Пристрій для осцилюючого свердління композиційних матеріалів

Реферат: UA 113101 U UA 113101 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі обробки матеріалів різання, а саме осцилюючого свердління композиційних матеріалів. Відомий пристрій подібного призначення у вигляді механічного інструмента для розрізання кісткових тканин [1]. Даний пристрій містить корпус з приводом, пилу, закріплену в тримачі, що установлюється в корпусі, а також механізм відновлення рухів, що виконаний у вигляді ексцентрикового вала, установленого в корпусі на опорах катання, забезпечений другим тримачем пили та має два ексцентрики з протилежними ексцентриситетами, пов'язаними із тримачем пили. Тримач пили виконаний у вигляді вилки-шпинделя, що встановлена з можливістю взаємодії з першим ексцентриком. Другий тримач пили виконаний у вигляді патрона, встановленого в вилці, яка пов'язана із другим ексцентриком; при цьому патрон має фіксатор кріплення пили. Фіксатор установлений з можливістю зворотно-поступального переміщення в патроні та має щонайменше дві протилежні шпильки для фіксації пили. У даному аналогу застосований осцилюючий та реверсивний рух пили. Як найближчий аналог, прийнятий за прототип, вибраний пристрій [2], в якому осцилюючий рух застосовується до свердла. Відомий пристрій містить корпус з приводом та механізм відновлення руху свердла, як інструмента для реверсивної обробки отворів. В ньому механізм відновлення руху свердла являє собою пару: рухоме зубчасте колесо - рухома зубчаста рейка, які забезпечують двоспрямований рух інструмента з частотою, відповідною частоті обертання шпинделя свердлильного верстата, на якому закріплений пристрій за рахунок хомута. Прототип має наступні недоліки. По-перше, завищені масо-габаритні параметри внаслідок застосування зубчастих передач, а саме зубчасто-рейкової передачі для перетворення поступального руху в обертальний; по-друге, зайва кількість опор кочення (для шпинделя з інструментом, зубчастих коліс планетарного механізму з нерухомим зубчастим вінцем та сателітом, водила з поєднаним рухомим зубчастим колесом); по-третє, неможливість автоматичного регулювання і управління процесом свердління. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення пристрою для осцилюючого свердління композиційних матеріалів шляхом встановлення на шпинделі ротора, який взаємодіє із статором, виконаним з двох жорстко зв'язаних з корпусом частин різної полярності, а корпус з'єднаний з пінолем або виконує функції піноля з поступальним рухом, що дозволяє досягти технічний результат - зменшення масо-габаритних параметрів і трудомісткості виготовлення при автоматичному регулюванні і управлінні процесом свердління. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої, який містить корпус з приводом та механізмом відновлення руху свердла, як інструмента для реверсивної обробки отворів, з частотою, відповідною частоті обертання шпинделя, на якому, згідно з корисною моделлю, жорстко встановлений ротор для передачі крутного моменту від статора, виконаного з двох частин різної полярності з можливістю забезпечення двоспрямованого зворотно-поступального руху, при цьому ці частини жорстко зв'язані з корпусом, а корпус з'єднаний з поступально рухомим пінолем верстата або виконує функції піноля з поступальним рухом свердла, в якому задня частина виконана у вигляді циліндричного лінійного електроприводу подачі. Завдяки вилученню зубчастих передач і їх заміни електромеханічними системами досягається бажаний технічний результат. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де зображено на: фіг. 1 - принципова схема електромеханічної системи пристрою для осцилюючого свердління на вертикальносвердлильному верстаті, фіг. 2 - принципова схема варіанта електромеханічної системи пристрою для осцилюючого свердління за допомогою дриля. Запропонований пристрій містить корпус 1 (фіг. 1), приєднаний до піноля 2 верстата 3 за допомогою гвинтів 4. Всередині корпусу 1 розташований шпиндель 5 на опорах кочення 6, 7. На кінці шпинделя 5 закріплений свердлильний затискний патрон 8 для спеціального реверсивного свердла 9 для осцилюючої обробки полімерних композиційних матеріалів, наприклад по патенту України № 90542 [3]. Механізм відновлення руху свердла виконаний у вигляді жорстко встановленого на шпинделі 5 ротора 10 для передачі крутного моменту від статора, виконаного з двох частин 11 і 12 різної полярності з можливістю забезпечення двоспрямованого зворотнообертального руху (n, -n), причому ці частини жорстко зв'язані з корпусом 1. Пристрій працює наступним чином. При подачі струму на обмотку частини 11 (фіг. 1) статора виникає електромагнітне поле, яке взаємодіє з обмотками ротора 10 і таким чином змушує шпиндель 5 з свердлом 9 обертатися з необхідною частотою обертання n, a при подачі струму на обмотку частини 12 іншої полярності напрям обертання свердла 9 змінюється на протилежний з частотою -n. Поступальний рух свердла 9 здійснюється від приводу подач верстата (на фіг. 1 не показано) з необхідною подачею S, що визначається на підставі досліджень для різних умов 1 UA 113101 U 5 10 15 20 25 реверсивного дослідження [4]. Таке виконання пристрою доцільне при обробці малогабаритних деталей з композиційних матеріалів безпосередньо на верстаті з ЧПК. Для свердління отворів у крупногабаритних деталях або виробах альтернативним варіантом може бути використання удосконаленої електричного дриля (фіг. 2), в якій замість несучої системи верстата виконаний зовнішній корпус 13 з повздовжньою напрямною у вигляді шпоночного паза 14 під шпонку 15. Корпус 1 в даному випадку виконує функції піноля з поступальним рухом свердла 9 (подача S). Задня частина 16 піноля виконана у вигляді циліндричного лінійного електроприводу подачі, що містить ротор 17, жорстко зв'язаний з задньою частиною 16 і корпусом 1, і статор 18, жорстко зв'язаний зсередини з зовнішнім корпусом 13. Для надійної роботи при свердлінні отворів в крупногабаритних деталях або виробах з композиційних матеріалів поза верстатів, наприклад, в авіабудуванні або будівництві, в запропонованому дрилі передбачений упор-насадка 19, прикріплений гвинтами 20 до зовнішнього корпусу 13, а система керування, як складова мехатронної системи (на фіг. 2 не показана), розміщена в рукоятці 21. Запропонований пристрій з мінімальними масо-габаритними параметрами, автоматичним регулюванням і управлінням процесом свердління підвищує ефективність точної обробки отворів у композиційних матеріалах, дозволяє уникнути розшарування та розкошлатування волокон матеріалу. Джерела інформації: 1. Деклараційний патент України на винахід № 29152А. Механічний інструмент для розрізання кісткових тканин. Глоба О.В., Корбут Є.В., Кулев Г.Д. / МПК А61В17/14, 1998. 2. Патент України на винахід № 106463. Пристрій для осцилюючого свердління композиційних матеріалів. Глоба О.В., Булах І.О. / МПК G01L 3/18, В23В 41/16, B29L 9/00, заявл. 30.01.2014, опубл. 10.04.2014, бюл. № 16, 2014. 3. Патент України на корисну модель № 90542. Глоба О.В., Булах І.О. / МПК G01L 3/18, В23В 41/16, B29L 9/00, заявл. 30.01.2014, опубл. 26.05.2014, бюл. № 10, 2014. 4. Булах І.О., Глоба О.В. Забезпечення якості отворів при свердлінні вугле- та склопластиків ПЖ. "Технологические системы". - К.: УкрНДІАТ, 2014. - № 4. - С. 66-74. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Пристрій для осцилюючого свердління композиційних матеріалів, що містить корпус з приводом та механізм відновлення руху свердла, як інструмента для реверсивної обробки отворів, з частотою, відповідною частоті обертання шпинделя, який відрізняється тим, що на шпинделі жорстко встановлений ротор для передачі крутного моменту від статора, виконаного з двох частин різної полярності з можливістю забезпечення двоспрямованого зворотно-обертального руху, причому ці частини жорстко зв'язані з корпусом, а корпус з'єднаний з поступально рухомим пінолем верстата або виконує функції піноля з поступальним рухом свердла, в якому задня частина виконана у вигляді циліндричного лінійного електроприводу подачі. 2 UA 113101 U 3 UA 113101 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4