Многошпиндельная сверлильная головка Советский патент 1983 года по МПК B23B39/16 

Изобретение относится к станкостроению в частности к переналаживаемым головкам для обработки отверстий, расноложенных на окружности. Известна многошпиндельная сверлильная головка, обладающая кинематической связью шестерни приводного вала посредством шестерни промежуточного вала с ведомыми зубчатыми колесами шпинделей, помеш,енных в поворотные кронштейны. Последние имеют возможность плоскопараллельного перемещения в пространстве между торцовыми поверхностями корпуса и опорной плиты. Каждый из кронщтейнов снабжен соосным шпинделю регулируемым зажимным упором, контактирующим одним концом с корпусом посредством фрикционной прокладки, а другим - с поворотным кронштейном посредством резьбового соединения. В исходном положении регулируемые зажимные упоры завернуты в кронштейнах так, что между фрикционными прокладками и корпусом головки образован гарантированный зазор. Для фиксации кронштейна из него вывертывают упор до силового контакта фрикционной прокладки с корпусо.м головки 1. Недостатком известной головки является низкая производительность в условиях мелкосерийного производства, обусловленная частой (5-10 раз в смену), заменой обрабатываемых изделий. Цель изобретения - повышение производительности многошпиндельной головки, преимушественно в условиях мелкосерийного производства. Поставленная цель достигается тем, что многощпиндельная сверлильная головка, содержащая корпус с размещенными в нем поворотными кронштейнами, несущими щпиндели, и регулируемы.ми зажимными упорами, установленными между корпусом головки и кронштейнами, снабжена механизмом одновременногоповорота кронщтейнов, на приводном валу которого установлен линейно-подвижный и подпружиненный лимб, и путевым выключателем, установленным на корпусе и взаи.модействующим с лимбом, причем каждый регулируемый зажимной упор выполнен в виде упругого цилиндра, полость которого заполнена электрореологической жидкостью, а внутри цилиндра установлены электроды, контактирующие с электрореологической жидкостью и соединенные с путевым выключателем. На фиг. 1 изображена головка, разрез, по одному из ее щпинделей; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг 2; на фиг. 4 - вид В на фиг. 1. В корпусе 1 головки размещен центральный приводной вал 2. установленный в подшипниках 3 и хвостовиком 4 сцепленный с шпинделем 5 вертикально-сверлильного стан 14 ка 6. За одно целое с валом 2 выполнена шестерня 7, находяц аяся в зацеплении с зубчатыми колесами 8 промежуточных валов 9, установленных в подшипниках 10 и несуших также шедтерни 11, находящиеся в за.цеплении с зубчатыми колесами 12 шпинделей 13. Шпиндели 13 установлены в поворотных кронштейнах 14 в подшипниках 15, смонтированных в корпусах 16 и крыщках 17 кронщтейнов 14. Крышки 17установлены поворотно в дуговых пазах крышки 18 корпуса 1 соосных промежуточным валам 9. К крышкам 18 прикреплены (элементы крепления деталей не показаны) зубчатые секторы 19, находящиеся в зацеплении с шестерней 20 поворотного вала 21. Последний установлен в подщипниках 22 и 23 соосно приводному валу 2 и несет червячное колесо 24, с которым находится в зацеплении червяк 25, выполненный заодно целое с червячным валом 26, установленным в стойке 27. На внешнем конце вала 26 закреплена шестерня 28, и линейно-подвижно по шпонке 29 установлен лимб 30 с рукояткой 31, прижимаемый к торцу шестерни 28 пружиной 32. Шестерня 28 находится в зацеплении с торцовыми зубцами шкалы 33, выполненной в виде охватывающего корпуса 1 кольца с нанесенными на нем делениями, согласоанными с величинами диаметров расположения осей шпинделей 13. Ориентация шкалы 33 осуществляется по указателю 34, прикрепленному к торцу крышки 18. На окружности лимба 30 нанесены деления (не показаны), ориентируемые по указателю 35, прикрепленному к стойке 36, имеющей отверстие, в котором закреплен путевой, например, бесконтактный выключатель 37. Последний имеет щель, в которой располагается бурт 38 лимба 30, и электрически соединен с цепью включения регулируемых зажимных упоров 39 (электросхема цепи упраления не показана). Регулируемые зажимные упоры 39 закреплены на верхних торцах корпусов 16 поворотных кронштейнов 14. Каждый из упоров 39 выполнен в виде цилиндра 40, внутри которого расположена с зазором крыщка 41, снабженная упругим кольцевым гофром 42 с фланцем 43, которым крыщка 41 прикреплена к основанию 44. На внешнем торце крышки 41 закреплена фрикционная прокладка 45, а на внутреннем торце - пластинчатый электрод 46, изолированный от металла крышки диэлектрической прокладкой 47 и соединенный с клеммой колодкой 48 проводом 49, проходящим сквозь отверстия в крышке 41. Цилиндр 40 выполнен из диэлектрического материала, и на дне его закреплен электрод 50, соединенный проводом 51 с клеммной колодкой 48. Между электродами 46 и 50 установлен зазорД, а полость цилиндра 40 заполнена электрореологической жидкостью например 5%-ной суспензией диатомита в трансфор.маторном масле.

Головка работает следующим образом.

В исходном обесточенном состоянии шпиндели 13 расположены на произвольном диаметре d-D (фиг. 4), лимб 30 пружиной 32 прижат к шестерне 28, его бурт 38 располагается в щели бесконтактного выключателя 37. Между торцом лимба 30 и упором на конце червячного вала 26 образован зазор Л. обеспечивающий возможность выдвижения бурта 38 из щели выключателя 37, а между фрикционной прокладкой 45 и торцом корпуса 1 образован зазор 4 обеспечивающий возможность свободного поворота кронштейнов 14.

В начале работы на станке 6 включают цепь питания упоров 39 постоянным током высокого напряжения. Для установки шпинделей 13 на требуемом диаметре расположения их осей совершают следующее. За рукоятку 31 оттягивают лимб 30 на себя до упора в бурт вала 26, при этом бурт 38 лимба 30 выдвигается из щели бесконтактного выключателя 37, размыкая цепь питания упоров 39. Вращая лимб 30, червячный вал 26, а вместе с ним червяк 25, сообщают посредством червячного колеса 24, поворотного вала 21, шестерни 20, зубчатых секторов 19 и крышки 17 одновременный поворот всем кронштейнам 14, а вместе с ним и шпинделям 13 в пределах углов /. Повороту кронштейнов 14 упоры 39 не препятствуют, так как в обесточенном состоянии упругой силы гофра 42 крышка 41 с фрикционной прокладкой устанавливаются на зазоре й . Одновременно с лимбом 30 вращается шестерня 28, сообщающая вращение шкале 33 относительно указателя 34. Ориентируясь по шкале 33 и лимбу 30, осуществляют установку шпинделей 13 на требуемом диаметре их расположения, вслед за чем рукоятку 31 отпускают. От усилия пружины 32 лимб 30 перемешается до упора в шестерню 28, бурт 38 устанавливается в щели бесконтактного выключателя 37, в результате чего ток поступает к электроJ83 JJ 2S

дам 46 и 50. При этом между электродами 46 и 50 возникает электрическое поле, которое воздействует на электрореологическую жидкость в зазоре AI, объем жидкости, ранее остававшийся неизменным, увеличивается до некоторого значения, пропорционального напряженности электрического поля. Вследствие объемного расширения жидкости крышка 41 с электродом 46 и фрикционной прокладкой 45 перемещаются вверх

к корпусу 1. Прокладка 45 усилием расширяющейся жидкости плотно прижимается к корпусу 1, фиксируя поворотный кронштейн 14 в установленном положении. Указанное действие совершается у всех упоров одновременно. Объемное расширение жидкости за5вершается ее псевдозатвердеванием, т.е. рассматриваемая жидкость в наложенном на нее электрическом поле ведет себя как твердое тело, благодаря чему реакция шпинделя 13 от силы резания при сверлении отвер0 стий в изделии передается на корпус 1 че рез жидкость, как через твердое тело. При необходимости переналадки головки на другой размер диаметра установки шпинделей 13 движением лимба 30 электрическая цепь размыкается, так как при этом бурт 38

5 выдвигается из щели выключателя 37, и электрическое поле между электродами 46 и 50 исчезает. В связи с тем, что этот процесс обратим, при снятии электрического поля жидкость возвращается в исходное физическое состояние и объем ее практически мгно0венно восстанавливается до исходного, упругой силой гофры крышка 41 возвращается. в исходное положение, а между фрикционной прокладкой 45 и корпусом 1 образуется зазор Лд, что позволяет поворачивать

кронштейны 14 с шпинделями 13 в новое положение.

Предлагаемое изобретение позволяет осуществить переналадку многошпиндельной сверлильной головки практически в течение нескольких минут, что значительно повышает производительность станка.

Фиг.2.

Bui S

cpu.

Л7

МНОГОШПИНДЕЛЬНАЯ СВЕРЛИЛЬНАЯ ГОЛОВКА, содержащая корпус с размещенными в нем поворотными кронштейнами, несущими шпиндели и регулируемыми зажимными упорами, установ4S S 11 - 1 .,.,.... ВКБЛй.л ленными между кронштейнами и корпусом головки, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности,головка снабжена механизмом одновременного поворота кронштейнов, на приводном валу которого установлен линейно-подвижный подпружиненный в осевом направлении лимб, и путевым выключателем, установленным на корпусе и взаимодействуюшим с лимбом, причем каждый регулируемый зажимной упор выполнен в виде упругого цилиндра, полость которого заполнена электрореологической жидкостью, а внутри цилиндра установлены электроды, контактирующие с электрореологической жидкостью и соединенные с путевым выключателем. (Л N О5 ДУЛ /