SU917958A1

SU917958A1 - Drilling machine feed drive

Info

Publication number: SU917958A1
Application number: SU792853478A
Authority: SU
Inventors: Степан Григорьевич Нагорняк; Мирон Владимирович Шарик
Original assignee: за вители 11 - «., Т .R,;..; ,;,, , „,I I- 11 .-,-I Н. .,-;-.-. .( .;:::;jj/ . - .. I rs.Tj. /
Priority date: 1979-12-17
Filing date: 1979-12-17
Publication date: 1982-04-07

Description

(54) ПРИВОД ПОДАЧ СВЕРЛИЛЬПОГО СТАНКА(54) DRIVE FOR PITCHING OF DRILLING MACHINE

1one

Изобретение относитс к станкостроению и может быть использовано при обработке сквозных отверстий.The invention relates to a machine tool industry and can be used in the processing of through holes.

Известен привод подач сверлильного станка, содержащий р д цилиндрических зубчатых колес, обеспечивающих ступенчатый р д величин подач. Рабоча подача шпиндел производитс с помощью реечной передачи, реечное колесо которой находитс в зацеплении с рейкой пиноли. Движение привода подачи осуществл етс от шпиндел сверлильного станка через зубчатые колеса 1.The drive of the feed of the drilling machine is known, comprising a series of cylindrical gears providing a stepped row of values of the feeds. The working feed of the spindle is carried out by means of a rack and pinion gear, the rack wheel of which is meshed with the rod of quill. The movement of the feed drive is carried out from the spindle of the drilling machine through the gears 1.

Этот привод не дает возможности автоматически уменьщать подачу сверла в период его выхода из сквозного отверсти , что приводит к частым поломкам сверл на выходе из сквозных -отверстий и к браку де-; талей..;This drive does not allow to automatically reduce the flow of the drill in the period of its exit from the through-hole, which leads to frequent breakdowns of the drill at the exit of the through-holes and de-marriage; hoist ..;

Наиболее близко к предлагаемому автоматическое сверлильное устройство, в котором механизм снижени подачи инстру .мента выполнен в виде одноштокового гидравлического цилиндра, в центральном отверстии которого установлен подвижный в осевом направлении поршень с выступающим штоком и коническим концом дл креплени патрона со сверлом. Бесштокова полость цилиндра через управл ющий промежуточный клапан соединена шлангом с нижней полостью бесщтокового цилиндра, внутри которого подвижно установлен поршень . Наконечник клапана контактирует с профилем управл ющего упора, имеющего наклонные поверхности дл регулировани подачи сверла в переходных процессах 2.Closest to the proposed automatic drilling device, in which the mechanism for reducing the supply of tools is made in the form of a single-rod hydraulic cylinder, in the central hole of which there is an axially movable piston with a protruding rod and a conical end for fastening the chuck with a drill. Through the control intermediate valve, the rodless cavity of the cylinder is connected with a hose to the lower cavity of the stemless cylinder, within which the piston is movably mounted. The valve tip is in contact with the profile of the control stop, which has inclined surfaces to regulate the flow of the drill in transient processes 2.

При выходе сверла из детали наконечник When the drill leaves the part, the tip

10 кЛапана попадает на наклонный участок упора, и открываетс отверстие, св зывающее гидравлическую полость однощтокового цилиндра с нижней полостью бесштокового цилиндра. В результате этого порщень одно-, 10 kLapana falls into the inclined section of the anvil, and a hole opens connecting the hydraulic cavity of the single-stem cylinder with the lower cavity of the rodless cylinder. As a result of this, a single

15 штокового цилиндра отстает от движени этого цилиндра, причем по мере выхода сверла из обрабатываемой детали это отставание увеличиваетс из-за увеличивающегос про .ходного сечени отверсти (поскольку наго конечник клапана отходит дальше от оси корпуса при движении по наклонной поверхности упора).15 of the rod cylinder lags behind the movement of this cylinder, and as the drill emerges from the workpiece, this lag increases due to the increasing bore through hole (since the valve end moves farther from the body axis when moving along the inclined surface of the stop).

К недостатку прототипа следует отнести невозможность автоматического уменьщени The disadvantage of the prototype should include the inability to automatically reduce

величины подачи сверла при выходе сверла из обрабатываемой детали, поскольку начало такого уменьшени св зано с положением упора, выставл емого в каждом отдельном случае в зависимости от глубины отверсти , диаметра сверла и свойств обрабатываемого материала.the magnitude of the drill feed when the drill leaves the workpiece, since the start of such a decrease is related to the position of the stop set in each individual case depending on the depth of the hole, the diameter of the drill and the properties of the material being processed.

Кроме этого, .при сверлении отверстий различной глубины необходимо мен ть упоры , что вл етс весьма трудоемким процессом .In addition, when drilling holes of different depths, it is necessary to change the stops, which is a very laborious process.

Цель изобретени - обеспечение автоматического уменьшени величины подачи сверла при выходе сверла из обрабатываемой детали.The purpose of the invention is to provide an automatic reduction of the feed rate of the drill when the drill leaves the workpiece.

Поставленна цель достигаетс тем, что механизм автоматического регулировани подачи жидкости в верхнюю полость силового гидроцилиндра выполнен в виде расположенного под нижним торцом обрабатываемой детали и контактируюшего с ней подвижного в вертикальном направлении штока, соосного с осью шпиндел и св занного с поршнем регулируемого по высоте цилиндра, верхн полость которого соединена с атмосферой, а нижн гидравлическа полость - с нижней гидравлической полостью в корпусе золотника, подпружиненного в направлении своей гидравлической полости и имеюшего проточку напротив сквозного диаметрального отверсти в стенке корпуса, сообшенного с верхней полостью силового гидроцилиндра и с отверстием в корпусе управл юшего золотника дл обеспечени возврата поршн силового гидроцилиндра в исходное положение.The goal is achieved by the fact that the automatic mechanism for regulating the flow of fluid into the upper cavity of a power cylinder is designed as a workpiece located below the lower end of the workpiece and in contact with it a vertical movable rod coaxially with the spindle axis and connected to the piston of the height-adjustable cylinder upper the cavity of which is connected with the atmosphere, and the lower hydraulic cavity - with the lower hydraulic cavity in the valve body, spring-loaded in the direction of its guide avlicheskoy imeyushih cavity and the through bore opposite diametral apertures in the housing wall, with the upper space Reported power cylinder and with a hole in the housing yushego control valve to provide hydraulic power cylinder piston return to the starting position.

Привод подач показан на чертеже.The feed drive is shown in the drawing.

Внутри неподвижного гидравлического .цилиндра 1 двухстороннего действи установлен поршень 2 со штоком 3. Свободный конец штока соединен с рейкой 4, наход щей с в посто нном кинематическом зацеплении с шестерней 5, смонтированной на валу 6. На этом же валу неподвижно установлена кулачкова полумуфта 7, в зацеплении с которой находитс полумуфта 8, установленна с возможностью осевого перемешени . На ступице полумуфты 8 выполнены шлицы, свободно сопр гаемые с шлицевым отверстием реечной шестерней 9, неподвижной в осевом направлении и наход шейс в посто нном зацеплении с рейкой пиноли 10 сверлильного станка. Гладкий цилиндрический конец ступицы полумуфты 8 установлен с возможностью окружного и осевого перемещени в подшипнике скольжени и имеет на своем выступающим из корпуса сверлильной головки консольном участке маховичок 11 с руко ткой 12.A piston 2 with a rod 3 is mounted inside a stationary hydraulic cylinder 1 of double-acting action. The free end of the rod is connected to the rack 4, which is in constant kinematic engagement with gear 5 mounted on the shaft 6. On the same shaft there is a fixed half-coupling half 7, in engagement with which is the coupling half 8, installed with the possibility of axial mixing. On the hub of the half coupling 8, splines are made that mate freely with the slotted hole of the pinion gear 9, fixed in the axial direction and in constant engagement with the rod of the quill 10 of the drilling machine. The smooth cylindrical end of the hub of the half-coupling 8 is mounted for circumferential and axial movement in the sliding bearing and has a console 11 with a handle 12 on its cantilever section protruding from the housing of the drilling head.

Внутри пиноли 10 врашательно-подвижно установлен шпиндель 13, на нижнем конце которого установлено сверло 14. На столе сверлильного станка неподвижно устанавливают обрабатываемую деталь 15. Под нижним торцом детали установлено сигнальное устройство-регул тор в виде расположенного соосно с осью шпиндел штока 16, ввинченного своим нижним концом в порщень 17 регулируемого в осевом направлении цилиндра 18, нижн полость которогоInside the quill 10, a spindle 13 is mounted vertically-movably, at the lower end of which a drill bit 14 is mounted. On the table of the drilling machine, the workpiece 15 is fixedly mounted. Under the lower end of the part there is a signaling device regulator in the form of a spindle 16 screwed with its own the lower end in the piston 17 of the axially adjustable cylinder 18, the lower cavity of which

заполнена маслом и соединена трубопроводом 19 с нижней полостью гидравлического цилиндра 20, внутри которого расположен золотник 21 с кольцевой проточкой, причем золотник сверху подпружинен пружиной 22. Кроме этого в корпусе цилиндра 20 на уровне кольцевой проточки золотника 21 выполнено сквозное диаметральное отверстие, один из выходов которого соединен трубопроводом 23 с верхней полостью гидравлического цилиндра 1.filled with oil and connected by pipeline 19 to the lower cavity of the hydraulic cylinder 20, inside of which there is a spool 21 with an annular groove, the spool top being spring-loaded spring 22. In addition, in the cylinder body 20, at the level of the annular groove of the spool 21, there is a through hole pipe 23 is connected with the upper cavity of the hydraulic cylinder 1.

j Б нижней части цилиндра 1 выполнено отверстие 24, которое соединено трубопроводом 25 с управл ющим золотником 26, свободный конец которого св зан с двуплечим поворотным рычагом 27. В золотнике 26 выполнены три кольцевые проточки 28-30.j B of the lower part of the cylinder 1 is made a hole 24, which is connected by a pipe 25 to a control spool 26, the free end of which is connected to a two-arm rotary lever 27. In the spool 26 there are three annular grooves 28-30.

Трубопровод 23 соединен трубой 31 с корпусом золотника 25. Проточка 26 св зана трубопроводом 32 непосредственно с масл ным баком 33, а проточка 29 соединена с баком 33 трубопроводом 34 через дросJ сель 35. Pipeline 23 is connected by pipe 31 to spool casing 25. Groove 26 is connected by pipeline 32 directly to the oil tank 33, and groove 29 is connected to tank 33 by pipe 34 via a junction box 35.

Нижн -проточка 30 соединена трубопроводом 36 с отверстием в корпусе цилинд ра 20, а трубопроводом 37 через управл ющий кран 38 - с насосом 39. Кран 38 соединен сливной трубой 40 с масл нымBottom flow 30 is connected by pipe 36 with a hole in the cylinder body 20, and pipe 37 through control valve 38 is connected to a pump 39. Crane 38 is connected by a drain pipe 40 to an oil

баком 33.tank 33.

Диаметр поршн 17 больще диаметра золотника 21, а в верхней части цилиндра 18 выполнено отверстие, св зывающее верхнюю полость этого цилиндра с атмосферой.The diameter of the piston 17 is larger than the diameter of the spool 21, and in the upper part of the cylinder 18 there is a hole connecting the upper cavity of this cylinder with the atmosphere.

. Работа привода подач сверлильного станка заключаетс в следующем.. The operation of the feed drive of the drilling machine is as follows.

В начальный момент поршень 2 силового цилиндра 1 и золотник 26 наход тс в верхнем крайнем положении (положение руко тки 27 показано пунктирной линией), кранAt the initial moment, the piston 2 of the power cylinder 1 and the spool 26 are in the upper extreme position (the position of the handle 27 is shown by the dotted line), the valve

о 38 находитс в положении, при котором масло от насоса 39 в трубопровод 37 не поступает, а сливаетс трубопроводом 40 обратно в бак 33. В данном -случае щток 1,6 поджат (через пружину 22 и соединенные38 is in a position in which the oil from the pump 39 does not flow into the pipeline 37, but is discharged by the pipeline 40 back into the tank 33. In this case of the swab 1.6, it is tightened (through the spring 22 and the connected

5 цилиндры 20 и 18) к нижнему торцу обрабатываемой детали 15, неподвижно установленной на столе cвepJiильнoгo станка. Перед включением гидропривода рабочей подачи сверла 14 маховичок 11 выдвигает на себ и размыкает кинематическую св зь5 cylinders 20 and 18) to the lower end of the workpiece 15, fixedly mounted on the table of a crawler machine. Before switching on the hydraulic drive of the working feed of the drill bit 14, the handwheel 11 advances and opens the kinematic connection

между кулачками полумуфт 8 и 7. После этого вращением маховичка 11 (с помощью руко тки 12) и шестерни 9 свободно передвигают пиноль 10 вниз до контакта вершины сверла 14 с верхним торцом детали 15. between the cams coupling halves 8 and 7. After that, the rotation of the handwheel 11 (using the handle 12) and gear 9 freely move the quill 10 down until it contacts the top of the drill 14 with the upper end of the part 15.

J После этого маховичок 11 передвигают в осевом направлении и ввод т кулачки полумуфт 8 и 7 в зацепление. Затем золотник 26 устанавливают в рабочее положение, как показано на рисунке, и кран 38 перевод тJ Thereafter, the handwheel 11 is moved in the axial direction and the cams of the coupling half 8 and 7 are engaged. The spool 26 is then installed in its working position, as shown in the figure, and the valve 38 is transferred

в положение, при котором насос 39 соедин етс с трубопроводом 37, а масло в сливную трубу 40 не -поступает. to the position in which the pump 39 is connected to the pipeline 37 and the oil is not supplied to the drain pipe 40.

С этого момента масло от насоса 39 через кран 38 поступает в трубопровод 37 и через проточку 30 и трубопровод 36 - в корпус 20 с золотником 21, который находитс при этом в нижнем положении, при котором диаметральное отверстие в корпусе 20 полностью открыто. Далее масло поступает трубопроводом 23 в верхнюю полость силового цилиндра 1. Это приводит к перемещению -доршн 2 вместе со штоком 3 и рейкой 4 вниз. Пр молинейное перемещение рейки 4 приводит к вращению шестерни 5 с валом 6. С вала 6 крут щий момент передаетс на кулачковую лолумуфту 7 и далее через кулачки на полумуфту 8. Затем вращение с помощью щлицевого соединени передаетс на шестерню 9. Вращение шестерни 9 приводит к рабочему осевому перемещению пиноли 10, вместе-с которой перемещаетс (вращаетс от.коробки скоростей) шпиндель 13 со сверлом 14.From this moment on, the oil from the pump 39 through the valve 38 enters the pipeline 37 and through the bore 30 and the pipeline 36 into the housing 20 with the spool 21, which is in the lower position, in which the diametrical opening in the housing 20 is completely open. Next, the oil enters the pipeline 23 in the upper cavity of the power cylinder 1. This leads to the displacement of the gasket 2 together with the rod 3 and the rail 4 down. The linear movement of the rail 4 causes the gear 5 to rotate with the shaft 6. From the shaft 6, the torque is transmitted to the cam loumuff 7 and then through the cams to the coupling half 8. Then the rotation is transmitted to the gear 9 by means of a slit gear. axial movement of the quill 10, with which the spindle 13 with the drill 14 moves (rotates from the speed box).

Жидкость, наход ща с в нижней полости цилиндра 1, через отверстие 24 и трубопровод 25 поступает в выточку 29 золотника 26 и далее через дроссель 35 сливаетс в бак 33. Таким образом дросселем 35 создаетс сопротивление поступающей в бак жидкости (масла), т. е. обеспечиваетс регулирование подачи сверла 14 в.широком диапазоне.The fluid in the lower cavity of the cylinder 1, through the opening 24 and the pipe 25 enters the recess 29 of the valve 26 and then through the throttle 35 is discharged into the tank 33. Thus, the throttle 35 creates resistance to the liquid (oil) entering the tank, i.e. . Provides regulation of the 14 in. wide range drill bit.

При подходе сверла 14 к опасной зоне (когда начинаетс выпучивание материала детали 15, образование трещин в выпучиваемом слое и по вл етс перегрузка инструмента ) вследствие перемещени сло материала детали, расположенного под режущей частью сверла, шток 16 также перемещаетс вниз и одновременно перемещает вниз поршень 17 цилиндра 18. При этом масло из нижней полости цилиндра 18 по трубопроводу 19 поступает в нижнюю полОсть цилиндра 20. Это приводит к перемещению золотника 21 вверх и к перекрытию золотником диаметрального отверсти в корпусе цилиндра. При перекрывании диаметрального отверсти расход масла, поступающего в верхнюю полость цилиндра 1, уменьшаетс , что в свою очередь приводит к уменьшению подачи сверла 14. Таким образом , по мере выхода сверла из сквозного отверсти щток 16 перемешаетс вниз, золотник 21 перекрывает диаметральное отверстие в корпусе цилиндра 20. Таким образом , подача сверла во врем его выхода из сквозного отверсти обрабатываемой детали плавно уменьшаетс . Выполнение, поршн 17 диаметром, превышающим диаметр золотника 21, позвол ет при небольшом осевом перемещении штока 16 добитьс больщего перемещени золотника, что способствует повышению чувствительности системы к регулированию подачи сверла в период его выхода из сквозного отверсти . По окончании сверлени сквозного отверсти в детали 15 кран 38 поворачивают в положение, при котором масло от насоса 39 через трубопровод 40 обратно сливаетс в бак 33, т. е. подача масла в трубопровод 37 и верхнюю полость гидроцилиндра 1 прекращаетс . После этого золотник 26 перевод т в верхнее положение с помощью поФ воротного рычага 27 -(положение рычага в этом случае показано пунктиром). Затем поворачивают кран 38 в положение, при котором масло от насоса 39 поступает в трубопровод 37. При этом доступ масла в верхнюю полость гидравлического цилиндра 1When the drill bit 14 approaches the hazardous area (when the material 15 of the material 15 starts to crack, cracks develop in the adhesive layer and an overload of the tool occurs) due to movement of the material layer of the part located under the drill bit, the rod 16 also moves downwards and simultaneously moves the piston 17 downwards. cylinder 18. At the same time, the oil from the lower cavity of the cylinder 18 through the pipeline 19 enters the lower cavity of the cylinder 20. This leads to the movement of the spool 21 upward and to the overlap of the diametrical opening in the housing by the spool th cylinder. When the diametral orifice overlaps, the oil flow entering the upper cavity of cylinder 1 decreases, which in turn leads to a decrease in the feed of the drill bit 14. Thus, as the drill leaves the through hole of the bushing 16, it mixes down, the spool 21 closes the diagonal opening in the cylinder body 20. Thus, the feed of the drill while it leaves the through-hole of the workpiece is smoothly reduced. The execution of the piston 17 with a diameter greater than the diameter of the spool 21 allows, with a slight axial movement of the rod 16, to achieve greater displacement of the spool, which contributes to increasing the sensitivity of the system to regulating the feed of the drill during its exit from the through-hole. Upon completion of the drilling of the through hole in the part 15, the valve 38 is turned to a position in which the oil from the pump 39 through the pipe 40 is returned to the tank 33, i.e. the oil supply to the pipe 37 and the upper cavity of the hydraulic cylinder 1 is stopped. After that, the spool 26 is shifted to the upper position by using the pF of the gate lever 27 - (the position of the lever in this case is shown by a dotted line). Then turn the valve 38 in a position in which the oil from the pump 39 enters the pipeline 37. At the same time, the access of oil to the upper cavity of the hydraulic cylinder 1

прекращаетс (за счет перекрыти нижней частью золотника 26 входа в отверстие трубопровода 36), и масло через проточку 30 поступает трубой 25 в нижнюю полость гидроцилиндра 1 (в данном случае широка is stopped (by overlapping the lower part of the spool 26 of the entrance to the opening of the pipe 36), and the oil through the groove 30 enters the pipe 25 into the lower cavity of the hydraulic cylinder 1 (in this case, wide

0 проточка 30 по-прежнему остаетс соединенной трубопроводом 37 с насосом 39). При поступлении масла в нижнюю полость цилиндра 1 поршень 2 перемещаетс вверх, а масло с верхней полости этого цилиндра через верхний участок трубопровода 23, трубопровод 31 и верхнюю проточку 28 золотника 26 по трубе 32 сливаетс в бак 33. Поскольку в данном случае сливаемое масло не проходит через дроссель, сопротивление его движению небольшое, и скорость обрат- ного хода поршн 2 (в верхнем направлении) намного больше скорости рабочего хода (в нижнем направлении).0, the bore 30 is still connected by pipeline 37 to the pump 39). When oil enters the lower cavity of the cylinder 1, the piston 2 moves upwards, and the oil from the upper cavity of this cylinder through the upper section of the pipeline 23, the pipeline 31 and the upper groove 28 of the spool 26 through the pipe 32 is drained into the tank 33. Since in this case the oil to be drained does not pass through the throttle, its resistance to movement is small, and the speed of the return stroke of piston 2 (in the upper direction) is much greater than the speed of the working stroke (in the lower direction).

Дл более быстрого вывода сверла 14 из детали 15 и отвода его в верхнее положение необходимо полумуфты 8 и 7 вывестиFor faster withdrawal of the drill 14 from the part 15 and its withdrawal to the upper position, the coupling halves 8 and 7 should be withdrawn.

5 из зацеплени и ручным вращением маховика 11 переместить пиноль 10 вверх. Затем отключают привод вращени щпиндел 13 со сверлом 14 и снимают деталь 15 со стола станка. Параллельно с этим происходит дальнейшее движение поршн 2 вверх.5 from engagement and by manual rotation of the flywheel 11 move the quill 10 upwards. Then turn off the rotational drive of the spindle 13 with the drill bit 14 and remove the part 15 from the machine table. In parallel with this, there is a further upward movement of the piston 2.

После закреплени на столе станка новой детали 15, подлежащей обработке, весь проц с повтор етс .After the new part 15 to be processed is fixed on the table of the machine, the entire percent s is repeated.

Использование привода позволит увеличить долговечность сверл и надежностьUsing the drive will increase the durability of drills and reliability

5 их защиты от перегрузок, а также,улучщить качество обработки и устранить брак деталей , вызываемый поломками сверл.5 of their protection against overloads, as well as, to improve the quality of processing and eliminate the defective parts caused by breakage of drills.

Claims

1.Tepinkichiev V.K. Metal-cutting machines. M., “Mechanical Engineering, 1973, p. 49. fig. 26

2. USSR author's certificate

No. 2599096 / 25-08, class B 23 B 47/08, 1976 (prototype)