Центрувальний інструмент та спосіб його розміщення

1. Центрувальний інструмент, що містить корпус із встановленими в ньому елементом зі сферичною опорою та пружним елементом, який відрізняється тим, що елемент зі сферичною опорою 3 86932 Вказаний технічний результат досягається тим, що елемент з сферичною опорою зв'язаний одним кінцем з корпусом за допомогою штифтового з'єднання з можливістю в сукупністю з сферичною опорою самовстановлення в горизонтальній і вертикальній площинах, а на другому кінці він має різальні крайки, розміщені на сфері, які призначені для взаємодії з осьовим отвором. Поєднання елемента з сферичною опорою з корпусом за допомогою штифтового з'єднання, оформлення різальних крайок по сфері, які в такому вигляді компенсують вплив перекосу осей отвору і інструменту на зміщення центра різальної сфери з осі отвору, зменшує кількість сферичних пар в конструкції в порівнянні з найближчим аналогом і тим спрощує конструкцію. На Фіг.1 показаний загальний вигляд центрувального інструменту в перерізі, на Фіг.2 - схема розрахунку радіуса сфери різальної частини. Інструмент має корпус 1, пакет тарільчатих пружин 2, сферичну п'яту 3, елемент з сферичною опорою і різальними крайками 4, уловлювач 5, штифт 6. Зібраний інструмент монтується в шпинделі фрезерно-центрувального верстата, наприклад. Для сприймання моменту, що крутить, передбачена призматична шпонка 7, в осьовому напрямку інструмент фіксується за допомогою скосу на корпусі 1, гвинтів (гвинти розміщені в шпинделі) та гайок 8, 9. Пружини 2 і сферична п'ята 3 складені в ковпачку 10. Елемент 4 з'єднується з корпусом 1 за допомогою штифта 6 з можливістю самовстановлення в горизонтальній та вертикальній площинах. Різальні кромки мають форму сфери. Радіус сфери визначається діаметром попереднього осьового отвору в валу, шириною опірного пояска центрового отвору та кута конуса. Нижче наведений алгоритм для розрахунку радіуса сфери Rсф: ædö 2 Rсф= ç ÷ + (ОБ)2 ; KB=С*tg30°; ç2÷ è ø ОБ = d12 - d2 8C + C ; d1=d+2KB 2 В алгоритмі: d - діаметр отвору в заготовці; d1 - максимальний діаметр конічної поверхні центрового отвору; С - ширина опірної поверхні центрового отвору повздовж осі заготовки; ОБ - відстань від центра сфери різальних крайок до мінімального діаметра конічної поверхні центрового отвору. KB - піврізниця діаметрів "d1" та "d2". При розрахунках прийнято кут стандартного центрового отвору - 60°, отже трикутник BO1B1 правильний. Після виконання перетворень одержимо: 2 æ d2 - d2 ö C÷ d2 + ÷ + Rсф= ç 1 ç ç è 8C 2÷ ø 4 4 При використанні крайок сферичної форми відхилення геометрії центрового отвору від конічної поверхні розраховується по алгоритму: D=Rсф-ОГ; DB = C ; cos 30° 2 C æ DB ö ö 2 æ ОГ = Rcf2 - ç ç 2 ÷ ; D=Rсф- Rcf - ç 2 cos 30° ÷ ç ÷ ÷ è è ø ø 2 Тут: DB - ширина опірної поверхні центрового отвору повздовж твірної конуса ВО1В1. Приклад розрахунку Rсф та Δ при d=38мм, с=5мм. Одержимо: Rсф=23,781мм, Δ=0,17мм. В практиці при використанні деталей з одержаним центровим отвором сферична поверхня деформується і перетворюється в близьку до конічної. Відомий спосіб суміщення осі отвору з віссю шпінделя з ріжучим інструментом, який описаний [в книзі Смирнова В.К. "Токарь-расточник." М.:Высш.шк., 1 987, с.199-201.] Спосіб полягає в тому, що координацію інструмента відносно осі отвору здійснюють перед подальшою обробкою отвору шляхом переміщення столу з заготовкою в горизонтальній і вертикальній площинах, орієнтуючись на показання індикатора центрошукача. При виконанні операції суміщення центрошукач закріплюють на шпинделі і одне з плечей важеля центрошукача доводять до контакту з поверхнею отвору, а інше взаємодіє зі стрижнем індикатора. Якщо вісь отвору і вісь шпинделя співпадають, то при повороті шпинделя стрілка індикатора нерухома. При відхиленні стрілки виконують відповідні переміщення столу з заготовкою. При довгих отворах операцію виконують в двох перетинах отвору. Недоліком цього способу є те, що він трудомісткий, оскільки при базуванні заготовки від чорнових поверхонь потрібна індивідуальна установка кожної заготовки. Тому цей спосіб непридатний в умовах крупносерійного та масового виробництва. Передбачуваний винахід спрямований на спрощення технології виготовлення центрових отворів в заготовках з осьовим отвором. При реалізації способу може бути отриманий технічний результат, який виражається в підвищенні продуктивності виготовлення центрових отворів. Вказаний технічний результат досягається тим, що орієнтацію різальних крайок відносно осі отвору забезпечують можливістю самовстановлення в двох площинах, а перекіс осі отвору та осі інструмента компенсують сферичною конфігурацією різальної інструментальної крайки центруючого інструмента. Гарантоване розміщення різальних крайок інструменту відносно осі отвору за рахунок самовстановлення інструменту в 2-х площинах; сферичної конфігурації piзальних крайок суттєво скорочує час на суміщення осей і тим самим підвищує продуктивність операції виготовлення центрових отворів. 5 86932 Реалізація способу за допомогою запропонованого центрувального інструмента здійснюється наступним чином. Вал-заготовку з осьовим отвором закріплюють за необроблений зовнішній діаметр на фрезерноцентрувальному верстаті, наприклад. Осі різних заготовок приймають неоднакове положення. Після цього інструмента, що обертається, надається осьова подача шпинделів. Уловлювач 5, виконаний у вигляді конуса, забезпечує попадання різальних крайок в отвір вала і в подальшому елемент з сферичною опорою і різальними крайками маючи можливість перемі Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 6 щуватись в двох площинах, само-встановлюється в отворі по сфері. При цьому різальні крайки, які розміщені на інструментальній сферичній поверхні, завдяки своїй формі завжди розміщується симетрично відносно осі отвору незалежно від зміщення осей шпинделя і заготовки та їх переміщення. При обробці партії валів через похибки базування механічну обробку центрового отвору будуть виконувати різні ділянки сфери інструмента, проте розміри хорди цих ділянок будуть однакові. Центр сфери буде завжди знаходитись на осі отвору. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601