ЗАДНЯЯ БАБКА ТОКАРНОГО СТАНКА Российский патент 2001 года по МПК B23B23/00 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при обработке нежестких деталей на металлорежущих станках с применением систем автоматического управления, в том числе с ЧПУ.

Известна конструкция задней бабки токарного станка (а.с.СССР N 795725, МКИ B 23 B 23/00, БИ, 1981, N 2), содержащая основание, установленный на основании корпус и размещенный внутри корпуса, выполненный в виде цилиндра механизм перемещения пиноли, снабженный механизмом зажима с кулачками.

Недостатки известной конструкции задней бабки - трудность перенастройки, невозможность стабилизации растягивающего усилия в установившихся и переходных режимах.

Известно устройство для растяжения заготовки при обработке (а.с. СССР N 1197276, B 23 B 1/10, БИ, 1985, N 46), включающее установленный на задней бабке токарного станка с возможностью осевого перемещения зажимной вращающийся патрон, кинематически связанный с устройством осевого нагружения.

Недостатками известного устройства являются его ограниченные технологические возможности и сложность стабилизации растягивающего усилия в установившихся и переходных режимах.

В качестве прототипа выбрана известная конструкция задней бабки токарного станка (а.с.СССР N 1016079, МКИ B 23 B 23/00, БИ, 1983, N 17), содержащая основание с корпусом, механизм зажима детали, механизм натяжения в виде силового цилиндра, установленного с возможностью перемещения и фиксации; корпус задней бабки снабжен элементом фиксации на основании.

Недостатки известной конструкции задней бабки - сложность конструкции, сложность обеспечения осевого приложения растягивающего усилия, что снижает эффективность ее действия: невозможность стабилизации растягивающего усилия в установившихся и переходных режимах.

В предлагаемой задней бабке токарного станка, содержащей основание с корпусом, в котором с возможностью осевого перемещения расположен механизм зажима детали, механизмы перемещения и фиксации бабки на станине станка и механизм натяжения, механизм натяжения выполнен в виде электродвигателя, жестко установленного на станине станка с закрепленным на его валу шкивом, причем шкив кинематически через упорный ролик соединен гибким тросом с осевой тягой механизма зажима детали.

На чертеже 1 представлена конструкция заявляемой задней бабки токарного станка.

На станине 1 станка установлен корпус 2 задней бабки, внутри него с возможностью вращения помещен полый стакан 3, в котором в упорном подшипнике 4 установлена осевая тяга 5. Стакан 3 жестко соединен с конусом 6. В последнем смонтирован фланец 7 с байонетным пазом, в котором перемещается подпружиненный вал 8. На конце вала 8 в упругом сепараторе 9 расположены шарики 10, с помощью которых обеспечивается предварительный зажим детали 11.

В корпусе 2 задней бабки установлен цилиндр 12 закрепления бабки, шток поршня 13 которого через станину 1 соединен с прижимом 14. Корпус 2 бабки жестко соединен со штоком 15 силового цилиндра 16 автоматического перемещения бабки в заданное положение на станине 1 станка при перенастройке для обработки деталей другого типоразмера. Корпус цилиндра 16 посредством плиты 17 жестко соединен с цилиндром 18 фиксации. Шток 19 поршня этого цилиндра 18 через станину 1 соединен с прижимом 20. Каналы 21-26 предназначены для подвода рабочей среды в полости соответствующих цилиндров.

На станине 1 установлен электродвигатель 27. На выходном валу 28 электродвигателя 27 жестко закреплен шкив 29. На станине 1 станка также установлен кронштейн 30, в котором с возможностью вращения установлен упорный ролик 31. Выходная осевая тяга 5 соединена со шкивом 29 вала 28 электродвигателя 27 гибким тросом 32, который контактирует с упорным роликом 31.

Задняя бабка токарного станка работает следующим образом.

Предварительно, в зависимости от длины детали, устанавливают заднюю бабку 2 на станине 1 в соответствующее положение, для чего рабочая среда по каналу 22 подается в полость цилиндра 12, поршень перемещается вниз и вместе со штоком 13 освобождает прижим 14. Одновременно рабочая среда по каналу 26 подается в штоковую полость цилиндра 18 фиксации, при этом перемещается поршень и через шток 19 прижим 20 фиксирует плиту 17 с цилиндром 16 перемещения бабки 2 на станине 1. По каналу 23 рабочая среда подается в полость цилиндра 16, шток 15 перемещает бабку 2 в требуемое положение.

Рабочая среда подается по каналу 21 в полость цилиндра 12, шток 13 с прижимом 14 перемещается вверх и закрепляет бабку 2 на станине 1 станка.

Устанавливают в передней и задней бабке 2 с шариковым зажимом деталь 11, для чего поворотом детали 11 и вала 8 обеспечивают предварительный зажим детали 11 шариками 10.

На электродвигатель 27 подается напряжение от управляемого силового преобразователя, при этом вал 28 начинает вращаться, и на шкив 29 наматывается гибкий трос 32, связанный вторым концом через опорный ролик 31 с осевой тягой 5. Через гибкий трос 32 и осевую тягу 5 передается растягивающее усилие, при этом происходит окончательный зажим детали 11 и нагружение последней осевой растягивающей слой, что увеличивает жесткость технологической системы, после чего производится обработка нежесткой детали 11.

В процессе обработки регулируют напряжение на входе электродвигателя 27 и одновременно регулируется и стабилизируется величина растягивающей силы как в установившихся, так и переходных режимах.

После окончания цикла обработки снимается напряжение с электродвигателя 27 и, соответственно, снимается растягивающее усилие, и деталь освобождается от зажима.

Использование предлагаемой задней бабки токарного станка позволяет с высокой точностью регулировать и стабилизировать величину растягивающего усилия, и повысить за счет этого точность обработки нежестких деталей. Конструкция задней бабки при этом существенно упрощается по сравнению с известными.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при обработке нежестких деталей на металлорежущих станках с применением систем автоматического управления. В предлагаемой задней бабке токарного станка, содержащей станину с корпусом, в котором с возможностью осевого перемещения расположен механизм зажима детали с осевой тягой, механизмы перемещения и фиксации корпуса бабки на станине и механизм натяжения детали, последний выполнен в виде закрепленного на валу электродвигателя шкива, через упорный ролик кинематически соединенного гибким тросом с осевой тягой механизма зажима детали, при этом электродвигатель жестко установлен на станине. 1 ил.

Задняя бабка токарного станка, содержащая станину с корпусом, в котором с возможностью осевого перемещения расположен механизм зажима детали с осевой тягой, механизмы перемещения и фиксации корпуса бабки на станине и механизм натяжения детали, отличающаяся тем, что механизм натяжения детали выполнен в виде закрепленного на валу электродвигателя шкива, через упорный ролик кинематически соединенного гибким тросом с осевой тягой механизма зажима детали, при этом электродвигатель жестко установлен на станине.