Устройства для работы с пневматическими сверлильными машинами

Для сверления отверстий в судовых фундаментах при креплении механизмов и оборудования, особенно в труднодоступных местах, где существующие средства механизации и механизированный инструмент неприемлемы, применяют специальное устройство с механическим приводом, встроенным непосредственно в сверлильную машину для автоматической подачи сверла.

Устройство (рис. 202) состоит из сверлильной пневматической машины УСМ-50, резьбового дифференциального редуктора и приспособления для крепления сверлильной машины с редуктором и инструментом на обрабатываемой конструкции.

Рис. 202. Устройство с механическим приводом для подачи сверла.

Приспособление для крепления сверлильной машины 1 представляет собой разборную регулируемую рамку, включающую две установки стоек 3 и винта 5 с ползуном 6. Ползун жестко скреплен с балкой поджатием гайки 7. Нижним концом винт соединяется с помощью двух винтов 8 с корпусом 9 радиально-упорного подшипника 10; его внутреннее кольцо насажено на шпиндель дифференциального резьбового редуктора 2. Стойки на верхнем конце имеют резьбовую часть с двумя навинченными на них гайками 11 для крепления с балкой 4, а на нижнем конце установленные на резьбе кулачковые цанги 12, с помощью которых стойки крепятся в отверстиях на обрабатываемой конструкции. Поскольку сверление отверстий в фундаментах, как правило, производится через отверстия в раме механизма, такое крепление оправдано.

Машина может крепиться между стойками консольно и со стойками, сдвинутыми на одну сторону.

Резьбовой редуктор (рис. 203) включает в себя корпус 1, шпиндель 2, шлицевую 3, резьбовую 5 и общую 4 шестерни, переключатель 6 и стопор 7. Корпус редуктора крепится винтами на корпусе пневмомашины, нижний конец шпинделя соединяется с механизмом пневмомашины, а верхний входит в подшипник. Таким образом, ведущим звеном резьбового дифференциального редуктора является шпиндель, приводимый во вращение от пневмодвигателя машины; шпиндель, в свою очередь, вращает шлицевую шестерню, находящуюся в зацеплении с одним венцом общей шестерни, второй венец которой приводит в движение резьбовую шестерню.

Рис. 203. Резьбовой редуктор.

В зависимости от соотношения количества зубьев всех шестерен резьбовая шестерня за каждый оборот шпинделя будет отставать или опережать шпиндель на некоторый угол, благодаря чему получается редуцированное вращение шпинделя относительно резьбовой шестерни. Этот принцип используется для обеспечения подачи сверла, соответствующей частоте вращения шпинделя пневмомашины в определенном соотношении. Так как резьбовая шестерня в осевом направлении неподвижна, ввинчиваться будет шпиндель, причем подача шпинделя, а вместе с ним и режущего инструмента на один оборот шпинделя определяется из уравнения

где S — шаг резьбы в паре винт — гайка, мм; z_в — число зубьев шестерни на направляющей втулке; z_r — число зубьев шестерни на гайке; z₂ — число зубьев венца общей шестерни, связанного с гайкой; z₁ — число зубьев венца общей шестерни, связанного со скользящей втулкой.

Если редуцирование небольшое (до 15), то, исходя из технологических соображений, разное количество зубьев выполняют только на шестернях втулки и гайки, оставляя число зубьев в венцах общей шестерни одинаковым.

Резьбовой редуктор также предназначен для обеспечения быстрого возврата инструмента в исходное положение. При возврате шпинделя общая шестерня с помощью переключателя перемещается вверх, выходит из зацепления со шлицевой шестерней, оставаясь в зацеплении с резьбовой шестерней, и стопорится в верхнем положении стопором. При этом стопорится и резьбовая шестерня. Шпиндель, продолжая вращаться в ту же сторону, вывинчивается из резьбовой шестерни за каждый оборот на величину шага резьбы. Скорость возврата зависит только от частоты вращения пневмомашины и шага резьбы в паре винт — гайка и может регулироваться подачей воздуха на ротор пневмодвигателя.

Особенность редуктора — возможность получения малой подачи и достаточно быстрого возврата инструмента без реверса пневмодвигателя с использованием вращения одного направления.

Сверление отверстий с помощью приспособления производится следующим образом. Приспособление в разобранном виде подается на рабочее место. Масса машины УСМ-50 со встроенным редуктором и приспособления для закрепления не превышает массы, допустимой для переноски одним человеком. Стойки нижними концами с помощью цанг крепят в отверстиях на обрабатываемой конструкции, в отдельных случаях эти отверстия необходимо предварительно засверлить, используя крепление машины с помощью кронштейна. В зависимости от типа сверлильной машины на определенной высоте параллельно поверхности обрабатываемой полки фундамента устанавливают балку. Сверлильную машину скрепляют с балкой и перемещением ползуна по балке устанавливают по разметке. Посредством винта машину регулируют по высоте так, чтобы сверло пришло в соприкосновение с полкой фундамента по центру выполняемого отверстия. Производится сверление отверстия. Скорость сверления регулируется подачей воздуха. При заеданиях или остановке пневмомашины необходимо выключить воздух, поставить переключатель в верхнее положение «Возврат» и произвести возврат инструмента, затем продолжить сверление, установив переключатель в положение «Подача».

После изготовления отверстия инструмент с машиной возвращается в исходное положение, а затем машина перемещается на новое место.

Преимущества данного устройства — его компактность, простота и возможность органического слияния с механизмом самой сверлильной машины, обеспечение постоянной, равномерной подачи инструмента в зависимости от частоты его вращения, жесткое скрепление с обрабатываемой конструкцией, что создает стабильный режим работы пневмомашины и инструмента и, как следствие, повышает качество и точность выполнения работ. Данные, полученные при испытании устройства, указывают на повышение чистоты поверхности и точности изготовления отверстий по сравнению с ручной подачей. С помощью устройства можно сверлить отверстия одновременно по всей длине балки. Рабочий практически освобождается от физических нагрузок.

Техническая характеристика устройства
Наибольший диаметр обрабатываемого отверстия, мм . . 50
Подача, мм/об.....................0,067
Ход, мм ....................... 100
Масса (без крепежных узлов), кг ........... 20
При креплении механизмов и оборудования отверстия в судовых фундаментах сверлят также с помощью специального устройства для подачи и возврата сверла (рис. 204).

Рис. 204. Устройство с пневмоприводом для подачи и возврата сверла.

Устройство включает в себя угловую сверлильную машину 13, которая с помощью винта 12 и зажимной втулки 11 соединяется разъемно с пневмоцилиндром 10, имеющим в верхней части ползун 9. Последний подвижно соединяется с направляющей 8 кронштейна 7. Кронштейн предназначен для крепления всего устройства на обрабатываемой конструкции двумя винтами 6. Воздух в пневмоцилиндр подается с помощью каналов, выполненных в плите 5, на которой установлены клапан 4 и дроссель 3. Питание пневмоцилиндра производится из общей с машиной УСМ-50 магистрали через гибкий шланг 2 и тройник 1. Соединение отдельных узлов устройства выполнены разъемными и позволяют быстро и удобно его транспортировать, устанавливать в рабочее положение и демонтировать одному рабочему. Расположение элементов управления и настройки обеспечивает удобство визуального контроля и изменения режимов резания.

К достоинствам устройства необходимо отнести мягкую подачу инструмента и быстрый его возврат в исходное положение, регулирование величины и усилия подачи в зависимости от условий работы, быструю установку и монтаж. Недостаток устройства —значительные габаритные размеры пневмоцилиндра.

Техническая характеристика устройства
Усилие подачи, Н ..................................3000
Подача, мм/об ...................0,05—0,2
Ход инструмента, мм................................100
Максимальный диаметр отверстий, мм .... ....    50
Габариты, мм ......................................820х690
Масса, кг ..........................................17
Специальное приспособление, устройство которого показано на рис. 205, также позволяет сверлить отверстия в труднодоступных местах. К одному концу гибкого валика 1 припаян цилиндрический хвостовик 12, зажатый в патроне 11 пневматической сверлильной машины 10. К другому концу припаян наконечник 6 с резьбой, ввертывающейся в сменный шпиндель 3 конусным или цилиндрическим гнездом для крепления сверла. На шпиндель надеты втулка 4 с выточками под шарики 9 и кольцо 5, служащее опорой для шариков. Кольцо крепится к шпинделю 7 штифтом. К втулке 4 приварена ручка 8.

Рис. 205. Приспособление для сверления отверстий в труднодоступных местах.

При сверлении отверстий работающий одной рукой держит ручку приспособления, направляя сверло 2, а другой рукой удерживает рукоятку пневматической машины и управляет ею, нажимая на курок.