RU207385U1 - Устройство для снятия внутренней фаски - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, к обработке металлов резанием, в частности для снятия фасок в отверстиях при обработке крупногабаритных изделий, таких как рельсы и балки, имеющих трудную доступность или недоступность к отверстию к одной из сторон. Технический результат заключается в расширении технологических возможностей устройства за счет возможности обработки отверстий, имеющих больший разброс по диаметру обрабатываемого отверстия, упрощения извлечения устройства из отверстия после снятия фаски. Технический результат достигается устройством для снятия внутренней фаски в отверстии изделия, содержащим корпус с внутренним ступенчатым отверстием, в котором расположен прижимной механизм, состоящий из тяги-оси, пружины, опорного металлокерамического подшипника скольжения, двух опорных колец, направляющей втулки-фланца, прижимного кулачка и двух стопорных пластин, при этом на одной стороне корпуса смонтирована фреза с конической наружной частью со сменными режущими пластинами треугольной формы, размещенными в уступах, выполненных во фрезе, и зафиксированными с помощью прижимных креплений, а другая сторона корпуса имеет форму цилиндра с установленным на нем храповым механизмом с вращательным рычагом, выполненным съемным, при этом одна ступень отверстия выполнена с меньшим диаметром для направления тяги-оси, а в ступени отверстия с большим диаметром установлена пружина, один конец которой опирается через первое опорное кольцо на подшипник, а второй конец опирается на внутреннюю часть поверхности втулки-фланца, наружная поверхность которой опирается на второе опорное кольцо, на одном конце тяги-оси закреплен прижимной кулачок с вращательным рычагом, опирающийся на второе опорное кольцо, а второй конец тяги-оси выполнен с цилиндрическим буртом для возможности центрирования тяги-оси в отверстии изделия, при этом в оконечной части бурта выполнена прорезь, в которой установлены два плоских подвижных фиксатора, различных по длине и весу, каждый из которых снабжен центром вращения и зубом, совместно образующим зубчатое зацепление, причем угол при вершине зуба длинного фиксатора равен углу впадины зуба короткого фиксатора, при этом расстояние между центрами вращения фиксаторов составляет (45-85)% от диаметра отверстия изделия, а угол поворота фиксаторов относительно центров вращения составляет (15-25)°. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, к обработке металлов резанием, в частности для снятия фасок в отверстиях при обработке крупногабаритных изделий, таких как рельсы и балки, имеющих трудную доступность или недоступность к отверстию к одной из сторон.

Известно устройство для снятия фасок с двух сторон в отверстиях рельсов, содержащее узел захвата, надеваемый на рельс, узел снятия фаски и узел закрепления и открепления, отличающееся тем, что узел захвата выполнен в виде кронштейна с откидной планкой, соединяющегося через два разноплечих рычага с двумя ручками, передающими через храповые колеса и две оправки винтовое движение двум зенковкам, ограничителей величины фаски, кинематически связанных с зенковками и образующими узел снятия фаски, а узел закрепления и открепления выполнен в виде винта и гайки, жестко соединенных с оправками и получающих вращение от двух маховиков (Патент RU 2107591 по заявке №97100593 от 16.01.1997, МПК В23В 45/06).

Недостаток данного устройства заключается в специфической форме крепления к изделию, определяемую формой головки рельса, т.е. имеет ограниченную область использования. Устройство имеет большой вес.

Известно переносное устройство для снятия фасок, содержащий средство крепления к изделию в виде струбцины с зажимной резьбовой втулкой, которой закреплен корпус устройства режущей головкой для снятия фасок, кинематически связанный с ручным приводом вращательного движения в виде трещотки, средство для прижатия режущей головки к обрабатываемому изделию в виде пружины и регулировочных втулок (DE 472424, заявка от 1929-02-28, МПК Е01В 31/06).

Недостаток данного технического устройства заключается в сложном механизме крепления устройства к обрабатываемому изделию в виде струбцины с зажимным винтом в виде втулки с двойной резьбой. Закрепление струбциной ограничивает область применения устройства.

Известен переносной станок для снятия фасок, содержащий средство крепления к изделию, на котором смонтированы резцы, кинематически связанные с ручным приводом вращательного движения в виде трещотки, при этом средство крепления выполнено в виде пары шарнирно сочлененных рычагов второго рода, один из которых выполнен в форме цилиндрической пробки, предназначенной для размещения в отверстии изделия, и имеет ось, на которой смонтированы резцы с ручным приводом, а другой - имеет рукоятку с подвижным упором, ось шарнира которого расположена параллельно оси шарнира рычагов второго рода (Патент RU 2211117 по заявке №2000117310 от 28.06.2000, МПК В23В 45/06).

Недостатком данного устройства является создание усилие прижатия режущей головки к изделию ручным способом. Создать постоянное усилие прижатия вручную, при этом одновременно вращая режущую головку практически не возможно. Обработанная поверхность имеет неровности, которые могут служить в дальнейшем очагами зарождения микротрещин и возможного разрушения изделия. Устройство имеет множество подвижных соединений, которые затрудняют его установку на изделии.

Известно устройство для снятия внутренней фаски труб, содержащее фрезу с приводным валом, на тыльной части которого расположены центральная рукоятка и вращательный рычаг с храповым механизмом, отличающееся тем, что оно снабжено стружкоотражателем, установленным на передней части приводного вала, при этом фреза имеет полый корпус с расположенными по окружности пазами под сменные режущие пластины треугольной формы, зафиксированные с помощью нажимного кольца и гайки, а приводной вал расположен внутри полого корпуса и соединен с ним шарнирно своей передней частью (Патент 2157299 по заявке №99108783 от 26.04.1999, МПК В23В 51/10).

Устройство простое в исполнении и имеет малый вес. Недостатком данного устройства является создание усилие прижатия режущей головки к изделиям ручным способом. Создать постоянное усилие прижатия вручную, при этом одновременно вращая режущую головку практически не возможно. Обработанная поверхность имеет неровности, которые могут служить в дальнейшем очагами зарождения микротрещин и возможного разрушения изделия.

Известно устройством для снятия фасок в отверстиях крупногабаритных изделий, содержащим фрезу, выполненную с полым корпусом и расположенными по окружности снаружи корпуса пазами для размещения в них сменных режущих пластин треугольной формы, и привод фрезы с вращательным рычагом и храповым механизмом, при этом оно снабжено прижимным механизмом, расположенным внутри полого корпуса фрезы и состоящим из тяги-оси, опорного подшипника, пружины и опорного кольца, причем на одном конце тяги-оси выполнена проточка с установленной в ней подвижным стопорным кольцом, а на втором конце установлены подвижный кулачок с вращательным рычагом, при этом фреза выполнена из конической части, на которой размещены указанные режущие пластины, и цилиндрической части, на которой установлен привод, а между фрезой и указанным подвижным стопорным кольцом установлено кольцо, обеспечивающее центрирование тяги-оси подвижного механизма в обрабатываемом отверстии. Кроме этого полость корпуса фрезы выполнена в виде ступенчатого отверстия, при этом опорный подшипник, пружина и опорное кольцо указанного прижимного механизма расположены внутри отверстия большего диаметра, тяга-ось расположена внутри указанных опорного кольца, пружины и опорного подшипника с возможностью установки ее внутри обрабатываемого отверстия. (Патент №193695 по заявке №2019109898 от 03.04.2019, МПК В23С 3/02).

Недостатками данного устройства являются, невозможность снятия фасок в отверстиях, имеющих трудную доступность или недоступность к отверстию с обратной стороны. Это обусловлено тем, что невозможно установить стопорное кольцо с обратной стороны отверстия, и не технологичностью устройства, применением в конструкции подшипника качения, отсутствие направляющей тяги-оси и пружины в корпусе фрезы.

Известно устройством для снятия фасок в отверстиях изделий больших габаритов, содержащим корпус с внутренним ступенчатым отверстием, в котором расположен прижимной механизм, состоящий из тяги-оси, пружины, опорного металлокерамического подшипника скольжения, опорных колец, направляющей втулки-фланца, прижимного кулачка, двух стопорных пластин, при этом с одной стороны корпуса выполнена фреза с конической наружной частью, со сменными режущими пластинами треугольной формы, размещенными в выполненных уступах корпуса и зафиксированными с помощью прижимных креплений, другая сторона корпуса имеет форму цилиндра с установленным на нем храповым механизмом с вращательным рычагом, отверстие меньшего диаметра в корпусе служит для центрирования тяги-оси, а в отверстие большего диаметра установлена пружина, один конец которой опирается через первое опорное кольцо на подшипник, второй конец опирается на внутреннюю часть поверхности втулки-фланца, наружная поверхность которой, опирается на второе опорное кольцо, на одном конце тяги-оси закреплен прижимной кулачок с вращательного рычагом, опирающийся на второе опорное кольцо, на втором конце тяги-оси имеется цилиндрический бурт, который служит для центрирования тяги-ось в отверстии изделия, в оконечной части бурта выполнена прорезь, в которой установлены две подвижные стопорные пластины, имеющие зубчатое зацепление, выполненное в виде одной впадины и одного зуба, причем впадина выполнена на стопорной пластине, имеющей больший продольный размер и больший вес, чем стопорная пластина с зубом. Кроме этого, стопорные пластины расположены в одной плоскости, проходящей через горизонтальную ось тяги-оси, оси вращения стопорных пластин расположены в одной плоскости, перпендикулярной горизонтальной оси тяги-оси на одинаковом расстоянии от оси, тяга-ось проходит внутри корпуса, опорного подшипника, пружины, опорных колец и обрабатываемого отверстия изделия, в качестве сменных режущих пластин используют твердосплавные пластины, применяемые на рельсовых сверлах.(Патент полезную модель №201590 по заявке №2020128949 от 01.09.2020, МПК В23С 3/02).

Недостаток данного технического решения заключается в том, что оно предназначено для отверстий имеющих небольшой разброс по диаметру, а также отсутствует оптимальные параметры стопорных пластин, исключающих эффект заклинивания при извлечении устройства из отверстия.

Задачей полезной модели является улучшение условий труда и снижение затрат на установку устройства в рабочее положение и его извлечение после снятия фаски.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в расширении технологических возможностей устройства за счет возможности обработки отверстий, имеющих большей разброс по диаметру обрабатываемого отверстия, упрощения извлечения устройства из отверстия после снятия фаски.

Технический результат достигается устройством для снятия внутренней фаски содержащим корпус с внутренним ступенчатым отверстием, в котором расположен прижимной механизм, состоящий из тяги-ось, пружины, опорного металлокерамического подшипника скольжения, опорных колец, направляющего втулка-фланца, прижимного кулачка, двух стопорных пластин, при этом с одной стороны корпуса выполнена фрезы с конической наружной частью, со сменными режущими пластинами треугольной формы, размещёнными в выполненных уступах корпуса и зафиксированными с помощью прижимных креплений, другая сторона корпуса имеет форму цилиндра с установленным на нем храповым механизмом с вращательным рычагом, отверстие меньшего диаметра в корпусе служит для направления тяги-ось, в отверстие большего диаметра установлена пружина, один конец которой опирается через первое опорное кольцо на подшипник, второй конец опирается на внутреннюю часть поверхности втулки-фланца, наружная поверхность которого, опирается на второе опорное кольцо, на одном конце тяги-ось закреплен прижимной кулачок с вращательным рычагом, опирающийся на второе опорное кольцо, на втором конце тяги-ось имеется цилиндрический бурт, который служит для центрирования тяги-ось в отверстии изделия, а в оконечной части бурта выполнена прорезь, в которой установлены два плоских подвижных фиксатора, различных по длине и весу, образующих зубчатое зацепление из одной пары зубьев, угол при вершине зуба длинного фиксатора равен углу впадины зуба короткого фиксатора, расстояние между центрами вращения фиксаторов составляет (45-85)% от диаметра отверстия изделия, угол поворота фиксаторов, относительно центров вращения составляет (15-25)°. Кроме этого, подвижные фиксаторы расположены в одной плоскости, проходящей через горизонтальную ось тяги-ось, оси вращения подвижных фиксаторов расположены в одной плоскости перпендикулярной горизонтальной оси «тяги-оси» на одинаковом расстоянии от оси, угол при вершине зуба в подвижном фиксаторе большей длины и угол впадины подвижного фиксатора меньшей длины равен 90°, вращательный рычаг храпового механизм выполнен съемным, тяга-ось проходит внутри корпуса, опорных колец, пружины, опорного подшипника, и обрабатываемого отверстия изделия, коническая часть корпуса в виде усеченного конуса имеет угол конусности 45° при меньшем диаметре конуса (20-31) мм, и большем диаметре конуса (46-48) мм, на фрезе установлены три сменных режущих пластинами треугольной формы WNUN-050308 из твердого сплава ВК8, на фрезе с конической наружной частью, установлены три сменных режущих пластинами треугольной формы WNUN-060308 из твердого сплава ВК8.

Предлагаемое устройство для снятия внутренней фаски исключает ручной способ прижатия режущего инструмента к обрабатываемому изделию. Усилие прижатия, создается сжатием цилиндрической пружины прижимного механизма, которое легко регулируется путем изменением относительно второй опорной пластины положения кулачка, установленного на одном конце тяги-оси. На другом конце тяги-оси в оконечной части цилиндрического бурта выполнена прорезь, в которой установлены два подвижных фиксатора (стопора), различных по длине и весу, образующих зубчатое зацепление из одной пары зубьев, угол при вершине зуба длинного фиксатора и угол впадины зуба короткого фиксатора равен 90°, расстоянием между центрами вращения фиксаторов равно (45-85)% диаметра отверстия изделия и углом поворота фиксаторов, относительно центров вращения (15-25)°. Авторами предлагаемого технического решения проведены исследования по оптимизации геометрических параметров подвижных фиксаторов в зависимости от диаметра обрабатываемого отверстия. Определена область оптимальных расстояний между центрами вращения фиксаторов, когда не происходит торможение поворота фиксаторов и их заклинивания. Определены оптимальные углы поворота фиксаторов, которые позволяют извлекать устройство из отверстия не только строго в вертикальной плоскости расположения фиксаторов, но и в наклонном положении. Установленные параметры установки подвижных фиксаторов отражены формуле полезной модели. Расширены технологичные возможности устройства за счет возможности установки режущих пластин большего размера. Устройство позволяет снимать фаски в отверстиях от 20 мм до 36 мм, что закрывает весь диапазон отверстий, которые используются на железнодорожных рельсах

На фиг. 1 изображено устройство для снятия внутренней фаски, установленное в отверстие шейке рельса (рабочее положение), на фиг. 2- устройство для снятия внутренней фаски, установленное в отверстие шейке рельса (установочное положение.), на фиг.3 - устройство общий вид, фиг.4 - устройство для снятия внутренней фаски, установленное в отверстие шейке рельса 3-D.

Устройство содержит корпус 1 с внутренним ступенчатым отверстием, с одной стороны корпуса выполнена фреза с конической наружной частью 1.2 со сменными режущими пластинами 1.3, размещенными в выполненных уступах корпуса 1 и зафиксированными с помощью прижимных креплений 1.4, другая сторона корпуса имеет форму цилиндра 1.5 с установленным на нем храповым механизмом 2 с вращательным рычагом 2.1. Отверстие 1.6 меньшего диаметра в корпусе 1 служит для направления тяги-оси 3 внутри корпуса 1, а в отверстие 1.7 большего диаметра установлена пружина 4, один конец которой опирается через первое опорное кольцо 5.1 на подшипник 6, второй конец опирается на внутреннюю часть поверхности втулки-фланца 7, наружная поверхность которой, опирается на второе опорное кольцо 5.2. На конце тяги-оси 3 закреплен прижимной кулачок 8 с вращательным рычагом 8.1, опирающийся на второе опорное кольцо 5.2, а на втором конце тяги-оси 3 имеется цилиндрический бурт 3.1, который служит для центрирования в отверстии изделия (шейки рельса). В оконечной части бурта 3.1 выполнена прорезь, в которой установлены два плоских подвижных фиксатора, 9.1 большей длины и большего веса и 9.2 меньшей длины, имеющие между собой зубчатое зацепление, с углом при вершине зуба в подвижном фиксаторе большей длины и впадины подвижного фиксатора меньшей длины, равным 90°, расстояние между центрами вращения фиксаторов составляет (45-85)% от диаметра отверстия изделия, угол поворота фиксаторов, относительно центров вращения составляет (15-25)°.

Устройство работает следующим образом. Установочное положение, когда фиксатор большей длины с большим весом находится в нижнем положении, тогда фиксаторы сжаты и не выступают за пределы отверстия, что позволяет быстро и без труда устанавливать устройство в обрабатываемое отверстие и извлекать его обратно. Рабочее положение, когда фиксатор большей длины с большим весом находится в верхнем положении, фиксаторы под действием собственного веса и зубчатого зацепления раскрываются, и выходят за пределы обрабатываемого отверстия, препятствуя перемещению тяги-оси вдоль оси обрабатываемого отверстия, в этом положение, кулачок при повороте сжимает пружину и прижимает фрезу к отверстию. Применение в устройстве опорного металлокерамического подшипника скольжения и направляющей втулки-фланца позволило выполнить конструкцию прижимного механизма более технологичной, при этом повысив ее устойчивость к механическим нагрузкам вибрационного и ударного характера и снизив вероятность возникновения заеданий во время обработки отверстий.

Применение в качестве сменных режущих пластин треугольной формы зафиксированных с помощью прижимных креплений, сменных многогранных твердосплавных пластин применяемых на рельсовых сверлах позволяет значительно повысить технологическую возможность устройства и снизить его эксплуатационные затраты. Выполнение вращательный рычага храпового механизм съемным позволило сделать конструкцию устройства более компактной.

В целом такая конструкция устройства для снятия фаски в отверстиях изделий больших габаритов, позволяет обрабатывать отверстия в изделиях имеющих затрудненный доступ к обратной стороне отверстия, при диаметрах в диапазоне от 20 мм до 36 мм, создавая постоянное усилие прижатия фрезы, и получения качественной поверхности фаски.

Claims (7)

1. Устройство для снятия внутренней фаски в отверстии изделия, характеризующееся тем, что содержит корпус с внутренним ступенчатым отверстием, в котором расположен прижимной механизм, состоящий из тяги-оси, пружины, опорного металлокерамического подшипника скольжения, двух опорных колец, направляющей втулки-фланца, прижимного кулачка и двух стопорных пластин, при этом на одной стороне корпуса смонтирована фреза с конической наружной частью со сменными режущими пластинами треугольной формы, размещенными в уступах, выполненных во фрезе, и зафиксированными с помощью прижимных креплений, а другая сторона корпуса имеет форму цилиндра с установленным на нем храповым механизмом с вращательным рычагом, выполненным съемным, при этом одна ступень отверстия выполнена с меньшим диаметром для направления тяги-оси, а в ступени отверстия с большим диаметром установлена пружина, один конец которой опирается через первое опорное кольцо на подшипник, а второй конец опирается на внутреннюю часть поверхности втулки-фланца, наружная поверхность которой опирается на второе опорное кольцо, на одном конце тяги-оси закреплен прижимной кулачок с вращательным рычагом, опирающийся на второе опорное кольцо, а второй конец тяги-оси выполнен с цилиндрическим буртом для возможности центрирования тяги-оси в отверстии изделия, при этом в оконечной части бурта выполнена прорезь, в которой установлены два плоских подвижных фиксатора, различных по длине и весу, каждый из которых снабжен центром вращения и зубом, совместно образующим зубчатое зацепление, причем угол при вершине зуба длинного фиксатора равен углу впадины зуба короткого фиксатора, при этом расстояние между центрами вращения фиксаторов составляет 45%-85% от диаметра отверстия изделия, а угол поворота фиксаторов относительно центров вращения составляет 15°-25°.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижные фиксаторы расположены в одной плоскости, проходящей через горизонтальную ось тяги-оси.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оси вращения подвижных фиксаторов расположены в одной плоскости, перпендикулярной горизонтальной оси тяги-оси, на одинаковом расстоянии от оси.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что угол при вершине зуба в подвижном фиксаторе большей длины и угол впадины подвижного фиксатора меньшей длины равен 90°.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что тяга-ось выполнена с возможностью прохождения внутри опорных колец, пружины, опорного подшипника и обрабатываемого отверстия изделия.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что коническая часть корпуса в виде усеченного конуса имеет угол конусности 45° при меньшем диаметре конуса 20-31 мм и большем диаметре конуса 46-48 мм.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на фрезе установлены три сменных режущих пластинами треугольной формы из твердого сплава ВК8.

Images