SU1117199A1

SU1117199A1 - Apparatus for automatic fine adjustment of axial tool

Info

Publication number: SU1117199A1
Application number: SU833607501A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Сапенок; Петр Федорович Шурыгин; Владимир Иванович Семенцов; Владимир Петрович Лобозов; Владимир Борисович Глаголев; Валерий Валентинович Осокин
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6543
Priority date: 1983-06-14
Filing date: 1983-06-14
Publication date: 1984-10-07

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДНАЛАДКИ ОСЕВОГО ИНСТРУМЕНТ .-, содержащее корпус, шток, .механизм разжима брусков инструмента, св занный при помощи конической повер.хности с брусками, и установленный в корпусе iwexaHHSjM перемеш,ени штока, ведущее звено которого установдено на корпусе с возможностью взаи.молеистви с упором , установленным на неподвижной част}1 станка, отличающеес тем, что, с целью уменьп1ени радиальных размеров и повышени точности подналадки, механизм пере .мешени штока снабжен установленным в корнчсе фиксировано в осевом направлении и с возможностью поворота вало.м с вынолненны .п1 на нем под угло.м к оси канавками, св занными со штоком при помоп и винтово го механизма, верхней и нижней обгонными муфтами, звездочки которы.х зафиксированы в обоймах в осевом направлении и св заны с канавками вала при помощи емоптированных в них HiapnKOB. при этом обойма верхней обгонной муфты размепгена в корпусе с возможностью осевого перемеп1ени , а S аед 1цее звено .к а1шзма псре.менюни IHTOка вьпюлнено в виде жестко св занного с (Л обоймой верхней обгонной муфты и подпружиненного в осевом направлении кольца и размешенного па носледне.м упорного шарикового подшипника.A DEVICE FOR AUTOMATIC UNDERGROUND AXIAL TOOL .-, comprising a housing, a rod, an opening mechanism of tool bars, connected with a conical surface with bars, and mounted in the iwexaHHSjM case of a spindle, a stem, the leading element of which is mounted on a housing with a possibility. Molework with a stop mounted on a stationary part} 1 of the machine, characterized in that, in order to reduce the radial dimensions and increase the accuracy of the adjustment, the stem displacement mechanism is provided with a root-mounted one axial direction and with the possibility of rotation of the shaft. m. filled with .p1 on it at an angle to the axis grooves associated with the rod with the help and screw mechanism, the upper and lower overrunning clutches, the asterisks of which.x are fixed in the cages in the axial direction and are connected to the grooves of the shaft with the help of HiapnKOB installed in them. at the same time, the holder of the upper overrunning clutch of the razmepgen in the housing with the possibility of axial shifting, and S AED 1tch link. m thrust ball bearing.

Description

соwith

CD Изобретение относитс к машиностроению , в частности к устройствам дл автоматической подналадки инструмента при обработке на станках отверстий по методу притирки, хонинговани , алмазного развертывани и т. н. Известны конструкции алмазных разверток , в которых применен механизм подналадки инструмента в виде винта и двух гаек, которыми нат гиваетс деформируема рубашка на конус 1. Недостатками этого устройства вл ютс необходимость ручной периодической подналадки , необходимость контрол инструмента в процессе подналадки, а также небольшой диапазон регулировани . Известно также устройство дозированной импульсной радиальной подачи брусков по жесткому упору, содержашее корпус, шток, св занный посредством конической по|верхности с механизмом разжима брусков инструмента, и установленный в корпусе механизм перемещени. штока, ведущее звено которого установлено на корпусе с возможностью взаимодействи с упором, установленным на неподвижной части станка 2. Недостатком известного устройства вл етс то, что оно не может быть использовано , например, при алмазном развертывании , при котором необходимость в радиальной подаче брусков отсутствует, а по вл етс необходимость в непрерывной авто1иатической компенсации износа брусков в течение всего периода времени работы развертки. Кроме того, известное устройство имеет сложную конструкцию, включающую силовой привод в виде гидроцилиндра дл перемещени штока, и предназначено дл закреплени на неподвижной части станка, что требует дополнительных св зей с вращающейс частью, несущей инструмент. Невелика и точность подналадки такого устройства . Цель изобретени - повышение точности подналадки и уменьшение радиальных размеров. Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл автоматической подналадки осевого инструмента, содержащем корпус, шток, механизм разжима брусков инструмента , св занный при помощи конической поверхности с брусками, и установленный в корпусе механизм перемещени штока, ведущее звено которого установлено на корпусе с возможностью взаимодействи с упором установленным на неподвижной части станка механизм перемещени штока снабжен установленным в корпусе фиксировано в осевом направлении и с возможностью поворота валом с выполненными на нем под углом к оси канавками, св занными со штоком при помощи винтового механизма, верхней и нижней обгонными муфтами, звездочки которых зафиксированы в обоймах в осевом направлении и св заны с канавками вала при помощи смонтированных в них шариков, при этом обойма верхней обгонной муфты размещена в корпусе с возможностью осевого перемещени , а ведущее звено механизма перемещени штока выполнено в виде жестко св занного с обоймой верхней обгонной муфты и подпружинен ного в осевом направлении кольца и размещенного на последнем упорного щарикового подшипника. На фиг. 1 изображен механизм перемещ ,ени штока, общий вид в продольном разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - осевой инструмент, продольный разрез; на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 - сечение Д-Д на фиг. 6. Устройство состоит из корпуса 1, в котором вдоль его оси расположен вал 2 с ка навка.ми 3, изготовленными под угло.м к оси. Вал 2 установлен с возможностью вращени и зафиксирован в осевом направлении посредством подшипников 4 и 5. В вале 2 выполнено резьбовое отверстие 6, с которым св зан шток 7 при помощи резьбы 8. В корпусе установлена верхн обгонна муфта, включающа обойму 9, звездочку 10, ролики 11 и шарики 12, установленные в отверсти х звездочки и контактируюнлие с канавками на т ге. Звездочка 10 зафиксирована относительно обоймы 9 в осевом направлении при помощи упорных подшипников 13, 14 и гаек 15 и 16. В нижней части корпуса установлена нижн обгонна .муфта, обоймой которой вл етс корпус 1, а звездочка 17 установлена фиксировано относительно корпуса при помощи упора ее в подшипник 5 валом 2. Муфта включает ролики 18 и шарики 19, установленные в отверсти х звездочки и контактирующие с канавками на валу 2. Шарики заперты посредством втулки 20 и стопорного кольца 21. Обойма 9 установлена в корпусе 1 с возможностью осевого перемещени и св зана через продольный паз в корпусе с кольцом 22 при помощи штифта 23. На кольце 22 установлен упорный шариковый подшипник 24, который опираетс на стопорное кольцо 25 за счет пружины 26, установленной на корпусе .между кольцом 22 и кольцом 27, опирающимс на буртик втулки 28, жестко св занной с корпусом 1 при помощи штифта 29. Во втулке 28 выполнено цилиндрическое отверстие, в котором установлен хвостовик 30 осевого инструмента и резьба дл креплени ганки 31. В отверсти х втулки 28 расположены шарики 32, контактирующие с кольцевой канавкой 33 на хвоетовике инструмента. В цилиндрическом отверстии гайки установлена С-образна шайба 34, св занна при помощи лысок с лысками на хвостовике инструмента. На торце шайбы изготовлены мелкие радиально расположенные зубь 35, зацепленные в положении , когда инструмент закреплен с торцовыми зубь ми, выполненными на втулке 28 Отжим роликов обгонных муфт в суживающейс части полостей обеспечиваетс нри помощи упругих элементов 36 и 37, выполненных , например, из резинового шнура соответствующего размера. Корпус 1 устройства св зан штифтом 38 с хвостовиком 39, устанавливаемым в щпиндель станка или в .самоустанавливающийс патрон. На неподвижной части станка установлен регулируемый упор (не показан), предназначенный дл взаимодействи с упорным подшипником 24 при отводе шпиндел станка в исходное положение. Осевой инструмент выполнен в виде упругодеформируемого корпуса 40 с цилиндрическим отверстием вдоль его оси и упругими продольными участками 41, расположенными между участками (выступами ), на которых закреплены абразивные (алмазные) бруски 42. С полым хвостовиком 30 корпус 40 св зан щтифтами 43. В отверстии корпуса расположена разрезна упруга втулка 44 со встречными, равномерно расположенными по окружности прорез ми 45, выполненными до перемычек 46. На наружной поверхности втулки 44 выполнены выступы 47. Втулка 44 установлена на конической поверхности 48 штока 7 и контактирует выступами с отверсти ми в корпусе 40 в местах, расположенных под брусками 42. Шток 7 имеет шпоночную канавку 49 и св зан штифтом 50 с хвостовиком инструмента. Устройство работает следующим образом . При отходе пиноли со шпинделем, в котором установлено устройство, в исходное после обработки положение упорный подшипник 24 взаимодействует с упоро.м, установленным на неподвижной части станка. При этом обойма 9 верхней обгонной муфты перемещаетс относительно вала 2 вниз и поворачивает через звездочку 10 и шарики 12 канавки вал 2 наугол, величина которого зависит от угла наклона канавок и величины перемещени обоймы 9. Поворот вала преобразуетс при помощи резьбового соединени в поступательное перемещение штока 7. При перемещении конической части 48 штока 7 установленна на ней упруга разрезна втулка 44 расшир етс и выступами 47 раздвигает упруго деформируемый корпус 41 с брусками 42. При перемещении пиноли со шпинделем вниз подшипник 24 отходит от упора на станке, и обойма 9 поддействием пружины 26 возвращаетс в исходное положение. При этом вал 2 удерживаетс от возможного поворота силами трени в обратном направлении нижней обгонной муфтой. Это обеспечиваетс тем, что звездочки обеих муфт выполнены с возможностью передачи крут щего момента на т гу в одном направлении. Таким образом,при каждом отводе инструмента в исходное положение он получает импульс поднастройки, обеспечивающий изменение размера инструмента с учетом его износа. Величина импульса поднастройки определ етс по формуле A i i -t-K-iooo, где d угол наклона канавок на т ге, f - пере.мещение обоймы верхней обгонной муфты, мм; t - шаг резьбы в соединении т ги со штоком, мм; К,- конусность конической поверхности на штоке; Ъ -диаметр т ги, мм. В рабочем проекте диапазон регулировки величины 0,1-0,01 мкм. Соединение инструмента с устройством производитс следующим образом. При неполностью отвернутой гайке 31 хвостовик инструмента 30 вместе со штоком 7 вводитс в отверстие втулки 28 до упора резьбовой части штока 7 в резьбовое отверстие вала 2. Окончательный ввод хвостовика в отверстие производитс путем его вращени , при котором П1ТОК соедин етс при по мощи резьбового соединени с т гой. В положении , когда кольцева канавка 33 на хвостовике окажетс в одной плоскости с шариками 32, при помоши гайки и и1ариков хвостовик фиксируетс в осевом направлении , но остаетс возможность его вращени , так как шайба 34 при этом не должна быть зацеплена с зубь ми на торце втулки 28. В таком положении вращением инструмента его устанавливают на размер обработки, например, по жесткому калибру. Гайка 31 заворачиваетс до упоров в буртик втулки 28 и инструмент фиксируетс от вращени лыска.ми на шайбе 34 и зацепление.м торцовых зубьев шайбы с зубь ми на торце втулKii 28 При смене инструмента гайка 31 отворачиваетс до выхода из зацеплени шариков 32 с кольцевой канавкой 33 и зубьев шайбы 34 с торцовыми зубь ми на втулке 28. Врашением инструмента шток 7 вывертываетс из т ги 2 и вынимаетс из отверсти втулки 28. При этом вал 2 фиксируетс от поворота упором в штифт 51, установленный в обойме 9 штифта 52, установленного во втулке 53, жестко св занной с т гой в плоскости, перпендикул рной ее оси. Величина перемещени t обоймы 9 от упора на станке устанавливаетс по результатам замеров детали, по размеру отверсти которой можно судить о величине, на которую должен быть скорректирован ориентировочно установленный импульс поднастройки .CD The invention relates to mechanical engineering, in particular, to devices for automatically adjusting a tool when machining holes on a machine according to the lapping, honing, diamond deployment, and so on. Designs of diamond reamers are known, in which a tool set-up mechanism in the form of a screw and two nuts are used to tighten the deformable jacket on a cone 1. The disadvantages of this device are the need for manual periodic adjustments, the need to control the tool in the adjustment process, as well as a small range of adjustment. It is also known a device for metering pulsed radial feed of bars along a rigid stop, comprising a housing, a stem connected by means of a conical surface with a mechanism for unclamping tool bars, and a displacement mechanism installed in the housing. rod, the leading link of which is mounted on the housing with the ability to interact with the stop mounted on the fixed part of the machine 2. A disadvantage of the known device is that it cannot be used, for example, in a diamond deployment, in which there is no need for radial feed of bars, and there is a need for continuous automatic compensation of the wear of the bars during the entire time period of the sweep. In addition, the known device has a complex structure that includes a hydraulic actuator in the form of a hydraulic cylinder for moving the rod, and is intended to be fixed on the stationary part of the machine, which requires additional communication with the rotating part carrying the tool. Small and accurate sub-adjustment of such a device. The purpose of the invention is to improve the accuracy of adjustments and reduce the radial dimensions. This goal is achieved by the fact that in an apparatus for automatic adjustment of an axial tool comprising a body, a rod, a mechanism for unclamping tool bars connected by means of a conical surface with bars, and a mechanism for moving the rod mounted in the body, the driving link of which is mounted on the body with the stop mounted on the stationary part of the machine, the mechanism for moving the rod is provided fixed in the housing fixed in the axial direction and can be rotated with the shaft grooves at an angle to the axis connected to the rod by means of a screw mechanism, upper and lower overrunning clutches, the sprockets of which are fixed in the cages in the axial direction and connected to the grooves of the shaft by means of balls mounted in them; the coupling is housed in the housing with the possibility of axial movement, and the leading link of the mechanism for moving the rod is made in the form of an upper overrunning clutch rigidly connected to the yoke and a ring which is spring-loaded in the axial direction and placed Happy thrust ball bearing. FIG. 1 shows the mechanism of displacement, eni rod, a general view in longitudinal section; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a section BB in FIG. one; in fig. 4 shows a section B-B in FIG. one; in fig. 5 - axial tool, longitudinal section; in fig. 6 is a cross-section of the FIG. five; in fig. 7 - section DD in FIG. 6. The device consists of a housing 1, in which along its axis there is a shaft 2 with a shaft 3, made at an angle to the axis. The shaft 2 is rotatably mounted and fixed axially by means of bearings 4 and 5. The shaft 2 has a threaded bore 6, to which the rod 7 is connected by means of a thread 8. In the housing there is an upper overrunning clutch, including a sleeve 9, an asterisk 10, rollers 11 and balls 12 mounted in the holes of the sprocket and in contact with the grooves on them. The asterisk 10 is fixed relative to the holder 9 in the axial direction by means of the thrust bearings 13, 14 and nuts 15 and 16. In the lower part of the body there is a lower overrunning clutch, the holder of which is the body 1, and the asterisk 17 is fixed fixed relative to the body by means of its stop into the bearing 5 by the shaft 2. The clutch includes rollers 18 and balls 19, sprockets mounted in the holes and contacting with grooves on the shaft 2. The balls are locked by means of sleeve 20 and stop ring 21. The holder 9 is installed in the housing 1 with the possibility of axial lane and connected through a longitudinal groove in the housing with the ring 22 by means of a pin 23. On the ring 22 a thrust ball bearing 24 is mounted, which is supported on the retaining ring 25 by a spring 26 mounted on the housing between the ring 22 and the ring 27 resting on the collar of the sleeve 28, which is rigidly connected to the body 1 by means of a pin 29. In the sleeve 28 there is a cylindrical hole in which the shank 30 of the axial tool and a thread are mounted for fastening the gank 31. In the holes of the sleeve 28 there are balls 32 contacting the annular groove 33rd on the tool guide. In the cylindrical hole of the nut, a C-shaped washer 34 is installed, which is connected with the help of the flats, with the flats on the tool shank. At the end of the washer, small radially arranged teeth 35, engaged in the position when the tool is fixed with end teeth made on sleeve 28, are pressed. Pressing the overrunning clutches in the tapering part of the cavities is provided by elastic elements 36 and 37, made, for example, of a rubber cord appropriate size. The housing 1 of the device is connected by a pin 38 with a shank 39 installed in the machine spindle or in the self-aligning cartridge. An adjustable stop (not shown) is installed on the stationary part of the machine, designed to interact with the thrust bearing 24 when the machine spindles are retracted to their original position. The axial tool is made in the form of an elastically deformable body 40 with a cylindrical hole along its axis and elastic longitudinal sections 41 located between the sections (protrusions) on which the abrasive (diamond) bars 42 are fixed. With the hollow shank 30, the housing 40 is connected with grips 43. In the hole the housing is located elastic sleeve 44 with the counter, evenly spaced around the circumference of the slots 45, made to the jumpers 46. On the outer surface of the sleeve 44 are the protrusions 47. Sleeve 44 is installed on a conical the surfaces 48 of the rod 7 and contacts the protrusions with the holes in the housing 40 in the locations located under the bars 42. The rod 7 has a keyway 49 and is connected by a pin 50 with the tool shank. The device works as follows. When moving the quill with the spindle, in which the device is installed, the thrust bearing 24 interacts with the stop m mounted on the fixed part of the machine to the initial position after treatment. When this case 9 upper overrunning clutch moves relative to the shaft 2 down and turns through the sprocket 10 and the balls 12 of the groove shaft 2 at an angle, the magnitude of which depends on the angle of inclination of the grooves and the amount of movement of the yoke 9. The rotation of the shaft is converted into the translational movement of the rod 7 When moving the conical part 48 of the rod 7, the elastic spacing of the sleeve 44 installed on it expands and the protrusions 47 push the resiliently deformable body 41 with the bars 42. When moving the quill spindle down below ipnik 24 departs from the stop on the machine, and 9 under the action of the spring holder 26 returns to its original position. In this case, the shaft 2 is kept from possible rotation by the forces of friction in the opposite direction by the lower overrunning clutch. This is ensured by the fact that the sprockets of both clutches are made with the possibility of transmitting a torque to the th in one direction. Thus, with each retraction of the tool to its original position, it receives a pulse of adjustment, which provides a change in the size of the tool with regard to its wear. The magnitude of the tuning pulse is determined by the formula A i i -t-K-iooo, where d is the angle of inclination of the grooves to m, f is the displacement of the holder of the upper overrunning clutch, mm; t is the thread pitch in the connection of the rod with the rod, mm; K, - the taper of the conical surface on the rod; B is the diameter of g, mm In the working draft, the adjustment range is 0.1-0.01 microns. The tool is connected to the device as follows. When the nut 31 is not fully turned off, the shank of the tool 30 together with the rod 7 is inserted into the hole of the sleeve 28 until the threaded part of the rod 7 is pushed into the threaded hole of the shaft 2. The final insertion of the shank into the hole is made by rotating it, in which P1TOK is connected with the threaded connection t goy. In a position where the annular groove 33 on the shank will be in the same plane with the balls 32, the shank is fixed axially with the help of the nut and the rollers, but the possibility of its rotation remains, since the washer 34 does not need to be hooked to the teeth on the end of the sleeve. 28. In such a position, by rotating the tool, it is set to the size of the treatment, for example, using a hard gauge. The nut 31 is wrapped all the way into the collar of the sleeve 28 and the tool is locked by rotating the bald spots on the washer 34 and the gearing of the end teeth of the washer with the teeth on the end of the sleeve Kii 28 When the tool is changed, the nut 31 turns to disengage the balls 32 with the ring groove 33 and the teeth of the washer 34 with the end teeth on the sleeve 28. By moving the tool, the rod 7 is twisted out of the rod 2 and out of the hole in the sleeve 28. In this case, the shaft 2 is fixed from rotation by an abutment into the pin 51 installed in the holder 9 of the pin 52 installed in the sleeve 53 rigidly connected draft type with a plane perpendicular to its axis. The amount of movement t of the yoke 9 from the stop on the machine is determined from the results of measurements of the part, the size of the hole which can be judged on the amount by which the approximately set adjustment pulse should be corrected.

Устройство может работать и совместно с системой активного контрол . При этом упор, установленный на неподвижной части станка, выполн етс управл емым и выводитс в рабочее положение но сигналу от измерительной системы, обеспечива заранее известный импульс поднастройки и соот7The device can work together with the active control system. In this case, the stop mounted on the stationary part of the machine is made controlled and brought into working position to the signal from the measuring system, providing a previously known impulse to tune and correspondingly

Фиг. 1FIG. one

зетствуюшее изменение диа,метра инструмента , необходимое дл обработки отверс и заданной точности.The change in dia, meter of tool required for machining the hole and the specified accuracy.

При использовании предлагаемого устройства обеспечиваетс возможность повьипени производительности при обработке деталей с отверсти ми высокой точности в слови .х массового производства за счет уменьшени вре.мени на подналадку раз.мера инструмента, котора в насто щее врем производитс вручную. Значительно повь шаетс точность подналадки и уменьшаетс радиальный размер устройства.When using the proposed device, it is possible to increase the productivity of machining parts with high precision holes in words of mass production by reducing the time per tooling for tool size, which is currently performed manually. The accuracy of the adjustment increases significantly and the radial size of the device decreases.

22

JJ

А -АA-A

3636

6 - В6 - In

JJ

7777

//

Фиг,зFig, s

Фиг. 2FIG. 2

NN

33

301301

ii

ГR

.7.7

Claims

A DEVICE FOR AUTOMATIC ADJUSTMENT OF AXIAL TOOL, comprising a housing, a rod, a mechanism for expanding the bars of a tool connected by a conical surface with bars, and a rod moving mechanism installed in the housing, the drive link of which is mounted on the housing with the possibility of interaction with a stop mounted on the fixed part of the machine characterized in that, in order to reduce the radial dimensions and improve the accuracy of the subadjustment, the mechanism for moving the rod is equipped with an axial fixed in the housing direction and with the possibility of rotation by the shaft with grooves made on it at an angle to the axis, connected with the rod using a screw mechanism, upper and lower overrunning clutches, the sprockets of which are axially fixed in the cages and connected / with the shaft grooves with the help of mounted them balls, while the cage of the upper overrunning clutch is placed in the housing with the possibility of axial movement, and the leading link of the rod displacement mechanism is made in the form of a rigidly connected to the cage of the upper overrunning clutch and spring-loaded axial direction of the ring and thrust ball bearing located on the latter.