Пристрій для фрезерування криволінійних профілів і пазів

Корисна модель відноситься до області машинобудування і може бути використаний при обробці (фрезеруванні або розкрою) криволінійних профілей і пазів без використання копірів. Відомі пристрої і верстати, що містять стіл для подовжньої подачі деталей і супорт (бабку) з інструментом [див. книгу И.А.Др ужинський "Методи обробки складних поверхонь", М.-Л., 1961 р., стр. 350, 356, 362, 364; описи до авторських посвідчень № 86888, № 88230], у яких необхідна подача інструменту на виріб забезпечується за допомогою шарнірно-важельних механізмів - побудувачів, наприклад кривошипів [див. ту ж книгу, стр. 350, фіг. 208 ; стр. 364, фіг. 219], куліс [стр. 356, фіг 213 б; стр. 362, фіг. 218] чи шарнірних чотирьохланників [стр. 361, фіг. 217]. У цих пристроях рух ланок механізмів-побудувачів пов'язаний з рухом столу за допомогою проміжніх редукторів, що ускладнює їхню конструкцію. Відомі також пристрої, у яких стіл подовжньої подачі виробу безпосередньо (без проміжних редукторів) пов'язаний з ланкою механізму-побудувача за допомогою шарніру (див. ту ж книгу, стр. 350, фіг. 208; стр. 356, фіг. 213 б). Однак у цих пристроях рух направляючої ланки механізму-побудувача передається на супорт (бабку), що несе інструмент, через копіювальний прилад і механізмів керування верстата, що також ускладнює його конструкцію. Крім того, діапазон утворених форм профілів у цих верстатах обмежений колами ( стр. 350, фіг. 208) і сімейством конхоїд Нікомеда [стр. 356, фіг. 213]. Найбільш близьким до запропонованного по технічній сутності є верстат для фрезерування криволінійних пазів, накреслених по тангенсоїді [див. ту ж книгу, стр. 362, фіг. 218], що містить стіл для подовжньої подачі заготівки, бабку, несучу шпиндель із фрезою, та механізм подачі інструмента на виріб, виконаний у виді тангенсного кулісного механізму. У цьому пристрої рух столу з заготівкою забезпечує поворот куліси через систему редукторів, що ускладнює його конструкцію. Крім того, діапазон форм фрезеруємих пазів обмежений кривими типу тангенсоїд. Задачею пропозиції є спрощення конструкції і розширення діапазону форм відтворення профілів і пазів. Поставлена задача розв'язується таким чином, що в пристрої є стіл для подовжньої подачі заготівки і супорт, встановлений на поперечних напрямних і несучих фрезу з приводом, механізм подачі супорта виконаний у вигляді куліси, шарнірно пов'язаної зі столом, і забезпечений важелем, шарнірно закріпленим на регулювальній планці і маючим повзун, що о хоплює кулісу, причому супорт забезпечений цапфою, що входить у проріз куліси. Оскільки вказані відмінні ознаки відсутні у найближчому аналогу пропоноване технічне рішення відповідає критерію "новизна". Ознака наявності куліси, що забезпечує подачу інструмента на виріб, відомий у найближчому аналогу ( див. посилання), де шарнір куліси встановлений на нерухомій опорі і поворот куліси відбувається через систему редукторів, що значно ускладнює конструкцію. Проріз куліси охоплює повзун, що пов'язаний з бабкою, який несе інструмент, через копіювальний прилад і механізм слідкуючого пристосування верстата, і це також ускладнює конструкцію. При цьому діапазон утворених профілів обмежений кривими типу тангенсоїд. У пропонованому рішенні шарнір куліси встановлений на рухомому столі, а проріз куліси охоплює цапфу, встановлену безпосередньо на супорті, що спрощує конструкцію. При цьому поворот куліси забезпечується за допомогою важеля, шарнірно закріпленого на регулювальній планці, що дозволяє розширити діапазон форм утворених профілів і пазів. Ознака введення важеля, пов'язаного з кулісою за допомогою повзуна, відома у кулісних механізмах [див. I.I. Артоболевський "Ме ханізми в сучасній техніці", М., 1971, т.2, стр. 35 № 963; стр.54, № 1000], де забезпечується необхідний закон повороту куліси. Однак ці механізми не забезпечують утворення криволінійних профілів. У пропонованому пристрої важіль з повзуном, що охоплює кулісу, здійснює поворот куліси при русі столу, що в сполученні з цапфою, закріпленої на супорті і яка входить в проріз куліси, забезпечує необхідну подачу інструмента на виріб. Завдяки такому виконанню, куліса впливає безпосередньо на цапфу супорта, що забезпечує поперечне переміщення супорта при повздовжньому переміщенні столу з виробом (це спрощує конструкцію пристрою). Встановлення на регулювальній планці важеля з повзуном, що охоплює кулісу, дозволяє розширити діапазон форм криволінійних профілів і пазів. Таким чином у пропонованого пристрою з'являється властивість утворення широкого діапазону різних форм криволінійних профілів і пазів при простоті конструкції і наладки, що не збігається з властивостями, та відмінними ознаками у відомих рішеннях і це дозволяє зробити висновок: пропоноване технічне рішення відповідає критерію "істотні відмінності". На фіг.1 зображена конструктивна схема пристрою (вид у плані). Пристрій містить основу з поздовжніми напрямними 1 для столу, поперечними напрямними 2 для супорта і приводом столу 3. На поздовжніх напрямних 1 встановлений стіл 4 з виробом 5, а на поперечних напрямних 2 встановлений супорт 6, що несе привід з інструментом 7 і цапфу 8. На столі 4 шарнірно закріплена куліса 9, яка входить в зачеплення з повзуном важеля 10, шарнірно встановленого на регулювальній планці 11, при цьому проріз куліси 9 охоплює цапфу 8 супорта. Шарнір важеля 10 виконаний переставним з можливістю його перестановки і закріплення на регулюючій планці 11 з параметром "е" Довжина важеля "r" також може регулюватися шля хом перестановки і закріплення повзуна. Пристрій працює в такий спосіб: При подовжній подачі столу 4 з виробом 5 (від приводу 3) куліса 9, взаємодіюча з важелем 10, повертається і забезпечує через цапфу 8 поперечне переміщення супорту 6, що несе фрезу з приводом 7. При цьому фреза обробляє чи вирізає на виробі 5 криволінійний профіль чи паз, викресленим по різним кривим 4-го порядку, які виражені загальним рівнянням: r2(х2+у2)=(ху-е х+а у)2 Форма криволінійного профілю або пазу залежить від трьох параметрів пристрою: а - відстань між поперечними напрямними 2 та регулювальною планкою 11; e - відстань до шарніра важеля 10; r - довжина важеля 10. Змінюючи ці параметри, можна отримати безліч профілей різної форми. Так, в приватному випадку, встановив е = 0, о тримаємо криві 4-го порядку: r2(x2+y2)=y2(x+a)2, відомі під назвою "криві з дотикаючимися вузлами". Якщо встановити r=а, то пристрій налаштовується на утворення широкого сімейства кривих 3-го порядку по рівнянню: r2x=x(y-е) 2+2rу(у-е). Якщо прийняти r=0, тобто встановити повзун ричага 10 на його шарнірі, то пристрій налаштовується на обробку профілей, викреслених по кривим 2 - порядку: ху-е х+ay=0, тобто по гіперболам. Таким чином, пристрій дозволяє обробляти або вирізати широкий діапазон різної форми профілей та пазів по кривим 2-го, 3-го, 4-го порядків, що являється його перевагою в порівнянні з відомими технічними рішеннями. Ефективність пристрою обумовлена тим, що обробка ведеться без дорогокоштуючи х копіювальних станків, станків з ЧПУ, без використання копірів та шаблонів, що значно економить робочий час.