Устройство для доворота и фиксации шпинделя в заданном угловом положении Советский патент 1987 года по МПК B23Q5/20 

Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам для доворота и фиксации шпинделя Е заданном угловом положении.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства за счет безударного останова шнинделя.

На фиг. 1 схематично показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг. б - сечение Г-Г на фиг. 1; на фиг. 7 - положение штока фиксатора при контактировании его со скосом кулачка; на фиг. 8 - положение штока фиксатора при контактировании его с лункой кулачка.

Узлы устройства собираются на нлите 1, закрепленной на зеркале шпиндельного блока 2 многошпиндельного токарного полуавтомата. Каждый шпиндель 3 полуавтомата снабжен зубчатым колесом 4 с цилиндрическим кулачком 5, имеющим скос 6 и лунку 7.

Для принудительного доворота шпинделя на плите 1 установлен гидродвигатель 8, на валу которого закреплено коническое колесо 9. Колесо 9 находится в зацеплении с коническим колесом 10, образуюш.им с шлинд- рической шестерней 11 блок, установленный на оси 12. Шестерня 11 зацеплена с зубчатым колесом 13, нредназначенным для связи со шпинделем и установленным на оси 14 с возможностью перемещения вдоль нее с помощью вилки 15. В положении, показанном штрихпунктирной линией на фиг. 2, колесо 13 входит в зацепление с колесом 4 шпинделя 3.

Вилка 15 через рычаг 16, смонтированный на оси 17, закрепленной в стойке 18, связана с тягой 19 и далее - со штоком 20 гидроцилиндра 21.

В пазу тяги 19 размещен палец 22, закрепленный в одном из плеч двуплечего рычага 23, установленного на стойке 24. Другое плечо рычага 23 с помощью пальца 25 связано с фиксатором 26 механизма фиксации, размещенного в неподвижных опорах 27 и 28, несущего ролик 29 и выполненного в виде щтока с буртиком 30 и канавкой 31. Механизм фиксации также содержит пружину 32 сжатия, расположенную между опорой 27 и пальцем 25 на штоке 26. В зоне опоры 28 механизм фиксации снабжен двумя втулками 33 и 34, дополнительной пружиной 35 и шариками 36 и 37, один из которых 36 выполнен подпружиненным и установлен с возможностью контактирования с канавкой 31 штока 26, а другие размещены в радиальных отверстиях втулки 33 с возможностью контактирования с кольцевыми канавками 38 и 39, выполненными соответственно на наружной поверхности втулки 34 и отверстии опоры 28, причем втулка 33 установлена в отверстии опоры 28 с возможностью осевого перемещения а дополнительная пружина 35 установлена на штоке 26 между тОрцами втулок 33 и 34, одна из которых 34 расположена с возможностью

контактирования с буртиком 30 штока.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении гидродвигатель 8 выключен, шток 20 гидроцилиндра 21 находится в крайнем правом (по чертежу) положении. Шток 26 фиксатора отведен влево и ролик 29 выведен из контакта с кулачком 5. Вилка 15 с колесом 13 находятся в положении, показанном на фиг. 2 основной линией, в результате чего кинематическая

- цепь, связывающая гидродвигатель 8 со шпинделем 3, разомкнута.

При этом на шарик 37, находящийся в отверстии втулки 33, действуют следующие силы: R - реакция со стороны втулки 34;

Q Т - реакция со стороны опоры 28; Р - усилие пружины 35, передающееся на шарик через втулку 33.

Под действием указанных сил шарик 35 находится в равновесии и фиксирует втулку 33 относительно втулки 34. Усилие пружины 35 замыкается между торцами втулок 33 и 34.

Подпружиненный шарик 36 предназначен для создания усилия сцепления между деталями 33 и 26, большего, чем трение между

Q деталями 33 и 28.

После предусмотренного циклом работы станка выключения вращения шпинделя 3, находящегося в позиции, требующей фиксированного останова, щпиндель вместе с колесом 4 и кулачком 5 останавливается в

5 произвольном угловом положении. Получают команду начала работы гидродвигатель 8 и гидроцилиндр 21.

От гидродвигателя 8 получают вращение зубчатые колеса 9, 10, 11 и 13. Шток 20 гидроцилиндра 21 перемещает влево (по чертежу) тягу 19, поворачивая рычаг 16 и вводя колесо 13 в зацепление с зубчатым колесом 4, сидящим на шпинделе 3. Одновременно тяга 19 поворачивает на оси стойки 24 двуплечий рычаг 23. Под действием

5 пружины 32, воздействующей на палец 25, шток 26 фиксатора поджимает ролик 29 к поверхности кулачка 5.

Вместе со штоком 26 перемещается втулка 33, причем щарик 37, фиксирующий втулку 33 на штоке 26 с помощью канавки 38

втулки 34, остается на цилиндрической поверхности опоры 28.

Когда к ролику 29 подходит скос 6, шток 26 фиксатора продолжает перемещаться под действием пружины 32 совместно с деталя;5 ми 34 и 33. Когда комплект указанных деталей располагается напротив канавки 39 в опоре 28, на шарик 37 воздействуют силы R и Р. Равнодействующая этих сил Т выдавливает щарик из канавки 38 втулки 34

0

по направлению к канавке 39 в опоре 28. При этом наступает переходный процесс, при котором шарик 37 еще не контактирует с канавкой 39, но имеет возможность перемещаться по канавке 38.

Втулка 33 под действием пружины 35 начинает смещаться влево от канавки 39, а втулка 34 - вправо.

При этом шарик 37 перемешается по поверхности канавки 38 по направлению к канавке 39, фиксирует относительно нее втулку 33 в определенном положении.

Величина усилия пружины 35 выбрана из условия фиксации кулачка 5, поэтому этого усилия достаточно для размыкания подпружиненного шарика 36.

При дальнейшем повороте колеса 4 ролик 29 попадает в лунку 7 под действием пружины 35, упирающейся в торец втулки 33, и через втулку 34 - в бурт щтока 26. Шток 26 перемещается относительно втулки 33 и выдавливает шарик 36 из канавки 31. Когда ролик 29 полностью западет в лунку 7, фиксируя шпиндель усилием пружин 32 и 35 шток 26 займет крайнее правое (по чертежу), положение и даст команду от конечного выключателя (не показан) на остановку гидродвигателя 8.

Возврат всех механизмов в исходное положение производится перемещением штока 26 вправо. При этом вилка 15 выводит из зацепления с колесом 4 зубчатое колесо 13. Рычаг 23, воздействуя на палец 25, отводит от кулачка 5 шток 26 фиксатора с роликом 29, преодолевая усилие пружин 32 и 35. Шток 26 своим буртом перемещает втулку 34 относительно втулки 33, в результате чего шарик 37 занимает исходную позицию в радиальном отверстии втулки 33, а шарик 36 - в канавке 31 щтока.

Устройство готово к следующему циклу.

Формула изобретения

Устройство для доворота и фиксации щпинделя в заданном угловом положении,

выполненное в виде гидродвигателя, зубчатой передачи, одно из колес которой предназначено для связи со шпинделем, и механизма фиксации, включающего подпружиненный фиксатор, размещенный в отверстии

опоры с возможностью осевого перемещения от гидроцилиндра, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности работы, устройство снабжено вилкой, предназначенной для расцепления зубчатой передачи, которая установлена с возможностью контактирования со ступицей упомянутого зубчатого колеса, двуплечим рычагом, установленным с возможностью поворота, одно из плеч которого связано с гидроцилиндром и вилкой, а другое - с фиксатором, который выполнен

в виде штока с буртиком и канавкой, причем механизм фиксации снабжен шариками, дополнительной пружиной и двумя втулками, одна из которых выполнена с радиальными отверстиями и расположена в отверстии опоры механизма фиксации с возможностью осевого перемещения, а другая установлена на штоке с возможностью контактирования одним из торцов с его буртом и выполнена с кольцевой канавкой на наружной поверхности, при этом один из щариков

выполнен подпружиненным и установлен во втулке с радиальными отверстиями с возможностью контактирования с канавкой штока, а другие размещены в радиальных отверстиях втулки с возможностью контактирования с кольцевой канавкой другой втулки и кольцевой канавкой, которая выполнена на поверхности отверстия опоры механизма фиксации, а дополнительная пружина размещена на штоке между торцами втулок.

А- А повернуто

повернуто

УЧ

Фиг.З -Г поёерн.то

ZB

3S 1

26

Фиг. В- В поВврнуто

Изобретение относится к области станкостроения, а именно к устройствам для до- ворота и фиксации шпинделя в заданном угловом положении. Цель изобретения состоит в повышении надежности работы устройства за счет безударного останова шпинделя. После останова шпинделя в произвольном положении включаются гидродвигатель 8 и гидроцилиндр 21. В результате зубчатое колесо 13 начинает враш,аться, шток 20 гидроцилиндра 21 аеремеш.ает тягу 19, поворачивая вилку 15, связанную с колесом 13, которое вводится в зацепление с зубчатым колесом 4 шпинделя 3. Одновременно тяга 19 поворачивает двуплечий рычаг 23. Под действием пружины 32, воздействуюшей на палец 25, шток 26 фиксатора поджимает ролик 29 к поверхности кулачка, расположенного на шпиндельном блоке 2. Вместе со штоком 26 перемешается втулка 33 в отверстии опоры 28. При дальнейшем повороте колеса 4 ролик 29 попадает в лунку кулачка и шпиндель 3 фиксируется. 8 ил. S (Л 26 275223 25 72ffl 23 32 Фиг.1 оо со о ел

Фиг. 5

33

Составитель Г. Сиротовская

Редактор Н. ЕгороваТехред И. ВересКорректор А. Ильин

Заказ 1836/14Тираж 787Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4