Автоматическая револьверная головка металлорежущего станка

 

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в автоматизированных металлорежущих станках с числовым программным управлением и автоматической сменой режущего инструмента. Целью изобретени;; является повышение долговечности чь i (О СО to QD qO 00 УГ / L 3d (fKtf:2

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСНОЙ Х

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 23 В 29/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3989028/25-08 (22) 16.12.85 (46) 15.08.87. Бюл. Ф 30 (71) Рязанское специальное конструкторское бюро станкостроения .(72) И.П.Горюнов и Ю.В.Ерошев (53) 621.941-229 ° 2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 944803, кл. В 23 В 29/32, 1980.

ÄÄSUÄÄ 1329918 А1 (54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ РЕВОЛЬВЕРНАЯ ГОЛОВКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА (57) Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в. автоматизированных металлорежущих станках с числовым программным управлением и автоматической сменой режущего инструмента. Целью изобретения является повышение долговечности — 4

1329918 револьверной головки за счет уменьшения динамических нагрузок на ее элементы в процессе смены позиций. Револьверная головка содержит основание, поворотную часть с резцедержателем и устройством фиксации, привод с редуктором, выходное звено которого связано с резцедержателем посредством винтовой пары, и механизм сцепления резцедержателя с приводом. Револьверная головка снабжена закрепленными на основании в каждой позиции выступами 31, в отверстиях которых, заполненных гидропластмассой и соединенных калиброванным отверстием, установлены поршни. В радиальных отверстиях реэцедержателя установлены

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в автоматизированных металлорежущих станках с числовым программным управлением (ЧПУ) и автоматической сменой режущего инструмента.

Целью изобретения является повышение долговечности револьверной го-! ловки за счет уменьшения динамических нагрузок на ее элементы в процессе смены позиций.

На фиг. 1 показана револьверная головка, продольный разрез; на фиг.2— разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг.4 — вид В на фиг.3; на фиг.5 — сечение Г-Г на фиг.4; на фиг.6 — сечение Д-Д на фиг.2; на фиг.7 †сечение Е-Г на фиг.6.

Автоматическая револьверная головка включает устанавливаемое на станке основание 1, состоящее из опорной плиты 2 и жестко скрепленного с ней стакана 3. На оси 4, жестко скрепленной со стаканом 3, закреплен фланец

5 посредством шпонки 6 и гайки 7, Стакан. 3 является осью вращения и направляющей при осевых перемещениях поворотного резцедержателя 8, несущего резцовые блоки 9.

В нижней (по чертежу) части резцедержатель несет кольцевой зубчатый венец 10 в сочетании с идентичным подпружиненный 29 и жесткий 30 упоры со скосами, предназначенными для взаимодействия c o;âåòñòâeíío с выступом и с одним из поршней. На упоре 29 выполнена лыска, предназначенная для взаимодействия другим поршнем. При вращении резцед ржателя в режиме поиска позиции упор 30 скосом M утапливает один поршень через гидропласт-. массу выдвигает второй поршень, При реверсе резцедержателя для выхода в заданную позипию упор 29 лыской L упирается во второй поршень, который, взаимодействуя с гидропластмассой, демпфирует динамическую нагрузку, обеспечивая плавный останов резцедержателя в заданной позиции. 7 ил.

2 венцом, закрепленным на опорной плите 2, и образует базирующий фиксатор для жесткой фиксации резцедержателя

8 на заданной позиции.

В верхней (по чертежу) части резцедержателя 8 установлен и жесткб соединен с ним стакан 11.

Головка снабжена электромеханическим приводом для осевых перемещений и поворота резцедержателя 8, Привод состоит из электродвигателя

12, встроенного в полость стакана 3, и редуктора, например волнового, базирующегося посредством игольчатого

1 б подшипника на ось 4, Волновой редуктор представляет собой двухкулачковый генератор 13 волн деформации, взаимодействующий через ролики 14 с упруго гибким зубчатым венцом 15 и связан с валом двигателя

12 посредством зубчатых передач

16 и 17 °

Гибкое звено взаимодействует с двумя жесткими зубчатыми венцами, 25 один из которых (18) жестко закреплен на стакане 3, а другой (19) представляет собой выходное звено волнового редуктора, смонтированное на оси 4 посредством игольчатого подшипника и зафиксированное от осевых смещений фланцем 5 и упорным подшипником 20. Для обеспечения осевых перемещений резцедержателя 8 при его фик3 13299 сации и расфиксации на заданной позиции головка .имеет винтовую пару, гайка 21 которой жестко закреплена на резцедержателе 8 а винтом являетФ

5 ся выходное звено 19, на периферии которого выполнена винтовая нарезка.

Поворот резцедержателя 8 при смене позиции обеспечивается механизмом сцепления резцедержателя с приводом. 10

Механизм сцепления состоит из по водка 22, взаимодействующего при повороте резцедержателя 8 с выходным звеном 19 редуктора, и кольцевого бурта 23, выполненного на торце флан- 15 ца 5.

Поводок 22 смонтирован в радиальном отверстии стакана 11 с возможностью перемещения вдоль этого отверстия н подпружинен в направлении к оси 20 головки.

Поводок 22 имеет направляющую часть, расположенную в отверстии стакана 11, и заходную часть, выступающую из этого отверстия. 25

На заходной части поводка выполнен косой срез 24 и выступ 25, а на выходном звене 19 имеется скошенный упор 26, контур которого сопряжен с контуром выполненного здесь же гнез- 30 да 27 для западания поводка 22.

При сцеплении резцедержателя 8 с приводом косой срез 24 на поводке

22 взаимодействует со скошенным упором 26 на звене 19.

При повороте резцедержателя 8 выступ 25 взаимодействует с внутренней поверхностью бурта 23. Бурт 23 имеет четыре открытых снизу паза по числу позиции головки, в которые входит по- 40 водок 22 при осевых перемещениях pesцедержателя 8.

В радиальных отверстиях резцедержателя 8 установлен подпружиненный пружиной 28 упор 29 и жестко закреп- 45 ленный упор 30, а в пазах стакана 3 закреплены выступы 31 с выполненными в них двумя цилиндрическими перекре щивающимися полостями, в которых установлены поршни 32 и 33.

Число выступов и каждого из упоров равно числу позиции револьверной головки

Полости заполнены гидропластмассой

34 и сообщаются через калиброванное отверстие 35.

Для герметизации зазоров в сопряжении поршней с отверстиями служат резиновые кольца 36. В выступах 31

18 установлен регулировочный винт 37 со стопорной гайкой 38. Винт 37 служит для настройки. Должно быть выполнено условие

h+h,=Н, где Н вЂ” заданная величина хода для конкретного исполнения головки.

Упоры 29 имеют со стороны, взаимодействующей с поршнем 33, лыску L н скос К, а упоры 30 — скос М с одной стороны.

Управление револьверной головкой осуществляется от системы ЧПУ (не показана) посредством командоапнарата, состоящего из герконов 39, равномерно установленных на периферии фланца 5, и постоянного магнита 40, закрепленного на стакане 11.

Смена позиций головки включает три движения резцедержателя 8: подъем, поворот. до заданной позиции и опускание с жесткой фиксацией.

Револьверная головка работает следующим образом.

По сигналу от системы ЧПУ станка на смену позиции включается электродвигатель 12, вращение его вала передается зубчатыми передачами 16 и 17 на генератор 13 волн.

Звено редуктора, являясь одновременно винтом винтовой пары, поднимает гайку 21 и жестко связанный с ией резцедержатель 8 °

При этом зубча ый венец 10 резцедержателя 8 выходит из зацепления с ответным зубчатым венцом основания т.е. происходит расфиксация резцедержателя 8.

В начальный момент подъема резцедержателя 8 удерживается от поворота зубьями 10, а затем поводком 22, который в процессе подъема входит своими выступами 25 в паз бурта 23.

Для подъема резцедержателя 8 на требуемую высоту (например, 4,55 мм) винт (звено 19 редуктора) поворачивао ется на угол Ы порядка 60

В конце поворота упор 26 своей на клонной поверхностью набегает на косой срез 24 и втягивает поводок 22 в сопряженное с упором гнездо на звене

19 (этому способствует также пружина поводка). При этом выступ 25 поводка выходит из паза бурта 23 внутрь пространства, ограниченного этим буртом.

На этом первый этап — подъем резцедержателя 8 — заканчивается. Запав5 13299 ший в гнездо поводок 22 сцепляет реэцедержатель 8 с выходным звеном 19 редуктора, в результате чего резцедержатель 8 утрачивает возможность дальнейшего осевого перемещения и получает возможность поворота вместе со звеном 19 редуктора, а зубчатый венец 10 и выступ 25 выходит иэ зацепления соответственно из ответного венца и паза бурта 23. 10

Поворот резцедержателя 8 (против часовой стрелки) начинается с момен.та прекращения его подъема и продолжается до прихода соответствующего резцового блока 9 на заданную пози- 15 цию, которая может быть любой.

Исходная позиция поршней 32 и 33 относительно поверхностей выступа такова, что поршень 33 выступает, а поршень 32 утоплен. 20

Поиск заданной позиции осуществляет магнит 40. Поворачиваясь вместе с резцедержателем 8, магнит 40 поочередно замыкает своим магнитным полем герконы 39. Если выводы геркона 39 25 не подключены к цепи управления двигателем 12, то никаких последствий от замыкания геркона не происходит, поворот резцедержателя 8 продолжает. ся дальше. Упор 29, взаимодействуя 30 скосом К со скосом выступа 31 сжимаЯ ет пружины 28 и проскальзывает по выступу, а упор 30 нажимает на поршень скосом М, вытесняя гидропластмассу

34 через отверстие 35 в другое отвер- g5 стие, перемещая поршень 33. Такое положение поршней 32 и 33 сохраняется, пока по сигналу ЧПУ не определится заданная позиция, при которой. выводы геркона 39 подключаются к цепи управ- 40 ления двигателем 12.

Как только магнит 40 замкнет геркон 39, двигатель 12 реверсируется.

Герконы 39 установлены так, что в момент реверса резцедержатель 8 окаэы- -45 вается в положении некоторого перебе. га (на угол около 10 ) относительно заданной позиции. С реверсом двигателя 12 начинается обратный поворот (по часовой стрелке) резцедержателя 50

8 на величину перебега. При этом упор

29 лыской L нажимает на поршень 33, который выдавливает гидропластмассу в другое отверстие выступа и резцедержатель 8 останавливается без удара.55

Резцедержатель 8 прекращает враще- ние, а зубчатый венец 10 становится точно над ответным венцом основания Т.

18

Выходное звено 19 редуктора продолжает вращение по часовой стрелке, Резцедержатель 8 опускается по винту звена 19 вниз. При этом поводок 22 выжимается наклонной плоскостью гнезда в паз бурта 23, а резцедержатель

8 расцепляется с приводом поворота и одновременно стопорится относительно основания I, Зубчатый венец 10 входит в зацепление с ответным венцом основания 1.

При достижении заданного усилия зажима контрольное устройство, например реле максимального тока, выключает электродвигатель 12, Смена позиции закончена.

Таким образом, эа счет взаимодействия упоров с поршнями, сообщающихся посредством гидропластмассы полос.тей, исключается динамический упор, а следовательно, уменьшается износ фиксирующих элементов и повышается долг вечность револьверной голов— ки.

Формула изобретения

Автоматическая револьверная головка металлорежущего станка, содержащая основание, поворотную часть, включающую реэцедержатель с устройством.фиксации, привод с редуктором, выходное звено которого связано с реэцедержателем посредством винтовой пары, и механизм сцепления реэцедержателя с приводом, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что„ с целью повышения долговечности за счет уменьшения динамических нагрузок, револьверная головка снабжена закрепленными на основании в каждой позиции выступами с двумя перекрещивающимися полостями, заполненными гидропластмассой и соединенными калиброванным отверстием, установленными в упомянутых полостях поршнями и размещенными в каждой позиции в радиальных отверстиях, выполненных в реэцедержателе, двумя упорами, при этом один из упоров подпружинен в направлении выступа и на нем выполнен скос, предназначенный для взаимодействия со скосом, выполненным на выступе, и лыска, предназначенная для взаимодействий с одним из поршней, а другой упор закреплен жестко и на нем выполнен скос, предназначенный для взаимодействия с другим поршнем.

1329918 1329918

Г-/ гг

Е-Е

Составитель А.Сапенок

Техред Л.Сердюкова Корректор И.Муска

Редактор Н.Швыдкая

Заказ 3521/15 Тираж 974 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4