Устройство для определения положения инструмента дрели относительно плоскости обрабатываемой детали

СООЭ СОВЕТСКИХКШЦИМЕСНИКРЕСПУБЛИК ае и зсю В 23 В 49/00 т,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТМННЬЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАН ИЭОЬРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА ДРЕЛИ ОТНОСИТЕЛЬНО ПЛОСКОСТИ ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ДЕТАЛИ, содержащее индикатор, выполненный из двух частей, первая из которых снабжена механизмом для Фиксацииее относительно плоскости обрабатываемой детали, выполненным в видестержня, установленного внутри гильзы, и втулки, расположенной на стержне и подпружиненной к гильзе, а вторая снабжена хомутом для крепленияее на корпусе дрели, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения веса,первая часть индикатора выполненав виде пластины с рабочим участком,имеющим зеркальную поверхность, авторая - в виде двух пластин, закрепленных на штанге, связанной схомутом, и расположенных на расстоянии одна от другой над участкомс зеркальной поверхностью, в каждойиз которых выполнено смотровое отверстие, при этом центры отверстийв пластинах расположены на однойоси, параллельной оси инструмента,2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения четкости изображения, отверстие в расположенной со стороны оператора пластине второй части индикатора выполнено с диаметром, меньшим диаметра отверстия пластины, расположенной со стороны участка с зеркальной поверхностью.3. Устройство по и, 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что., с целью повышения контрастности иэображения, поверхности пластин второй части индикатора, обращенные одна к другой, выполнены светлыми, а их внешние поверхности - темными. 4. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения четности изображения путем Е устранения отрицательного влияния толщины пластины, на смотровых отверстиях с внешней стороны пластины второй части индикатора выполнены конические фаски. 8 5Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что вторая часть индикатора снабжена механизмом для крепления штанги, выполненным в виде втулки с цилиндрической цапФой, расположенной перпендикулярно образующей поверхности втулки в 0-образной обойме, а в хомуте выполнены ребра, при этом обойма установлена между ребрами шарнирно на стяжном болте, штанга расположена внутри втулки с возможностью продольного перемещения и фиксации ее положения с помощью винта, ось штанги парал-. лельна осн смотровых отверстий пластин, болт и цапфа расположены перпендикулярно друг к другу и смещены относительно друг друга вдоль оси смотровых отверстий.За П 3035, И Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4,Тира Госуда о дела ква, Ж 10 тв иэ 5,Подписное ного комитета СССР ретений и открытий аушская наб., д. 4/51114494 6. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что гильза снабжена дном с отверстием для прохода стержня, а подпружиненная фрикционная втулка расположена внутри ,. гильзы и зафиксирована от выпадания пробкой.7. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что первая часть индикатора снабжена ступенчатой плоской пружиной, установленной на пластине с участком с зеркальной поверхностью, на конце стержня выполнена шаровая головка, при этом в пружине выполнены гнездо под шаИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, использующих пневматические и электрические дрели, а также для бытовых ручных дрелей.Известно устройство для установки сверла дрели перпендикулярно к обрабатываемой плоскости, содержащее механизм, определяющий расположение 1 О обрабатываемой плоскости, узел связи дрели с механизмом, определяющим расположение обрабатываемой плоскости и удержания его на обрабатываемой плоскости, и индикатор положения сверла относительно обрабатываемой плоскости.Механизм, определяющий расположенис обрабатываемой плоскости содержит треногу, в центре которой на по- ро лусферической головке жестко закреплен указательный штырь, снабженный пояском и расположенный перпендикулярно к опорной плоскости треноги, т.е. к обрабатываемой плоскости.Узел связи и удержания содержит качалку, на которой одним концом жестко закреплена гильза, внутри которой расположен стержень, жестко закрепленный на корпусе дрели с помощью хомута и расположенный параллельно сверлу дрели, при этом качалка шарнирно установлена в полусферической головке треноги и подпружинена цилиндрической пружиной, расровую головку стержня и паэ для прохода стержня.8, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что пластина первой части индикатора выполнена дугообразной, а плоская ступенчатая пружина закреплена на одном иэ ее концов, участок с зеркальной поверхностью расположен на другом конце пластины.9. Устройство по п. 1. о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что фрикционная втулка выполнена в виде цанги с диаметром отверстия у лепестков, меньшим диаметра стержня. положенной на указательном штыре между его пояском и качалкой, а на гильзе, симметрично относительно ее продольной оси, имеются две прорези, образованные лысками, в которых размещены две части фрикционной втулки с буртиком, охватывающие стержень и прижатые к нему крайними витками пружины, расположенной на гильзе между качалкой и буртиком фрикционной втулки.Индикатор содержит кронштейн, закрепленный на свободном конце гиль; зы и имеющий круглое отверстие, застекленное круглой прозрачной пластиной с нанесенными на ней концентричными кольцами с двумя взаимно перпен. дикулярными диаметрами, при этом центр пересечения этих диаметров находится над центром торца указательного штыря, а продольная ось гильзы расположена параллельно продольной оси указательного штыря 11 .Необходимым условием нормальной работы этого устройства является параллельность продольных осей стерж- нА, указательного штыря и сверла дрели, с одновременной перпендикулярностью продольной оси указательного штыря к опорной плоскости треноги, т.е. к той обрабатываемой плоскости, на которую устанавливается тренога. Кроме того, одновременно, расстояние от продольной оси гильзы до центра10 пересечения диаметров на прозрачной %пластине должно быть равно расстоя" нию между продольными осями гильзы и указательного штыря при их параллельном расположении. В известном 5 устройстве все эти условия параллельности, перпендикулярности и равенства расстояний должны быть выполнены за счет высокой точности изготовления и сборки деталей устройства, поскольку в конструкции устройства не предусмотрены какие-либо регулировочные узлы, позволяющие после сборки устройства регулировать взаимное положение деталей устройства для 15 его настройки. Кроме того, недостатком известного устройства является малый ход стержня, ограниченный расстоянием от его нижнего конца до обрабатываемой плоскости. Если глу бина сверления больше этого расстояния, то при сверлении нескольких отверстий приходится столько же раз передвигать стержень в его заделке на корпусе дрели. Увеличение длины 25 гильзы для устранения этого недостатка влечет за собой увеличение массы конструкции известного устройства, что нежелательно, поскольку устройство предназначено для работы с руч- ЗО ной дрелью и масса конструкции устройства в этом случае является одним ,из определяющих его параметров.В известном устройстве наличие при продольной подаче сверла постоян -З 5 ного изгибающего момента на стержень, создаваемого силой трения частей фиркционной втулки, сжимающей стержень, и эксцентриситетом (плечом силы трения) между продольной осью 40 стержня и точкой опоры качалки на треногу требуется увеличения диаметра стержня, что также ведет к увеличению массы конструкции устройства.Целью изобретения является упрощение конструкции и уменьшение веса устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения положения инструмента дрели относительно плоскости обрабатываемой дета. ди, содержащем индикатор, выполненный из двух частей, первая из которых снабжена механизмом для фиксации обрабатываемой детали, выполненном в виде стержня, установленного внут-ри гильзы, и втулки, расположенной на стержне и подпружиненной к гильзе, а вторая снабжена хомутом, для крепления ее на корпусе дрели, первая часть индикатора выполнена в виде пластины с рабочим участком, имею. щим зеркальную поверхность, а вторая - в виде двух пластин, закрепленных на штанге, связанной с хомутом, и расположенных на расстоянии одна от другой над участком с зеркальной поверхностью, в каждой из которых выполнено смотровое отверстиепри этом центры отверстий в пластинах расположены на одной оси, параллельной оси инструмента.Кроме того, для повышения четкости изображения, отверстие в пластине, расположенной со стороны оператора второй части индикатора выполнено с диаметром, меньшим диаметра отверстия пластины, расположенной со стороны участка с зеркальной поверхностью.Для повышения контрастности иэображения, поверхности пластин второй части индикатора, обращенные одна к другой, выполнены светлыми, а их внешние поверхности - темными,С целью повышения четкости изображения путем устранения отрицательного влияния толщины пластины на смотровьи отверстиях с внешней стороны пластин второй части индикатора выполнены конические фаски.Вторая часть индикатора содержит механизм для крепления штанги, выполненный в виде втулки с цилиндрической цапфой, расположенной перпендикулярно образующей поверхности втулки в О-образующей обойме, а в хомуте выполнены ребра,при этом обойма установлена между ребрами шарнирно на стяжком болте, штанга расположена внутри втулки с возможностью продоль" ного перемещения и фиксации ее положения с помощью винта, ось штанги параллельна оси смотровых отверстий пластин, болт и цапфа расположены перпендикулярно друг к другу и смеще. ны относительно друг друга вдоль оси смотровых отверстий.Гильза снабжена дном сотверстием для прохода стержня, а подпружиненная фрикционная втулка расположена внутри гильзы и зафиксирована от выпадания пробкой.Первая часть индикатора содержит ступенчатую плоскую пружину, установленную на пластине с участком с зер" кальной поверхностью, на конце стерж 1114494ня выполнена шаровая головка, при этом в пружине выполнены гнездо под шаровую головку стержня и паз для прохода стержня.Пластина первой части индикатора выполнена дугообразной, а плоская ступенчатая пружина закреплена на одном из ее концов, участок с эеркаль ной поверхностью расположен на другом конце пластины.Фрикционная втулка выполнена в виде цанги с диаметром отверстия у лепестков, меньшим диаметра стержня.На фиг, 1 изображена дрель с устройством, общий вид; на фиг., 2 - расположение устройства на корпусе дрели; на фиг. 3 - устройство, вид в плане; на фиг.4разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 5 - вторая часть индикатора; на фиг. 6 - первая часть индикатора; на фиг. 7 - разрез Б-В на фиг. 5; на фиг. 8 - разрез В-В на фиг. 6; на фиг. 9 - то же, при отсутствии стержня в гильзе; на фиг, 10 - крепление стежня к плас тине; на фиг. 11 - разрез вдоль продольной оси гильзы при перемещении в ней стержня при продольной подаче инструмента; на фиг. 12 - схема хода лучей в индикаторе; на фиг. 13 30 изображение совмещенных смотровых отверстий при перпендикулярном расположении инструмента дрели к обрабатываемой плоскости. Устройство для определения положе-, 5-35 ния инструмента дрели 1, закрепленного в патроне 2, например, сверла 3, содержит индикатор, выполненный из двух частей, первая из которых снабжена механизмом для фиксации ее отно 40 сительно обрабатываемой детали, а вторая снабжена хомутом 4 для крепления ее на корпусе дрели с помощью болта 5. Первая часть индикатора выполнена в виде установленной на плос 45 кости 6 обрабатываемой детали дугооб- разной пластины 7, на одном конце которой закреплена пластина 8, с зеркальной поверхностью 9, являющейся рабочим участком, а на другом - уста - 50 новлен механизм для фиксации ее относительно глоскости обрабатываемой детали. Этот механизм.выполнен в виде плоской ступенчатой пружины 10, имеющей гнездо 11 под шаровую головку 12 55 стержня 13. Гнездо переходит в боковой вырез 14 под стержень. На пластине 7 под шаровую головку стержня имеется гнездо 15. Стержень расположен в гильзе 16, жестко связанной с хомутом для крепления устройства на корпусе дрели. На внутренней поверхности гильзы выполнен кольцевой бурт 17, а внутри ее расположены пружины 18 и фрикционная втулка 19, выполненная в виде цанги с лепестками 20. Диаметр отверстия втулки у лепестков меньше диаметра стержня 13. Пружина и фрикционная втулка зафиксированы от выпадания из гильзы пробкой 21, имеющей отверстие иод стержень.Вторая часть выполнена в виде закрепленных на штанге 22 пластины 23, ,имеющей смотровое отверстие с меньшим диаметром, и пластины 24, имеющей смотровое отверстие с большим диаметром. Поверхности 25 и 26 выполнены светлыми, а поверхности пластин 27 и 28 - темными. С внешнейстороны пластин на смотровых отверстиях выполнены конические фаски 29 и 30, Штанга расположена но втулке 31 с возможностью ее перемещения вдоль оси смотровых отверстий и фиксации в ней винтом 32. На втулке имеется цапфа 33, расположенная перпендикулярно к образующей ее поверхности и закрепленная в Ц-образной обойме 34, Обойма вместе с цапфой закреплены между ребрами 35 и 36 стяжным болтом 37. Ребра выполнены за одно целое с хомутом крепления устройства.При перпендикулярном расположении сверла к обрабатываемой плоскости глаз (зрачок) 38 оператора видит четыре концентрические отверстия,два из которых образованы отраженными в зеркале поверхностями 39 и 40,При этом условии продольная ось 41сверла и продольная ось 42 смотровых отверстий параллельны и перпендикулярны к обрабатываемой плоскости.Продольная ось 43 штанги при этомтакже параллельна продольной осисверла и продольной оси смотровыхотверстий.Устройство работает. следующимобразом.Чтобы просверлить отверстие перпендикулярно к плоскости 6, устройство необходимо собрать на дрели (фиг. 1).В предварительно закерненное место устанавливается сверло 3, после чего оператор смотрит в смотровыеотверстия вдоль оси 42 (фиг. 2) .Легким покачиванием дрели 1 обеспечивают концентричность наблюдаемых колец (фиг. 13). Удерживая дрель в этомположении, обеспечивают перпендикулярное направление сверления к плоскости 6. После установки сверла 3на керн рекомендуется засверлитьотверстие на глубину конуса заточкисверла. Это не помешает перпендику 10лярному направлению сверления, а ототхода сверла от керна-застрахует.При сверлении стержень 13 (фиг.2и 6) за счет силы трения фрикционной втулки 19 и пружины 8 прижимаетдугообразную пластину 7 к плоскости 6. Таким образом, пластина 7 постоянно подпружинена пружиной 18,что позволяет ей не вибрировать наплоскости 6 из-за вибрации дрели присверлении. При продольной подачесверла, когда усилие на стержень пре.восходит силу трения втулки 19,стержень 13 начинает проскальзывать во втулке 19, при этом пружина 18 сжимается (фиг. 11). Такимобразом, дугообразная пластина 7надежно прижата к обрабатываемойплоскости 6, а продольная подачасверла 3 не ограничена (фиг. 2). Если для удаления стружки сверло вынимают из отверстия, то стержень, оставаясь на месте, слегка выдвигаетсяиз гильзы 16 на величину сжатия пружины 18 (фиг. 6) . При дальнейшемсверлении пружина 18 сжимается и кначалу сверления, пластина 7 сноваприжата к плоскости 6. 11 ри дальнейшей продольной подаче стержень 13снова проскальзывает в гильзе 16. 40При наблюдении за концентричностью смотровых отверстий в пластинах 23 и 24 оператор за счет перспективы изображения видит четыре концентричных кольца, чередующиеся по цвету,45 причем в центре он видит темное пятно своего зрачка 38 (фиг. 12 и 13), отраженного с зеркальной поверхности 9. Два кольца, черное и белое, образованы истинным иэображением поверхностей 27 и 26 соответственно, а два центральных кольца образованы отражением в зеркальной поверхности 9 поверхностей 28 - черной и 25 белой. В результате чего на одной 55 общей оси 42 располагаются четыре чередующиеся по цвету кольца - два белых и два черных. Поскольку извегтно, что угОл падения луча света на зеркальную плоскость равен углу отражения этого луча, то концентричное иэображение всех четырех колец будет только в том случае, когда ось 42 , расположится перпендикулярно к зеркальной поверхности 9 (фиг, 12 и 13). А так как ось 42 расположена параллельно оси 41 сверла 3, то и сверло 3 в этом случае расположено перпендикулярно к плоскости 6 (фиг". 2),Параллельность осей 4 1 и 42 обеспечивается настройкой устройства следующим образом.После изготовления и сборки устройства, оно закрепляется на дрели, а в патроне дрели закрепляется круг. - лый калиброванный стержень. Дрель с этим стержнем устанавливается на контрольную плиту и калиброванный стержень в приспособлении выставляется перпендикулярно к контрольной плите (не показана) .На эту же контрольную плиту под смотровые отверстия устройства кладут плоскопараллельную зеркальную пластину. Ослабив стяжной болт 37, поворачивая на цапфе 33 втулку 3 1 и обойму 34 на болте 37, одновременно наблюдают за иэображением смотровых отверстий устройства. Добившись концентричного расположения всех четырех колец, затягивают стяжкой болт (фиг. 5 и 7) На этом регулировка закончена. Поскольку шейка на корпусе дрели обычно проточена довольно точно, то такую регулировку можно произвести оди; раэ в заводских условиях и она не нарушается при установке устройства на любую дрель с одинаковым диа метром шейки на ее корпусе. Следует отметить, что так как обойма 34 расположена между ребрами 35 и 36, то при затяжке болта 37 он при его вращении не тянет за собой обойму и фиксация обоймы 34 и цапфы 33 происходит точно в нужном положении, без смещения после затяжки. После регулировки в патрон 2 (фиг. 2) уста. навливают сверло, при концентричном расположении колец, образованных смотровыми отверстиями, само сверло расположено перпендикулярно к плоскости, на которую установлена пластина с рабочим участком, имеющиМ зеркальную .поверхность.Чтобы обеспечить равную ширину наблюдаемых колец, при сверлении длин 1114494 10Устройство не содержит массив 4 иых деталей,1Стержень нагружен силой тренияфрикционной втулки без эксцентриситета, что дает возможность устранить О изгибающий момент на стержень иуменыпить его диаметр и массу, аследовательно, и массу всего устройства. ньяи или короткими сверлами, ослабляют винт 32, перемещая штангу 22 во втулке 31, приближают пластины 23 и 24 к зеркальной поверхности 9(фиг. 2) если сверло длинное, после чего винт 32 затягивают, Если сверло короткое, то штангу 22 вместе с пластинами 23 и 24 соответственно подни" мают над зеркальной поверхностью 9, а так как параллельность осей 42 и 43 должна быть обеспечена при изготовлении устройства, то при продольном перемещении штанги 22 во втулке 31 и при ее повороте вней настройка не нарушается (фиг. 5).Благодаря тому, что в пластине 23, обращенной к глазу оператора, смотровое отверстие выполнено с меньшим диаметром, чем в пластине 24, обеспечивается предварительное уравнивание ширины видимых колец при наблюдении через смотровые отверстия; что повьппает точность установки инструмента, к тому же меньше напрягается зрение оператора, он четко различает четыре кольцаБлагодаря тому, что поверхности 25 и 26 пластин выполнены белыми, а поверхности 27 и 28 - черными, наблюдаемые кольца чередуются по цвету с высоким контрастом, в результате чего значительно упрощается сведение их к концентричному расположению.Ввиду того, что пластины 23 и 24 имеют толщину, образующую со смотровым отверстием цилиндрическую поверхность, то, если ее не выбрать фаской по краю смотрового отверстия, из-за неравномерной освещенности этой поверхности (свет,как правило, падает с одной стороны), она придает овальность наблюдаемым смотровым отверстиям, что мешает .наводке их на .,онцентричность. Конические фаски 29 и 30 (фиг. 5) выполнены на отверстиях со стороны черных поверхностей 27 и 28. Если же эти фаски выполнить со стороны светлых (белых) поверхностей 25 и 26, то из-за теней падает контраст наблюдаемых колец, освещенность светлых колец неравномерная.Пластина 7 (фиг. 4) выполнена дугообразной, что обеспечивает хороший обзор места сверления, позволяет невынимая сверла иэ обрабатываемого отверстия отвести ее в сторону (повер"нуть вокруг стержня 13), при этом 5 сама пластина получается наиболеелекой.Закрепленная на ней зеркальнаяпластина 8 может быть как наклееннымстеклянным зеркалом, так и металлической отполированной, никелированнойпластиной.При хранении устройства, для егокомпактности, можно легко отделитьстержень 13 (фиг. 10) от пластины 7,для чего стержень 13 выводят черезвырез 14 (фиг. 4) в ступенчатой пружине 10, Установка стержня 13 на местопроизводится в обратной последовательности. При работе дрелью безустройства, чтобы не отворачиватьболт 5 (фиг. 3), стержень 13 (фиг. 2)удаляют из гильзы 16. При работе сустройством стержень вставляют обратно в гильзу.Конструкция индикатора, элементыкоторого в работе образуют два истинных и два отраженных в зеркале чередующихся по цвету кольца, располагающихся концентрично при перпендику- ЗО лярном положении оси этих отверстийк зеркальной поверхности, не содержитсложных в изготовлении деталей и нетребует точной сборки деталей устройства, что значительно упрощаЕт техноЗ 1 логию изготовления устройства.Наличие возможности окончательнойрегулировки положения штанги позволяет снизить требования по точностивзаимного расположения деталей уст ройства при их сборке, что такжеупрощает технологию изготовленияустройства.