Przedmiotem wynalazku jest tokarka do precyzyjnego, wibracyjnego nacinania gwintu, umozliwiajaca uzyskiwanie wysokiej wydajnosci obróbki na materialach trudnych do skrawania, takich jak stal nierdzewna, tytan i miedz berylo¬ wa.W przypadku nacinania gwintu za pomoca narzedzia skrawajacego na powierzchni materialu trudnego do skra¬ wania, takiego jak stal nierdzewna, tytan lub miedz berylowa, przykladowo w cylindrze ze stali nierdzewnej o srednicy zewnetrznej 10 mm lub mniej i ogrubosci scianki 0,5 mm lub mniej, z zastosowaniem znanych sposobów obróbki, koncówka narzedzia skrawajacego ulegnie zuzyciu po obro¬ bieniu 40—50 pólwyrobów i konieczna jest jej wymiana.Ponadto dla uzyskania okreslonych wymiarów koncowych potrzeba 7—8 operacji skrawania. Takie nacinanie gwintu jest zatem malo wydajne w produkcji.Ponadto, nawet przy takich warunkach obróbki, przy któ¬ rych nacinanie gwintu mozliwe jest w pojedynczej operacji skrawania, konieczne jest przeprowadzanie skrawania wy¬ konczajacego rzedu przynajmniej kilkudziesieciu mikro¬ metrów ze wzgledu na stabilnosc wymiarów i dokladnosc ksztaltu.Jeszcze inna trudnosc polega na tym, ze przy zwyklym, konwencjonalnym nacinaniu gwintu, w przypadku gdy na przyklad wykonuje sie w pojedynczej operacji skrawania gwinty M 30 o skoku 1,5 mm na stali nierdzewnej glówna skladowa sily oporów skrawania jest rzedu wielkosci w przy¬ blizeniu 230 kG. Aby wytrzymac tak duze opory mechanizmy napedzania suportu poprzecznego przytrzymujacego na¬ rzedzie skrawajace i wózka posuwu lub suportu, oraz pod¬ lo 25 30 trzymka lub mechanizm mocujacy narzedzie skrawajace musza miec duza wytrzymalosc i sztywnosc. W zwiazku z tym odnosne czesci konstrukcyjne lub cala maszyna musza byc duze i ciezkie.Celem wynalazku jest opracowanie tokarki wibracyjnej do precyzyjnego nacinania gwintu, zdolnej do dokladnego nacinania w jednej operacji skrawania gwintów o okre¬ slonym ksztalcie i wymiarach na materialach trudnych do skrawania, przy równoczesnym znacznym przedluzeniu zywotnosci narzedzia skrawajacego. Wymiary i sztywnosc suportu, suportu poprzecznego i mechanizmu przytrzy¬ mujacego narzedzie skrawajace oraz potrzebna moc nape¬ dzania walka glównego powinny byc przy tym zmniejszone, a cala tokarka powinna byc mniejsza i lzejsza od znanych tokarek.Cel ten osiagnieto wedlug wynalazku przez to, ze wibra¬ cyjna tokarka do precyzyjnego wibracyjnego nacinania gwintu, w której pólwyroby sa pojedynczo doprowadzane przez podajnik do uchwytu mocujacego pólwyrób przy jednym koncu walka glównego wprawiajacego uchwyt w ruch obrotowy, a precyzyjne nacinanie gwintu realizo¬ wane jest na kazdym pólwyrobie za pomoca narzedzia skrawajacego zamontowanego na podtrzymce wspartej na ruchomym wózku, którego ruchy sa sterowane za pomoca urzadzenia sterowania wózka, charakteryzuje sie tym, ze ruchomy wózek zawiera suport, przemieszczajacy sie w ruchu wspólnym z walkiem glównym w kierunku wzdluz osi walka glównego z predkoscia odpowiadajaca skokowi nacinanego gwintu oraz zawiera suport poprzeczny poru¬ szajacy sie prostopadle do kierunku ruchu suportu, przy 136 900136 900 3 czym podtrzymka zamontowana na suporcie poprzecznym jest wyposazona w przechylna rame sluzaca do wspierania " narzedzia skrawajacego, która to przechylna rama jest za¬ montowana na ppdtrzymce w przestawnym polozeniu wzgle¬ dem podtrzymki, umozliwiajac zmiane polozenia koncówki . narzedzia skrawajacego, a ponadto na suporcie poprze¬ cznymzamontowany jest wibrator sprzegniety z narzedziem *" skrawajacymi oraz wprawiajacy go w drgania podczas na¬ cinania gwintu.Korzystnie wibrator jest wibratorem ultradzwiekowym, wywolujacym przynajmniej drgania zginajace, prodstopadle do osi narzedzia skrawajacego.Koncówka narzedzia skrawajacego jest pochylona- pod katem równym katowi wzniosu gwintu i jest ruchoma w kierunku do góry i do dolu. Narzedzie skrawajace jest osa¬ dzone w przechylnej ramie w miejscach wezlów drgan wzdluz kierunku wzdluznego narzedzia skrawajacego, gdzie amplituda drgan jest zerowa, przy czym koncówka skrawa- jaca tego narzedzia znajduje sie w miejscu maksymalnej amplitudy drgan. Ruchomy wózek ma urzadzenie sterujace zawierajace pierwszy mechanizm i drugi mechanizm, kazdy zlozony z krzywki i palca wodzacego, zamontowanych na suporcie poprzecznym, przy czym pierwszy mechanizm stanowi mechanizm sterowania skrawania, dzialajacy pod¬ czas etapu nacinania gwintu, a drugi mechanizm stanowi mechanizm sterowania powrotu, dzialajacy podczas etapu powrotu po zakonczeniu przez narzedzie skrawajace naci¬ nania gwintu. Walek glówny jest sprzegniety ze sruba po¬ ciagowa w celu poruszania suportu, za pomoca skrzynki przekladniowej, majacej sprzeglo obrotu do przodu i sprze¬ glo obrotu wstecznego, pracujace na przemian, aby zmieniac kierunek obrotów sruby pociagowej, przy czym sprzegla sa polaczone z lacznikami krancowymi uruchamianymi przez przemieszczajacysiewózek.Suport poprzeczny jest sprzegniety z co najmniej jednym silownikiem pneumatycznym zamontowanym na suporcie i sterowanym sygnalami z laczników krancowych urucha¬ mianych przez przemieszczajacy sie wózek.Wynalazekjest dokladniej opisany na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przyklad wykonania tokarki wedlug wynalazku w widoku z góry, z niektórymi czesciami w przekroju poziomym, fig. 2 — tokarke w czesciowym widoku z boku w kierunku pokazanym strzalkami II—II na fig. 1, fig. 3 — czesci wspierajace narzedzie skrawajace w widoku z przodu, fig. 4 — tokarke w widoku z boku w kierunku pokazanym strzalkami IV—IV na fig. 3, fig. 5 — schemat zamocowania czlonu klinowego pokazanego na fig. 4, fig. 6 — narzedzie skrawajace w widoku z boku w powiazaniu z wykresem przebiegu fali dla przedstawienia stanów drgan w róznych miejscach narzedzia, fig. 7 — po¬ chylone zamocowanie narzedzia skrawajacego, fig. 8a, 8b i 8c kierunki drgan narzedzia skrawajacego, a fig. 9 przed¬ stawia droge ruchu suportu poprzecznego tokarki.W opisie kierunki lewy i prawy nazwano w odniesieniu do fig. 1, natomiast kierunki przedni i tylny odpowiadaja kierunkom do dolu i do góry na fig. 1. Kierunkiem wzdluz¬ nym nazwano kierunek równolegly do osi wrzeciona gló¬ wnego tokarki.Pokazana na fig. 1 tokarka N wedlug wynalazku do precyzyjnego nacinania gwintów ma wrzeciennik 1 do przy¬ trzymywania i obracania obrabianego przedniotu (pólwy¬ robu), na przyklad zbiorniczka wiecznego pióra, ruchomy wózek 3 usytuowany naprzeciw wrzeciennika 1 po jego prawej stronie i sluzacy do przytrzymywania narzedzia 4 skrawajacego, urzadzenie 4 do sterowania ruchów wózka 3 oraz urzadzenie przekladniowe 5 do sterowania ruchu po¬ suwu suportu.Wrzeciennik ma walek glówny 6 wsparty obrotowo przez^ 5 lozyska 8 w podporze 7 i obracany przez silnik napedowy (nie pokazano). Walek glówny 6 ma ksztalt rury i wspiera przy swym koncu uchwyt z tuleja zaciskowa 9 zamontowany na tym walku. W tym uchwycie zaciskowym 9 obrabiany przedmiot 10 jest trzymany tak, zejego zewnetrzny lub prawy 10 koniec wystaje nieco do przodu i na zewnatrz uchwytu.W przypadku, gdy obrabiany przedmiot ma ksztalt rury z cienka scianka uchwyt zaciskowy 9 wyposazony jest we¬ wnatrz w pierscien 11 w ksztalcie litery C, przez który obra¬ biany przedmiot 10 jest przytrzymywany wspólosiowa 15 wzgledem walka glównego 6.Surowiec na obrabiane przedmioty 10 podawany jest da magazynku lub zsuwni 12 umieszczonej po lewej stronie wrzeciennika i. Kiedy nowy pólwyrób 10 ma byc dopro¬ wadzony do polozenia obróbki, wówczas najnizszy pólwy- 20 rób 10 w zsuwni 12 jest przepychany przez wnetrze glów¬ nego walka 6 za pomoca popychacza 16, który wykonuje ruch posuwisto-zwrotny wspólosiowo wzgledem walka glównego, tak ze pólwyrób zostaje doprowadzony do polo¬ zenia w uchwycie zaciskowym 9. Pólwyroby 10 w zsuwni 12 25 sa wyprowadzane pojedynczo, a popychacz 16 i zsuwnia 12 tworza urzadzenie doprowadzajace pólwyroby.Z lewej strony wrzeciona glównego 6 umieszczony jest cylinder 13 uruchamiajacy uchwyt zaciskowy, przytrzy¬ mywany wokól powierzchni obwodowej walka przez czlon 30 przytrzymujacy 14. Czlon przytrzymujacy 14 jest sprzegniety z tloczyskiem silownika pneumatycznego 15 usytuowanega równolegle do walka glównego 6, a zatem jest poruszany, aby spowodowac przesuniecie cylindra 13 uruchamiajacego uchwyt zaciskowy w kierunku osiowym walka glównega 35 w celu otwierania i zamykania uchwytu zaciskowego 9.Chociaz tego nie pokazano do sprzezenia ze soba cylindra 17 i uchwytu zaciskowego 10 zastosowano znany mechanizm.Przy lewym koncu tloczyska silownika 15 jest umieszczony mikrolacznik m5. 40 Kolo pasowe 17 przymocowane jest do walka glównego 6 w miejscu przy cylindrze 13 poruszajacym uchwyt zaciskowy.Wokól tego kola pasowego 17 i wokól kola 20 przymoco¬ wanego do walka wejsciowego 19, wychodzacego z jednego konca skrzynki przekladniowej 18 wymienionego poprzednia 45 urzadzenia sterowania przelozenia, przebiega pas 21.Skrzynka przekladniowa 18 miesci i wspiera mechanizm przekladniowy o róznych przelozeniach, ustawiany przez. obrót dzwigni 22 i 23, które sa zamontowane na górnej powierzchni skrzynki przekladniowej 18. 50 Mechanizm przekladniowy w skrzynce przekladniowej 18 ma dwa walki wyjsciowe 24 i 25, których predkosci obro¬ towemozna wybierac dowolnie przez ustawianie mechanizmu przekladniowego, tak, aby zmieniac predkosc posuwu suportu 36 zgodnie z wybranym skokiem gwintu nacinanego na obrabianym przedmiocie.Oba walki wyjsciowe 24 i 25 skrzynki przekladniowej 18 sa wsparte obtotowo przy swych zewnetrznych czesciach przez plytke wsporcza 26. Na walku wyjsciowym 24 zamon- 50 towane jest sprzeglo 24a posuwu skrawania (sprzeglo obrotu do przodu), przeznaczone do powodowania ruchu suportu w lewo przy nacinaniu gwintu. Na drugim walku wyjscio¬ wym 25 zamontowane jest sprzeglo powrotne 25a (sprzeglo obrotu wstecz) dla powodowania powrotu suportu do poló- 65 zenia poczatkowego po zakonczeniu skrawania.136 900 5 Kola pasowe 28 i 27 sa przymocowane do prawych kon¬ ców walków wyjsciowych 24 i 25 i sa sprzezone ze soba przebiegajacym wokól nich pasem napedowym 29. Z kolem pasowym "26 sprzezony jest hamulec elektromagnetyczny 30, do którego walka wyjsciowego 31 przymocowane jest pierwsze dwustopniowe kolo pasowe 32. Analogicznie do tego pierwszego dwustopniowego kola pasowego 32 drugie dwustopniowe kolo pasowe 33 zamocowane jest na jednym koncu snfby pociagowej 34, aby powodowac ruch suportu w kierunku wzdluznym. Pas napedowy 33 zalozony jest z mozliwoscia przekladania wokól tych dwóch dwustopnio¬ wych kól pasowych 32 i 33. Przez zmiane polozenia pasa napedowego na kolach pasowych 32 i 33 mozna zmieniac predkosc posuwu suportu.Wspomniany wózek ruchomy 3 ma wymieniony suport 36 ruchomy w kierunku wzdluz osi walka glównego 6 oraz suport poprzeczny 37 przesuwny na supórcie 36 w kierunku prostopadlym do osi walka glównego. Suport 36 wykonuje ruch posuwisto-zwrotny w kierunku wzdluznym, kiedy sruba pociagowa 34 obraca sie. Przesuniecie poprzeczne suportu poprzecznego 37 powodowane jest przez tloczyska 38a silowników pneumatycznych 38 umieszczonych z lewej i prawej strony suportu poprzecznego.Silowniki pneumatyczne 38 sa zamocowane na supórcie 36, a ich tloczyska 38a przechodza przez wystepy prowadza¬ ce 38b do polaczenia z wystepami 38c, wykonanymi po ze¬ wnetrznej stronie lewej i prawej scianki suportu poprzecznego 37.Urzadzenie 4 sterowania wózka umieszczone przy wózku 3 ma górna i dolna krzywke kopiujaca 40 i 41 wsparte pomiedzy ramionami wsporczymi 39 usytuowanymi z le¬ wej i z prawej strony i odchodzacymi do tylu od nieruchomej konstrukcji B jak pokazano na fig. 2. Górna krzywka 40 zawiera czesc 40a o duzej srednicy i czesc 40b o malej sre¬ dnicy. Krzywka dolna 41 ma srednice równa srednicy mniejszej czesci 40b krzywki górnej 40.Popychacz krzywkowy lub palec prowadzacy 42 przezna¬ czony do wspólpracy z krzywka górna 40 zamontowany jest na tylnym koncu suportu poprzecznego 37. Palec pro¬ wadzacy 44 do wspólpracy z krzywka dolna 41 zamonto¬ wany jest na tylnym koncu wystajacego ramienia 43 odcho¬ dzacego do tylu od suportu poprzecznego 37. Dlugosci tych palców prowadzacych 42 i 44, to znaczy polozenia ich kon¬ cówek, sa regulowane za pomoca sprzezonych z nimi srub mikrometrycznych 42a i 44a. Ponadto polozenie majacej wieksza srednice czesci 40a górnej krzywki profilowej 40 w kierunku wzdluznym regulowane jest za pomoca sruby mikrometrycznej 40c umieszczonej po lewej stronie lewego ramienia wsporczego 39.Wystajacy czlon 36a przewidziany jest na tylnej powierzch¬ ni suportu 35 i sluzy do przestawiania go w kierunku wzdluznym po tej tylnej powierzchni. Przy ruchu w kierunku wzdluznym ten wystajacy czlon 36a porusza elementy uruchamiajace ma i mb laczników krancowych ni! i m2 zamontowanych w okreslonym odstepie od siebie i w okre- :slonych polozeniach na nieruchomej czesci konstrukcyjnej, tak aby wspólpracowaly z elementami uruchamiajacymi ma i mb w celu poruszania laczników krancowych m{ i m2. rSygnaly uzyskiwane z tych laczników krancowych wykorzy¬ stywane sa do powodowania dzialania hamulca elektroma¬ gnetycznego 30, sprzegla 24a posuwu skrawania i sprzegla ;powrotu 25a.Suport poprzeczny 37 jest podobnie wyposazony na swej Iprawej stronie w wystajacy czlon 37a, który sluzy do poru- 6 szania laczników krancowych m3 i nu. Sygnaly uzyskiwane z lacznika krancowego m3 wykorzystywane sa do powodo¬ wania dzialania sprzegla 24a obrotu do przodu, a lacznik krancowy nu sluzy do kontrolowania polozenia suportu 5 poprzecznego37.Jak pokazano na fig. 3 i 4 podtrzymka narzedziowa 48 zamontowana jest na supórcie poprzecznym 37, a. na niej w odstepie w kierunku przód—tyl zamontowane sa sztywno ramki wsporcze 49. N tych ramkach wsporczych 49 i po¬ miedzy nimi wsparta jest obrotowo ramka przechylna 51 sluzaca do wspierania narzedzia skrawajacego 2, w sposób umozliwiajacy regulacje kata pochylenia. Do srodkowej czesci przechylnej ramy 51 przymocowane sa wystajace na zewnatrz czopy 52, 52 wprowadzone we wspierajace je obrotowo czlony 53, 53, które sa pionowo przesuwne w ramkach wsporczych 49. Kazdy czlon przesuwny 53 jest wsparty jak pokazano na fig. 5 na czlonie klinowym 54, o który opiera sie grubszy koniec drazka 55. Sprezyna sciskana 56 jest docisnieta elastycznie do przeciwleglego, cienszego konca czlonu klinowego 54.Tak wiec przez przesuniecie kazdego czlonu klinowego 54 na skutek ruchu drazka 55 w kierunku do lub od czlonu klinowego czlon przesuwny 53 moze byc podnoszony lub opuszczany, dzieki czemu mozna podwyzszyc lub obnizyc pionowe polozenie odpowiedniego czopa, to znaczy pio¬ nowe polozenie srodka narzedzia skrawajacego 2.Lewy koniec przechylnej ramy 51 ma w przekroju po¬ przecznym ksztalt litery C, a w jego zaglebieniu dwie ramy 57, 57 o przekroju w ksztalcie litery C zaciskaja narzedzie skrawajace 2 od góry i od dolu. Górna rama 57 jest przy¬ trzymywana przez dokrecenie dwóch srub 58, z tylu któ¬ rych dluga sruba 59 przechodzi poprzez przechylna rame 51 od jej górnej powierzchni do spodu, tak ze dochodzi ona do suportu poprzecznego 37 i opiera sie o jego górna po¬ wierzchnie.Przechylna rama 51 przy swym prawym koncu ma ramie 60 wyposazone w srube-regulacyjna 61, której koncówka opiera sie o górna powierzchnie suportu poprzecznego 37.Przez obrót tej sruby regulacyjnej 61 i wymienionej powyzej dlugiej sruby 59 mozna regulowac kat pochylenia prze¬ chylnej ramy 51 wzgledem suportu poprzecznego 37.Pomiedzy wymienionymi ramami wsporczymi 49 na supórcie poprzecznym 37 jest wsparta nieruchoma rama 62.Na ramie tej zamontowany jest wibrator ultradzwiekowy 63, ponizej którego zawieszona jest tuba 64. Dolny koniec tej tuby 64 sprzegniety jest z prawym koncem narzedzia skrawajacego 2 (to znaczy z koncem oddalonym od konca roboczego).Punkt, w którym narzedzie skrawajace 2 i tuba 64 sa sprzegniete ze soba, usytuowany jest w czesci fali drgan przy maksymalnej amplitudzie jak pokazano ria fig. 6, a punkty, w których narzedzie skrawajace 2 jest sprzegniete z wymienionymi ramami 57, 57 i zamocowane przez te ramy, usytuowane sa w punktach o zerowej amplitudzie.Koncówka skrawajaca 2a narzedzia 2 usytuowana jest w punkcie odpowiadajacym maksymalnej amplitudzie na¬ rzedzia 2 Najbardziej jest pozadane takie ustawienie katowe przez regulacje przechylnej ramy 51, przy którym jego kat pochyle¬ nia jest równy katowi wzniosu 0 gwintu, jak zaznaczono na fig. 7. Przez takie ustawienie kata pochylenia narzedzia skrawajacego, w stosunku do kata wzniosu linii srubowej, koncówka skrawajaca narzedzia musi wykonywac drgania w kierunku gwintu sruby w przypadku, kiedy stosowane 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60136 900 7 sa drgania zginajace i nie tylko zmniejszone sa opory skra¬ wania, ale ponadto koncówka skrawajaca nie styka sie z wierzcholkami gwintu, kiedy porusza sie ona w przeciw¬ nym kierunku niz kierunek skrawania, nawet jezeli skok gwintu jest bardzo maly.Ponadto, poniewaz drgania sa glównie drganiami zginaja¬ cymi, tak ze narzedzie skrawajace drga w kierunku do góry i na dól jak pokazano na fig. 8a, mozna równiez zastosowac drgania skretne powodujace analogiczne drgania narzedzia skrawajacego, jak pokazano na fig. 8b, albo tez drgania wzdluzne jak pokazano na fig. 8c, stosowane w przypad¬ kach, kiedy sa nacinane gwinty zewnetrzne.Tokarka o powyzszej opisanej konstrukcji dziala naste¬ pujaco.Przed wlasciwym skrawaniem predkosc obrotowa sruby pociagowej 34 ustawia sie w zaleznosci od skoku gwintu, który ma byc nacinany, przez obrócenie dzwigni 22 i 23, aby ustawic przelozenia w skrzynce przekladniowej 18.Równoczesnie dluga srube 59 i srube regulacyjna 61 ustawia sie tak, aby nadac okreslony kat pochylenia przechylnej ramie 51 i ustawic narzedzie skrawajace 2 pod katem po¬ chylenia równym katowi wzniosu nacinanego gwintu.Ponadto, aby kontrolowac ruchy suportu 36 i suportu poprzecznego 37 w zaleznosci od srednicy obrabianego przedmiotu 10, dlugosci wystawania palców wodzacych 42 i 46 urzadzenia sterowania wózka 4 reguluje sie przez obrót srub mikrometrycznych 42a i 44a. Odleglosc, na która narzedzie skrawajace odchodzi od skrawanej powierzchni w kierunku prostopadlym do osi wzdluznej obrabianego przedmiotu po obróbce reguluje sie poprzez dlugosc wysta¬ wiania palca wodzacego 42, natomiast glebokosc nacinania sruby reguluje sie poprzez dlugosc wystawania palca wo¬ dzacego 44. Ponadto, aby regulowac odchodzenie narzedzia skrawajacego od obrabianego przedmiotu po obróbce, polozenie majacej duza srednice czesci 40a krzywki profilo¬ wej 40 reguluje sie za pomoca obracania sruby mikrome- trycznej 40c.Na figurze 1 pokazano stan tokarki po zakonczeniu jednego cyklu nacinania gwintu (nacinanie gwintu wewne¬ trznego) w obrabianym przedmiocie 10 przytrzymywanym przez uchwyt zaciskowy 9 a przed rozpoczeciem nastepnego cyklu nacinania gwintu. W tym stanie suport 36 jest prze¬ mieszczony najdalej w prawo. Przedtem popychacz 16 porusza sie w prawo i podaje najnizszy w zsuwni przedmiot obrabiany w wydrazone wnetrze walka glównego 6. Za¬ nim tak podany pólwyrób uderzy w obrabiany przedmiot 10, na którym zostala juz zakonczona operacja nacinania gwintu, silownik pneumatyczny 15 zmniejsza swa dlugosc, aby otworzyc uchwyt zaciskowy 9. Nowo podany pólwyrób uderza nastepnie w obrobiony juz przedmiot 10, który zostaje na skutek tego zwolniony zrohwytu zaciskowego 9.Równoczesnie nowy pólwyrób zatrzymuje sie wewnatrz uchwytu zaciskowego 9.W tym czasie silownik pneumatyczny 15 nieco zwieksza swa dlugosc powodujac zacisniecie uchwytu zaciskowego 9, który przytrzymuje na skutek tego pólwyrób. Po tych dzia¬ laniach suport poprzeczny 37 przyjmuje polozenie Pi najdalej w prawo na fig. 9, a wystep 37a suportu poprze¬ cznego 37 uruchamia lacznik krancowy m4, aby spowodo¬ wac rozlaczenie sprzegu powrotu 24a i uruchomienie hamul¬ ca elektromagnetycznego 30, aby zatrzymac przez to srube pociagowa 34. W tym czasie, aby zacisnac uchwyt 9, w którym przytrzymywany jest pólwyrób, silownik pneuma¬ tyczny 15 zwieksza swa dlugosc, na skutek czego jego drazek 8 15a uruchamia mikrolacznik m5. Przez uruchomienie mikro- lacznika m5 silowniki pneumytyczne 38 zwiekszaja swa. dlugosc i powoduja ruch suportu poprzecznego 37 z polo¬ zenia Px do polozenia P2 (fig. 9). 5 Ruch suportu poprzecznego 37 zatrzymuje sie wtedy gdy palec wodzacy 44 wejdzie w styk z dolna krzywka 41.W tym czasie wystep 37a na prawej powierzchni suportu poprzecznego 37 uruchamia lacznik krancowy m3, który nastepnie powoduje zwolnienie hamulca 30 i wlaczenie 10 sprzegla 24a obrotu do przodu. Na skutek tego sruba pociagowa 34 obraca sie w kierunku do przodu z ustawiona predkoscia, a suport 36 porusza sie w lewo lub w kierunku nacinania gwintu. Kiedy koncówka skrawajaca 2a narzedzia 2 zetknie sie z wewnetrzna powierzchnia prawego konca 15 obrabianego przedmiotu 10, zaczyna sie nacinanie gwintu.Nastepnie po zakonczeniu przewidzianego nacinania gwintu, kiedy suport poprzeczny 37 przemiesci sie do polo¬ zenia P3 pokazanego na fig. 9, zostaje uruchomiony la¬ cznik krancowy ni2, aby uruchomic hamulec elektromagne- 20 tyczny 30 i równoczesnie spowodowac rozlaczenie sprzegla 25a obrotu do przodu oraz zmniejszenie dlugosci silownika pneumatycznego 38. Nastepnie powodowany jest niewiel¬ ki ruch suportu poprzecznego 37 do tylu, aby odsumac narzedzie skrawajace od obrabianej powierzchni. W tym 25 czasie suport poprzeczny 37 osiaga swe polozenie P4. Kiedy suport poprzeczny 37 przemieszcza sie z polozenia P5 do^ polozenia Pl9 nowy przedmiot obrabiany podawany jest w zsuwni 9 jak opisano poprzednio.Podczas przesuniecia suportu 36 w lewo palec wodzacy 44 przesuwa sie wzdluz dolnej krzywki 41, ale palec wo¬ dzacy 42 porusza sie wtedy w kierunku poprzecznym z nie¬ wielkim odsunieciem od majacej duza srednice czesci 40a górnej krzywki 40, a kiedy nastapi skrócenie silownika pneumatycznego 38, wówczas palec ten styka sie z majaca duza srednice czescia 40a, aby odsunac przez to narzedzie skrawajace nieco od obrabianej powierzchni.W czasie, gdy narzedzie skrawajace jest odsuwane od obrabianej powierzchni sprzeglo 25a obrotu wstecznego zostaje wlaczone poprzez obwód opózniajacy i suport 36 porusza sie w prawo, a palec wodzacy 42 przesuwa sie wzdluz majacej duza srednice czesci 40a krzywki 40. Nastepnie,, kiedy suport poprzeczny 37 osiagnie polozenie P5, palec wodzacy 42 opada wzdluz pochylonej powierzchni 40d krzywki 40 i osiaga jej czesc 40b majaca mala srednice. - W tym czasie suport poprzeczny 37 przemieszcza sie z polo¬ zenia P5 do polozenia P6, a nastepnie, prowadzony przez: styk pomiedzy palcem wodzacym 42 a czescia 40b krzywki 40 majaca mala srednice, powraca do stanu pokazanego na Polozenie P5 suportu poprzecznego 37 jest ustawione tak*- aby odpowiadalo polozeniu, przy którym koncówka na¬ rzedzia skrawajacego zostala przemieszczona w lewo poza lewy koniec na zewnetrzna strone obrabianego przedmiotu 55 10. Podczas nacinania gwintu koncówka narzedzia skrawa¬ jacego wprowadzona w drgania przez wibrator ultra¬ dzwiekowy 63, drga w kierunku skoku (to znaczy w kierun¬ ku skrawania) gwintu. Z tego powodu opory skrawania sa bardzo male i mozliwe jest dokladne nacinanie gwintur 60 Ponadto dzieki znacznemu zmniejszeniu oporów skrawania suport 36, suport poprzeczny 37, krzywki profilowe 40 i 41 oraz palce wodzace 42 i 44 nie musza miec duzej szty¬ wnosci, a ponadto dla napedzania suportu 36 i suportu po¬ przecznego 37 wystarcza niewielka sila napedowa. Dalsze^ 65 zalety polegaja na tym, ze mozna zmniejszyc sile zacisku-136 900 9 uchwytu 9, ze znacznie przedluza sie zywotnosc narzedzia skrawajacego, a cala maszyna moze byc lzejsza.Chociaz powyzszy opis dotyczy przypadku nacinania gwintu na wewnetrznej powierzchni obrabianego przedmio¬ tu, to tokarka wedlug wynalazku zdolna jest do przepro¬ wadzania nacinania gwintu równiez na zewnetrznej po¬ wierzchni obrabianego przedmiotu w podobny sposób.Podobnie jak przy konwencjonalnym skrawaniu ruchy suportu i suportu poprzecznego tokarki wedlug wynalazku moga byc realizowane za pomoca systemu takiego jak hy¬ drauliczny system kopiujacy lub system dzwigniowy, a po¬ nadto za pomoca serwomotoru (silników impulsowych lub silników- p*ad* stalego)-mozna przeprowadzic stetawanto numeryczne lub programowe.Aby lepiej pokazac istote i uzytecznosc wynalazku przed¬ stawiono ponizej przyklady obróbki i przyklady porównaw¬ cze.Przyklad J. Za pomoca tokarki wedlug wynalazku nacinano ^wint na pólwyrobie wykonanym ze stali nierdze¬ wnej o zawartosci C — ponizej 0,08% wagowych, Si — po¬ nizej 1 % wagowy, Mn — ponizej 2% wagowych, P — poni¬ zej 0,045 % wagowych, S — ponizej 0,3 % wagowych, Ni — 8 do 10% wagowych, Cr — 18—20% wagowych, zas reszte stanowi Fe.Twardosc(Hv): 200-300 Srednica zewnetrzna: 8,4mm ~- Srednica wewnetrzna: 7,7 mm Grubosc scianki: 0,35 mm Ksztalt; cienkoscienny cylinder wydrazony.Parametry gwintu (gwint zewnetrzny) sa nastepujace.Skok: 0,75 mm Wysokosc gwintu: 0,13 mm Szerokosc przy podstawie gwintu: 0,3 mm Dlugosc gwintu: 5 mm Kat wzniosu gwintu: 60 stopni Parametry pracy tokarki sa nastepujace.Czestotliwosc drgan zginajacych narzedzia skrawajacego: 20 000 Hz Amplituda ruchu koncówki skrawajacej narzedzia: podlegajacego drganiom zginajacym: 1,5 |xm Predkosc drgan narzedzia skrawajacego: 113 m/min Material koncówki UF 10 narzedzia skrawajacego: W — 70 do 86 % wa¬ gowych, Co -4 do 9% wa¬ gowych, Ti-3-11% wago¬ wych Ta-Odo 11% wago¬ wych C - 6 do 8% wago¬ wych.Predkosc obrotowa walka glównego: 500 obr/min Predkosc skrawania 2,5 m/min Plyn obróbkowy: ciecz chlodzaco- -smarujaca Okres cyklu skrawania 6 sekund W wyniku, przy jednym cyklu nacinania gwintu, obra¬ biany przedmiot byl nagwintowany bez zadnych zadziorów, odksztalcen obrabianego przedmiotu lub uszkodzenia gwintu i bez zuzycia koncówki narzedzia skrawajacego, które przy takim nacinaniu gwintu umozliwia wykonanie 10 10 000 operacji nacinania gwintu, zanim nastapila potrzeba przeszlifowania.Przyklad II. W warunkach podanych powyzej na zewnetrznej powierzchni i na wewnetrznej powierzchni 5 rurowych pólwyrobów ze stali nierdzewnej o^ srednicy ze¬ wnetrznej 60 mm, srednicy wewnetrznej 50 mm i o grubosci scianki 5 mm wykonano gwinty metryczne o dlugosci 20 mm w pierwszym przypadku o skoku 0,5 mm* a w drugim przy¬ padku o skoku 0,75 mm. W wyniku, wjednym cyklu skra- io wania, uzyskano przedmioty o zadanym ksztalcie i wymiara- rach. Koncówka narzedzia skrawajacego przy zastosowaniu drgan zginajacych nie wykazywala zadnego zuzycia.Dla. porównania przeprowadzano nastepujace konwen¬ cjonalne nacinanie gwintu. 15 P r z y k l a d III. Konwencjonalne nacinanie gwintu przeprowadzano na pólwyrobie wedlug przykladu I w celu wykonania takich samych gwintów jak w przykladzie I, przy uzyciu koncówki M10 narzedzia skrawajacego, wyko¬ nanej z materialu o skladzie: W — 84 do 90% wagowych, 20 Co — 4 do 7 % wagowych, Ti — 0 do 1 % wagowych.Ta — 0 do 2% wagowych, oraz C — 5 do 6% wagowych.Predkosc obrotowa walka glównego wynosila 100 obr/min przy predkosci skrawania 2,5 m/min. W wyniku, przy jednym cyklu nacinania gwintu 0,13 mm koncówkanarzedzia 25 skrawajacego byla znacznie zuzyta, a gwint byl pokruszony, w zwiazku z czym nie mozna bylo wykonac gwintowania do okreslonego ksztaltu i wymiarów.Przyklad IV. Konwencjonalne nacinanie gwintu przeprowadzono na takim samym pólwyrobie jak w przy- 30 kladzie I, aby wykonac takie same gwinty jak w przykla¬ dzie I, przy uzyciu koncówki M10 (wedlug przykladu III) w narzedziu skrawajacym, w warunkach predkosci obroto¬ wej walka glównego 100 obr/min i predkosci skrawania 2,5 m/min. Wwyniku, przy skrawaniu do glebokosci 0,18 mm 35 przy siedmiu cyklach nacinania gwintu, otrzymano gwinty o okreslonym ksztalcie i wymiarach. Jednakze koncówka narzedzia skrawajacego zaczela sie zuzywac od pierwszego pólwyrobu i byla silnie zuzyta po obrobieniu 40—50 pól¬ wyrobów, tak ze nie mozna juz bylo wykonywac gwintów 40 o okreslonym ksztalcie i wymiarach. Okres cyklu nacina¬ nia gwintu wynosil przy tym w przyblizeniu 30 s.Przyklad V. Takie same gwinty jak w przykladzie II nacinano na pólwyrobach z materialu podanego w przykla¬ dzie II i o ksztalcie tam podanym przy zastosowaniu konwen- 45 cjonalnego sposobu nacinania gwintu. Po jednym cyklu skrawania czesc koncówki narzedzia skrawajacego wykruszy¬ la sie, a ponadto powstawaly zadziory. W zwiazku z tym nie mozna bylo wykonac nacinania gwintu do okreslonego ksztaltu i wymiarów. 50 Z porównania wyników powyzszych przykladów obróbki i przykladów porównawczych wynika, ze osiagi tokarki wedlug wynalazku przy nacinaniu gwintu sa znacznie wie¬ ksze niz osiagi tokarki realizujacej konwencjonalne naci¬ nanie gwintu. 55 Zastrzezenia patentowe 1. Tokarka do precyzyjnego, wibracyjnego nacinania gwintu, w której pólwyroby sa podawane pojedynczo za pomoca urzadzenia podajnikowego do zsuwni, przez które $o sa przytrzymywane przy jednym koncu walka glównego wprowadzajacego uchwyt w ruch obrotowy, a precyzyjne nacinanie gwintu wykonywane jest na kazdym pólwyrobie za pomoca narzedzia skrawajacego zamontowanego na podtrzymce wspartej na ruchomym wózku, którego ruchy 65 sa kontrolowane przez urzadzenie sterowania wózka.136 900 11 znamienna tym, ze ruchomy wózek (3) zawiera suport (36) przemieszczajacy sie w ruchu wspólnym z walkiem glównym <6) w kierunku wzdluz osi walka glównego (6), z predkoscia odpowiadajaca skokowi nacinanego gwintu, oraz zawiera suport poprzeczny (37) poruszajacy sie prostopadle do 5 kierunku ruchu suportu (36), przy czym podtrzymka (48) zamontowana na suporcie poprzecznym jest wyposazona w przechylna rame (51) sluzaca do wspierania narzedzia skrawajacego, która to przechylna rama (51) zamontowana jest na podtrzymce w przestawnym polozeniu wzgledem 10 podtrzymki (48), umozliwiajac zmiane polozenia koncówki (2a) narzedzia skrawajacego (2), a ponadto na suporcie poprzecznym (37) umieszczony jest wibrator (63) sprzegniety z narzedziem skrawajacym oraz wprawiajacy go w drgania podczas nacinaniagwintu. 15 2. Tokarkawedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze wibrator <63) jest wibratorem ultradzwiekowym, wywolujacym przynajmniej drgania zginajace, prostopadle do osi narzedzia skrawajacego (2). 3. Tokarkawedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze koncówka 20 (2a) narzedzia skrawajacego (2) jest pochylona pod katem równym katowi wzniosu gwintu i jest ruchoma w kierunku dogóry i do dolu. 4. Tokarka wedlug zastrz. 3, znamienna tym, ze narzedzie skrawajace (2) jest osadzone w przechylnej ramie (51) 25 w miejscach wezlów drgan wzdluz kierunku wzdluznego narzedzia-skrawajacego, gdzie amplituda drgan jest zerowa, 12 przy czym koncówka skrawajaca (2a) tego narzedzia znaj¬ duje sie w miejscu maksymalnej amplitudy drgan. 5. Tokarka wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze ruchomy wózek (3) ma urzadzenie sterujace (4) zawierajace pierwszy mechanizm (40, 42) i drugi mechanizm (41, 44), kazdy zlo¬ zony z krzywki i palca wodzacego, zamontowanych na suporcie poprzecznym (37), przy czym pierwszy mechanizm (40, 42) stanowi mechanizm sterowania skrawania, dziala¬ jacy podczas etapu nacinania gwintu, a drugi mechanizm (41, 44) stanowi mechanizm sterowania powrotu, dzialajacy podczas etapu powrotu po zakonczeniu przez narzedzie skrawajace (2) nacinania gwintu. 6. Tokarka wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze walek glówny (6) jest sprzegniety ze sruba pociagowa (34) w celu poruszania suportu, za pomoca skrzynki przekladniowej (18), majacej sprzeglo (24a) obrotu do przodu i sprzeglo (25a) obrotu wstecznego, pracujace na przemian, aby zmie¬ niac kierunek obrotów sruby pociagowej, przy czym sprze¬ gla sa polaczone z lacznikami krancowymi (ml9 m2, m3, nu) uruchamianymi przez przemieszczajacy sie wózek (3). 7. Tokarka wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze suport poprzeczny (37)jest sprzegniety z co najmniej jednym silow¬ nikiem pneumatycznym (38) zamontowanym na suporcie (36) i sterowanym sygnalami z laczników krancowych (ml9 m2, m3, nu) uruchamianych przez przemieszczajacy sie wózek (3). 12- FIG. I "\ I8 20, 21- tpj f\ 13 10 I5a4 OTr Z&zzzzzzzzz (SyPpEEs^ HVS » ( 67« m5 15136 900 FIG. 2 40 42 42a 44a 44 n pa 37 43 t B/^ IV 48-. [59 FIG. 3 63 -4- ^°x ,58^ 56 62 \58 5$AttZi4 H -61 ; 57 ^3 49 60 ^ ' 17 FIG.4 63 57 51 2- 52 59 58 ,7f Ml -62 -56 49 53 ;52 371 49 57 54 55 FIG. 5 56p7zv53 55 ^54 49 "^ 37 FIG. 6 2a ¦b^rr" SZ 64 FIG.7 ^ (a) FIG. 8 (b) to 10 (c) 10- PL PL PL