ВИХРЕВАЯ РЕЗЬБОВАЯ ГОЛОВКА

Полезная модель относится к металлообработке и может быть использована при обработке наружных резьб с крупным шагом и червяков.
Известна вихревая резьбовая головка, выбранная в качестве ближайшего аналога, содержащая корпус с выполненным в нем, по крайней мере, одним пазом, размещенным в этом пазу и закрепленным при помощи деталей крепления, по крайней мере, одним режущим элементом, содержащим профилирующий участок, выполненный вдоль его меньшей стороны, при этом режущий элемент расположен радиально по отношению к обрабатываемой заготовке (Якухин В.Г., Ставров В.А. Изготовление резьбы: Справочник. - М.: Машиностроение, 1989. - стр.28, 29).
Обработка осуществляется при непрерывном вращении вихревой головки и заготовки и имеет высокую производительность.
К недостаткам аналога следует отнести нетехнологичность конструкции, что вызывает трудности при переточке режущих элементов. Переточка осуществляется по задней поверхности, по профильному участку, что требует высокой точности и ограничивает количество переточек. Переточка по передней поверхности в данном случае неэффективна, так как значительно сокращает срок эксплуатации инструмента по причине еще меньшего числа переточек. Кроме этого, в процессе обработки режущие элементы воспринимают изгибающие нагрузки от силы резания, что при обработке крупных резьб приводит к деформациям и вибрации. Во многих случаях это является ограничивающим фактором, не позволяющим увеличить режимы резания.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является упрощение переточки режущих элементов и увеличение числа возможных переточек за счет улучшения технологичности конструкции, а
также улучшение условий резания и исключение деформаций режущих элементов.
1
Указанная задача решается тем, что в вихревой резьбовой головке, содержащей корпус с выполненным в нем, по крайней мере, одним пазом, размещенным в этом пазу и закрепленным при помощи деталей крепления, по крайней мере, одним режущим элементом, имеющим профилирующий участок, последний выполняют вдоль большей стороны режущего элемента, расположенного тангенциально по отношению к обрабатываемой заготовке и имеющего возможность регулировки посредством выбранного из набора эксцентрика, который размещают в одном из конических отверстий, выполненных вдоль паза на корпусе, с возможностью контакта с торцем режущего элемента, при этом эксцентрики в наборе имеют постоянную величину эксцентриситета е, на которую различаются их радиусы, причем количество эксцентриков в наборе n определяют зависимостью:
1
n=а/2е,
где е - величина эксцентриситета;
а - расстояние между коническими отверстиями в плоскости паза на корпусе, которое определяют по формуле:
max
min
a=D/2-D/2+2e,
max
где D - максимальный диаметр эксцентрика в наборе;
min
D - минимальный диаметр эксцентрика в наборе,
при этом количество конических отверстий вдоль паза на корпусе определяют следующей зависимостью:
2
пер
n=l/а,
пер
где l - суммарная величина переточки режущего элемента.
Размещение в вихревой резьбовой головке режущих элементов тангенциально по отношению к обрабатываемой заготовке, в сочетании с выполнением профилирующего участка вдоль большей стороны режущего элемента позволит осуществлять их переточку по передней поверхности,
представляющей собой плоскость. При этом переточка по передней поверхности позволяет значительно увеличить число возможных переточек режущих элементов. Кроме этого, тангенциальное положение режущих элементов исключает изгибающую нагрузку от сил резания, что снижает деформации режущих элементов и их вибрацию. Возможность регулировки посредством эксцентрика, выбранного из набора и размещающегося в одном из конических отверстий, выполненных вдоль паза на корпусе, с возможностью контакта с торцем режущего элемента позволит осуществлять его регулировку в широком диапазоне на размер после переточки. При этом отверстия в корпусе выполнены с углом конусности, достаточным для самоторможения, что позволяет фиксировать эксцентрик после его разворота и выставки режущего элемента на размер.
Заявителю не известны вихревые резьбовые головки с указанной совокупностью существенных признаков и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, что подтверждает соответствие заявляемого технического решения условию «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:
фиг.1 - вихревая резьбовая головка (общий вид);
фиг.2 - расчетная схема;
фиг.3 - схема регулировки режущих элементов;
фиг.4 - схема обработки заготовки.
Вихревая резьбовая головка содержит корпус 1 с выполненным в нем, по крайней мере, одним пазом 2. В пазу 2 размещен и закреплен при помощи деталей крепления 3, по крайней мере, один режущий элемент 4, имеющий профилирующий участок, выполненный вдоль его большей стороны. Режущий элемент 4 расположен тангенциально по отношению к обрабатываемой заготовке с возможностью регулировки посредством эксцентрика 5. Вдоль паза 2 в корпусе 1 выполнены конусные отверстия с углом конусности, достаточным для самоторможения, и позволяющим
фиксировать эксцентрик 5 после его разворота и выставки режущего элемента на размер. Выбранный из набора эксцентрик 5 размещают в одном из конических отверстий 6 с возможностью контакта с торцем 7 режущего элемента 4. Эксцентрики в наборе имеют постоянную величину эксцентриситета е, на которую различаются их радиусы, причем количество эксцентриков 5 в наборе определяют зависимостью:
1
n=а/2е,
где е - величина эксцентриситета;
а - расстояние между коническими отверстиями в плоскости паза на корпусе, которое определяют по формуле:
max
min
a=D/2-D/2+2e,
max
где D - максимальный диаметр эксцентрика в наборе;
min
D - минимальный диаметр эксцентрика в наборе.
Количество конических отверстий 6 вдоль паза 2 на корпусе 1 определяют следующей зависимостью:
2
пер
n=l/а,
пер
где l - суммарная величина переточки режущего элемента.
Процесс работы вихревой резьбовой головки выглядит следующим образом. Заготовку устанавливают в центрах или патроне станка. Вихревую головку, развернутую на угол подъема резьбы, крепят на оправке и размещают в исходное положение. При этом оси заготовки и вихревой резьбовой головки не совпадают. После включения главного движения резания - вращения вихревой головки и движения круговой подачи - вращения заготовки, вихревой головке сообщается движение продольной подачи - перемещение вдоль оси заготовки, согласованное с круговой подачей. При этом режущие элементы 4 вихревой головки будут попеременно входить в контакт с заготовкой, и снимать серповидную стружку. После перемещения вихревой головки вдоль всего обрабатываемого участка резьба будет обработана полностью, вращение отключают и отводят вихревую головку. После переточки режущих элементов их регулировку
осуществляют посредством эксцентрика 5, выбранного из набора и размещающегося в одном из конических отверстий 6 корпуса 1. Размеры эксцентриков в наборе выбраны таким образом, что бы обеспечивать регулировку в пределах расстояния между коническими отверстиями 6. При большей величине переточки эксцентрик устанавливается в следующее отверстие 6. После разворота эксцентрика и выставки режущего элемента эксцентрик фиксируют в коническом отверстии.
В результате упрощена переточка режущих элементов, а также увеличено число возможных переточек за счет улучшения технологичности конструкции, кроме того, улучшены условия резания и исключена деформация режущих элементов.
Вихревая резьбовая головка может быть изготовлена на стандартном оборудовании с применением современных материалов и технологий.