SU1646709A1

SU1646709A1 - Device for overload protection of a tool

Info

Publication number: SU1646709A1
Application number: SU894686892A
Authority: SU
Inventors: Александр Геннадьевич Щербатых
Original assignee: Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1989-05-03
Filing date: 1989-05-03
Publication date: 1991-05-07

Abstract

Изобретение относитс к металлорежущим станкам, в частности к устройствам дл предохранени сверл малого диаметра от перегрузок по крут щему моменту при глубоком сверлении на станках с гидравлическим приводом подачи. Цель изобретени - повышение надежности в работе за счет непосредственного включени устройства в гидропривод подачи. Под воздействием крут щего момента на сверла происходит углова деформаци пружин 2 и 4, при этом диск 15 пружины поворачиваетс относительно диска 16, т.е. уменьшаетс наклон упругого стержн 13 к оси пружин, в противоположном направлении измен етс и наклон стержн 14, в результате поршень 3 перемещаетс вниз и с определенной величины крут щего момента начинает перекрывать щель 9, снижа рабочую подачу и поддержива крут щий момент на сверла неизменным. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.The invention relates to metal cutting machines, in particular, devices for protecting small diameter drills from torque overloads during deep drilling on machines with a hydraulic feed drive. The purpose of the invention is to increase reliability in operation due to the direct inclusion of the device in the hydraulic supply. Under the influence of torque on the drill bits, angular deformation of the springs 2 and 4 occurs, and the spring disk 15 rotates relative to the disk 16, i.e. the inclination of the elastic rod 13 to the axis of the springs decreases, the inclination of the rod 14 changes in the opposite direction, as a result, the piston 3 moves downwards and from a certain amount of torque starts to block the slit 9, reducing the working feed and keeping the torque on the drill unchanged. 1 hp ff, 2 ill.

Description

Изобретение относится к металлорежущим станкам, в частности к устройствам для предохранения сверл малого диаметра от перегрузок по крутящему моменту при глубоком сверлении на станках с гидравлическим приводом подачи.The invention relates to metal cutting machines, in particular to devices for protecting small diameter drills from overloading by torque during deep drilling on machines with a hydraulic feed drive.

Целью изобретения является повышение надежности в работе за счет непосредственного включения устройства в гидропривод подачи.The aim of the invention is to increase reliability in operation due to the direct inclusion of the device in the hydraulic feed.

На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - схема деформаций упругих стержней пружин.In FIG. 1 schematically shows the proposed device; in FIG. 2 is a diagram of deformations of elastic spring rods.

Приводной вал 1 через пружину 2, подвижный в осевом направлении элемент в виде поршня 3 и пружину 4 связан с инструментальным шпинделем 5, расположенным в стакане 6, который размещен в корпусе 7. В устройство дополнительно введена гильза 8, установленная неподвижно в корпусе 7 с помощью резьбового соединения соосно с пружинами 2 и 4. В стенке гильзы 8 выполнена щель 9, соединенная с гидравлической магистралью 10 подвода масла. Подвижный в осевом направлении поршень 3 выполнен в виде цилиндра, на наружной поверхности которого выполнена кольцевая проточка 11 с острой кромкой 12, и он расположен в гильзе 8 с возможностью перекрытия щели 9 острой кромкой 12. Каждая из пружин 2 и 4 выполнена из упругих стержней 13 и 14 соответственно, закрепленных с наклоном к оси пружин между двух дисков 15 и 16, 17 и 18 по их периферии соответственно. Причем наклон упругих стержней 13 у пружины 2 противоположен наклону упругих стержней 14 у пружины 4. Поршень 3 расположен между дисками 16 и 18 пружин 2 и 4 соответственно и жестко с ними связан.The drive shaft 1 through a spring 2, an axially movable element in the form of a piston 3 and a spring 4 is connected to a tool spindle 5 located in a glass 6, which is placed in the housing 7. An additional sleeve 8 is installed in the device, which is mounted motionless in the housing 7 with the threaded connection is coaxial with the springs 2 and 4. A slot 9 is made in the wall of the sleeve 8, connected to the hydraulic line 10 for supplying oil. The axially movable piston 3 is made in the form of a cylinder, on the outer surface of which an annular groove 11 with a sharp edge 12 is made, and it is located in the sleeve 8 with the possibility of overlapping the gap 9 with a sharp edge 12. Each of the springs 2 and 4 is made of elastic rods 13 and 14, respectively, fixed with an inclination to the axis of the springs between the two disks 15 and 16, 17 and 18 at their periphery, respectively. Moreover, the inclination of the elastic rods 13 at the spring 2 is opposite to the inclination of the elastic rods 14 at the spring 4. The piston 3 is located between the disks 16 and 18 of the springs 2 and 4, respectively, and is rigidly connected with them.

Устройство снабжено гидравлическим приводом подачи, включающим гидролинию 19 давления, гидравлическую панель 20, куда входят два золотниковых распределителя с электромагнитами ЭМ1 и ЭМ2, гид равлический цилиндр 21 подачи инструмента и сливной бак 22. Гидролиния 23 соединяет бак 22 с каналом 24 слива масла. Корпус 7 устройства с помощью резьбового соединения жестко связан с пинолью 25, соединенной со штоком гидравлического цилиндра 21 подачи. Концевой выключатель 26, прикрепляемый с помощью кронштейна 27 к крышке 28 корпуса 7, установлен с возможностью взаимодействия с поршнем 3.The device is equipped with a hydraulic feed drive, including a pressure hydraulic line 19, a hydraulic panel 20, which includes two spool valves with electromagnets EM1 and EM2, a hydraulic tool supply cylinder 21 and a drain tank 22. A hydraulic line 23 connects the tank 22 to the oil drain channel 24. The housing 7 of the device by means of a threaded connection is rigidly connected to the pinole 25 connected to the rod of the hydraulic supply cylinder 21. The limit switch 26, attached using the bracket 27 to the cover 28 of the housing 7, is installed with the possibility of interaction with the piston 3.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Вращение от привода (не показан) передается валу 1 и от него через пружину 2. поршень 3 и пружину 4 инструментальному шпинделю 5. Одновременно подается питание на электромагнит ЭМ1, переключающий свой распределитель в верхнюю позицию, соединяй при. этом бесштоковую полость гидравлического цилиндра 21 с баком 22. Штоковая полость находится под постоянным давлением. Слив масла из бесштоковой полости идет через гидравлическую панель 20 и частично через щель 9, кольцевую проточку 11 и канал 24 в бак 22. Поршень гидравлического цилиндра 21 перемещает пиноль 25 вниз на ускоренной подаче (холостой ход). При этом от путевого концевого выключателя (не показан) срабатывает электромагнит ЭМ2, переключающий свой распределитель в верхнюю позицию и отделяющий бесштоковую полость гидравлического цилиндра 21 от бакаRotation from the drive (not shown) is transmitted to the shaft 1 and from it through the spring 2. The piston 3 and the spring 4 to the tool spindle 5. At the same time, power is supplied to the electromagnet EM1, which switches its distributor to the upper position, connect at. this rodless cavity of the hydraulic cylinder 21 with the tank 22. The rod cavity is under constant pressure. Oil is drained from the rodless cavity through the hydraulic panel 20 and partially through the slot 9, the annular groove 11 and the channel 24 into the tank 22. The piston of the hydraulic cylinder 21 moves the pin 25 downward at an accelerated feed (idle). At the same time, an EM2 electromagnet is activated from the limit switch (not shown), switching its distributor to the upper position and separating the rodless cavity of the hydraulic cylinder 21 from the tank

22. Весь слив масла идет теперь через щель22. All oil drain is now through the gap

9. Включается рабочая подача. Начинается обработка. Под действием крутящего момента на сверле происходит угловая деформация пружин 2 и 4. При этом диск 15 пружины 2 поворачивается относительно диска 16. Упругий стержень 13 занимает иное положение, уменьшая свой наклон (угол ¢) к оси пружин. Диск 18 пружины 4. жестко связанный с диском 16 пружины 2 через поршень 3, поворачивается относительно диска 17. При этом упругий стержень 14 занимает иное положение, увеличивая свой наклон (угол ψ) к оси пружин. Упругий стержень 14, наклоняясь, тянет диск 18, а с ним и поршень 3 вниз (для простоты на фиг. 2 показано по одному упругому стержню у каждой пружины). Упругий стержень 13. распрямляясь, перемещает поршень 3 вниз. В результате последний перемещается в гильзе 8 (фиг. 1) вниз. Начиная с определенной заданной величины крутящего момента, острая кромка 12 поршня 3 начинает перекрывать щель 9. уменьшая расход масла от гидравлического цилиндра 21 подачи. Рабочая подача инструмента уменьшается по мере заглубления в деталь, а крутящий момент на сверле поддерживается на заданном уровне. При достижении крутящим моментом предельно допустимой величины поршень 3 перемещается вниз настолько, что происходит срабатывание концевого выключателя 26. по команде которого обесточиваются электромагниты ЭМ1 и ЭМ2. Распределители электромагнитов возвращаются в исходное положение, при котором обе полости гидравлического цилиндра 21 подачи находятся под давлением. Под действием разности сил на поршне он перемещает пиноль 25 вверх. Сверло на ускоренной подаче выводится из отверстия.9. The work feed is turned on. Processing begins. Under the action of torque on the drill, the springs 2 and 4 are angularly deformed. In this case, the disk 15 of the spring 2 rotates relative to the disk 16. The elastic rod 13 takes a different position, decreasing its inclination (angle ¢) to the axis of the springs. The disk 18 of the spring 4. Tightly connected to the disk 16 of the spring 2 through the piston 3, rotates relative to the disk 17. In this case, the elastic rod 14 takes a different position, increasing its slope (angle ψ) to the axis of the springs. The elastic rod 14, tilting, pulls the disk 18, and with it the piston 3 down (for simplicity, Fig. 2 shows one elastic rod for each spring). The elastic rod 13. straightening, moves the piston 3 down. As a result, the latter moves downward in the sleeve 8 (Fig. 1). Starting from a certain predetermined amount of torque, the sharp edge 12 of the piston 3 begins to overlap the gap 9. reducing the oil flow from the hydraulic cylinder 21 feed. The working feed of the tool decreases as it deepens into the part, and the torque on the drill is maintained at a given level. When the torque reaches the maximum permissible value, the piston 3 moves down so much that the limit switch 26 is triggered. At the command of which the electromagnets EM1 and EM2 are de-energized. The electromagnet distributors return to their original position, in which both cavities of the hydraulic supply cylinder 21 are under pressure. Under the action of the difference of forces on the piston, he moves the pin 25 up. The rapid feed drill is pulled out of the hole.

Регулировка устройства на заданный крутящий момент осуществляется путем осевого перемещения гильзы 8 в корпусе 7 с помощью резьбового соединения. Регулировка устройства на предельно допустимый крутящий момент осуществляется путем перемещения выключателя 26 вдоль оси шпинделя за счет смещения кронштейна по крышке 28.The device is adjusted for a given torque by axial movement of the sleeve 8 in the housing 7 using a threaded connection. The device is adjusted to the maximum permissible torque by moving the switch 26 along the axis of the spindle due to the displacement of the bracket on the cover 28.

Claims

Claim

1. A device for protecting the tool from overload when drilling, containing an elastic element located in the housing in the form of springs designed to connect the drive shaft to the springs attached to the housing, and radial channels are made in the sleeve wall, one of which is connected to the trunk discharge, while the feed control element is made in the form of a piston mounted in a sleeve, on the cylindrical surface of which there are two annular grooves interconnected, one of which 10 is connected to dially channel liner, and the other - with its second passage to form a throttling gap, wherein the last channel for communication with the working chamber of the feed cylinder.

15 2. The device according to claim 1, characterized by the power of disks with a tool spindle, and an element mounted with the possibility of axial movement, designed to control the feed, which is available in order to increase that. that, in order to reduce the metal consumption by reducing the diameter of the springs, each of the springs is made of elastic rods fixed with an inclination to the axis of the springs between the two disks along their periphery

Order 1641 Circulation 546 Subscription

VNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee for Science and Technology

113035. Moscow, Zh-35, Raushskaya nab., 4/5

Production and Publishing Plant Patent, Uzhgorod, Gagarin St. 101