СИЛОВАЯ ГОЛОВКА Российский патент 1998 года по МПК B23B47/00 B23B47/04 B23Q5/22 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в агрегатных станках и автоматических линиях.

Известна силовая головка пинольного типа, в которой винтовая пара подачи шпинделя кинематически связана с двигателем посредством планетарного редуктора. Управление подачей осуществляется электромагнитными муфтами (SU, авторское свидетельство N 351674, кл. B 23 Q 37/00, опубл. 28.09.72).

Недостатком известной силовой головки является сложность конструкции и большие габаритные размеры, обусловленные сложностью кинематической связи планетарного редуктора с двигателем и с винтовой парой подачи шпинделя.

Техническая задача изобретения - упрощение конструкции и обеспечение компактности силовой головки.

Поставленная задача достигается тем, что кинематическая связь планетарного редуктора подачи силовой головки с двигателем выполнена в виде двух зубчатых пар внутреннего зацепления, солнечное колесо планетарного редуктора связано с первой зубчатой парой внутреннего зацепления и выполнено за одно целое с ходовым винтом винтовой пары, гайка которой выполнена на внутренней поверхности пиноли. Пиноль установлена в водиле планетарного редуктора. Электромагнитные муфты, предназначенные для управления подачей, установлены на центральном колесе с внутренними зубьями планетарного редуктора. Одна из электромагнитных муфт связана с корпусом, а другая - со второй передачей внутреннего зацепления зубчатых пар кинематической связи планетарного редуктора с двигателем.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема силовой головки; на фиг. 2 - план скоростей.

Силовая головка содержит корпус 1, двигатель 2, кинематически связанный с подвижной пинолью 3 посредством двух зубчатых пар 4 и 5 внутреннего зацепления и планетарного редуктора 6 подачи. Зубчатая пара 4 образована зацеплением одновенцового блока шестерни 7, установленной на валу 8 двигателя 2, с зубчатым колесом 9, а зубчатая пара 5 образована зацеплением шестерни 7 и зубчатого колеса 10. Число зубьев колеса 10 должно быть меньше числа зубьев колеса 9.

Зубчатое колесо 9 жестко связано с солнечным колесом 11 с наружными зубьями планетарного редуктора 6 подачи. Солнечное колесо 11 выполнено за одно целое с ходовым винтом 12 винтовой пары подачи инструмента. Гайка 13 винтовой пары выполнена на внутренней поверхности пиноли 3, и имеет правое направление резьбы. Пиноль 3 установлена в водиле 14 планетарного редуктора 6 подачи с возможностью возвратно-поступательного движения. Для получения требуемых подач пиноли 3 используется механизм подачи, выполненный в виде электромагнитных муфт 15 и 16, установленных на центральном колесе 17 с внутренними зубьями планетарного редуктора 6. Электромагнитная муфта 15 кинематически связана с корпусом 1 и предназначена для торможения центрального колеса 17 с внутренними зубьями. Электромагнитная муфта 16 кинематически связана с колесом 10 зубчатой пары 5 внутреннего зацепления и предназначена для передачи на центральное колесо 17 с внутренними зубьями дополнительного вращения.

Силовая головка работает следующим образом.

Включается двигатель 2, валу 8 которого придают левое направление вращение. Включается электромагнитная муфта 15, осуществляя торможение центрального колеса 17 с внутренними зубьями.

Вращение от вала 8 двигателя 2, а вместе с ним и шестерни 7 передается зубчатому колесу 9, солнечному колесу 11, которое через сателлиты 18 вращает водило 14 планетарного редуктора 6. Зубчатая пара 5 внутреннего зацепления вращается вхолостую, так как электромагнитная муфта 16 выключена и работает в режиме проскальзывания.

Угловая скорость водила 14 меньше угловой скорости солнечного колеса 11 и полностью определяется передаточным числом редуктора при заторможенном центральном колесе 17 с внутренними зубьями, поэтому пиноль 3 с закрепленным в ней инструментом под действием осевой силы винтовой пары перемещается со скоростью подвода к обрабатываемой детали (не показана). При минимально допустимом недобеге инструмента до обрабатываемой детали происходит реверсирование вращения ротора двигателя, электромагнитная муфта 15 выключается, а электромагнитная муфта 16 включается, при этом центральное колесо 17 с внутренними зубьями растормаживается и получает через зубчатую пару 5 внутреннего зацепления дополнительное вращение. Так как число зубьев колеса 10 с внутренними зубьями меньше числа зубьев колеса 9, то угловая скорость водила полностью определяется в этом случае угловой скоростью центрального колеса 17 и солнечного колеса 11 и по значению будет несколько больше скорости вращения солнечного колеса 11. Жестко связанный с солнечным колесом 11 винт 12 взаимодействуя с гайкой 13 пиноли 3 обеспечивает ей рабочую подачу, которая полностью определяется разницей скоростей вращения водила 14 и солнечного колеса 11, а также шагом резьбы ходового винта 12. При достижении заданного параметра обработки происходит выключение электромагнитной муфты 16 и включение электромагнитной муфты 15. Планетарный редуктор 6 начинает работать в режиме торможения центрального колеса 17 с внутренними зубьями, при котором скорость вращения водила меньше скорости вращения солнечного колеса 11. Происходит ускоренный отвод пиноли 3 в исходное положение. При окончании ускоренного отвода электромагнитная муфта 15 выключается. После реверсирования двигателя цикл работы силовой головки повторяется.

Предложенная конструкция силовой головки позволяет сократить количество звеньев кинематической цепи, что упрощает конструкцию, обеспечивает ее компактность, бесшумность, меньшую массу и большую нагрузочную способность при сравнительно высоком к.п.д.

Изобретение относится к станкостроению, в частности к сверлильным станкам и самодействующим головкам, и может быть использовано при обработке отверстий в конструкциях узлов и деталей. Кинематическая связь планетарного редуктора (6) подачи силовой головки с двигателем (2) выполнена в виде двух зубчатых пар (4, 5) внутреннего зацепления. С первой зубчатой парой (4) связано солнечное колесо (1) планетарного редуктора (6). Солнечное колесо (11) выполнено за одно целое с ходовым винтом (12) винтовой пары, гайка (13) которой выполнена на внутренней поверхности пиноли (3). Пиноль (3) установлена в водиле (14), а электромагнитные муфты (15, 16) установлены на центральном колесе (17) планетарного редуктора (6). Электромагнитная муфта (16) связана с зубчатой парой (5), а электромагнитная муфта (15) - с корпусом (1). Указанные муфты предназначены для управления подачей. Упрощена конструкция головки за счет уменьшения элементов кинематики и обеспечена компактность головки за счет определенного размещения элементов кинематической связи относительно друг друга. 2 ил.

Силовая головка, в корпусе которой размещены пиноль со шпинделем, планетарный редуктор подачи, кинематически связанный с двигателем и с винтовой парой подачи инструмента, а также две электромагнитные муфты, предназначенные для управления подачей, отличающаяся тем, что кинематическая связь упомянутого редуктора с двигателем выполнена в виде двух зубчатых пар внутреннего зацепления, а солнечное колесо планетарного редуктора связано с первой зубчатой парой внутреннего зацепления и выполнено за одной целое с ходовым винтом винтовой пары, гайка которой выполнена на внутренней поверхности пиноли, которая установлена в водиле планетарного редуктора, при этом электромагнитные муфты установлены на центральном колесе с внутренними зубьями планетарного редуктора, одна из которых кинематически связана с корпусом, а другая - со второй передачей внутреннего зацепления упомянутых зубчатых пар кинематической связи планетарного редуктора с двигателем.