АВТОМАТИЧЕСКАЯ РЕВОЛЬВЕРНАЯ ГОЛОВКА Российский патент 1995 года по МПК B23B29/32 

Изобретение относится к станкостроению, рекомендуется для использования в станках с автоматической сменой инструментов.

Известна головка, в которой перемещения рабочих органов осуществляются от двигателей: вращение шпинделя с инструментом, перемещение пиноли и поворот инструментального барабана. Поворот и фиксация барабана выполняется цевкой кривошипа мальтийского механизма.

К недостаткам головки относятся значительные габаритные размеры поворотного инструментального барабана и корпуса головки с известными механизмами поворота и фиксации. Увеличенные габариты вызываются использованием цевки кривошипа для поворота мальтийского диска и осей сцепленных зубчатых колес, что приводит к большим расстояниям между валами зубчатых колес и их удаленности от центра мальтийского креста или оси поворота инструментального барабана, из-за чего увеличивается масса подвижных частей и материалоемкость головки.

Кроме того, фиксация инструментального барабана с помощью осей сцепленных зубчатых колес, периодически контактирующих с фиксационными гнездами на барабане, приводит к интенсивному износу контактирующих поверхностей фиксаторов и барабана, что снижает долговечность устройства.

Целью изобретения является уменьшение габаритов головки и повышение долговечности устройства.

Это достигается тем, что автоматическая револьверная головка, содержащая центральный приводной вал с ведущей полумуфтой, угловой инструментальный барабан с гнездами фиксации и с инструментальными шпинделями, снабженными ответными полумуфтами, имеет рычаг сцепления полумуфт, привод поворота инструментального барабана, включающий установленный в корпусе кривошип с цевкой и мальтийский крест, закрепленный на барабане. Кроме того, головка снабжена двумя сцепленными зубчатыми колесами и кулачком управления рычагом сцепления полумуфт, связанным с кривошипом.

Сущность изобретения заключается в уменьшении габаритов головки за счет использования существующей цевки кривошипа для поворота мальтийского креста, тогда как для фиксации вводится дополнительная цевка, размещенная диаметрально существующей. Применение дополнительной цевки позволило сблизить между собой валы зубчатых колес и приблизить их к центру, а также использовать мальтийский механизм с внутренним зацеплением. Это способствовало уменьшению габаритов головки в 1,5-2 раза. Установка же на валах сцепленных зубчатых колес радиально-упругих фиксаторов повышает качество фиксации, в частности долговечность устройства за счет компенсации износа трущихся элементов радиальной податливостью фиксаторов.

На фиг.1 показана кинематическая схема предлагаемой автоматической револьверной головки; на фиг. 2 частичный поперечный разрез головки по оси шпинделя и приводного центрального вала, на фиг.3 разрез А-А на фиг.2; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 сечение В-В на фиг.2; на фиг.6 фиксатор в аксонометрической проекции; на фиг.7 и 8 взаимные положения мальтийского креста и кривошипа с существующей и дополнительной цевками; на фиг.9 разрез Г-Г на фиг.2.

Автоматическая револьверная головка размещается на торце 1 пиноли 2 станка или силовой головки. Пиноль 2 снабжена центральным валом 3, жестко связанным с приводным валом 4 револьверной головки (фиг.1 и 2). Вал 4 установлен с возможностью вращения от двигателя М₁ и осевого перемещения совместно с пинолью 2 и револьверной головкой от двигателя М₂.

Револьверная головка содержит корпус 5 и инструментальный барабан 6, установленный с возможностью поворота на оси 7, наклонно закрепленный в корпусе 5. В барабане 6 смонтировано несколько равноудаленных от оси 7 шпинделей 8, у которых на одном конце установлены инструментальные патроны 9 с инструментами 10, а на другом зубчатые полумуфты 11.

Ведущая полумуфта 12 установлена на подпружиненной втулке 13, смонтированной на приводном валу 4 и связанной с ним шпонкой 14. Втулка 13 рычагом 15 связана с кривошипом 16, установленным в корпусе 5 с возможностью сцепления с мальтийским крестом 17 внутреннего зацепления, выполненным в основании барабана 6, цевкой 18. Кривошип 16 кинематически связан с двигателем М₃, а цевка 18 кривошипа имеет возможность зацепляться с пазами 19 креста 17.

На кривошипе 16 диаметрально с цевкой 18 установлена дополнительная цевка 20, размещенная с возможностью зацепления с торцовыми пазами 21 и 22 сцепленных зубчатых колес 23 и 24, установленных на валах 25 и 26 (фиг.3, 5). Зубчатое колесо 23 несет эксцентричную ось 27, сцепленную тягами 28 и 29 и кулачком 30, выполненным на тяге 29, с рычагом 15 (фиг.3, 4 и 5).

Другое зубчатое колесо 24 пружиной 31 постоянно поджимается к цевке 20 или к регулировочному винту 32, установленному в корпусе 5. На концах валов 25 и 26 закреплены радиально-упругие фиксаторы 33 и 34, имеющие прорези 35 для обеспечения радиальной податливости рабочих поверхностей фиксаторов с возможностью плотного контакта с гнездами 36 инструментального барабана 6 (фиг. 7 и 8). Число гнезд 36 равно или кратно числу шпинделей 8. В конструкции предусмотрен конечный выключатель 37 (фиг.2), установленный на корпусе 5 и связанный проставкой 38 и качающейся пластинкой 39, установленной в корпусе 5, с торцом одного из зубчатых колес 24.

Автоматическая револьверная головка работает следующим образом.

В исходном положении полумуфта 11 сцеплена с ведущей полумуфтой 12, при этом один из шпинделей 8 включен в работу. Выполняется обработка отверстия инструментом 10 согласно общей циклограмме работы станка, причем вращение инструмента осуществляется двигателем М₁, а осевая подача двигателем М₂. Дополнительная цевка 20 размещается в пазах 21 и 22 сцепленных зубчатых колес 23 и 24.

При смене работающего шпинделя 8 включается двигатель М₃. Начинает вращаться кривошип 16, при этом цевка 20 скользит в пазу 21 и увлекает зубчатые колеса 23 и 24, а через ось 27 перемещаются тяги 28 и 29, кулачком 30 последней поднимается рычаг 15, расцепляются полумуфты 11 и 12. Вращение шпинделя 8 прекращается, а поворот кривошипа 16 продолжается, а вместе с ним поворачиваются валы 25 и 26 и установленные на них радиально-упругие фиксаторы 33, которые выходят из гнезд 36 инструментального барабана 6. Барабан 6 тем самым освобождается для поворота, при этом цевка 20 выходит из паза 21 колеса 23. Ввиду того что колеса 23 и 24 сцеплены между собой, фиксатор 34 также выходит из соответствующего гнезда 36. Данное состояние устройства соответствует выполнению двух операций: расцеплению полумуфт 11 и 12 и расфиксации барабана 6.

При дальнейшем повороте кривошипа 16 цевка 18 сцепления с пазом 19 креста 17 (фиг.7) осуществляется поворот барабана 6 относительно оси 7 на один угловой шаг, после чего цевка 18 выходит из паза 19 креста 17, а дополнительная цевка 20 входит в паз 22 зубчатого колеса 24 (фиг.8).

Дальнейшее вращение кривошипа 16 приводит к зацеплению цевки 20 с пазом 22 зубчатого колеса 24. Осуществляется возврат колеса 24 в исходное положение. Вал 26 с фиксатором 34 размещается в гнезде 36 барабана 6, при этом в своем гнезде размещается и фиксатор 33, чем обеспечивается фиксация барабана 6 относительно корпуса 5. Одновременно с фиксацией барабана 6 под действием пружины опускается втулка 13 с полумуфтой 12 до сцепления с полумуфтой 11 следующего шпинделя 8. Рычаг 15 при этом возвращается в исходное положение, а кривошип 16 совершает полный оборот.

В конце вращения кривошипа 16 одно из зубчатых колес 24, возвращаясь в исходное положение, за счет пластины 39 и проставки 35 включает конечный выключатель 37, который дает команду на выключение двигателя М₁ (выключение вращения кривошипа 16), а включением двигателя М₂ обеспечивается осевая подача инструмента.

Далее цикл повторяется.

Предлагаемая головка имеет уменьшенные габариты за счет использования кривошипа с существующей и дополнительной цевками, что обеспечивает использование в конструкции мальтийского креста с внутренним зацеплением, а также приближенных друг к другу и к центру валов 25 и 26 сцепленных зубчатых колес 23 и 24. Наличие радиально-упругих фиксаторов 33 и 34 обеспечивает плотный контакт рабочих поверхностей фиксаторов и гнезд 36 несмотря на износ контактирующих поверхностей при длительной эксплуатации, что повышает долговечность устройства.

Использование: на сверлильных, расточных и т.п. станках для автоматической смены инструмента. Сущность изобретения: револьверная головка содержит корпус 5, инструментальный барабан 6 со шпинделями 8, установленный под углом на оси 7, мальтийский крест 17, жестко связанный с барабаном, приводной вал 4 с ведущей полумуфтой 12, кривошип 16 с цевкой 18 и цилиндрические зубчатые колеса 23 и 24 с пазами, установленные на валах 25 и 26. На кривошипе закреплена дополнительная цевка 20, а на концах валов - радиально-упругие фиксаторы 33 и 34. Ведущая полумуфта 12 посредством рычага 15 связана с зубчатым колесом 23. В исходном положении полумуфта 11 шпинделя сцеплена с полумуфтой 12 и один из шпинделей барабана включен в работу. При смене позиции барабана включается двигатель M₃ , цевка 20, взаимодействуя с пазом, поворачивает зубчатые колеса 23 и 24 и через рычаг 15 расцепляет полумуфты 11 и 12, радиально-упругие фиксаторы 33 и 34 выходят из гнезд и далее цевка 18 поворачивает мальтийский крест с барабаном 6. Затем цевка 20 возвращает колеса 23 и 24 в исходное положение, полумуфты 11 и 12 зацепляются, а мальтийский крест фиксируется фиксаторами 33 и 34. Головка готова к работе. 9 ил.

АВТОМАТИЧЕСКАЯ РЕВОЛЬВЕРНАЯ ГОЛОВКА, содержащая корпус, установленный на корпусе с возможностью вращения угловой инструментальный барабан, несущий инструментальные шпиндели с полумуфтами, установленный в корпусе приводной вал, установленную на нем фиксированно от вращения и с возможностью осевого перемещения втулку с ведущей полумуфтой, предназначенной для зацепления с полумуфтами инструментальных шпинделей, рычаг сцепления полумуфт, привод поворота барабана, включающий установленный в корпусе кривошип с цевкой и жестко связанный с ним мальтийский крест с гнездами, и механизм фиксации мальтийского креста, включающий установленные в корпусе на валах находящиеся в зацеплении цилиндрические зубчатые колеса с пазами, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов головки и повышения ее долговечности, цилиндрические зубчатые колеса расположены с возможностью взаимодействия их пазов с введенной в головку дополнительной цевкой, установленной на кривошипе с другой его стороны и диаметрально противоположно относительно имеющейся цевки, рычаг сцепления кинематически связан с одним из цилиндрических зубчатых колес, а на концах их валов закреплены с возможностью взаимодействия с гнездами мальтийского креста введенные в головку радиально-упругие фиксаторы.