Автоматическая револьверная головка Советский патент 1985 года по МПК B23B29/32 

1 Изобретение относится к станкостроению, а именно к автоматическим револьверным головкам для станков с автоматическим управлением, например с числовым программным управле нием. Целью изобретения является повышение производительности путем сокращения вспомогательного времени на смену позиций резцедержателя На фиг.1 представлена револьверная головка, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-В на фиг,1. В корпусе 1 револьверной головки установлен резцедержатель 2 с не колькими рабочими позициями, имеющий возможность совместного с винто 3осевого перемещения и свободного вращения относительно него . Винт 3 расположен в опоре корпуса I и в расточке диска: 4, установленного на подшипниках 5в стакане 6, жестко закреппенном на корпусе 1 . Винт 3 имеет возможность осевого перемещекия относительно диска 4 и совместного вращения с диском 4. На диске 4выполнены впадины с упорными поверхностями и смещенное относительно оси отверстие. В корпусе 1 размещен зубчатый редуктор. 7, передающий вращение от электродвигателя 8 зубчатому.колесу 9, жестко связанно му с гайкой 10, зафиксированнбй от осевого перемещения подщипниками 1 и взаимодействующей с БИНТОМ 3. В-отверстии диска 4 установлен палец 12, который поджат пружиной 13 к кольцу 14, жестко связанному с зубчатым колесом 9. На торце кольца 14 имеется выступ и паз, образованные соответств но винтовыми поверхностями В и Д, Д и Г. На пальце 12 имеются паз и скос с углом наклона, равным.углу подъема винтовых поверхностей В, Г,Д. На торце стакана 6 выполнены паз и профильная поверхность Е, вза имодействующ&я с торцовой и боковой поверхностями пальца 12. Упор 15 для диска 4 установлен в качающемся рычаге 16 и подпружинен пружиной 17. Его крайнее левое положение огр ничено упором 18. Рычаг 16 имеет возможность качаться на оси 19. Упор 20 служит для ограничения качания упора 15 от пружины 21. На резцедержателе 2 закреплены два зуб 92 чатых колеса: одно из которых 22 с наружным зубчатым венцом, другое 23 с .внутренним, с которыми находятся в зацеплении соответственно зубчатые колеса 24 и 25, расположенные на валу 26, причем колесо 24 жестко закреплено на валу,а колесо 25 - с возможностью относительного вращения. Кроме того, на валу 26 расположено с возможностью вращения и осевого перемещения зубчатое колесо 27 и жестко закрепленный цилиндр 28. Колесо 27 с обеих торцов имеет кулачковые полумуфты, которые при осевом перемещении колеса 27 сцепляются с ответными кулачковыми по- . лумуфтами, расположенными на колесе 25 и цилиндре 28. Зубчатое колесо 27 постоянно находится в зацеплении, с зубчатым колесом 29, жестко закрепленным на винте 3. На торце корпуса 1 закреплена полумуфта 30, имеющая торцовые зубья, а на резцедержателе 2 закреплена ответная полумуфта 31, взаимодействующая своими зубьями с полумуфтой 30. Конечные выключатели 32 предварительного останова в задан- . ной позиции (по числу позиций револьверной головки) взаимодействуют с упором 33, связаннь1м кинематически с приводом резцедержателя 2. Конечный вьпслючатель 34 окончательного останова резцедержателя в заданной позиции и подачи команды на реверс двигателя 8 взаимодействует с упором 35, а конечный выключатель 36 контроля положения зажима резцедержателя 2 на корпусе I взаимодействует с концом вала 37,жёстко связанного с винтом 3. Зубчатые колеса 29, 2.7, 25, 24, 23 и 22 образуют кинематические цепи прямого и обратного вращения резцедержателя 2, передаточнье числа которых одинаковы и кратны числу позиций. Количество кулачков в полу 4уфтах одинаково и кратно передаточному числу, что обеспечивает сцепление полумуфт и точкое позиционирование в обоих направлениях вращения резцедержателя. Револьверная головка работает следующим образом. Выбирается направление вращения резцедержателя 2, обеспечивающее наикратчайший путь при смене позиций. Для этого, например, по команде устройства ЧПУ механизмом (не показанным) колесо 27 перемещается по валу 26, например, вправо (фиг.1). При этом происходит сцепление кулачков полумуфт колеса 27 и цилиндра 28. В этом случае вращение резцедержателя 2 от винта 3 осуществляется через колеса 29,27,24 и 22, При включении электродвигателя 8, например, по команде от устройства ЧПУ вращение через редуктор 7 передается на зубчатое колесо 9 и . гайку 10. В исходном положении резцедержатель 2 удерживается от поворота зубьями полумуфт 30 и 31.Позтому винт 3 не имеет возможности вращаться и начинает перемещаться вдоль оси совместно с резцедержателем 2, обеспечивая при этом его отжим от корпуса 1. Палец 12 в начале цикла смены позиции револьверной головки находится в пазу стакана 6, закрепленного на корпусе 1, и удерживает диск 4 и, следовательно, вместе с ним винт 3 от вращения. По окончании выхода из зацепления полумуфт 30 и 31 резцеде жатель 2 продолжает удерживаться от вращения относительно корпуса 1 пальцем 12 через шлицевое соединени ступицы диска 4 с винтом 3, зубчаты колеса 29 и 27, кулачки полумуфт колеса 27 и цилиндра 28, вал 26, зубчатые колеса 24 и 22. При дальне шем вращении колеса 9 с кольцом 14 выступ кольца 14 заходит в соответствующий паз пальца 12 и заставляет палец 2 перемещаться вдоль его оси из паза стакана 6 в сторону кол ца 14. В момент выхода пальца 12 из па за стакана 6 диск 4 и, следователь но, винт 3 начинают вращение под действием ранее сжатой пружины 17 через упор 15. Это вращение происходит с ускорением, определяемым пр фильной- поверхностью Е.При этом скорость в начальный момент равна нулю, а затем увеличивается по заданному закону и при положении пал ца 1 2 в конце поверхности Е становится равной скорости вращения кол ца 14, которое через зацепление с его выступа с пазом пальца 12 захв Тывает с собой диск 4, начавщий уже вращение под действием пружины 17. От диска 4 вращение передается винту 3 и далее через кинематическую цепь резцедержателю 2. Так как , в начале вращения скорости диск 4 и кольца 14 рассогласованы, то благодаря этому скорость осевого перемещения резцедержателя 2 плавно уменьшается до нуля в конце перемещения, а скорость его вращения при пуске плавно возрастает от нуля до номинального значения. Вращение резцедержателя 2 происходит в выбранном направлении до заданной позиции, определяемой взаимодействием упора 33 с одним из конечных выклю- чателей 32 и упора 35 с конечным выключателем 34, причем упор 33 настраивается таким образом, что один из конечных выключателей 32 срабатывает в положении резцедержателя 2, точно соответствующем заданной позиции, и сигнал от него запоминается устройством ЧПУ, а упор 35 настраивается таким образом, что при дальнейшем повороте резцедержатель 2 перебегает заданную позицию в пределах угла между смежными позициями револьверной головки и останавливается, при этом срабатывает конечный выключатель 34. Расположение упора 15 выбрано таким образом, что при прямом направлении вращения резцедержателя 2 он отжимается от диска 4 за счет разворота вокруг оси 19 рычага 16 и сжатия пружины 21, обеспечивая тем самым беспрепятственное вращение. Количество и расположение упорных поверхностей на диске 4 определяется числом позиций резцедержателя и передаточнь числом кинематической цепи вращения резцедержателя. 1. . После останова резцедержателя 2упором 35 по конечному выключателю 34 происходит реверс вращения электродвигателя 8, и диск 4 начинает вращаться в обратную сторону. Упорная поверхность диска 4 при этом вращении взаимодействует с упором 15, сжимая при этом пружину 17. Одновременно с этим происходит взаимодействие пальца 12с поверхностью Е стакана 6 и паза пальда 12 с винтовыми поверхностями В,Г,Д выступа кольца 14. В момент начала сжатия упорной поверхностью диска 4 через упор 15 пружины 17 палец 12 попадает на начало поверхности Е стакана 6.и, ввиду появившейся возможности его осевого смещения в сторону стакана 6, он под действием силы сопротивления пружины 17 и вращающей силы от кольца 14, приложенной через выступ с винтовыми поверхностями В,Г,Д,перемещается в сторону стакана 6, все время находясь в контакте с поверхностью Е. При зтом в связи со смещением пальца 12, определяемым пр фильной поверхностью Е, диск 4 замедляет свое вращение относительно кольца 14, что соответственно вызывает замедление вращения резце жателя 2 и плавный его останов на позиции. Уменьшению динамических с при остановке резцедержателя способствует, кроме того, усипие сжатия пружины 17, взаимодействующей с диском 4 через упор 15. Энергия сжатой пружины 17 используется в следующем цикле смены позиции для ускорения разгона резцедержателя. В конце хода пальца 12 по повер ности Е палец 12 западает в паз стакана 6, при этом сцепление коль ца 14 с пальцем 12 прекращается. Диск 4 и связанный с ним через кинематическую цепь резцедержатель 2 прекращают свое вращение и фиксиру ются пазом стакана 6, хотя кольцо 14 продолжает свое вращение. Таким образом резцедержатель 2 револьвер ной головки остановлен на заданной позиции. В момент начала замедления скорости вращения диска 4 относительно кольца 14 возникает постоянно увеличивающее рассогласование (отставание) скорости вращения винта 3 и гайки 10, вследствие чего резцедержатель 2 начинает плавно перемещаться, прижимаясь к корпусу. При перемещении полумуфты 30 и 31 сцепляются зубьями и электро- . двигатель 8 выключается, например по реле максимального тока. Конечный выкл1&чатель 34 констатирует зажим и дает команду на следующий цикл. В случае выбора противоположного направления вращения резцедержателя необходимо колесо 27 переместить влево. В зтом случае произойдет сцепление кулачков полумуфт колес 27 и 25, и вращение резцедержателя осуществляется через колеса 29, 27, 25 и 23 в обратном направлении. Благодаря смене позиции по наикратчайшему пути с помощью выбора направления вращения резцедержателя сокращается вспомогательное время на смену позиций и повышается производительность работы. , -, , г f г гг , I

АВТОМАТИЧЕСКАЯ РЕВОЛЬВЕРНАЯ ГОЛОВКА, содержащая корпус, в котором установлен с возможностью вращения и осевого перемещения резцедержатель, винт, взаимодействующий с гайкой, закрепленной в корпусе и кинематически связанной с приводом вращения резцедержателя, механизм периодического сцепления гайки с резцедержателем, содержащий диск с Упорными поверхностями, взаимодействующими с механизмом пред варительного замедления, о т л ичающая с я тем, что, с целью повышения производительности путем сокращения вспомогательного времени на смену позиций резцедержателя, винт установлен с возможностью совместного вращения с диском и осевого перемещения отиосительио неро, а резцедержатель установлен с возможностью свободного вращения относительно винта и совместного с ним осевого перемещения, причем меязду диском и резцедержателем расположены введенные в револьверную головку две зубчатые кинематические цепи, конечные звенья которых жестко закi реплены на резцедержателе и выполнены в виде зубчатых колес наруж(Л ного и внутреннего зацепления, а начальное звено является общим для обеих кинематических цепей и находится в постоянном зацеплении с зубчатым колесом, которое снабжено полумуфтами переключения кинематических цепей и установлено с можностью вращения и осевого перемеСП щения. Од

. А-А

J9

Cput-l

13 4 12 S f /