CS238967B1

CS238967B1 - Combined tool bar for boring and facing

Info

Publication number: CS238967B1
Application number: CS8210135A
Authority: CS
Inventors: Augustin Gillern; Jiri Kadlec; Frantisek Stupka
Original assignee: Augustin Gillern; Jiri Kadlec; Frantisek Stupka
Priority date: 1982-12-31
Filing date: 1982-12-31
Publication date: 1985-12-16
Also published as: CS1013582A1

Abstract

Kombinovaná nástrojová tyč je určena k vyvrtávání a čelnímu soustružení mnohostenných obrobků, například odlitků motorových skříní. Podstata kombinované nástrojové tyče spočívá v tom? že dutinou vytvořenou uprostřed válcovitého tvaru telesa nástrojové t^če prochází čtvercový ovládací hřeben se šikmým ozubením, kde jednotlivá ozubení jsou v radiálních rovinách ovládacího hřebenu vzájemně úhlově pootočena a zabírají s vloženými hřebeny, určenými k posouvání příslušných válcových i hranolovitých kluzáků s obráběcími nástroji do operační plochy, přičemž čtvercový ovládací hřeben je veden systémem podpěrných vodítek umístěných v protilehlé poloáe proti vloženým hřebenům.The combined tool bar is intended for boring and face turning of polyhedral workpieces, for example engine housing castings. The essence of the combined tool bar is that a square control comb with oblique toothing passes through a cavity formed in the middle of the cylindrical shape of the tool bar body, where the individual toothings are mutually angularly rotated in the radial planes of the control comb and engage with the inserted combs intended for moving the respective cylindrical and prismatic gliders with machining tools into the operating surface, while the square control comb is guided by a system of support guides located in an opposite position to the inserted combs.

Description

(54)(54)

Kombinovaná nástrojová tyč pro vyvrtávání a čelní soustruženiCombination tool bar for boring and face turning

Kombinovaná nástrojová tyč je určena k vyvrtávání a čelnímu soustružení mnohostenných obrobků, například odlitků motorových skříní. Podstata kombinované nástrojové tyče spočívá v tom_? že dutinou vytvořenou uprostřed válcovitého tvaru telesa nástrojové t^če prochází čtvercový ovládací hřeben se šikmým ozubením, kde jednotlivá ozubení jsou v radiálních rovinách ovládacího hřebenu vzájemně úhlově pootočena a zabírají s vloženými hřebeny, určenými k posouvání příslušných válcových i hranolovitých kluzáků s obráběcími nástroji do operační plochy, přičemž čtvercový ovládací hřeben je veden systémem podpěrných vodítek umístěných v protilehlé poloáe proti vloženým hřebenům.The combined tool bar is intended for boring and face turning of multi-walled workpieces, such as motor housing castings. The essence of the combined tool bar is that _? that a square helical toothed control ridge extends through a cavity formed in the center of the tool-body cylindrical shape, where the individual toothings are angularly rotated relative to one another in the radial planes of the control ridge and engage the interposed ridges intended to move the respective cylindrical and prismatic gliders. The square control ridge is guided by a system of support guides located in the opposite half-way opposite the inserted ridges.

238 967238 967

Vynález se týká kombinované nástrojové tyče pro vyvrtávání a čelní soustružení mnohastěnných obrobků nástroji, umístěnými v nožových blokových držácích vsazených do kluzáků·BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a combination tool bar for boring and face turning polyhedral workpieces with tools positioned in knife block holders mounted in gliders.

U dosud známých provedení vyvrtávacích nástrojových tyčí používaných k opracování vícepřepážkových nebo mnohažebrových obrobků, mají vyvrtávací nástrojové tyče zpravidla tvar seříznutých vál cových ploch a ovládací hřebeny s kruhovým průřezem mají v místech kde zabírají s hřebeny kluzáků zeslabení do tvaru, umožňujícího vytvoření šikmých unášecích drážek, nebo stykových ploch s šikmým ozubením. Seříznutí válcových ploch na vnějším povrchu vyvrtávacích tyčí i zeslabení ovládacích hřebenů má nepříznivý vliv na pev nost hlavních dílů celého systému a rovněž ztěžuje způsob zatěsnění pohyblivých dílů proti vnikání chladící kapaliny a nečistot vznikajících při obrábění. Seříznutí ploch na povrchu vyvrtávacích tyčí rovněž omezuje možnost použití kontrolních dotykových měrek·In previously known embodiments of boring tool bars used for machining multi-barrier or multi-rib workpieces, the boring tool bars generally have the shape of truncated cylindrical surfaces and the control ridges of circular cross-section have weaknesses at the points where they engage the glider ridges to form oblique driving grooves; Helical contact surfaces. Cutting the cylindrical surfaces on the outer surface of the boring bars as well as weakening the control combs has an adverse effect on the strength of the main parts of the system and also makes it difficult to seal moving parts against the ingress of coolant and machining contaminants. Cutting surfaces on boring bar surfaces also limits the use of check gauges ·

Podstata kombinované nástrojové tyče pro vyvrtávání a čelní soustružení spočívá v tom, že v základním válcovém tělese tyče, je vytvořena osová dutina, kterou prochází ovládací hřeben čtvercového průřezu se šikmým ozubením, kde jednotlivá ozubení jsou v radiálních rovinách ovládacího hřebenu vzájemně úhlově natočena a jsou v záběru s jednotlivými vloženými hřebeny, určenými pro posouvání válcovitých kluzáků i dvoudílných kluzáků hranolovitého průřezu, opatřených noži, do operační polohy, přičemž ovládací hřeben je veden podpěrnými vodítky, umístněnými proti vloženým hřebenům, Čtvercový ovládací hřeben je současně v záběru i s dvojicí vložených hřebenů, posouvajících hranolovité dvoudílné kluzáky v jejichž vnitřních částech je vytvořeno tvarové vybrání pro jejich vzájemné vedení ve dvou k sobě kolmých rovinách. Ovládací hřeben čtvercového průřezu je uložen v tělese tyče a v zaváděcím čepu do hranolovitých kluzných ložisek, uzavřených krycími deskami,připevněnými šrouby a ovládán hydraulickým válcem pracovního vřeteníku.The essence of the combined tool bar for boring and face turning is that in the basic cylindrical body of the bar, an axial cavity is formed through which the control ridge of the square cross section with helical toothing is formed. engagement with the individual ridges intended to move the cylindrical and two-piece prismatic gliders provided with knives to the operative position, the control comb being guided by supporting guides placed against the inserted combs. The square control comb is simultaneously engaged with a pair of inserted combs moving prismatic two-piece gliders in whose inner parts a shaped recess is formed for their mutual guidance in two perpendicular planes. The control ridge of the square cross section is mounted in the bar body and in the guide pin in prismatic plain bearings, closed by cover plates, fastened with screws and controlled by the hydraulic cylinder of the work headstock.

238 987238 987

Hlavní výhody uspořádání kombinované nástrojové tyče pro vyvrtávání a čelní soustružení podle vynálezu spočívají v tom, že skladba nástrojové tyče umožňuje libovolné úhlové pootočení nožových držáků, například seřazením do postupové šroubovice, což příznivě ovlivňuje rovnoměrnost zatížení rotující nástrojové tyče i pracovního vřeteníku krouživými silami, vznikajícími z řezných odporů v jednotlivých opracovávaných vrstvách· Stejně i složky sil působící na ohyb nástrojové tyče se vzájemně protipůsobením snižují. Ovládací hřeben je proveden jako čtvercová broušená tyč s lichoběžníkovým, šikmo orientovaným, lepovaným ozubením s konstantním průřezem v celé délce, což umožňuje dokonalé technologické zpracování s vysokou přesností a kvalitou povrchu, a je záklardem pro dokonalé vedení ovládacího hřebenu ve všech pracovních vrstvách a v počátku i na konci uložení. Spoluzabírající hřebeny vložené do kluzáků vedených centrickými vodícími pouzdry nástrojové tyče, uspořádané tak, že úhlové pootočení nástrojových držáků o 90 stupňů, vytváří postupovou šroubovici zabírajících nožů, má příznivý vliv na rovnoměrnost opracování a na rozložení zatížení celého systému. Provedení kluzáků s přesnými lícovanými otvory pro vložené hřebeny, zapuštěné pod vnější obrysový tvar kluzáků o hodnotu vetší, než je dvojnásobná výška ozubení, zajišluje dodatečný přístup k hřebenům a tím i snadnou montáž a demontáž celé kombinované nástrojové tyče. Shodnost a osová symetričnost vedení kluzáků v nástrojové tyči umožňuje nej vhodnější volbu orientace osazení nástroji v jednotlivých pracovních vrstvách, jakož i vzájemnou kombinaci válcovitých a hranolovítých dvojdílných kluzáků. Podpěrná vodítka, kluzáky i zátky jsou provedeny s četnými otvory a drážkami pro rozvod mazacího oleje, jehož přítomnost zajišíuje dokonalé mazání celého systému a to především v exponovaných kluzných místech stykových a opěrných ploch. Společně s těsnícími manžetami a stěrači rohových styků hranolovitých ploch, zajišíují bezpečný chod celého zažízení. Blokové uspořádání nožových držáků umožňuje rychlou a jednoduchou výměnu opotřebených nebo poškozených nástrojů, za nové, předem seřízené obsluhou jednoúčelových strojů a automatických linek, kde lze tato zařízení vhodně využít a to i s přihlédnutím k použití tvrdokovových výměnných břitových destiček, umožňuj ící kontrolu a seřízení nožových držáků mimo stroj·The main advantages of the combination tool bar for boring and face turning according to the invention are that the tool bar composition allows for any angular rotation of the knife holders, for example by shifting into a progressive helix, favorably affecting the load uniformity of the rotating tool bar and the work headstock. Cutting resistances in the individual workpieces · Likewise, the force components acting on the bending of the tool bar are mutually counteracted. The control ridge is designed as a square ground rod with trapezoidal, oblique, glued toothing with a constant cross section over the entire length, allowing perfect technological processing with high precision and surface quality, and is the basis for perfect control of the control ridge in all working layers and at the beginning even at the end of the bearing. The co-engaging ridges inserted into the gliders guided by the centric guide sleeves of the tool bar, arranged such that the angular rotation of the tool holders by 90 degrees creates a progressive helix of the engaging knives, have a beneficial effect on machining uniformity and load distribution throughout the system. The design of the gliders with precision aligned holes for the inserted ridges recessed below the outer contour of the gliders by a value greater than twice the height of the toothing provides additional access to the ridges and thus easy assembly and disassembly of the entire combined tool bar. The consistency and axial symmetry of the glider guides in the tool bar allows the most appropriate choice of tooling orientation in the individual working layers, as well as a combination of cylindrical and prismatic two-piece gliders. Supporting guides, gliders and plugs are designed with numerous holes and grooves for lubricating oil distribution, the presence of which ensures perfect lubrication of the entire system, especially in exposed sliding points of contact and support surfaces. Together with sealing collars and corner wipers, they ensure safe operation of the whole device. The block arrangement of the knife holders enables quick and easy replacement of worn or damaged tools, for new, pre-adjusted operation of single-purpose machines and automatic lines, where these devices can be used appropriately, taking into account the use of carbide indexable inserts for inspection and adjustment of the knife holders off machine ·

Na připojených výkresech je na obr. 1 znázorněna operační stanice automatické linky na opracování zesílených nákružků žeber aIn the accompanying drawings, FIG. 1 shows an operating station of an automatic line for processing reinforced rib collars, and

- 3 238 337 stěn odlitků klikové skříně motoru nákladního automobilu s použitím kombinované nástrojové tyče. Na obr. 2 je nakreslen příčný řez vedený rovinou označenou A - A , což je osový řez válcovitým kluzákem a obr. 3 znázorňuje osový řez hranolovitým dvojdílným kluzákem, vedený rovinou označenou B - B .Na obr. 4 je řez vedený rovinou označenou C - C , což je uložení konce čtvercového ovládaoího hřebenu.- 3 238 337 crankcase casting walls of a truck engine using a combined tool bar. Fig. 2 is a cross-sectional view taken along the plane A - A, which is an axial section of a cylindrical glider; and Fig. 3 is an axial cross section of a prismatic two-piece glider taken along the plane B - B. C, which is the bearing of the end of the square control ridge.

Odlitek klikové skříně 24 podle obr. 1, lišící se délkou podle typu opracovávaných motorů, je založen svou dosedací plochou do upínací jednotky 23 tak, že osa opracovávaných otvorů v odlitku klikové skříně je kolmá k podélné ose automatické linky, ve které probíhá ope rační krokový posun obrobků od stanice ke stanici. Těleso 11 kombinované nástrojové tyče 10 osazené v přední části zaváděcím čepem 6 se zubovým unášečem 2» j® při opracovávání odlitku klikové skříně 24 zavedeno do dutiny rotuj ícího vodícího pouzdra % valivého uložení 8 a čelně spojeno šrouby s přírubou vřetena 2 pracovního vřeteníku 2· Přísun kombinované nástrojové tyče 10 do pracovní polohy,to je zajetí do vnitřního prostoru hlavního otvoru klikové skříně 24, zajišťuje posuvová jednotka 2, uložená na podstavci 30 pevně spojeném s linkovým ložem 29. Pracovní vřeteník 2 s vestavěným ozubeným převodem 22» poháněj ícím vřeteno 2 s pžedepjatým valivým uložením, roztáčí prostřednictvím unášecího kamenu, vsazeného do čelní plochy vřetena 2, kombinovanou nástrojovou tyč 10 a ta čelem zubového unášeče 2 vodicí pouzdro 2» podélně posuvné ve valivém uložení 8 podpěrné konsoly 2· Upínací háky 26 a zpevňovací zařízení 27 umístěné na silnostěnném odlitku brány 21» kotvené k linkovému loži 29. dotlačují přes soustavu hydraulicky ovládaných zpevňovacích čepů 28 odlitek klikové skříně 24 k dosedací ploše upínací jednotky 25.The crankcase casting 24 of FIG. 1, varying in length according to the type of machined engines, is formed by its bearing surface into the clamping unit 23 such that the axis of the machined holes in the crankcase casting is perpendicular to the longitudinal axis of the automatic moving workpieces from station to station. Body 11 of the combined tool bar 10 fitted in the front with an inserting pin 6 with a tooth grip 2 »j j during machining of the crankcase casting 24 is inserted into the cavity of the rotating guide sleeve% of the rolling bearing 8 and screwed to the spindle flange 2 The combination tool bars 10 are brought into working position, i.e., they are locked into the interior of the crankcase main opening 24, provided by a feed unit 2 mounted on a pedestal 30 rigidly connected to the line bed 29. Working spindle 2 with built-in gear 22 By means of a driving stone set in the face of the spindle 2, the combined tool bar 10 and the front face of the tooth carrier 2 rotate the guide sleeve 2 »longitudinally displaceable in the rolling bearing 8 of the support bracket 2 · Clamping hooks 26 and strengthening device 27 µm mounted on the thick-walled casting of the gate 21 »anchored to the line bed 29. pressurize the crankcase castings 24 to the bearing surface of the clamping unit 25 via a set of hydraulically actuated stiffening pins 28.

Válcovité provedení vnějšího povrchu tělesa 11 kombinované nástrojové tyče 10 i dutina procházející středem tyče jsou zřejmé z obr. 2, kde ovládací hřeben 12 čtvercového průřezu, se šikmým lichoběžníkovým ozubením, zabírá do hřebenu 21» zapuštěnému do vál covitého kluzáku 22» vedeného v centrických pouzdrech 22. Síly vznikající působením řezných odporů a od tahu hydraulického válce 2 /obr. 1/, vyvozujícího podélný posun ovládacího hřebene 12 se z hřebenového styku přenášej í do broušených kluzných stykových ploch pp^lpěmého vodítka 22» takže se v každé řezné rovině vymezuje možnost prohýbání ovládacího hřebene 12 a jeho torsní zkrucová238 987 ní na minimální nezbytně nutnou hodnotu. Válcovitý kluzák 17 s otvory pro průchod hřebenů 12 a 14 a podpěrného vodítka 13. je zatěs něn gumovými manžetami 35 a opatřen vybráním pro zavedení blokového nožového držáku 1 9, osazeného noži 20 s upnutými výměnnými břitovými destičkami 21 .The cylindrical design of the outer surface of the body 11 of the combined tool bar 10 and the cavity passing through the center of the bar are apparent from Fig. 2 where the square-shaped control ridge 12 with helical trapezoid engages the ridge 21 »embedded in the cylindrical glider 22» guided in centric bushes. 22. Forces due to cutting resistances and from the pull of the hydraulic cylinder 2 / fig. 1), which causes longitudinal displacement of the control ridge 12, is transferred from the ridge contact to the ground sliding surfaces of the guide rail 22, so that in each cutting plane the possibility of deflecting the control ridge 12 and its torsion twist 238 is minimized. The cylindrical glider 17 with openings for the passage of the ridges 12 and 14 and the support guide 13 is sealed with rubber sleeves 35 and provided with a recess for introducing a block knife holder 19, fitted with knives 20 with clamping indexable inserts 21.

Obdobné uspořádání je znázorněno na obr. 3, kde hranolovitým vybráním v tělese 11 kombinované nástrojové tyče 10 prochází lícovaný ostrohranný dvojdílný kluzák 1·8. s dvojicí vložených hřebenů 14» z vnějšku tyče 10 montážně přístupných, po vyjmutí krycích zátek 23. Kombinace přitahovacích 36 a odtlačovacích šroubů 21» zapuštěných do vložených hřebenů 14» umožňuje snadnou montáž či demontáž celého systému a správné seřízení vzájemných poloh jednotlivých blokových nožových držáků /obr. 2/ a nožů 20 v příslušných pracovních vrstvách obrábění.A similar arrangement is shown in Fig. 3, wherein a parallelepiped slider 1 · 8 passes through a prismatic recess in the body 11 of the combined tool bar 10. with a pair of intermediate ridges 14 »accessible from outside of the rod 10, after removal of the cover plugs 23. The combination of the tightening 36 and pushing screws 21» sunk into the intermediate ridges 14 »enables easy assembly or disassembly of the system and correct alignment of the individual block holders giant. 2 / and of the blades 20 in the respective machining working layers.

Z řezu znázorněném na obr.,4, vyplývá způsob vedení ovládacího hřebenu 12 čtvercovitého průřezu, v hranolovitém kluzném ložisku 22» uzavřenému krycí deskou 16 připevněnou šrouby 34.4 shows a method of guiding a control comb 12 of square cross-section, in a prismatic plain bearing 22 »closed by a cover plate 16 fastened with screws 34.

Kombinovaná nástrojová tyč provedená podle vynálezu, je vhodná pro využití zejména u strojů se zcela automatickým pracovním cyklem, přičemž lze využít možnosti vzájemně kombinovat vyvrtávání a čelní soustružení podle technologické potřeby. Elektrická polohová signalisace umístěná ve vřeteníku spolu s možností zajetí nožů s upnutými břitovými destičkami, pod úroveň vnějšího povrchu tělesa kombinované nástrojové tyče, při zahájení a dokončení pracovní operace, zajišíují bezpečnou činnost při nasazení ve zcela automatisováném provozu.The combined tool bar according to the invention is particularly suitable for use on machines with a fully automatic duty cycle, whereby the possibility of combining boring and face turning with each other according to technological needs can be utilized. The electrical position signaling located in the headstock, along with the possibility to drive the blades with clamped inserts, below the outer surface of the combined tool bar body, at the start and finish of the operation, ensure safe operation when deployed in fully automated operation.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION. ,, <pty ub 4 <nfJjnc) ei (i l

Combination tool bar, fastened by means of tightening screws to the head face of a workhead spindle flange, centered on a short steep cone and drilled by a prismatic driving stone set in the face of the spindle, guided by a guide sleeve bearing (11) of the combined tool bar (10), an axial cavity is formed through which the square-shaped control ridge (12) passes, with the helical toothing, wherein the individual teeth are angularly angled relative to each other in the radial planes of the control ridge (12) ridges (14) for the positional displacement of cylindrical gliders (17) or two-piece prismatic gliders (18) provided with knives (20) to an operational position, the control comb (12) being guided by support guides (13) opposite the ridges (14) ♦

Combination tool bar according to claim 1, characterized in that the pair of ridges (14) inserted in the prismatic two-piece gliders (18), in whose inner faces a shaped recess (32) is formed, engages the double-sided control comb (12). wherein the shaped recess of the glider faces (18) consists of prismatic protrusions and cavities which are in sliding contact with each other in two orthogonal planes.

Combination tool bar according to claim 1, characterized in that the control ridge (12) is mounted in the bar body (11) and in the insertion pin (6) in prismatic plain bearings (15) enclosed by cover plates (16) with fastening means (34) and connected to the hydraulic cylinder (4) of the work headstock (1).