Вертикально-сверлильный станок Советский патент 1983 года по МПК B23B39/00 

U) эо

о ;о со 110 Изобретение относится к станкостроению, в частности к вертикальносверлильным станкам настольного исполнения. Известен вертикально-сверлильный станок, содержащий основание со стойкой, на которой размещен с возможностью перемещения в вертикальном направлении кронштейн с двумя кинематически связанными шпинделями, установленными один в другом и приводимыми посредством многоступенчатого ведо мого шкива, размещенного на кронштейне lj. Недостатком известного вертикально сверлильного станка является невысокая производительность из-за остановки станка при изменении частоты вращения шпинделей. . . Цель изобретения - повышение производительности станка. Поставленная цель достигается тем, что в станке, содержащем основание со стойкой,, на которой размещен с возможностью перемещения в вертикальном направлении кронштейн с двумя кинематически связанными шпинделями, установленными один в другом и приводимыми посредством многоступенчатого ведомого шкива, размещенного на кронштейне, ступени ведомого шкива установлены на подшипниках качения,, и одна из них связана с внутренним шпинделем, а каждай из остальных снабжена муфтой, установленной с воз можйостью взаимодействия с сепаратором подшипника последующей ступени .шкива, причем, наружный шпиндель связан с сепаратором подшипника ступени шкива, соединенного с внутренним шпин делем. Такое выполнение станка позволяет осуществить переналадку режимов работы обоих шпинделей при минимальных затратах времени, что обеспечивает повышение производительности станка. На фиг. 1 изображен предлагаемый станок, разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2. На стойке 1 с основанием 2 закреплен кронштейн 3, несущий на себе электродвигатель . На конце вала 5, посредством шпонки 6 закреплена консбль 7 ,на KOTOpdB с возможностью вра.щения смонтированы три различных диаметров ведущие ступени 8-10 (ведущий шкив). В консоли 7 и в ступенях 8-10 установленных с возможностью вращения на консоли 7, выполнены шпоночные пазы, а по окружностям ступеней клиновидного сечения ручьи. В шпоночном пазу консоли 7 помещена линейно перемещаемая по шпоночным пазам ступеней 8-10 подвижная шпонка 11, имеющая хвостовик 12, на котором выполнена нарезка, ответная резьба гайки 13, установленной с возможностью вращения на цилиндрическом уступе 14 консоли 7 и зафиксированной на нем крышкой 15, имеющей паз для выхода хвостовика 12. В вертикальном отверстии кронштей-. на 3 линейно-подвижно помещена пустотелая скалка 16, снабженная рейкой 17, находящейся в зацеплении с зубчатым колесом 18. Последнее принадлежит горизонтальному валу 19, установленному с возможностью поворота в кронштейне 3 и имеющему на конце рукоятку 20Г В полости скалки 16 с возможностью вращения помещен наружный шпиндель 21, име1ощий полость, в которой также с возможностью вращения установлен внутренний шпиндель 22. 8 нижних окончаниях шпинделей 21 и 22 выполнены конусные отверстияJ в которых закреплены инструменты 23 и 2Ц, расположенные один в другом, например сверло внутри пустотелого зенкера. На верхних окончаниях 25 и 26 шпинделей выполнены шлицы, линейно подвижные в шлицевых отверстиях ведомого ступенчатого шкива, содержащего три ступени 27-29, выполненные в виде колец клиновидного сечения с ручьями на их периферии, смонтированные на шарикоподшипниках 30-32 , которые .закреплены внутренними обоймами на консоли 7 и зафиксированы в установленном положении шайбой 33, прикрепленной к консоли 7 винтами 3. К верхней ступени 27 винтами 35 прикреплена.втулка 36, снабженная в центральном отверстии шлицами; взаимодействующими со шлицами верхнего окончания 25 внутреннего шпинделя 22 и опирающаяся на упорный подшипник 37. Последний установлен на муфте 38, снабженной торцовыми зубцами 39, которые помещены во впадины сепаратора 40, принадлежащего подшипнику 30 и охватывающего шарика 41. В центральном отверстии муфты 38 выполнены шлицы, взаимодействующие с подвижными в них шлицами верхнего окончания 2б наружного шпинделя 21. В нижние впадины сепаратора 40 310 помещены одинаковые с зубцами 39 зубцы муфты А2, которая прикреплена винтами к ступени 28. 8 нижние впадины сепаратора принадлежащего подшипнику 31, помещены зубцы муфты kk, которая прикреплена к ступени 29 винтами 5. Ступени 8-10 ведущего шкива связаны со ступенями 29-27 ведомого шкива клиновидного сечения ремнями . Станок работает следующим образом. Станок Сфиг. 1) имеет три кинематических соотношения частот вращения шпинделей 21 и 22. Практически в конструкции станка установлен двухскоростной электродвигатель, благодаря которому число соотношений равно шести, что достаточно для обеспечения технологических возможностей, предъяв ляемых к вертикально-сверлильным ста . кам настольного типа. Для установки требуемого соотноше ния частот вращения шпинделей 21 и 2 вращением гайки 13 перемещают шпонку 1,1 вдоль шпоночного паза консоли и шпоночных пазов ступеней 8-10, что возможно благодаря взаимодействию резьбы гайки 13 с нарезкой на хвосто 1викё 12 шпонки 11. Последнюю сцепляю с одной из ступеней 8-10, наприАЮр со ступенью 8 как изображено на (фиг. 1), оставляя при этом ступени 9 и 10 свободными от соединения с консолью 7. При включении электродви гателя крутящий, момент от его вала 5 через шпонку 6, консоль 7, шпон ку 11, ступень 8 и ремень 8 передается на ступень 29 ведомого шкива, сообщая ему частоту вращения п - 4 где n - частота вращения двигателя; i - передаточное отношение между ступенями 8 и 29. Вместе со ступенью 29 вращаются прикрепленная к ней муфта А4 и сцепленный с ее зубцами сепаратор подшипника 31, который, перемещая шарики tl, вынуждает их вследствие силы трения между шариками и обоймами катиться по внутренней обойме, тем самым планетарно приводя во вращение в том же направлении наружную обойму подшипника 31, ступень 28 и муфту 2 с частотой njg П29( ), где - наружный диаметр внутренней . обоймы подшипника 31; внутренний диаметр наружной обоймы подшипника 31. Как следует из формулы, частота вращения ступени 28 больше частоты вращения ступени 29. 9 Вращением муфты 42 увлекаются сцепленный с ней сепаратор О подшипника 30 и муфта 38, сцепленная с тем же сепаратором, шлицами которой сообщается вращение наружному шпинделю 21 с закрепленным в нем полым инструментом (зенкером) 2А. Одновременно шарики сообщают вращение наружной обойме подшипника 30, ступени 27, втулке 36 и сцепленному с ней шлицами внутреннему шпинделю 22 с редуцированной ч.астотой Пд njg(lv ), где - наружный диаметр внутренней обоймы подшипника 30, внутренНИИ диаметр наружной обоймы подшипника 30. Как следует из приведенных уравнений, п , поэтому при включении ступени 8 внутренний шпиндель вращается с частотой nj, а наружный шпиндель - с пониженной частотой , что согласуется с режимами работы внутреннего инструмента (сверла) 23 и наружного инструмента (зенкера) 2, При соединении шпонки 11 со ступенью 9 ведущего шкива частота вращения ступени 29 соответствует где U - передаточное отношение между ступенями 9 и 28. При этом наружный шпиндель 21 вращается с той же частотой Пад, так как он напрямую через муфты ч2 и 38 и сепаратор kQ связан со ступенью 28, а внутренний шпиндельс частотой которая, больше частоты вращения наружного При соединении шпонки 11 шпинделя 21 со ступенью 10 внутренний шпиндель 22 вращается с частотой пу, tf U где ij - передаточное отношенУ1е между ступе.нями 10 и 27, а наружный фпиндель 21 - с частотой п|| (I которая меньше частоты . Таким образом, кинематические взаимосвязи между ступенями ведущего и ведомого шкивов во всех случаях обеспечивают меньшую частоту врацёния наружного шпинделя относительно частоты вращения внутреннего, величины которых регламентируются диаметрами ступеней и подшипников качения. Предлагаемая конструкция станка позволяет осуществлять переналадку режимов работы обоих шпинделей при минимальных затратах времени, так как вращение г;айки, переключающей передачи, скоротечна и составляет малую часть штучного времени на об$ , 1038099б

работку изделий, а кинематические производительности станка в условиях связи между шпинделями заранее уста- мелкосерийного производства и его шиновлены и не требуют никакой затраты рокое распространение на машиностроивремени. Это обеспечивает повышение тельных предприятиях страны.

фиг. i

(pas.г