приспособление для заточки спиральных сверл

Формула изобретения

Приспособление для заточки спиральных сверл, на основании которого установлена подпружиненная каретка, взаимодействующая с копир-кулачком и включающая самоцентрирующий держатель сверл, имеющий возможность возвратно-поступательного и вращательного движения, отличающееся тем, что оно снабжено поворотной вилкой, дополнительным копир-кулачком и устройством для контроля установки и заточки сверл и предназначено для установки на позволяющий производить подточку угла поперечной кромки качающийся столик малогабаритного заточного станка, при этом самоцентрирующий держатель сверл выполнен с возможностью расположения с фиксированными установочными углами в упомянутой поворотной вилке, наклоненной под углом 45° относительно вертикальной плоскости и имеющей возможность перемещения вдоль оси вращения абразивной чашечки малогабаритного заточного станка для заточки в пределах допуска сверл малого и большого диаметров правого и левого вращений при соответствующем взаимодействии каретки с одним из двух копир-кулачков, соответствующих углам главных режущих кромок сверла для обработки материалов различной твердости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в организациях, предприятиях и мастерских, на которых производится обработка материалов сверлением, а также в мастерских по заточке инструмента и в быту.

В качестве наиболее близкого аналога изобретения принято приспособление для заточки спиральных сверл по авторскому свидетельству SU 253611, В 24 В 3/24, 1970, на основании которого установлена подпружиненная каретка с самоцентрирующим держателем сверл, а также включающее механизмы подачи по винтовой поверхности с помощью копир-кулачка и шестеренчатой связи.

Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационных возможностей, связанных с использованием малогабаритного настольного заточного станка, например патент №219037, в котором устанавливается абразивная, в том числе и алмазная, чашечка для заточки на указанном приспособлении цилиндрических спиральных сверл.

Для достижения поставленного результата в приспособлении новым является то, что устранены массивные корпус и шпиндель для установки самоцентрирующего держателя со сверлом, кинематические связи, обеспечивающие работу перечисленных выше механизмов, а также поворотный столик для ориентировки сверла, что значительно снижает массу и габариты приспособления. Благодаря возможности расположить самоцентрирующий держатель сверл под определенными фиксированными углами и при соответствующем взаимодействии каретки с одним из двух копир-кулачков можно в пределах допуска затачивать сверла для обработки материалов различной твердости большого и малого диаметров, правого и левого вращения с подточкой поперечной кромки.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема, показывающая принцип работы приспособления для заточки спиральных сверл, на фиг.2 - общий вид приспособления, на фиг.3 - вид А на фиг.2, на фиг.4 - самоцентрирующий держатель сверл с приспособлением для установки и контроля положения сверла, на фиг.5 - вид Б на фиг.4.

Рассмотрим схему, приведенную на фиг.1.

00' - ось вращения абразивной чашечки,

l - дуга на режущей плоскости абразивной чашечки, по которой перемещается ось сверла,

D - радиус дуги,

- половина угла режущих кромок при вершине сверла,

- угол между осью сверла и ее проекцией на горизонтальную плоскость,

- задний угол заточки главной режущей кромки,

- угол между вертикальной плоскостью по оси 00' и D /установочный угол/,

К - расстояние от точки 0 до пересечения оси сверла с осью вращения абразивной чашечки 0'.

При перемещении сверла по дуге l и вдоль оси 00' по направлению к абразивной чашечке с главными режущими кромками, расположенными в вертикальной плоскости оси сверла, получаем затачиваемую поверхность по винтовой линии.

В справочной книге С.А.Попова "Шлифовальные работы," издательство "Высшая школа," М., 1999, даны основные угловые параметры режущей части сверла в зависимости от его диаметра и обрабатываемого материала. Так показано, что задний угол заточки режущей кромки сверла в зависимости от диаметра сверла имеет значение:

0,95÷3,0-18°

3,0÷7,5-16°

7,5÷16-12°

16÷80-11°.

а угол при вершине главных режущих кромок 2 в зависимости от обрабатываемого материала составляет:

для хрупких материалов	- 90°,
для стали и универсального назначения	- 118°,
для мягких материалов	- 135°.

Допустимое отклонение от номинального значения ±3.

Для угла установим два фиксированных значения:

Для диаметров сверл 7,5÷80 мм ₁ - 13°

Для диаметров сверл 0,95÷7,5 мм ₂ - 16°

Угол находится в пределах допустимой ошибки. На фиг.1 видно, что сужение значений параметра приводит к уменьшению значений параметра 2. Оценим отношение для сверл универсального назначения /=59°/ с параметрами ₁ и ₂ по формуле

где =90°-. и найдем его среднее значение

Определим по , ₁ и ₂ значения углов _1,2 по формуле

₁=20,070° для сверл большого диаметра 7,5÷80 мм,

₂=25,228° для сверл малого диаметра 0,95÷7,5 мм.

По формуле оценим отклонения параметра .

1=58,372°

2=59,665°

Из расчета видно, что установка сверл большого и малого диаметра под углами ₁ и ₂ при общем базовом значении не приводит к превышению допусков угловых параметров сверл. Таким же образом определяем базовые значения для сверл, используемых для других материалов, и находим, что отклонения от номинального значения угла 2 составляет и .

Выбрав подходящий диаметр абразивной чашечки для всех трех базовых значений, находим конкретные значения К₁ , К₂ и К₃. Конструкция приспособления показана на остальных четырех фигурах.

На Г-образной стальной пластине основания 1 смонтирована в направляющих 2 каретка 3, несущая держатель сверл в поворотной вилке 4. Вилка наклонена по отношению к вертикальной плоскости по оси 00' на угол 45° с помощью кронштейна 5, который в зависимости от затачиваемого угла 2 может устанавливаться в положения, обозначенные штрихпунктирными линиями. Каретка 3 установлена с возможностью перемещения с помощью пружин 6 по направлению к абразивной чашечке 7 настольного заточного станка /не показан/, к качающемуся столику которого приспособление крепится основанием 1. Для задания базового угла, равного , служат планки 8, 9, которые входят в проушины поворотных втулок 10, 11, установленных на стержне 12, соединенном с возможностью поворота с кареткой 3, и хвостовой части держателя сверл. Жестко с втулкой 10 закреплен диск 13, который совместно с поворотным устройством, состоящим из трубки 14, колеса 15, пружины 16, тросса 17, шайбы 18 и соединенной с троссом вставкой 19, создает тяговое усилие, удерживающее держатель сверла в верхнем положении. На втулке 10 с противоположной стороны от проушин закреплена пластина, 20, которая совместно с упором 21 задает установочный угол, определяющий угли и 2 заточки сверла. С лицевой стороны основания 1 на стержне 12 установлена поворотная ручка 22, одновременно служащая для задания спада задней поверхности в зависимости от диаметра сверла. Спад задней поверхности определяется сдвоенным копир-кулачком 23, по поверхности которого по траектории, выбранной с помощью риски на ручке 22 и шкалы на втулке 24, катится ролик 25. Винты 26 служат для фиксации ручки 22. На лицевой стороне Г-образной пластины основания 1 установлено устройство, которое при повороте ручки 27 против часовой стрелки смещает каретку 3 в сторону от абразивной чашечки 7 и фиксирует каретку в положении, обеспечивающем необходимей зазор между режущей поверхностью абразивной чашечки 7 и затачиваемой поверхностью сверла для проведения установочных работ. Верхний ряд отверстий 28 служит для установки упора при заточке сверл малого диаметра, нижний ряд 29 - сверл большого диаметра. Отверстия 30 для установки упора, ограничивающего доворот держателя сверл до угла 90°. Самоцентрирующий держатель сверл состоит из двух направляющих 31, приваренных к втулке 32. На направляющих 31 установлена четыре зажимных устройства, каждой из которых включает винт 33 с правосторонней и левосторонней резьбой на противоположных концах, прижимы 34 и направляющий стержень 35, по которому скользят колодки 36 и 37 с призмами гребенчатой формы, благодаря чему они могут входить друг в друга, обеспечивая за счет значительной длины крепление затачиваемых сверл по ленточкам. В колодках предусмотрены отверстия 38 для выхода гребенок наружу, что уменьшает габариты и массу держателя сверл. Для установки сверла и контроля его заточки используется установочное устройство, два цилиндрических стержня 39 которого, закрепленных на пластине 40, входят на определенную длину в отверстия на торцевой части направляющих 31 и фиксируется защелкивающимися в прорезях 41 пружинами 42. Пластина 40 имеет полукруглый вырез с центром, находящимся на оси 00'. Расстояние от пластины 40 до колодок 36, 37 позволяет задавать необходимые для заточки угловые положения сверла. Сверло вставляется в призмы колодок 36, 37, затем в посадочных отверстиях фиксируется установочное устройство, сверло поперечной кромкой упирается в диагональную кромку полукруга пластины 40 и главная режущая кромка разворачивается на угол , который необходимо выбрать при заточке сверла. Для установки угла разворота требуется некоторый опыт работы. Колодки 36, 37 удерживаются пальцами в сжатом состоянии и, вращая поочередно винты 33, прижимами 34 стягивают колодки, затем винтами 43 центрируют положение колодок и фиксируют винты 33. Держатель сверла устанавливается в поворотную вилку 4 одной из трех пар отверстий и при необходимости устанавливаются планки 8 или 9. Если сверло затачивается под углом при вершине 135°, то проушины на втулках 10, 11 соединяются между собой, а поворотная вилка 4 устанавливается в дальние от абразивной чашечки 7 отверстия. Ври заточке под углом 118° используются более короткая планка 8 и средние отверстия на направляющих 31, при заточке под углом 90° используются длинная планка 9 и ближняя к абразивной чашечке 7 пара отверстий. Для заточки сверл правого вращения держатель сверл устанавливается так, чтобы ролик 25, установленный на ручке 22, находился в правом секторе копир-кулачка, а упоры соответственно устанавливаются в левой половине Г-образной пластины основания 1.

Работа приспособления для заточки сверл осуществляется таким образом. После установки держателя со сверлом и снятия установочной рейки на настольном заточном станке точило включается и рычагом грубого движения до упора перемещается по направлению к сверлу. Затем ручкой 27 каретка 3 смещается до упора с копир-кулачком 23. Маховичком на станке выбирается зазор, при этом столику сообщается качательное движение. После врезки на необходимую глубину для затылования задней поверхности ручкой 22 держатель сверл поворачивается несколько раз против часовой стрелки до упора и обратно до полного снятия слоя металла заданной толщины. Точило отводится назад и осуществляется контроль заточки и положения главной режущей кромки. При необходимости заточка повторяется. Затем держатель сверл переворачивается на 180° и затачивается другой зуб сверла. Для заточки сверл левого вращения положение ролика 25 и упоров меняется на противоположное, для чего кронштейн 5 с вилкой 4 поворачивается на 180°. Процесс заточки аналогичен, только ручка 22 для затылования поворачивается до упора по часовой стрелке. Чтобы произвести подточку поперечной кромки при затыловании задней поверхности, ее выводят за кромку абразивной чашечки несколько раньше, чем будет выбран угол затылования.