RU1813261C

RU1813261C - Faceting head

Info

Publication number: RU1813261C
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Ласкин; Н.Б. Дьяков; А.Г. Почтаренко
Original assignee: Киевское производственное объединение "Изумруд"
Priority date: 1990-12-10
Filing date: 1990-12-10
Publication date: 1995-04-30

Abstract

FIELD: faceting of gems. SUBSTANCE: bearings in faceting head are spaced along the height of spindle sleeve, with one bearing offset towards its end in the direction of gem clamping point. The relation of the distances between the bearing offset towards the end of the spindle sleeve and the gem-clamping point and between the bearings is from 0.8 to 1.0, the fine-tuning mechanism is mounted on the bearing opposite to that displaced towards the end of the spindle sleeve, and the collet chuck has longitudinal locking slots spaced at 120 deg. EFFECT: improved design. 3 dwg

Description

Изобретение относится к обработке драгоценных камней, в частности касается технологической оснастки, используемой при огранке драгоценных камней, преимущественно бриллиантов круглой формы. The invention relates to the processing of precious stones, in particular relates to technological equipment used in the cutting of precious stones, mainly round diamonds.

Целью изобретения является повышение точности и качества огранки путем поглощения радиальных биений в зоне огранки. The aim of the invention is to improve the accuracy and quality of the cut by absorbing radial beats in the cut zone.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1-3 изображена ограночная головка. The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1-3 shows the cutting head.

Ограночная головка содержит смонтированный на держателе (на чертежах не показан) корпус 1 с цилиндрической полостью, шпиндельную втулку 2, соосно смонтированную в полости корпуса 1, подшипники 3, 4 (целесообразно насыпные), цанговый патрон 5, упор 6 и гайку 7 на цанговом патроне 5, механизм микроподстройки. The cutting head comprises a housing 1 with a cylindrical cavity mounted on a holder (not shown in the drawings), a spindle sleeve 2 coaxially mounted in the cavity of the housing 1, bearings 3, 4 (preferably loose), a collet chuck 5, a stop 6 and a nut 7 on the collet chuck 5, micro-tuning mechanism.

Подшипники 3, 4 разнесены по длине шпиндельной втулки 2 со смещением подшипника 3 к торцу последней в направлении к месту крепления обрабатываемого камня 8, который обычно крепится в цанговом патроне 5 с помощью специальной капсулы 9. Bearings 3, 4 are spaced along the length of the spindle sleeve 2 with the bearing 3 displaced to the end of the latter in the direction to the attachment point of the processed stone 8, which is usually mounted in the collet chuck 5 using a special capsule 9.

Такое конструктивное решение позволяет свести к минимуму радиальные биения в зоне огранки, так как при этом меняется соотношение величин консольного вылета шпиндельного узла и расстояния между подшипниками, что обуславливает взаимное погашение радиальных биений. Such a constructive solution allows minimizing radial runout in the faceting zone, since this changes the ratio of the values of the cantilever spindle unit and the distance between the bearings, which leads to the mutual cancellation of radial runout.

Целесообразно, чтобы соотношение расстояния между подшипником 3, отнесенным к торцу шпиндельной втулки 2, и местом крепления обрабатываемого камня и расстояния между подшипниками 3, 4 находилось в пределах 0,8-1,0. It is advisable that the ratio of the distance between the bearing 3, referred to the end face of the spindle sleeve 2, and the place of attachment of the processed stone and the distance between the bearings 3, 4 be in the range of 0.8-1.0.

Далее будет показано, что в таких пределах обеспечиваются оптимальные эксплуатационные и конструктивные характеристики ограночной головки. It will be shown below that, within such limits, optimal operational and structural characteristics of the cutter head are ensured.

При описанном расположении подшипников 3, 4 целесообразно смонтировать механизм микроподстройки таким образом, чтобы он опирался на подшипник 4, противоположный подшипнику 3, отнесенному к торцу шпиндельной втулки ближе к месту крепления обрабатываемого камня 8. Это позволит обеспечить плавность и точность поднастройки с одновременным уменьшением момента сопротивления в механизме. With the described arrangement of bearings 3, 4, it is advisable to mount the micro-adjustment mechanism in such a way that it rests on the bearing 4, opposite to the bearing 3, related to the end face of the spindle sleeve closer to the attachment point of the processed stone 8. This will ensure smoothness and accuracy of the adjustment, while reducing the resistance moment in the mechanism.

В конкретном варианте, как это показано на фиг.1, механизм микроподстройки содержит червячную втулку 10 с делительным диском 11 на шестнадцать положений и головку 12 с фиксирующим шариком 13, поджатым плоской пружиной 14. In a specific embodiment, as shown in FIG. 1, the micro-adjustment mechanism comprises a worm bush 10 with a sixteen-position dividing disk 11 and a head 12 with a locking ball 13 preloaded by a flat spring 14.

Червячная втулка 10 с делительным диском 11 свободно охватывает шпиндельную втулку 2 и опирается на подшипник 4. The worm sleeve 10 with the dividing disk 11 freely spans the spindle sleeve 2 and rests on the bearing 4.

Головка 12 с фиксирующим шариком 13 и плоской пружиной 14 закреплена на шпиндельной втулке 2 с возможностью поворота вокруг оси последней. The head 12 with a locking ball 13 and a flat spring 14 is mounted on the spindle sleeve 2 with the possibility of rotation around the axis of the latter.

Между разнесенными по длине шпиндельной втулки подшипниками 3,4 смонтировано стопорное приспособление, которое входит в контакт с цанговым патроном 5, обеспечивая его фиксацию в определенном положении в процессе огранки, что в комбинации с указанными усовершенствованиями обеспечивает единую геометрическую ось вращения шпиндельного узла и, следовательно, улучшает качество и точность огранки. Between the bearings 3.4 spaced along the length of the spindle sleeve, a locking device is mounted, which comes into contact with the collet chuck 5, ensuring its fixation in a certain position during cutting, which, in combination with these improvements, provides a single geometric axis of rotation of the spindle assembly and, therefore, improves the quality and accuracy of the cut.

Стопорное приспособление представляет собой запрессованный в шпиндельную втулку 2 перпендикулярно ее оси штифт 15. В цанговом патроне 5 под этот штифт 15 выполнены продольные пазы 16. Наиболее целесообразно, чтобы пазы были расположены по окружности через 120^о.The locking device is a pin 15 pressed into the spindle bushing 2 perpendicularly to its axis. In the collet chuck 5, longitudinal grooves 16 are made for this pin 15. It is most advisable that the grooves are arranged in a circle about 120 ^° .

Цанговый патрон 5 вставлен в шпиндельную втулку 2 так, чтобы штифт 15 стопорного приспособления входил в один из пазов 16. При наличии радиального биения, превышающего допустимое для обеспечения единой геометрической оси и погашения суммарного радиального биения меняют положение цангового патрона 5 относительно штифта 15. Стопорное приспособление фиксирует цанговый патрон в оптимальном положении. The collet chuck 5 is inserted into the spindle sleeve 2 so that the pin 15 of the locking device fits into one of the grooves 16. If there is a radial runout exceeding the permissible one to ensure a uniform geometric axis and to offset the total radial runout, the position of the collet chuck 5 relative to the pin 15 is changed. Locking device fixes a collet boss in an optimum position.

Упор 6 для капсулы 9 установлен в полости цангового патрона 5 и снабжен гайкой 17 для регулировки вылета капсулы 9 с обрабатываемым камнем 8. The stop 6 for the capsule 9 is installed in the cavity of the collet chuck 5 and is equipped with a nut 17 to adjust the departure of the capsule 9 with the treated stone 8.

Работает заявляемое устройство следующим образом. The claimed device operates as follows.

Капсулу 9 с обрабатываемым камнем предварительно обточенным полуфабрикатом круглой формы устанавливают в цанговый патрон 5 до упора 6 и вращением гайки 7 зажимают, затем фиксируют ограночную головку на держателе (на чертежах не показано) под необходимым углом наклона. The capsule 9 with the pre-turned round semi-finished stone processed by the stone is installed in the collet chuck 5 as far as the stop 6 and clamped by turning the nut 7, then the cutting head is fixed on the holder (not shown in the drawings) at the required angle of inclination.

Вращением головки 12, закрепленной на шпиндельной втулке, выбирается нужное направление огранки, при этом шарик, поджатый плоской пружиной, фиксируется в одном из пазов делительного диска 11 на червячной втулке 10. The rotation of the head 12, mounted on the spindle sleeve, selects the desired cutting direction, while the ball, pressed by a flat spring, is fixed in one of the grooves of the dividing disk 11 on the worm sleeve 10.

При необходимости микроподстройки приводят во вращение червячную втулку 10 с помощью червяка (на чертежах не показан), смонтированного на держателе. Поскольку шарик 13 зафиксирован в одном из пазов червячной втулки 10, происходит совместный разворот шпиндельной втулки 2 и головки 12. If necessary, micro-adjustments drive the worm sleeve 10 into rotation using a worm (not shown in the drawings) mounted on a holder. Since the ball 13 is fixed in one of the grooves of the worm sleeve 10, a joint rotation of the spindle sleeve 2 and the head 12 occurs.

Благодаря установке червячной втулки 10 на подшипник 4 (как независимой базы для червячной втулки 10 и шпиндельной втулки 2) удалось обеспечить плавность работы механизма микроподстройки. Thanks to the installation of the worm sleeve 10 on the bearing 4 (as an independent base for the worm sleeve 10 and spindle sleeve 2), it was possible to ensure smooth operation of the micro-tuning mechanism.

Эффект уменьшения радиальных биений в процессе огранки с использованием заявляемого технического решения подтверждается следующими расчетами. The effect of reducing radial beats during the cutting process using the proposed technical solution is confirmed by the following calculations.

В выбранном нами прототипе, который используется в производстве, расстояние l₁ между подшипником 3 и местом крепления составляет 25 мм, а расстояние l₂ между подшипниками 3, 4 равно 18 мм, соотноше- ние этих расстояний

1,39.In our chosen prototype, which is used in production, the distance l ₁ between the bearing 3 and the mounting location is 25 mm, and the distance l ₂ between the bearings 3, 4 is 18 mm, the ratio of these distances

1.39.

В конкретных примерах выполнения согласно изобретению:
I. l₁= 17,5 мм, l₂= 22 мм,

0,8
II. l₁= 21 мм, l₂= 22 мм,

0,9
III. l₁= 22 мм, l₂= 22 мм,

1
Допуск полного биения в зоне контроля, то есть допуск приведенного радиального биения
Т_рад.п.= δ₁+К, где δ₁ полное биение в зоне подшипника 3, отнесенного ближе к месту крепления камня 8, которое по проведенным замерам составляет 0,025 мм (полное биение в зоне подшипника 4 составляет 0,02 мм);
K δ₁·

коэффициент, характеризующий влияние биения в зоне подшипника 4 на биение в зоне контроля.In specific embodiments according to the invention:
I. l ₁ = 17.5 mm, l ₂ = 22 mm,

0.8
II. l ₁ = 21 mm, l ₂ = 22 mm,

0.9
III. l ₁ = 22 mm, l ₂ = 22 mm,

1
Full runout tolerance in the control zone, i.e. tolerance of reduced radial runout
T _rad.p. = δ ₁ + K, where δ _{1 is a} complete run-out in the area of the bearing 3, referred closer to the place of attachment of the stone 8, which according to the measurements made is 0.025 mm (full run-out in the area of the bearing 4 is 0.02 mm);
K δ ₁

coefficient characterizing the effect of runout in the bearing zone 4 on runout in the control zone.

Для прототипа
K 0,025·

0,035.For prototype
K 0.025

0.035.

Для заявляемого технического решения:
I. K 0,025·

0,02
_II. _K ₌ _0,025·

₌ _0,023
III. K 0,025·

0,025
В прототипе
Т_рад.п.=0,025+0,035=0,06 мм.For the claimed technical solution:
I. K 0.025

0.02
_II. _K ₌ _0.025

₌ _0.023
III. K 0.025

0,025
In prototype
T _rad.p. = 0.025 + 0.035 = 0.06 mm.

В примерах выполнения согласно изобретению:
I. Т_рад.п.=0,025+0,02=0,045 мм;
II. Т_рад.п.=0,025+0,023=0,048 мм;
III. Т_рад.п.=0,025+0,025=0,05 мм.In exemplary embodiments according to the invention:
I. T _rad.p. = 0.025 + 0.02 = 0.045 mm;
II. T _rad.p. = 0.025 + 0.023 = 0.048 mm;
III. T _rad.p. = 0.025 + 0.025 = 0.05 mm.

Вероятный допуск:
Т_в=Т_рад.п.˙ К₂; где К₂=0,72 коэффициент среднеквадратичного значения.Likely Tolerance:
T _in = T _{rad.p. ˙} K ₂ ; where K ₂ = 0.72 RMS coefficient.

Для прототипа
Т_в=0,06 ˙0,72=0,043.For prototype
_T = 0,06 ˙0,72 = 0,043.

Для заявляемого технического решения:
I. Т_в=0,045˙ 0,72=0,032 мм;
II. Т_в=0,048˙ 0,72=0,034 мм;
III. Т_в=0,05 ˙0,72=0,036 мм.For the claimed technical solution:
I. T _in = 0.045˙ 0.72 = 0.032 mm;
II. T _in = 0.048˙ 0.72 = 0.034 mm;
III. T _in = 0.05 ˙ 0.72 = 0.036 mm.

Понятно, что изменение соотношения

в сторону уменьшения за 0,8 приведет либо к нерациональному приближению зоны огранки к торцу шпиндельного узла, что не только затруднит, но и сделает невыполнимым рабочий процесс, или же увеличит габариты ограночной головки по длине.It is clear that the change in the ratio

decreasing by 0.8 will lead either to an irrational approach of the cut zone to the end face of the spindle assembly, which will not only complicate, but also make the workflow impossible, or increase the dimensions of the cutter head in length.

Изменение соотношения в сторону увеличения, то есть больше 1, как это ранее показано, увеличивает радиальные биения, а следовательно снижает точность и качество огранки. Changing the ratio in the direction of increase, that is, more than 1, as previously shown, increases the radial runout, and therefore reduces the accuracy and quality of the cut.

Понятно, что возможны любые варианты исполнения устройства в объеме заявляемых патентных притязаний в зависимости от потребности и конкретных условий его использования. It is clear that any embodiment of the device is possible in the scope of the claimed patent claims, depending on the need and specific conditions for its use.

Claims

BOUNDARY HEAD, comprising a housing with a cylindrical cavity in which a collet chuck for fastening the machined stone, and also a micro-adjustment mechanism mounted in the housing on the spindle sleeve, is characterized by In order to improve the accuracy and quality of the cut by reducing the radial runout in the processing zone, the bearings are spaced along the length of the spindle sleeve with one of them directed toward its end and the attachment points of the processed stone, the ratio of the distances between the bearing shifted to the end of the spindle sleeve and the attachment point of the processed stone and between the bearings is within 0.8 1.0, the micro-adjustment mechanism is mounted on the bearing opposite to that assigned to the end of the spindle sleeve, and the collet the cartridge is made with longitudinal locking grooves located after 120 ^o .