходовую гайку 26 с суппортом 6 и резцом 33.
Для обработки конических поверхностей, например конических хвостовиков, наладку устройства производят так. В радиальных пазах 16 фланца 15 расслабляют крепеж и перемещают кронштейны 17 в сторону оси вращения устройства до расчетного радиусного положения хомутов 20. Благодаря шарнирам 23 и 24 хомуты 21 и 20 поворачиваются, и направляющие 4 занимают положение, параллельное обрабатываемой конической поверхности.
Для наладки устройства для обработки коротких хвостовиков расслабляют соединения разъемных хомутов 20 и перемещают их по направляющим 4 в сторону задней опоры 3 на расчетное расстояние, после чего стягивают разъемы хомутов 20. Также в случае необходимости на корпусе привода 2 переустанавливают кронштейн 30, но так, чтобы упор 31 взаимодействовал с флажком 28 обгонной муфты 27.
Предлагаемое переносное устройство имеет простую конструкцию, малый вес, легко монтируется, демонтируется и обслуживается, обеспечивает качественную обработку детали. Использование подшипника в качестве задней опоры значительно уменьшает необрабатываемую зону, что позволяет устанавливать устройство непосредственно на обрабатываемую часть детали, причем без предварительной подготовки поверхности для юстировки задней опоры. В случае необходимости установки задней опоры на часть детали, следующую за обрабатываемой частью, также не требуется производить дополнительную подготовку поверхности под установку задней опоры. Возможность простой переналадки устройства на обработку конусных поверхностей и коротких хвостовиков делает устройство универсальным.