Opis patentowy opublikowano: 30.12.1978 99512 C 5'ihlNIA U »du Patentowego hiuit] lmtjfpil?Qi[!|j Utanj Int.a.2 B23B 39/20 B23B 41/00 Twórcywynalazku: Tadeusz Goc, Wieslaw Lechnio, Janusz Kaminski, Mieczyslaw Holszanski, Wladyslaw Ziólkowski, Marian Morawski Uprawniony z patentu : Warszawskie Zaklady Mechaniczne „PZL—WZM*5, Warszawa (Polska) Urzadzenie do ksztaltowego poglebiania glebokich otworów w cylindrycznych detalach Wynalazek dotyczy wielopozycyjnego obrotowego urzadzenia do ksztaltowego poglebiania glebokich otworów w cylindrycznych detalach, zwlaszcza w korpusach silnikowych rozpylaczy paliwa.Jednym z istotnych fragmentów konstrukcji silnikowych rozpylaczy paliwa jest stozek uszczelniajacy w koncówce rozpylajacej i cylindryczne wglebienie ponizej tego stozka, zwane potocznie studzienka. Dla prawidlowego dzialania rozpylacza paliwa niezbedne jest aby stozek uszczelniajacy i studzienka korpusu rozpylacza byly usytuowane dokladnie wspólosiowo z otworem prowadzacym igla zamykajaca stozek. Stozek i studzienka wykonywane sa w kilku zabiegach za pomoca kolejnych narzedzi o róznych ksztaltach i wymiarach.Dla uzyskania wspólosiowosci stozka i studzienki z otworem prowadzacym igle, otwór ten wykorzystuje sie do prowadzenia narzedzi.Wskutek prowadzenia szybko obrabiajacego sie narzedzia bezposrednio w otworze obrabianego korpusu rozpylacza narzedzia czesto zacieraja sie w tym otworze w nastepstwie tzw. zgrzewania tarciowego narzedzia z korpusem. Dlatego obróbka stozka i studzienki musi byc przeprowadzana z duza starannoscia i ostroznoscia, do tego stopnia, ze stosuje sie nawet obróbke reczna, która polega na tym, ze korpus mocuje sie w uchwycie wrzeciona obrabiarki, a narzedzie zamocowane w odpowiedniej oprawce obslugujacy trzyma w reku. Ten sposób obróbki wprawdzie umozliwia uzyskanie wymaganej dokladnosci ale jednoczesnie wydluza nadmiernie czas wykonywania zabiegów, poza tym jest niebezpieczny dla obslugujacego.Od niedawna podejmowane sa próby zastosowania do obróbki wnetrza korpusu silnikowych rozpylaczy specjalnych zespolowych obrabiarek. Znana z katalogu szwajcarskiej wytwórni DUAP AG obrabiarka zespolowa posiada bebnowa glowice z promieniowo usytuowanymi dwunastoma uchwytami dla obrabianych detali.Zespoly obróbcze rozmieszczone sa wokól glowicy wspólosiowe z uchwytami detali. Detal po zamocowaniu w uchwycie znajdujacym sie na pozycji zaladowczej przestawiany jest przez obrót glowicy na kolejne pozycje obróbcze. Tego rodzaju specjalna obrabiarka jest urzadzeniem skomplikowanym i kosztownym w produkcji, przy2 .99 512 czym wydajnosc jej nie jest zadowalajaca ze wzgledu na koniecznosc ciaglego zatrzymywania zespolów w celu przestawiania glowicy na kolejne pozycje obróhcze Znane jest jeszcze wielopozycyjne urzadzenie obrotowe, przeznaczone do obróbki stozka uszczelniajacego w korpusie rozpylaczy. Urzadzenie to posiada glowice z pionowymi wrzecionami narzedziowymi oraz pierscieniowy stól z jednakowymi gniazdami dla obrabianych detali. Glowica i stól osadzone sa na obrotowej kolumnie, uloiyskowanej w podstawie nad mechanizmami napedowymi Wewnatrz gniazd stolu umieszczone sa popychacze, które nadaja detalom posuw roboczy. Wewnatrz stolu pod gniazdami znajduja sie dwie pierscieniowe krzywki, z których jedna podnosi gniazda stolu w kierunku narzedzi a druga poprzez popychacze nadaje posuw rol^oczy detalom. W urzadzeniu tym detale podczas przemieszczania przez strefe obróbki znajduja sie poza gniazdami stolu i sa óbtaczane po odcinku elastycznego pasa, wskutek czego detale sa obracane na narzedziach w strefie obróbki w kierunku przeciwnym do obrotów narzedzi, co umozliwia uzyaka^;; wspóloaiowosci stozka uszczelniajacego z otworem prowadzacym korpusu rozpylacza. Centrowanie detaiu bezposrednio na urzadzeniu w polaczeniu z obtaczaniem po pasie upodabnia obróbke na urzadzeniu obrotowym pod wzgledem precyzji do obróbki narzedziem trzymanym w reku przez obslugujacego* Zaleta obrotowego urzadzenia, oprócz stosunkowo prostej - w porównaniu z obrabiarka zespolowa — budowy, jest jego zadowalajaca wydajnosc, wynikajaca z nieprzerwanego toku obróbki, gdyz detale wklada sie w gniazda stolu w strefie jalowego ruchu obrotnicy w czasie, kiedy poprzednio wlozone dei&ie przemieszczane sa przez strefe obróbki. Obrotowe urzadzenia ma jednakze te podstawowa wade, ze nadaje sie do wykonywania tylko jednego zabiegu.Zasadnicza przyczyna nienadawania sie znanego urzadzenia obrotowego do wykonywania kilku zab&gów ma scisly zwiazek z zasada dzialania tego urzadzenia, a mianowicie z obtaczaniem detalu po pasie, które to obtaczanie jest warunkiem koniecznym dla uzyskania wymaganej wspólosiowosci obrabianego fragmentu korpusu rozpylacza wzgledem otworu prowadzacego narzedzie. Aby uniknac poslizgu detalu po pasie, konieczne jest takie dobranie sily naciagu pasa, zeby moment obrotowy z sil skrawania detalu byl mniejszy od momentu z sily tarcia detalu po pasie. Jednoczesnie nacisk pasa na detal nie moze powodowac przeginania narzedzia skrawajacego. Narzedzia stosowane do obróbki ksztaltowej wnetrza koncówki rozpylajacej korpusu rozpylacza maja jednakze dosyc mala srednice i sa przy tym dlugie, a tym samym wiotkie, co bardzo ogranicza sile nacisku pasa na detal. Jest samo przez sie zrozumiale, ze przy wyposazeniu poszczególnych wrzecion urzadzenia obrotowego w rózne narzedzia, naciag pasa, ograniczony przez najbardziej wiotkie narzedzie, moze nie wystarczac dla obtaczania detalu znajdujacego sie na narzedziu, na którym sily skrawania sa najwieksze. Poslizg detali po pasie nawet w jednozabiegowym urzadzeniu obrotowym utrudnia w istotny sposób proces obróbki.Poslizg moze byc spowodowany przyrostem sil skrawania wskutek wyzszej twardosci materialu w któryms detalu, wzglednie przez zmniejszenie sie- w miare czasu pracy urzadzenia — naciagu pasa, albo wskutek zacierania sie narzedzia w detalu. Wskazane wady funkcjonalne jednozabiegowego urzadzenia obrotowego stwarzalyby znacznie wiecej trudnosci w urzadzeniu wielozabiegowym, w którym znacznych róznic sil skrawania na poszczególnych pozycjach obróbczych nie mozna uniknac.Omawiane urzadzenie obrotowe nie nadaje sie do wykonywnia kilku zabiegów równiez z tego powodu, ze ciagle przestawianie kazdorazowo innego detalu na inna kolejna pozycje obróbcza byloby czynnoscia wyjatkowo uciazliwa dla obslugujacego. W przypadku zastosowania specjalnych mechanizmów podajnikowych zautomatyzowanych stosownie do potrzeby, urzadzenie skomplikowaloby sie w stopniu podobnym do wspomnianej wyzej obrabiarki zespolowej, a zatem straciloby swa wazna zalete — prostote budowy, Celem wynalazku jest opracowanie — w oparciu o znane wielopozycyjne jsdnozabiegowe urzadzenie obrotowe — wielozabiegowego urzadzenia obrotowego przeznaczonego do ksztaltowego poglebiania kilkoma narzedziami glebokich otworów w cylindrycznych detalach, a przede wszystkim do wykonywania stozka uszczelniajacego i studzienki w korpusach silnikowych rozpylaczy paliwa.Istota rozwiazania urzadzenia obrotowego wedlug wynalazku polega na tym, ze kazde z wrzecion narzedziowych wyposazone jest w narzedzie przeznaczone do wykonywania innego zabiegu i wszystkie wrzeciona wyposazone sa w tuleje osadzona obrotowo na narzedziu, która po wysunieciu detalu z gniazda stolu przez popychacz mechanizmu posuwowego centruje ten detal wzgledem narzedzia poprzez górna prowadzaca czesc poglebianego otworu oraz zabezpiecza narzedzie przed zacieraniem w prowadzacej czesci otworu, przy , czym urzadzenie posiada pojemnikowo-opadowy uklad przemieszczajacy detale do kolejnych pozycji obróbczych, który to uklad uniemozliwia przestawienie kolejnosci wykonywanych zabiegów.W urzadzeniu dolna czesc walcowej pobocznicy stolu bezposrednio nad powierzchnia podstawy otoczona jest kolnierzem, posiadajacym naprzeciw kazdego wrzeciona narzedziowego, pojemnik, natomiast do podstawy przymocowana jest rynna o ksztalcie srubowym, której dolny koniec usytuowany, jest nad droga pojemników, a górny koniec nad droga gniazd w stole za koncem strefy obróbkowej. Pojemniki lacznie z rynna tworza99 512 3 pojemnikowo-opadowy uklad przemieszczajacy obrabiane detale do kolejnych pozycji obróbczych, poniewaz skok linii srubowej rynny jest tak dobrany, ze detal — po opadnieciu z narzedzia na rynne na poczatkowym odcinku strefy ruchu jalowego — trafia do pojemnika naprzeciw nastepnej pozycji obróbczej czyli do pojemnika naprzeciw wrzeciona wychodzacego w nastepnej kolejnosci ze strefy obróbkowej. Pojemnik usytuowany naprzeciw wrzeciona wykonujacego pierwszy zabieg jest otwarty od dolu a w podstawie na drodze pojemnika wyciety jest otwór, poprzez który detal transportowany w tym pojemniku opada na rynne zamocowana w postawie i*trafia do zasobnika gotowych detali Tuleja centrujaca kazdego wrzeciona zabezpieczona jest przed spadaniem przy pomocy podtrzymywacza pazurkowego, przymocowanego do obsady wrzeciona. Tuleja centrujaca moze byc wyposazona w sprezyne spychajaca detal z narzedzia na poczatku strefy ruchu jalowego.W urzadzeniu wedlug wynalazku odcinek elastycznego pasa, po którym obtaczane sa detale podczas przechodzenia przez strefe obróbki, jest zamocowany podobnie jak w znanym jednozabiegowym urzadzeniu obrotowym, a mianowicie na dwóch kolumnach, zwiazanych z podstawa i jest napiety na rolkach rozmieszczonych miedzy wrzecionami narzedziowymi na glowicy oraz dodatkowo na obrabianych detalach, z ta róznica, ze napiecie pasa ustalone jest obciaznikiem, zawieszonym na ciegnie zwiazanym z koncem pasa.W celu uzyskania obrotów detali w strefie obróbkowej w kierunku przeciwnym do obrotów narzedzi w urzadzeniu moze byc stosowana tulejka ciasno obejmujaca detal, w której to tulejce pobocznica stykajaca sie z pasem jest radelkowana.Urzadzenie posiada dwie dodatkowe pierscieniowe krzywki, z których jedna wymusza ruch powrotny gniazd obrabianych detali, a druga — ruch powrotny popychaczy nadajacych posuw roboczy detalom.Urzadzenie jest wyposazone w wylacznik drogowy, którego element roboczy usytuowany jest na poczatku strefy ruchu jalowego ponizej drogi narzedzi na drodze detali; tak ze w przypadku utrzymywania sie detalu na któryms z narzedzi w strefie ruchu jalowego wylacznik daje impuls powodujacy zatrzymanie urzadzenia.Urzadzenie jest wyposazone ponadto w jeszcze jeden wylacznik drogowy, którego element roboczy usytuowany jest w strefie ruchu jalowego na drodze narzedzi, tak, ze w przypadku zlamania sie narzedzia wylacznik daje impuls powodujacy zatrzymanie urzadzenia.Wartosc przedstawionego wynalazku polega na przeksztalceniu znanego jednozabiegowego urzadzenia obrotowego w urzadzenie wielozabiegowe przy pomocy prostych srodków, bez rozbudowy jego konstrukcji.Zastosowanie urzadzenia wedlug wynalazku przynosi duze korzysci ekonomiczne, które wynikaja z istotnego uproszczenia i skrócenia wykonawstwa korpusów rozpylaczy. Wazna zaleta opracowanego urzadzenia jest ponadto polepszenie dokladnosci wykonawstwa korpusów rozpylaczy.Istota wynalazku jest dokladniej wyjasniona w oparciu o rysunek, na którym fig. 1 przedstawia w schemacie ogólnym przyklad wykonania urzadzenia, fig. 2 — schemat glowicy wrzecionowej lacznie z narzedziami do kolejnych zabiegów, fig. 3 — rozwiniecie zarysów krzywek mechanizmu posuwowego, fig. 4 •— gniazdo stolu z popychaczem i koncówke wrzeciona narzedziowego z detalem na narzedziu, fig. 5 — koncówke wrzeciona z detalem na narzedziu i tulejka radelkowana na detalu, a fig. 6 — szkic wyjasniajacy zasade dzialania pojemnikowo-opadowego ukladu przemieszczajacego detale na kolejne pozycje obróbcze.Urzadzenie ma nastepujaca budowe: wewnatrz podstawy 1 umieszczone sa dwa silniki 2 i 3. Silnik 2 napedza obrotnice 4, a silnik 3 — wrzeciona W glowicy 6 narzedziowej. Kolumna 7 obrotnicy 4 ulozyskowana jest obrotowo w górnej plycie 8 podstawy 1. Glowica 6 wrzecionowa, osadzona na kolumnie 7, posiada cztery wrzeciona W narzedziowe. Wrzeciona te napedzane sa przy pomocy mieszczacych sie wewnatrz glowicy 6 przekladni pasowych, których kola napedzajace osadzone sa na centralnym wale 9 ulozyskowanvm w kolumnie 7. Na dolnej czesci obrotnicy 4 osadzony jest stól 10 z gniadzami G dla obrabianych detali. Walcowa pobocznica 13 stolu 10 posiada zewnetrzny kolnierz 14, który usytuowany jest bezposrednio nad górna plyta 8 podstawy 1.W kolnierzu 14 naprzeciw kazdego wrzeciona W narzedziowego glowicy 6 rozmieszczone sa pojemniki P ukladu przemieszczajacego detale. Pod stolem 10 na górnej plycie 8 podstawy zamocowane sa dwie pary pierscieniowych krzywek 15a, 15b, oraz 16a i 16b. Para krzywek 15a, 15b wymusza ruch gniazd G detali, to znaczy dolna krzywka 15a podnosi gniazda G stolu w kierunku narzedzi, a górna 15b wymusza ruch powrotny gniazd G do dolu. W taki sam sposób druga para krzywek 16a i 16b wspóldziala z popychaczami 12. Dolna krzywka 16a tej pary podnosi popychacze 12 i przez to nadaje posuw roboczy detalom, a górna krzywka 16b wymusza ruch powrotny popychaczy do dolu.Odcinek elastycznego pasa 17, po którym obtaczane sa detale podczas przechodzenia przez strefe So obróbki, zamocowany jest na wysokosci narzedzi N na dwóch kolumnach 18, zwiazanych z górna plyta 8 podstawy. Pas jest napiety na rolkach 19 rozmieszczonych miedzy wrzecionami W narzedziowymi na glowicy 6 oraz dodatkowo na obrabianych detalach. Napiecie pasa 17 zalezne jest od obciaznika 20, zawieszonego na ciagnie 21 zwiazana z koncem pasa 17.4 99 512 Strefa So obróbkowa jest wezsza od strefy St obtaczania detalu po pasie 17 (fig. 3). Detal po wyjsciu ze strefy St obtaczania opada na poczatkowym odcinku strefy Si ruchu jalowego na rynne 22, która przymocowana jest do podstawy 1.Dolny koniec rynny 22 usytuowany jest nad droga pojemników P, a górny koniec nad droga gniazd G stolu 10. Skok linii srubowej rynny 22 jest tak dobrany, ze detal po opadnieciu i a rynne trafia do pojemnika P na przeciw wrzeciona W wychodzacego w nastepnej kolejnosci ze strefy So obróbkowej.Wrzeciona W narzedziowe wyposazone sa ew tuleje 23, centrujaca detal D, osadzona obrotowo na trzonowej czesci narzedzia N. Tuleja 23 zabezpieczona jest przed spadaniem przy pomocy podtrzymywacza 24 pazurkowego, przymocowanego do obsady wrzeciona. Tuleja 23 centrujaca moze byc wyposazona w sprezyne , która wymusza zsuwanie sie detalu z tulei 23 wslad za cofajacym sie do dolu popychaczem 12.Urzadzenie dziala w sposób nastepujacy. Narzedzia N zamocowuje sie w oprawkach wrzecion W w-odpowiedniej odleglosci od powierzchni oporowych popychaczy 12, mierzonej od ich górnego zwrotnego punktu. Obrotnice 4 ustawia sie tak, aby wrzeciono WI wykonujace pierwszy zabieg znajdowalo sie w strefie zaladowczej, czyli strefie Sj ruchu jalowego. W gniazdo GI stolu pod wrzecionem WI zaklada sie detal, po czym urzadzenie uruchamia sie. Gniazdo GI pod dzialaniem krzywki 15a podnosi osadzony w nim detal do góry, nasuwajac go na koniec narzedzia N i na tuleje 23 centrujaca wrzeciona WL Przed poczatkiem strefy So obróbkowej gniazdo GI cofa sie do dolu (pod dzialaniem krzywki 15tf), tak ze detal w strefie obróbkowej oparty jest tylko kulista koncówka o powierzchnie oporowa popychacza 12. Wskutek tego usytuowanie detalu D wzgledem osi narzedzia N nie jest zalezne od gniazda GI lecz od tulei 23 centrujacej oraz od nacisku pasa 17 na walcowa pobocznice górnej czesci detalu, po którym to pasie detal zaczyna obtaczac sie przy wchodzeniu wrzeciona WI w strefe obróbkowa. Popychacz 12 pod dzialaniem krzywki 16a dociska detal D w strefie So obróbkowej do skrawajacej czesci narzedzia N. Sprezyna 26 wbudowana miedzy górna i dolna czescia popychacza 12 nie pozwala na nadmierny wzrost sily docisku detalu do narzedzia. W nastepstwie obtaczania po pasie 17 detal w strefie So obróbkowej obraca sie w kierunku przeciwnym do obrotów narzedzia, co zapewnia uzyskanie dokladnego wspólosiowego polozenia obrabianego fragmentu otworu z górna prowadzaca czescia tego otworu. Narzedzie przestaje skrawac detal od momentu cofania sie popychacza 12 do dolu. Po wyjsciu wrzeciona WI ze strefy obtaczania detal opada z narzedzia na górna czesc rynny 22 i zeslizguje sie po niej do pojemnika PH naprzeciw wrzeciona WIL W strefie Sj ruchu jalowego do gniazda GI pod wrzecionem WI wklada sie nastepny detal, a do gniazda Gil pod wrzecionem WII wklada sie detal przemieszczany w pojemniku PII wrzeciona WI.. Kazdy detal wlozony do gniazda GI pod wrzecionem WI przekladany jest w strefie Sj ruchu jalowego obrotnicy kolejno do gniazd pod nastepnymi wrzecionami, najpierw pod WII nastepnie pod WIH i na koncu pod WIV. Po tym ostatnim zabiegu detal zeslizguje sie po rynnie 22 do otwartego od dolu pojemnika PI naprzeciw wrzeciona WI, i jest przemieszczany po powierzchni górnej plyty 8 podstawy 1 do momentu dojscia tego pojemnika do otworu w plycie 8 podstawy, przez który to otwór detal spada na rynne 27 i trafia do zasobnika 28 obrobionych detali. Obieg obrabianych detali przez poszczególne pozycje obróbcze urzadzenia zobrazowany jest na fig. 6 rysunku.Obsluga urzadzenia jest prosta, jako ze glównymi czynnosciami obslugujacego jest wkladanie pobieranych z zasobnika detali do gniazda GI oraz przekladanie detali z pojemników PU, PIH i PIV do gniazd Gil, GIII i GIV.W przypadku utrzymywania sie detalu na narzedziu przechodzacym przez strefe Sj ruchu jalowego obrotnicy 4, detal naciska na element roboczy wylacznika 29. Impuls tego wylacznika powoduje zatrzymanie urzadzenia. Drugi wylacznik 30 powoduje zatrzymanie urzadzenia w przypadku, kedy przez strefe S] ruchu jalowego przechodzi wrzeciono ze zlamanym narzedziem.Urzadzenie wedlug wynalazku funkcjonuje poprawnie pomimo znacznych róznic sil skrawania na poszczególnych wrzecionach. Dzieki stalemu naciagowi pasa, utrzymywanemu przez dobrany starannie ciezar obciaznika 20, udalo sie wyeliminowac zarówno przeginanie narzedzi jak i poslizg detali po pasie, co wplynelo bardzo korzystnie na dokladnosc wykonywanych zabiegów i na ciaglosc pracy urzadzenia. Dodatkowym srodkiem eliminujacym poslizg po pasie detalu znajdujacego sie na pozycji obróbczej o najwiekszym momencie obrotowym od sil skrawania, jest tulejka 31, nakladana na detal przed wlozeniem go w gniazdo tej trudnej pozycji obróbczej. Tulejka 31 jest tak wykonana, ze ciasno obejmuje detal, (moze to byc np. tulejka rozprezna) przy czym pobocznica jej stykajaca sie z pasem jest radelkowana w celu zwiekszenia momentu obracajacego , detal. Zastosowanie tulei 23 centrujacych równiez bardzo korzystnie wplynelo na ciaglosc pracy urzadzenia, gdyz przypadki zacierania sie narzedzia w detalu w zasadzie nie wystepuja. Mozliwe jest tylko utrzymywanie sie detalu na tulei 23 centrujacej w strefie ruchu jalowego w przypadku jezeli prowadzaca czesc poglebianego otworu detalu jest za ciasna. Dla zepchniecia detalu utrzymujacego sie na tulei 23 wystarcza stosunkowo slaba sprezyna 25 dzialajaca na czolo detalu.Opracowany pojemnikowo-opadowy uklad przemieszczajacy detale na kolejne pozycje obróbcze stanowi niezbedne uzupelnienie omówionych wyzej srodków, zastosowanych - dia przeksztalcenia i znanego jednozabiegowego urzadzenia obrotowego w urzadzenie wielozabiegowe.99512 5 PL