Станок для нарезания резьб Советский патент 1989 года по МПК B23G1/16 

с SS

(Л

Изобретение относится к области станкостроения и касается совершенствования конструкции резьбонарезных станков. Цель изобретения - повышение КПД и расширение технологических возможностей за счет автоматического распределения энергии между механизмами привода вращения и подачи шпинделя. Станок состоит из корпуса 1, двигателя 2, инерционно-импульсного механизма, включающего водило 3, неуравновешенные сателлиты 4, связанные через оси 5 с ведущим водилом 3 и ведомым валом 6, на котором установлена солнечная шестерня 7, находящаяся в зацеплении с неуравновешенными сателлитами 4. Вал 6, солнечная шестерня 7 образуют ведомый элемент инерционно-импульсного механизма. Водило 3 связано с двигателем 2 ведущим валом 8. На ведомом валу 6 закреплены внутренние обоймы 9 и 10 двух противоположно направленных механизмов свободного хода. Наружные обоймы 11 и 12 через шестерни 13,14,15,16,17, а также синхронизатор 18 кинематически связаны с задающим механизмом 19. Задающий механизм снабжен тормозом 20. Дифференциальный механизм включает центральные колеса 21 и 22, соответственно связанные с наружными обоймами 11 и 12, сателлиты 23, водило 24, которое через шестерни 25 и 26 кинематически связано с ходовым винтом 27 механизма подачи. Последний включает также ходовую гайку 28 и вращающуюся опору 29. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Јь

оо

Јь 4

СО О5

механизма, включающего водило 3, неуравновешенные сателлиты 4, связанные через оси 5 с ведущим водилом 3 и ведомым валом 6, на котором.установле- на солнечная шестерня 7, находящаяся в зацеплении с неуравновешенными сателлитами 4, Бал 6, солнечная шестерня 7 образуют ведомый элемент инерционно-импульсного механизма. Водило 3 связано с двигателем 2 ведущим валом 8. На ведомом валу б закреплены внутренние обоймы 9 и 10 двух противоположно направленных механизмов свободного хода. Наружные

Изобретение относится к станкостроению и касается совершенствования конструкции резьбонарезных станков,

Цель изобретения - повышение КПД и расширение технологических возможностей за счет автоматического распределения энергии между приводом 7 вращения шпинделя и механизмом его подачи.

На чертеже изображена кинематическая схема станка для нарезания резьб.

Станок для нарезания резьб состоит

из корпуса 1, двигателя 2, инерцион- но-импульсного механизма, включающего ведущее водило 3, неуравновешенные сателлиты 4, связанные через оси 5 с ведущим водилом 3, и ведомый вал 6S на котором установлена солнечная шее- терня 7, находящаяся в зацеплении с неуравновешенными сателлитами 4. Вал 6, солнечная шестерня 7 образуют ведомый элемент инерционно-импульсного механизма. Водило 3 связано с двига- телем 2 ведущим валом 8. На ведомом валу 6 закреплены внутренние обоймы 9 и 10 двух противоположно направленных механизмов свободного хода. Наружные обоймы 11 и 12 механизма свободного хода через шестерни 13-17, а также синхронизатор 18 кинематически связаны с задающим механизмом 19, который может быть выполнен, например, в виде гидронасоса с регулируемым сопротив- лением на выходе. Задающий механизм

обоймы 11 и 12 через шестерни 13, 14, 15, 16, 17, а также синхронизатор 18 кинематически связаны с задающим механизмом 19. Задающий механизм снабжен тормозом 20. Дифференциальный механизм включает центральные колеса 21 и 22, соответственно связанные с наружными обоймами 11 и 12, сателлиты 23, водило 24, которое через шестерни 25 и 26 кинематически связано с ходовым винтом 27 механизма подачи. Последний включает также ходовую гайку 28 и вращающуюся опору 29. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

19 снабжен тормозом 20 с автономным приводом.

Дифференциальный механизм включае центральные колеса 21 и 22, соответственно связанные с наружными обоймами 11 и 12, сателлиты 23, водило 24, которое через шестерни 25 и 26 кинематически связано с ходовым винтом 27 механизма подачи. Последний включает в себя также ходовую гайку 28, вращающуюся опору 29, шпиндель 30 кинематически связанный с валом 6 посредством шлицев.

Станок работает следующим образом

Ведущее водило 3 с неуравновешенными сателлитами 4 приводится во вращение двигателем 2. При вращении неуравновешенных сателлитов 4 вокруг солнечной шестерни 7, закрепленной на ведомом валу 6, на последний действует знакопеременный вращающий момент синусоидального характера с периодом, равным времени одного оборота неуравновешенных сателлитов 4 относительно осей 5. Этот знакопеременный вращающий момент, в зависимости от относительного положения водила 3 и ведомого вала 6, связанного со шпинделем 30, разгоняет последние до частоты вращения наружных обойм 11 и 12, которые вращаются в разные стороны. При этом импульс знакопеременного вращающего момента, действующий в сторону вращения водила 3, считается положительным, импульс знакопе10

ременного вращающего момента, действующий в противоположную сторону - отрицательным.

В положительной фазе цикла импульс знакопеременного вращающего момента, действующий со стороны неуравновешен- ных сателлитов 4 на ведомый вал 6 и связанный с ним шпиндель 30, вызывает торможение последних (разогнанных в противоположную сторону в отрицательной фазе предыдущего цикла), включение механизма свободного хода, совместный разгон ведомого вала 6 с наружной обоймой 12 и передачу вра- 15 щающего момента с ведомого вала 6 на шпиндель 30 для преодоления момента сопротивления нарезанию резьбы. Одновременно приводится во вращение центральное колесо 22 дифференциального механизма. В этой фазе цикла наружная обойма 11 и связанное с ней центральное колесо 21 дифференциала, вращаясь по инерции, также приводит во вращение сателлиты 23, переносное движение которых (обусловленное разностью скоростей центральных колес 21 и 22, вращающихся в разные стороны) приводит к вращению водила 24, через шестерни 25 и 26 вращающий момент передается на ходовой винт 27 и далее преобразуется в поступательное движение ходовой гайки 28, а через вращающуюся опору 29 это поступательное

может регулироваться по величине, например, путем принудительного изме нения сопротивления на выходе гидрав лического насоса.

Станок обладает способностью автоматического регулирования прижима шпинделя 30 вместе с рабочим инструментом (метчиком) и скорости его вращения в зависимости от условий работы. Это обусловлено тем, что, во первых, величина положительного и от рицательного импульсов знакопеременного вращающего момента, действующег со стороны неуравновешенных сателлитов 4 на ведомый элемент тем больше, чем больше скорость вращения неуравновешенных сателлитов 4 относительно ведущего водила 3, которая зависит от величины момента сопротивления на резанию резьбы, во-вторых, наружные обоймы 11 и 12 соединены между собой через дифференциальный механизм, водило 24 которого посредством шестере 25 25 и 26 кинематически связано с ходо вым винтом 27 винтовой пары, осущест вляющей подачу шпинделя 30. Так, например, увеличение момента сопротивления нарезанию резьбы приводит к уменьшению угловой скорости вращения шпинделя 30 и связанного с ним посредством шлиц ведомого вала 6, на котором жестко закреплены внутренние обоймы 9 и 10, которые в свою очеред

20

30

движение передается шпинделю 30, име- 35 передают уменьшение угловой скорости

ющему возможность перемещаться вдоль ведомого вала по шлицам, тем самым обеспечивается прижатие рабочего инструмента (метчика) к обрабатываемой детали.

1

В отрицательной фазе цикла водило 24, в зависимости от величины момента сопротивления на рабочем инструменте, или неподвижно, или вращается, будучи разогнанным в положительной фазе цикла.

Так распределяются положительный и отрицательный импульсы вращающего момента и осуществляется работа станка при определенно заданной величине момента сопротивления нарезанию резьбы, обусловленной физико-механическими свойствами изделия.. При этом задающий механизм 19, связанный с наружной обоймой 11 через шестерни 13 и 14 и синхронизатор 18, создает сопротивление вращению обоймы 11 в виде определенной величины момента сопротивления нарезанию резьбы, который

40

45

50

55

на наружные обоймы 11 и 12 и центральные колеса 21 и 22 дифференциального механизма, что приводит к уменьшению величины разности их угловых скоростей, а следовательно, и к уменьшению угловой скорости водила 24 и уменьшению величины перемещения шпинделя 30, т.е. к уменьшению силы прижатия рабочего инструмента (метчика) к обрабатываемой детали. При этом увеличение относительной скорости неуравновешенных сателлитов 4 во время фазы цикла пропорционально увеличению момента сопротивления нарезанию резьбы, причем каждому значению момента сопротивления соответствует определенное значение относительной скорости неуравновешенных сателлитов 4 и величина положительного импульса знакопеременного вращающего момента.

С уменьшением момента сопротивления нарезанию резьбы амплитуда перемещений шпинделя 30 при возвратно- вращательном движении увеличивается

0

5

может регулироваться по величине, например, путем принудительного изменения сопротивления на выходе гидравлического насоса.

Станок обладает способностью автоматического регулирования прижима шпинделя 30 вместе с рабочим инструментом (метчиком) и скорости его вращения в зависимости от условий работы. Это обусловлено тем, что, во- первых, величина положительного и отрицательного импульсов знакопеременного вращающего момента, действующего со стороны неуравновешенных сателлитов 4 на ведомый элемент тем больше, чем больше скорость вращения неуравновешенных сателлитов 4 относительно ведущего водила 3, которая зависит от величины момента сопротивления нарезанию резьбы, во-вторых, наружные обоймы 11 и 12 соединены между собой через дифференциальный механизм, водило 24 которого посредством шестерен 5 25 и 26 кинематически связано с ходовым винтом 27 винтовой пары, осуществляющей подачу шпинделя 30. Так, например, увеличение момента сопротивления нарезанию резьбы приводит к уменьшению угловой скорости вращения шпинделя 30 и связанного с ним посредством шлиц ведомого вала 6, на котором жестко закреплены внутренние обоймы 9 и 10, которые в свою очередь

0

0

передают уменьшение угловой скорости

на наружные обоймы 11 и 12 и центральные колеса 21 и 22 дифференциального механизма, что приводит к уменьшению величины разности их угловых скоростей, а следовательно, и к уменьшению угловой скорости водила 24 и уменьшению величины перемещения шпинделя 30, т.е. к уменьшению силы прижатия рабочего инструмента (метчика) к обрабатываемой детали. При этом увеличение относительной скорости неуравновешенных сателлитов 4 во время фазы цикла пропорционально увеличению момента сопротивления нарезанию резьбы, причем каждому значению момента сопротивления соответствует определенное значение относительной скорости неуравновешенных сателлитов 4 и величина положительного импульса знакопеременного вращающего момента.

С уменьшением момента сопротивления нарезанию резьбы амплитуда перемещений шпинделя 30 при возвратно- вращательном движении увеличивается

7148

по величине. При этом перемещение шпинделя 30 в сторону действия положительного импульса вращающего момента увеличивается. В результате наступает такой режим работы станка, когда в положительной части цикла начинает заклинивать механизм свободного хода, что приводит к передаче вращающего момента от внутренней обоймы 10 к на- ружной обрйме 12 и от нее на центральное колесо 22 дифференциального механизма. В этом случае центральные колеса 21 и 22 вращаются в разные стороны, причем частота вращения ко- леса 22 больше частоты вращения колеса 21. При выполнении последнего условия водило 24 вращается. Вращающий момент через шестерни 25 и 26 передается на ходовой винт 27, перемещается 20 предохранительным инерционно-импуль- ходовая гайка 28, которая через вращающуюся опору 29 воздействует на шпиндель 30 и также перемещает его до определенной величины момента сопротивления нарезанию резьбы.

Для обеспечения ускоренной подачи шпинделя 30 необходимо задающий механизм 19 затормозить тормозом 20 до полной остановки, вследствие чего водило 24 получает ускоренное вращение, 30 жестко связаны с валом предохранисным механизмом с валом, кинематически связанным с приводом вращения шпинделя, двумя механизмами свободного хода, каждый из которых состоит 25 из внутренних и наружных обойм, и задающим механизмом, включающим тормоз, кинематически связанный с наружными обоймами, при этом внутренние обоймы механизмов свободного хода

а шпиндель 30 - ускоренную подачу.

Для вывода шпинделя 30 с рабочим инструментом из обрабатываемой детали задающий механизм 19 посредством синхронизатора 18, шестерен 17-15 кинематически соединяется с наружной

8

обоймой 12, а для ускоренного отвода шпинделя 30 с рабочим инструментом от обрабатываемой детали задающий механизм 19 необходимо затормозить тормозом 20 до полной остановки.

Формула изобретения

целью повышения КПД и расширения технологических возможностей, он снабжен

предохранительным инерционно-импуль-

жестко связаны с валом предохранисным механизмом с валом, кинематически связанным с приводом вращения шпинделя, двумя механизмами свободного хода, каждый из которых состоит из внутренних и наружных обойм, и задающим механизмом, включающим тормоз, кинематически связанный с наружными обоймами, при этом внутренние обоймы механизмов свободного хода

тельного инерционно-импульсного механизма, а наружные - с центральными колесами дифференциального механизма. 2. Станок поп.1, отличающийся тем, что задающий механизм выполнен в виде гидронасоса с регулируемым сопротивлением на выходе.