Шпиндельный узел Советский патент 1986 года по МПК B23Q3/155 

Изобретение относится к станкостроению.

Цель изобретения - повышение производительности станка путем использования как отдельных инструментов, так и многошпиндельных головок.

На фиг.1 показано шпиндельное устройство со сменной головкой; на фиг.2 - то же, с многошпиндельной коробкой.

Шпиндельный узел содержит корпус 1, в котором размещен на опорах шпиндель 2 с зубчатой полумуфтой 3« В расточке шпинделя 2 размещен штре- вель 4, имеющий возможность осевого перемещения под действием гидропривода (не показан) и пакета пружин 5. Захват 6 штрёвеля 4 служит для зажима хвостовика 7 дополнительного штрёвеля 8 посредством шариков 9. Пакет тарельчатых пружин 5 с одной стороны соединен со штревелем 4 посредством резьбовой втулки 10, с другой стороны упирается в торец втулки 11, закрепленной в расточке шпинделя 2. Пакет тарельчатых пружин 5 создает необходимое усилие зажима инструмента в шпинделе станка.

Вращательное движение на шпинделе 12, расположенном в стакане 13 съемной головки, передается со щпин- деля 2 через зубчатую полумуфту 3. Зубчатый венец 14 другой полумуфты закреплен на шпинделе 12. Полумуфты 3 и 14 соединяются между собой полумуфтой 15, которая имеет возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль оси от гидроцилиндра 16.

Зажим инструмента 17 с хвостовиком 18 в шпинделе 12 осущест- вляется дополнительным .щтревелем 8, установленным в центральном отверстии шпинделя 12 посредством шари- .ков 19, расположенных в захвате 20.

Для фиксации дополнительного штрвеля 8 в крайнем правом положении при нахождении сменной головки вне рабочей зоны в магазине многошпин- дельных коробок (не показано) предусмотрена пружина сжатия 21, которая одним концом упирается в торец 22 втулки 23, жестко соединенной со шпинделем 12, а другой конец пружины воздейстует на дополнительный штревель 8 через шайбу 24 перемещая его в крайнее правое положение,. Для исключения поломки длина хвостовика 7 дополнительного штрёвеля 8 выполнена меньше длины хвостовика 18 инструмента 17, а расстояние от оси шариков 9 захвата 6 до правого тор- ца 25 захвата 6 выполнено меньше расстояния от оси шариков 19 захвата 20 до правого торца 26 захвата 20.

Захватное устройство 27 манипулятора служит для перемещения инстру- мента 17 в инструментальный магазин (не показан) и обратно.

Полость 28 служит для выталкивания шариков 9 конусной поверхностью при освобождении хвостовика 7 допол- нительного штрёвеля 8, а полость 29 шпинделя 12 - для выталкивания шариков 19 захвата 20 дополнительного штрёвеля 8.

Многошпиндельная головка 30 содер- жит полумуфту 31, которая с одной стороны взаимодействует с полумуфтой 3 через полумуфту 15, и с другой - кинематически (не показано) связана со шпинделями 32 многошпиндельной головки 30.

Шпиндельньк работает следующим образом.

Захватное устройство манипулятора 27 входит в зацепление с инструментом 17 5 затем штревель 4 перемещается вправо, сжимая пакет тарельчатых пружин 5. При этом шарики 9 захвата 6 попадают в полость 28, ос- вобо;ждая хвостовик 7 дополнительного

штрёвеля 8. При этом захват 6 в конце хода своим торцом упирается в то-, рец хвостовика 7 дополнительного штрёвеля 8, смещает последний на не- больн1ую величину и останавливается в

этом положении. После этого вступает в работу захватное устройство манипулятора 27, который перемещает инструмент 1 7 и дополнительный штревель 8 вправо. Б начале движения хвостовик

7 своей конусной поверхностью выталкивает шарики 9 в полость 28, выходит из захвата 6 штрёвеля 4 и продолжает движение вместе с инструментом. При дальнейшем перемещении за хватного у

устройства манипулятора 27 с инструментом 17 вправо шарики 19 захвата 20 дополнительного штрёвеля 8 попадают в в полость 29. шпинделя 12, тем самым освобождая хвостовик 18 инструмента

17 от зацепления со штревелем 8. При этом шайба 24 упирается в торец шпинделя 12 и пружина 21 фиксирует его в этом положении. В результате при

дальнейшем перемещении вправо захватного устройства манипулятора 27 с инструментом 17 последний извлекаеися и из шпинделя 12 и переносится в мага ЗИН инструментов (не показано). При необходимости установки нового инструмента захватное устройство манипулятора 27 берет из инструментального, магазина новьм инструмент и устанавливает его в шпиндель 12 сменной го ловки.

Новьй инструмент, перемещаемый захватным устройством манипулятора 27 влево, своим хвостовиком входит в захват 20 дополнительного штревеля 8, раздвигая при этом шарики 19 в полости 29 шпинделя 12. При дальнейшем перемещении влево торец хвостовика инструмента упирается в торец захвата 20 дополнительного штревеля 8 и начинает перемещать последний влево, сжимая пружину 21. При этом шарики 9 выходят из полости 29 шпинделя 12, тем самым обеспечивая возможность сцепления с хвостовиком инструмента. При дальнейшем перемещении влево дополнительного штревеля 8 хвостовик 7 последнего входит в захват 6 Штревеля 4. Движение от захватного устройства манипулятора прекращается. После зтого привод {не показан) освобождает левый торец штревеля 4, который под действием пакета тарельчатых пружин 5 перемещается влево, затягивая инструмент посредством шариков 19 захвата 20, зажимая его в шпинделе 12 сменной головки. Таким образом, инструмент установлен в шпинделе I2 сменной головки и станок готов к работе.

Для смены одной сменной головки на многошпиндельную головку 30 не обходимо удалить инструмент I7 из шпинделя 12 сменной головки (как

описано выше) затем действием гидроцилиндра 16 переместить полумуфту 15 в крайнее левое положение. При этом происходит расцепление полукуфты 9 и зубч атого венца 14. После этого

сменная головка передаточным устройством (не показан) перемещается в магазин сменных головок (не показан). На освободившееся место передаточным механизмом из магазина сменных

головок перемещается новая сменная головка, например новая многошпин- дельная головка 30. Под действием гидрощшяндра 16 полумуфта 15 пе ремещается в крайнее правое положение, тем самым соединяя между собой полумуфты 3 и 31 многошпиндельной головки 30. Узел готов к работе.

Предложенный узел позволит повысить производительность станка путем получения возможности обработки деталей как одним инструментом, так и инструментами многошпиндельной головки.

су

N

5

S

«NJ

tN

Редактор В.Ковтун

Составитель Ю.Ельчанин

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Заказ 3232/14 Тираж 826Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР : по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие Р.Ужгород, ул.Проектная, 4