Привод полярной координаты токарного многоцелевого станка Советский патент 1990 года по МПК B23B19/02 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в токарных многоцелевых станках.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей станка за счет повышения точности и производительности обработки путем снижения нагрева и точности делительного движения шпинделя.

На фиг. 1 изображен шпиндель с приводом полярной координаты в отключенном почожении, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1.

Привод полярной координаты содержит корпус 1, двигатель, управляемый УЧПУ (не показан), соединенный с червяком 2, зацепляющимся с червячным колесом 3, которое расположено соосно со шпинделем и установлено на подшипниках 4 на стакане 5, закрепленном в корпусе 1. На торце черничного колеса 3 имеется торцовый кулачковый венец с наклонными гранями (фиг. 2). Кроме того, на червячном колесе 3 имеется цилиндрический зубчатый венец, с помощью которого оно через безлюфтовую передачу соединяется с датчиком углового положения привода полярной координаты 6. Со шпинделем 7 через безлюфтовую зубчатоременную передачу соединен датчик 8 углового положения. На шпинделе 7 на скользящей шпонке 9 установлены полумуфта 10 и втулка 11. Полумуфта 10 имеет на одном торце кулачковый венец, предназначенный для взаимодействия с торцовым кулачковым венцом червячного колеса (фиг. 2), а на другом т,ор- це - аналогичный по профилю торцовый кулачковый венец, контактирующий с торцовым кулачковым венцом втулки 11 под действием пружин 12. Левый (фиг. 1) венец полумуфты 10 выполнен на утонченной ступи- L е, образующей податливую в осевом направлении мембрану, которая в тангенциальном направлении имеет высокую жесткость. Кулачковый венец, выполненный на правом торце полумуфты 10, и кулачковый венец втулки 11 выполнены с таким угловым расположением, что при установке полумуфты и втулки на общую скользящую шпонку наклонные грани их кулачковых венцов контактируют только по одним сторонам кулачков. При этом по вторым сторонам всех кулачков всегда имеется зазор (фиг. 3). Таким образом, кулачковый венец червячного колеса 3, а также полу муфта 10 и втулка 11, установленные на скользящей шпонке 9 на шпинделе 7, образуют устройство сцепления червячного колеса со шпинделем. Привод устройства выполнен в виде гидравлического плунжера S3 с возвратной пружиной 14, с закрепленной на плунжере вилкой 15, в расточке которой с осевым и радиальным зазором, установлен нажимной подшипник 16, по размеру внутреннего диаметра внутреннего кольца выполнена посадочная шейка на втулке 11, оканчивающейся заниженной относительно посадочной шейки проточкой.

Привод круговой координаты работает следующим образом.

5По команде УЧПУ шпиндель 7 от привода его скоростного (токарного) вращения (не показан) приводится в угловое исходное (нулевое) положение, которое контролируется датчиком 8. Червячное колесо 3 также

Q приводится в исходное угловое (нулевое) положение червяком, вращающимся с помощью двигателя, управляемого УЧПУ (не показан) и датчика 6. В этом положении выступы и впадины торцовых кулачковых венцов червячного колеса 3 и левого тор5 ца полумуфты 10 оказываются друг против друга (фиг. 2). Включается по команде УЧПУ привод включения механизма сцепления. Масло под давлением подается под правый торец плунжера 13, который, преодоQ левая сопротивление пружины 14, начинает двигаться влево. По мере движения влево плунжер 13 с помощью закрепленной на нем вилки 15 надвигает нажимной подшипник 16 на посадочную шейку втулки 11 до упора в ее бурт. При этом торцовый и радиальный за5 зор между вилкой 15 и нажимным подшипником 16 компенсирует возможную несоосность отверстия вилки под подшипник и посадочной шейки втулки 11. Подшипник 16 своим внутренним кольцом центрируется по посадочной шейке втулки 11 и торцом этого

0 кольца прижимается к торцу бурта втулки. При дальнейшем движении влево плунжера 13 втулка 11 вынуждена также начать движение влево по шпинделю 7 и через свой кулачковый венец сдвигать полумуфту 10, преодолевая сопротивление пружин 12 до тех пор, пока левый кулачковый венец полумуфты 10 не войдет в контакт с торцовым кулачковым венцом колеса 3. При этом благодаря выполнению ступицы левого венца полумуфты 10 в виде мембраны, компенси0 руется возможная непараллельность торца контактирующих венцов, что обеспечивает полный контакт всех кулачков и, следовательно, жесткость соединения. После этого полумуфта 10 останавлиается, а дальнейшее движение плунжера 13 приводит к тому, что

благодаря одностороннему контакту по.наклонным граням торцовых кулачков втулки 11 и полумуфты 10 происходит их взаимный осевой разворот, что в свою очередь приводит к выборке люфта в шпоночных соединениях и втулки и полумуфты со шпинделем. Крайнее левое положение плунжера контролируется конечным выключателем (не показан). С этого момента начинается работа двигателя, управляемого УЧПУ по выполнению делительных поворотов и кру го5 вых подач шпинделя. При этом плунжер, который все это тремя находится под давлением масла поддерживает натяг во всех стыках, передающих движение от червячного колеса к шпинделю, что повышает виб5

0

роустойчивость привода и обеспечивает повышение производительности и точности. Для отсоединения привода полярной координаты от шпинделя снимается давление масла с плунжера 13 и он под действием возвратной пружины 14 движется вправо, возвращая устройство сцепления в исходное положение (фиг. 1).

Формула изобретения

1. Привод полярной координаты токарного многоцелевого станка, содержащий корпус, двигатель, червячный редуктор, червячное колесо которого установлено соосно со шпинделем, механизм сцепления червячного колеса со шпинделем и привод включения этого механизма, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, червячное колесо выполнено с торцовым кулачковым венцом и установлено с возможностью вращения на введенном в привод стакане, который закреплен на корпусе соосно со шпинделем, механизм сцепления червячного колеса и шпинделя выполнен в виде установленных на шпинделе посред0

5

0

ством скользящей шпонки полумуфты с кулачковыми венцами на торцах и втулки с кулачковым венцом на торце, обращенном к полумуфте, причем выступы и впадины контактирующих венцов полумуфты и втулки выполнены с различным угловым расположением относительно их шпоночных пазов, а привод включения механизма сцепления червячного колеса со шпинделем выполнен в виде гидравлического плунжера, поводка, закрепленного на плужере, и нажимного подшипника, установленного в расточке поводка с возможностью взаимодействия с втулкой, расположенной на шпинделе.

2.Привод по п. 1, отличающийся тем, что втулка, установленная на шпинделе, выполнена с посадочным пояском под внутренний диаметр внутреннего кольца подшипника, расположенного в расточке поводка, и заниженной относительно пояска шейкой, а сам подшипник установлен в расточке поводка с возможностью радиального смещения.

3.Привод по п. 1, отличающийся тем, что полумуфта с кулачковыми венцами на торцах выполнена с одной стороны в виде упругой мембраны.

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в токарных многоцелевых станках с ЧПУ. Целью изобретения является расширение технологических возможностей. Привод имеет стакан 5, закрепленный на корпусе соосно со шпинделем 7, установленное на опорах качения на стакане 5 червячное колесо 3, снабженное торцовым кулачковым венцом с наклонными гранями, полумуфту 10 с двумя торцовыми кулачковыми венцами, установленную на скользящей шпонке 9 на шпинделе 7 с возможностью взаимодействия с торцовыми кулачками червячного колеса 3, и втулку 11 с торцовым кулачковым венцом, установленную на скользящей шпонке 9 на шпинделе 7 с возможностью взаимодействия с кулачками полумуфты 10. Причем выступы и впадины контактирующих кулачков полумуфты и втулки выполнены с разным угловым расположением относительно их шпоночных пазов. Привод включения устройства выполнен в виде гидравлического плунжера 13 с поводком и нажимным подшипником 16, установленным с возможностью взаимодействия с упомянутой втулкой. При установке в "нулевое положение" от УЧПУ шпинделя 7 и червячного колеса 3 торцовые выступы и впадины кулачковых венцов червячного колеса 3, полумуфты 10 и втулки 11 совмещаются. Посредством плунжера 13 через поводок происходит замыкание кулачковых венцов червячного колеса 3 и полумуфты 10. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

&ид А

Фиг. 2

Ьид 6

Фиг.З