CS251174B1

CS251174B1 - Device for openings' chip sinking

Info

Publication number: CS251174B1
Application number: CS851555A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Kolouch; Rudolf Melichar; Rudolf Nemecek
Original assignee: Stanislav Kolouch; Rudolf Melichar; Rudolf Nemecek
Priority date: 1985-03-06
Filing date: 1985-03-06
Publication date: 1987-06-11
Also published as: CS155585A1

Abstract

fiešení ae týká konstrukčního uspořádání zařízení pro třískové zahlubování otvorů součástek, zvláště kovových, s využitím principu momentové spojky, fieší se jím problémy spojené se zakusováním vrtáků nebo zahlubovacích nástrojů při zahlubování otvorů v součástkách, při kterém dochází k protočení součástky a poranění rukou pracovníka, který je^ drží. Zařízení tyto nedostatky odstraňuje Jeho podstata spočívá v konstrukčním uspořádáni upínacího trnu, v něm uloženého radiálního kuličkového ložiska, vodícího kroužku, podložky, na kterých je uložena hřídel nesoucí stavěči matici a pojistný kroužek, mezi nímž a upínacím trnem je uložena rozpěrná pružina. Přitom strana vodícího kroužku přiléhá k radiálnímu kuličkovému ložisku je opatřena otvory, v nichž jsou umístěny kuličky, které zapadají do zahloubení vytvořeného v přilehle straně vnějšího kroužku radiálního kuličkového ložiska.the solution and relates to the structural arrangement countersinking equipment openings of components, especially metal, with use the principle of torque coupling with problems associated with biting drills or countersink tools at countersinking holes in components, at the part spinning and injuring the hands of a worker who is holding. The device removes these shortcomings Its essence lies in its structural arrangement of the clamping mandrel stored therein radial ball bearing guide the ring on which it is placed shaft bearing adjusting nut and locking a ring between which and the chuck is a spring is mounted. Yet side the guide ring is adjacent to the radial the ball bearing is provided with holes in which are placed balls that fit into the recess formed in the adjacent side of the outer radial ring ball bearing.

Description

Vynález se týká konstrukčního uspořádání zařízení pro třískové zahlubování otvorů součástek, zvláště kovových, s využitím principu momentové spojky.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the construction of a device for chipping the holes of components, particularly metal, using the principle of a torque coupling.

Při zahlubování otvorů řeznými nástroji, zejména vrtáky v kovových součástech různých tvarů o různé jakosti materiálů, dochází k jejich zakusování. Tento stav se vyskytuje zejména u zahlubovaných otvorů, jejichž průměry jsou větší jak 5 mm.When holes are cut with cutting tools, especially drills in metal parts of different shapes with different material qualities, they are bitten. This is particularly the case with countersunk holes with diameters greater than 5 mm.

K zahlubování otvorů se všeobecně používá vrtacích strojů, ponejvíce stolních vrtaček, jejichž vřetena jsou opatřena upínacími hlavičkami, do nichž se upínají vrtáky nebo speciálně upravené zahlubovací nástroje. Pokud se zahlubují otvory do průměru 5 mm, je možno provádět zahlubování jen v ruce bez použití upínacích přípravků, což je pohotové a také produktivnější. Jakmile jsou tyto otvory větší, je nutné dle bezpečnostních předpisů používat upínacích přípravků, aby nedocházelo k úrazům. Ty totiž vznikají zakousnutím vrtáku do zahlubovaněho otvoru součástky a jestliže je držena jen v ruce, dochází k rychlému otočení celé součásti v rukou pracovníka a jejími ostrými částmi k poranění rukou. Avšak i v případech, zahlubují-li se otvory menší, není jistota, že se vrták v součástce nezakousne a nezpůsobí zranění rukou. Tento stav je o to nebezpečnější, jestliže jsou součásti tvarované a různě ohýbané s množstvím více ostrých hran, výčnělků a pdobobných útvarů. Podíl na této skutečnosti také mají různé délky vrtáků, umístěné od základny vrtacíhostroje.Drilling machines are generally used for countersinking holes, in particular bench drills, whose spindles are provided with clamping heads into which drills or specially adapted countersinking tools are clamped. When holes up to 5 mm in diameter are countersunk, countersinking can only be done by hand without the use of fixtures, which is quick and productive. As soon as these holes are larger, it is necessary to use the fixtures according to safety regulations to avoid injuries. This is because the drill bit bites into the countersink hole of the component and if held only by the hand, the entire component is quickly rotated in the operator's hands and its sharp parts injure the hands. However, even when the holes are deepened, there is no certainty that the drill bit will not bite in the part and cause injury to the hands. This condition is all the more dangerous if the parts are shaped and bent differently with a plurality of more sharp edges, protrusions and ornamental formations. This is also due to the different lengths of drills located from the base of the drilling machine.

_yZ^Z _y Z ^Z

Tyto nevýhody v podstatě odstraňuje zařízení pro třískové zahlubování otvorů podle tohoto vynálezu s využitím principů momentové spojky, jehož podstata spočívá v konstrukčním uspořádání upínacího trnu, v něm uloženého radiálního kuličkového ložiska, vodícího kroužku, podložky, na kterých je uložena hřídel nesoucí stavěči matici a pojistný kroužek, mezi nímž a upínacím trnem je uloženaThese disadvantages are substantially eliminated by the chip-bore counters of the present invention utilizing the torque coupling principles of a clamping mandrel, a radial ball bearing, a guide ring, a washer on which a shaft supporting the adjusting nut and a locking nut is mounted. a ring between which and the mandrel is mounted

- 2 251 174- 2 251 174

Iřozpěrná pružina. Strana vodícího kroužku přilehlá k radiálnímu kuličkovému ložisku je opatřena otvory, v nichž jsou umístěny kuličky, které zapadají do zahloubení vytvořených v přilehlé straně vnějšího kroužku radiálního kuličkového ložiska.Suspension spring. The side of the guide ring adjacent to the radial ball bearing is provided with apertures in which balls are disposed which engage recesses formed in an adjacent side of the outer ring of the radial ball bearing.

Výhoda tohoto konstrukčního uspořádání především spočívá v zajištění bezpečné práce při zahlubování otvorů, a to všech průměrů a libovolné hloubce zahloubení. V případě zakousnutí vrtáku nebo zahlubovacího nástroje v součásti dojde k rozpojení náhonu vrtací hlavičky prostřednictvím konstrukčního uspořádání mezi vrtací hlavičkou a upínacím trnem, takže vrták či zahlubovací nástroj se přestane otáčet, čímž nehrozí nebezpečí poranění rukou. To znamená, že zařízení lze použít i v těch případech, kdy by bylo možné zahlubování otvorů součástí provádět v ruce, ale z bezpečnostních důvodů se požaduje, aby se součásti ^upínaly v upínacích přípravcích. Proto odstraněním upínacích přípravků se sníží výrobní náklady a kromě toho zahlubováním otvorů při držení součásti jen v ruce se zvýší produktivita práce.The main advantage of this construction is that it ensures safe work in countersinking holes of all diameters and any depth of countersinking. If the drill bit or countersink tool bites in the part, the drill head drive is disengaged by the design between the drill head and the chuck so that the drill or countersink stops rotating, thereby avoiding the risk of hand injuries. This means that the device can also be used in those cases where it would be possible to carry out part of the sinking of holes in his hands, but for safety reasons it is required that the parts ^at Pinal in the fixtures. Therefore, the removal of the fixtures reduces the manufacturing costs and, in addition, by countersinking the holes while holding the component only in the hand, labor productivity is increased.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na připojených výkr šech, na nichž obr. 1 představuje sestavu zařízení s částečným podélným řezem, obr. 2 nárys upínacího trnu, obr. 3 čelní pohled na upínací trn, obr. 4 detailní pohled na vnější kroužek ložiska v řezu, obr. 5 čelní pohled na vnější kroužek ložiska ze strany zahloubení a obr. 6 detailní čelní pohled na vodicí kroužek.1 is a partial longitudinal section of the device, FIG. 2 is a front view of the clamping mandrel, FIG. 3 is a front view of the clamping mandrel, FIG. FIG. 5 is a front view of the outer ring of the bearing from the recess side; and FIG. 6 is a detailed front view of the guide ring.

Zařízení sestává z upínacího trnu 1, hřídele 2 a vrtací hlavičky 11. Upínací trn 1^ je na jednom konci opatřen unašečera 4 pro uložení do vřetena vrtacího stroje, na druhém konci čelním vybráním 5, na ně navazujícím středním vybráním 6 a vnitř ním vybráním 7. Ve středním vybrání 6 je umístěn vnější kroužek 8 a vnitřní kroužek 10 radiálního kuličkového ložiska 9. Proti ppotočení v upínacím trnu 1 je vnější kroužek 8 opatřen na čelní straně přivrácené ke dnu středního vybrání 6 dvěma protilehlými výstupky 24 - viz obr. 4, 5. Zapadají do dna vybrání 25 provedeného napříč upínacím trnem 1, přes jeho čelní, střední a vnitřní vybrání 5, 6, 7 - viz obr. 2, 3. Proti axiálnímu posuvu je vnější kroužek 8 zajištěn šroubem 26 uloženým ve stěně upínacího trnu 1^ proti střednímu vybrání 6 a na vnější kroužek 8 dosedajícím. Vnitřní kroužek 10 se opírá o dorazový kolík 23 proThe device consists of a clamping mandrel 1, a shaft 2 and a drilling head 11. The clamping mandrel 1 is provided at one end with a carrier 4 for mounting in the spindle of the drilling machine, at the other end by a recess 5, adjoining a central recess 6 and In the central recess 6, an outer ring 8 and an inner ring 10 of the radial ball bearing 9 are located. Against rotation in the mandrel 1, the outer ring 8 is provided on the front side facing the bottom of the central recess 6 with two opposite projections 24 - see FIGS. They fit into the bottom of the recess 25 formed across the mandrel 1, through its front, middle and inner recesses 5, 6, 7 - see Fig. 2, 3. The outer ring 8 is secured against axial displacement by a screw 26 mounted in the wall of the mandrel 1. against the central recess 6 and the outer ring 8 abutting. The inner ring 10 rests on the stop pin 23 for

251 174 cházející kolmo hřídelem 2 a z obou stran zasahující do vnitřního vybrání 7 upínacího trnu K Vnější kroužek 8 a vnitřní kroužek 10 jsou umístěny na hřídeli 2 uložené v upínacím trnu 1. Na přesahujícím konci hřídele 2 je upevněna vrtací hlavička 11 pro uložení neznázorněného vrtáku nebo zahlubovacího nástroje. Na závitu 13 vytvořeném na hřídeli 2, v místech mezi vrtací hlavičkou 11 a upínacím trnem 1, je uložena stavěči matice 12. Na stavěči matici 12 dosedá pojistný kroužek 14. Proti pootočení je pojistný kroužek 14 zajištěn kolíkem 15 procházejícím podélnou drážkou 16 vytvořenou ve směru podélné osy hřídele 2. Na pojistný kroužek 14 dosedá rozpěrná pružina 17 umístěná na hřídeli 2. Její druhý konec dosedá na podložku 18 umístěnou v čelním vybrání 5 a uloženou na hřídeli 2. V čelním vybrání 5 a na hřídeli 2_ je uložen vodicí kroužek 19 / na který dosedá podložka 18. Na hřídeli 2 je vodicí kroužek 19 uložen prostřednictvím čtyřhranného otvoru 27 - viz obr. 6, nasazeného na čtyřhranu 28 hřídele 2 - viz obr. 1. Toto uložení zabraňuje pootáčení vodícího kroužku 19 na hřídeli 2. Podložka 18 a vodicí kroužek 19 jsou na hřídeli 2 uloženy suvně, a to ve směru její podélné osy, to je ve směru působení rozpěrné pružiny 17. Na straně vodícího kroužku 19, přilehlé k vnějšímu kroužku 8 radiálního kuličkového ložiska 9, jsou rovnoměrně vytvořeny otvory 20, v nichž jsou umístěny kuličky 21, v tomto případě tři po 120°. Proti kuličkám 21 jsou v přilehlé straně vnějšího kroužku 8 radiálního kuličkového ložiska 9 vytvořena jim odpovídající zahloubení 22.251 174 extending perpendicular to the shaft 2 and extending from both sides into the inner recess 7 of the mandrel K The outer ring 8 and the inner ring 10 are located on the shaft 2 housed in the mandrel 1. A drilling head 11 is mounted on the overhanging end 2. countersink tool. A set nut 12 is mounted on the thread 13 formed on the shaft 2 at the points between the drill head 11 and the mandrel 1. The set nut 12 bears against the set nut 12. The lock ring 14 is secured against rotation by a pin 15 passing through the longitudinal groove 16 The spring 14 is supported by a spacer spring 17 located on the shaft 2. Its other end bears on a washer 18 located in the front recess 5 and supported on the shaft 2. In the front recess 5 and on the shaft 2 a guide ring 19 / A guide ring 19 is mounted on the shaft 2 via a square bore 27 (see FIG. 6) fitted on the square 28 of the shaft 2 (see FIG. 1). This mounting prevents the guide ring 19 from rotating on the shaft 2. the guide ring 19 is mounted on the shaft 2 in the direction of its longitudinal axis, i.e. On the side of the guide ring 19 adjacent to the outer ring 8 of the radial ball bearing 9, holes 20 are formed uniformly in which the balls 21 are located, in this case three by 120 °. Opposite the balls 21, a corresponding recess 22 is formed in the adjacent side of the outer ring 8 of the radial ball bearing 9.

Popsané zařízení je prostřednictvím upínacího kužele upínacího trnu 1 umístěno v neznázorněném vřetenu vrtacího zařízení, např. stolní vrtačky. Před započetím práce se do vrtací hlavičky 11 upne vrták nebo zahlubovací nástroj a nastaví se síla předpětí rozpěrné pružiny 17, působící na kuličky 21 zapadající do spolupracujícíchzahloubení 22. Síla předpětí se nastaví otáčením stavěči matice 12 stlačující či uvolňující rozpěrnou pružinu 17, která přes podložku 18 a vodicí kroužek 19 tlačí kuličky 21 do zmíněného zahloubení 22 nebo je naopak uvolňuje. Síla předpětí potřebná pro žahlubování otvorů se určí na základě známých vlastností součásti, to je podle druhu použitého materiálu, v němž se provádí žahlubování, průměru otvoru a hloubky zahloubení.The described device is placed in the spindle of a drilling device (not shown), for example a table drilling machine, by means of a clamping cone of a mandrel 1. Prior to commencing work, a drill bit or countersink tool is clamped into the drill head 11 and the biasing force of the expanding spring 17 acting on the balls 21 engaging the cooperating recesses 22 is adjusted. The biasing force is adjusted by rotating the adjusting nut 12 compressing or releasing the expanding spring 17 and the guide ring 19 pushes the balls 21 into said recess 22 or releases them. The biasing force required for countersinking the holes is determined based on the known properties of the component, i.e., the type of material used in the countersinking, the hole diameter and the depth of the recess.

251 174251 174

Podle těchto známých vlastností se také určí moment síly, při kterém dojde k zakousnutí a podle toho se nastaví moment síly vyvolaný zmíněnou rozpěrnou pružinou 17 na kuličky 21.According to these known properties, the bite moment of force is also determined and the torque force exerted by said spring 17 on the balls 21 is adjusted accordingly.

Po tomto nastavení se nástroj uvede do rotačního pohybu vřetenem vrtacího stroje. Při něm je přenášen kroutící moment z upínacího trnu £ na spojení kuliček 21 se zahloubeními 22 a přes čtyřhranný otvor 27 na čtyřhran 28 hřídele 2 a dále na vrtací hlavičku 11 s vrtákem. Součást držená pracovníkem v rukou se přiloží zahlubovaným otvorem k vrtáku a vyvolaným tlakem na něj se provádí zahloubení. Jestliže síla nastaveného momentu předpětí rozpěrné pružiny 17 není překonána, není otáčení vrtací hlavičky 11 přerušeno a zahloubení je provedeno. Jestliže dojde k překonání nastaveného momentu předpětí rozpěrné pružiny 17 zakousnutím vrtáku v zahlubovacím otvoru, dojde k vyskočení kuliček 21 ze zahloubení 22, čímž je přerušen přenos kroutícího momentu z upínacího trnu £. Přitom se hřídel 2 včetně vrtací hlavičky 11 a vrtáku zastaví, takže upínací trn 1 se jen pootáčí na radiálním kuličkovém ložisku 9 a vodicí kroužek 19 po kuličkách 21 klouže. Po odstranění stavu, při kterém došlo k zakousnutí vrtáku, kuličky 21 opět zaskočí do zahloubení 22 vnějšího kroužku 8 radiálního kuličkového ložiska 9. Tím je opět obnoven přenos kroutícího momentu z vřetene vrtacího stroje, a tím i pracovní činnost, jak byla popsána.After this adjustment, the tool is rotated by the drill spindle. In this case, the torque is transmitted from the clamping mandrel 8 to the coupling of the balls 21 to the recesses 22 and through the square hole 27 to the square 28 of the shaft 2 and further to the drill head 11 with the drill bit. The part held by the operator in the hands is placed through the countersink hole to the drill bit and the counterbore is exerted under pressure. If the set biasing force of the spring 17 is not exceeded, the rotation of the drill head 11 is not interrupted and the recess is performed. If the set biasing torque 17 of the expanding spring 17 is overcome by biting the drill bit in the countersink bore, the balls 21 jump out of the recess 22, thereby interrupting the transmission of torque from the mandrel. In this case, the shaft 2, including the drill head 11 and the drill bit, is stopped so that the clamping mandrel 1 only rotates on the radial ball bearing 9 and the guide ring 19 slides on the balls 21. After the drill bit has been removed, the balls 21 snap back into the recess 22 of the outer ring 8 of the radial ball bearing 9. This again restores the torque transmission from the spindle of the drilling machine and thus the operation as described.

Vynálezu lze využít v mechanických provozech při třískovém zahlubování otvorů součástí.The invention can be used in mechanical operations for chipping the holes of parts.

Claims

Device for chip-boring holes, provided with a drill head for receiving a drill or counterboring tool, connected by a shaft to a clamping mandrel provided with a carrier for clamping into the spindle of a drilling machine, characterized in that the clamping mandrel (1) is provided on the side adjacent to the drill head (11). a front recess (5), a subsequent middle recess (6) and an inner recess (7), wherein an outer ring (8) and an inner ring (10) of the radial ball bearing (10) are located in the central recess (6) on the shaft (2). 9) and wherein the outer ring (8) is secured against rotation by a screw (26) mounted in the wall of the mandrel (1) against the central recess (6) and the inner ring (10) of the radial ball bearing (9) bears against the stop pin (23). ) passing through the shaft (2) and extending into the inner recess (7) of the clamping mandrel (1) and on the shaft (2) is set on the thread (13) a set nut ( 12), against which the anti-torsion ring (14) is secured by a pin (15) passing through the longitudinal groove (16) formed in the direction of the longitudinal axis on the shaft (2), and the circlip (14) bears a shaft (2), the other end of which bears on a washer (18) located in the front recess (5) and slidably mounted on the shaft (2) in the direction of its longitudinal axis and supported by the guide ring (19), also located in the front recess (5) and also slidably mounted on the shaft (2) via a square hole (27) mounted on a square (28) of the shaft (2), with the guide ring (19) adjacent the outer ring (8) of the radial ball bearing (9) the holes (20) are uniformly formed in which the balls (21) are located, and corresponding bores (9) are formed opposite the balls (21) in the adjacent side of the outer ring (8) of the ball bearing (9). (22).