УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФРЕЗЕРОВАНИЯ НА ТРУБАХ УЗКИХ ПРОПИЛОВ
DEVICE FOR MILLING OF NARROW NOTCHES ON PIPES

Изобретение относится к области обработки металлов резанием, в частности к устройствам для фрезерования на поверхности металлических труб, применяемых для магистральных трубопроводов, узких (0,1…0,3 мм) пропилов, имитирующих трещины.
Трубы с пропилами, имитирующими трещины, используются для исследования их долговечности и прочности, а также для оценки разрешающей способности диагностических устройств, предназначенных для выявления трещин в трубах в процессе их эксплуатации.
Наиболее близким, принятым за прототип является устройство для нанесения узких пропилов, состоящее из рамы с двумя цилиндрическими направляющими, по которым с помощью ходового винта может перемещаться каретка с закрепленной на ней фрезерной головкой, содержащей корпус, шпиндель с дисковой фрезой и приводом. Такое устройство позволяет наносить пропилы, ориентированные вдоль направляющих рамы, т.е. вдоль оси трубы, на которой закреплена рама (см. патент США №3388414 от 18.06.1968 г.).
Однако такая конструкция не позволяет наносить на поверхности трубы узкие пропилы в плоскости, перпендикулярной оси трубы. Это обстоятельство существенно сужает диапазон прочностных испытаний, проводимых на трубах, используемых в магистральных нефтепроводах.
Предложено устройство для фрезерования на трубах узких пропилов, устанавливаемое на поверхности трубы, содержащее раму с двумя цилиндрическими направляющими, каретку, перемещающуюся по направляющим рамы с помощью ходового винта и привода, узел фрезерной головки с дисковой фрезой, шпинделем и приводом, отличающееся тем, что на каретке горизонтально установлена ось, перпендикулярная направлению перемещения каретки, на оси с возможностью качания установлена серьга, снабженная рычагом, ось которого перпендикулярна оси качания серьги, на конце которого закреплен корпус фрезерной головки.
Заявляемое устройство позволяет производить нанесение узких пропилов, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси трубы.
Описываемое устройство изображено на фиг.1, а на фиг.2 показана фрезерная головка.
Как видно из фиг.1, устройство состоит из рамы 1 с двумя цилиндрическими направляющими 2, по которым может перемещаться каретка 3. Каретка взаимодействует с ходовым винтом 4, снабженным приводом 5. Рама с кареткой закреплена на обрабатываемой трубе 6 с помощью элементов крепления 7 (ими могут быть цепи или ленты, натягиваемые винтами и гайками) и опирается на опоры 8.
На каретке 3 жестко закреплена горизонтальная ось 9, перпендикулярная направлению перемещения каретки по направляющим 2. На этой оси с возможностью качания установлена серьга 10, в которой выполнено цилиндрическое отверстие, ось которого перпендикулярна оси качания 9. В этом отверстии установлен рычаг 11, на конце которого закреплен корпус фрезерной головки 12 с приводом 13, шпинделем 14 и дисковой фрезой 15.
На корпусе фрезерной головки 12 с помощью оси 16 установлен опорный ролик 17. Ось ролика закреплена параллельно оси шпинделя фрезы в ползуне 18, который может перемещаться в направляющих 19, установленных на корпусе фрезерной головки 12. Ползун 18 и направляющие 19 соединены микрометрическим устройством 20.
Устройство работает следующим образом. С помощью элементов крепления 7 устройство закрепляется на обрабатываемой трубе 6 так, чтобы каретка 3 находилась в крайнем положении, а опорный ролик 17 под весом фрезерной головки касался поверхности трубы в начальной точке прорезаемого пропила. При этом микрометрическое устройство должно быть отрегулировано так, чтобы фреза 15 не касалась поверхности трубы 6. В этом положении включается привод 13 вращения фрезы и регулированием микрометрического устройства 20 ползун 18 с опорным роликом 17 перемещается относительно корпуса фрезерной головки до касания фрезой поверхности трубы. Дальнейшим регулированием положения опорного ролика устанавливается глубина прорезаемого пропила. При включении привода 5 ходового винта 4 происходит перемещение каретки 3 по направляющим рамы и подача фрезы по поверхности трубы на требуемую длину пропила. Усилие прижима опорного ролика к поверхности трубы должно быть больше усилия резания.
Как было указано, описанное устройство позволяет осуществлять пропилы, расположенные в плоскости, перпендикулярной оси трубы.