Устройство автоматического электромеханического зажима круглых заготовок деталей типа тел вращения

Полезная модель относится к области станкостроения. Малогабаритное устройство автоматического электромеханического зажима круглых заготовок деталей типа тел вращения, представляющее из себя конструкцию, обеспечивающую возможность закрепления в шпинделе станка круглых заготовок деталей типа тел вращения, технологической фрезерной, расточной станочной оснастки с цилиндрическими и коническими хвостовиками, выполненных со станочными конусами по ГОСТ 25827-93 и/или по ISO 297-88 DIN 2080 и по ISO 7388/1-83 DIN 69881 Н. Устройство автоматического электромеханического зажима круглых заготовок деталей типа тел вращения состоит из корпуса с двумя крышками, в котором установлен шпиндель на 2-х радиально-упорных подшипниках, шкива клиноременной передачи, зажимной втулки и цанги, полого вала с трапецеидальной резьбой, электропривода с асинхронным двигателем, червячного редуктора со своим приводом, электромагнитной муфты и планшайбы для возможной установки токарного кулачкового патрона,

Полезная модель относится к области станкостроения и может быть использована для установки в шпиндельных коробках различных металлорежущих станков. Шпиндельные коробки используются во многих известных металлорежущих станках. Конструкции их разнообразны, но во многом схожи в принципах их построения.

Шпиндельные коробки используются, главным образом, для закрепления в шпинделях станков посредством различных зажимных устройств (токарные патроны, цанговые патроны и др.) заготовок для изготовления каких-либо деталей или для установки режущего инструмента.

В качестве ближайшего аналога могут быть приняты зажимные устройства круглых заготовок деталей типа тел вращения с использованием гидравлических и/или пневматических приводов.

В качестве источников информации использованы:

1. Энциклопедический справочник «Машиностроение», т.9, Машгиз, 1952 г.

2. Н.С. Ачеркан, «Металлорежущие станки», Машгиз, 1958 г.

3. Н.С. Ачеркан, «Расчет и конструирование металлорежущих станков», Машгиз, 1952 г.

4. В.И. Анурьев, «Справочник конструктора-машиностроителя», Машгиз, 1962 г.

К недостаткам известных устройств зажима заготовок шпиндельных коробок токарных универсальных винторезных станков, токарных патронных станков и других токарных станков можно отнести:

- резкое снижение производительности за счет длительности установки заготовок в токарном патроне станка и снятия изготовленной детали;

- организационные, конструктивные и технологические трудности создания на универсальных станках противошпиндельной обработки;

- очевидные проблемы, трудности и необходимость в дальнейшей автоматизации универсальных станков в направлении повышения их производительности;

- сложные и дорогостоящие зажимные устройства круглых заготовок деталей типа тел вращения с использованием гидроприводов и пневмоприводов, требующих оснащать станки гидростанциями и компрессорами с соответствующей оснасткой подготовки масла и/или воздуха. Такие устройства применяются в прутковых автоматах продольного точения и токарно-револьверных станках, выпускаемых в России, Швейцарии, Германии, США, Польше, Чехии и в других странах.

Задачей полезной модели является:

- Создание жесткой конструкции, обеспечивающей возможность электромеханического закрепления в шпинделе станка круглых заготовок деталей типа тел вращения, технологической фрезерной, расточной станочной оснастки с цилиндрическими и коническими хвостовиками, выполненных со станочными конусами по ГОСТ 25827-93 и/или по ISO 297-88 DIN 2080 и по ISO 7388/1-83 DIN 69881 H;

- Обеспечение и создание необходимых возможностей и других предпосылок для резкого повышения производительности труда за счет сокращения вспомогательного времени;

- Расширение областей применения станков за счет возможности применения электромеханического зажима круглых заготовок деталей типа тел вращения и токарных кулачковых патронов.

Поставленная задача достигается тем, что устройство с электромеханическим зажимом круглых заготовок деталей типа тел вращения состоит из следующих основных деталей:

1. Корпус (деталь 24) с двумя крышками (детали 18 и 27) несет в себе шпиндель (деталь 23) на 2-х радиально-упорных подшипниках (деталь 26).

2. На левом конце шпинделя установлен шкив (детали 2; 10; 11 и 13) для клиноременной передачи от асинхронного электродвигателя главного привода станка с частотным преобразователем. На правом конце шпинделя установлена планшайба (детали 28 и 29), на внешнюю поверхность которой («А») возможна, кроме того, установка токарных кулачковых патронов.

3. Крутящий момент передается от указанного асинхронного электродвигателя через клиноременную передачу на шпиндель станка, а от него через 2 передающих пальца (детали 22) - на зажимную втулку (деталь 25), на коническую поверхность которой («Б»), выполненную со станочным конусом по ГОСТ 25827-93, возможна установка стандартной зажимной цанги (условно не показана, т.к стандартная), фрезерной, расточной и другой станочной технологической оснастки с цилиндрическими хвостовиками и/или со своими коническими хвостовиками, выполненными по указанному ГОСТу и/или по ISO 297-88, DIN 2080; ISO 7388/1-83, DIN 69881 A. Зажимная втулка вращается совместно со шпинделем станка.

4. Зажатие зажимной цанги (условно не показана) осуществляется «путем» перемещения зажимной втулки (деталь 25) справа налево.

Указанное перемещение зажимной втулки осуществляется «путем» вворачивания полого вала (детали 1; 8 и 25) в указанную зажимную втулку по резьбе Tp 40×5. При этом, не имея возможности вращаться, эта втулка, перемещаясь справа налево - зажимает указанную зажимную цангу, а вместе с ней и установленную круглую заготовку.

Разжим зажимной цанги осуществляется «путем» выворачивания полого вала (деталь 8) из зажимной втулки (деталь 25), которая не имея возможности вращаться, т.к. ее удерживают от проворота передающие пальцы (детали 22), вынуждена перемещаться слева направо - разжимая зажимную цангу и вставленную в нее круглую заготовку.

5. Вращение полого вала (деталь 8) на зажим или разжим зажимной цанги (условно не показана) может осуществляться ручным управлением и от электромеханического привода.

5.1 От электромеханического привода

Вращение полого вала (деталь 8) осуществляется от червячного или спироидного редуктора с передаточным числом 1: 40 и с малой мощностью асинхронного электродвигателя - 0,18 кВт с частотным преобразователем.

Этот редуктор не показан в представленной техдокументации, т.к. является готовым покупным изделием.

Выходной полый вал редуктора соединен жесткой муфтой с промежуточным полым валом (поверхность «В»; деталь 6), на шпонке которого (деталь 5) установлена бесконтактная сухая электромагнитная муфта.

При включении указанного электродвигателя крутящий момент от него передается на выходной полый вал редуктора, от него промежуточному полому валу (деталь 6), далее через шпоночное соединение (деталь 5) на электромагнитную муфту (деталь 7), от нее на фланцевую перестыковочную деталь (деталь 9), к которой крепится винтами М5 (деталь 4) неподвижное кольцо электромагнитной муфты. От детали 9, через шпоночное соединение, крутящий момент от указанного электродвигателя передается на полый вал (деталь 8), который вращается на 2-х радиально-упорных подшипниках (деталь 3).

Таким образом осуществляется зажим и/или разжим зажимной цанги при выключенном главном приводе, т.е. шкив (деталь 11) - не вращается. В станке должна быть выполнена электрическая блокировка главного привода и электропривода покупного червячного редуктора.

5.2 Ручное управление

Такой способ управления применяется при настройке устройства зажима и в единичном производстве деталей типа тел вращения. При этом, маховик ручного управления должен быть вынесен на лицевую сторону станка. Механизм ручного управления давно и хорошо известен станкостроителям, выполняется традиционным образом, на базе известных и давно используемых конструкциях деталей - элементов ручного управления.

Ось маховика управления через жесткую муфту (втулку) соединена с продленной - удлиненной осью «червяка» червячной передачи покупного редуктора. Ручное управление осуществляется при выключенном электродвигателе главного движения и включенной электромагнитной муфте.

При всей простоте конструкции заявленное устройство электромеханического зажима круглых заготовок деталей типа тел вращения надежно в эксплуатации, удобно в управлении, в конструкции механизмов соблюдены требования техники безопасности эксплуатации, предъявляемые к изделиям такого назначения и обеспечивает:

- жесткость конструкции;

- сокращение вспомогательного времени;

- выполнение требований к вопросам дальнейшей автоматизации станков и повышению их технического уровня;

- может обеспечивать расширение экспорта продукции в зарубежные страны, в том числе в части расширения экспорта устройств зажима для модернизации токарного станочного парка в зарубежных странах.

Полезная модель иллюстрируется чертежом, фиг. 1, на котором показан общий вид устройства электромеханического зажима круглых заготовок деталей типа тел вращения.

Шпиндельный узел с устройством электромеханического зажима деталей в виде тел вращения, содержащий корпус с двумя крышками, в котором установлен шпиндель на двух радиально-упорных подшипниках, шкив клиноременной передачи, электропривод с асинхронным двигателем и цангу с механизмом ее раскрытия/закрытия, отличающийся тем, что он снабжен планшайбой, выполненной с возможностью установки на ней токарного кулачкового патрона, а механизм раскрытия/закрытия цанги выполнен в виде зажимной втулки, полого вала с трапецеидальной резьбой, электромагнитной муфты и червячного редуктора с приводным электродвигателем.

РИСУНКИ