Шпиндельный узел Советский патент 1991 года по МПК B23B9/00 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в много- шпиндельных станках с поворотным шпиндельным барабаном.

Целью изобретения является повышение точности за счет повышения жесткости и стабильности фиксации шпиндельного барабана.

На фиг. 1 показана конструктивная схема шпиндельного узла с разрезом, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1,

Шпиндельный узел содержит револьверный барабан 1 с опорными поверхностями 2 и основание 3 с установочным пояском 4. На барабане 1 установлен фиксирующий диск 5 с пазами 6 и диск 7 мальтийского креста механизма периодического поворота барабана. В непосредственной близости к опорным поверхностям 2 барабана 1 в основании 3 установлен подвижный клин 8 механизма двойной фиксации. Кроме того, нз барабане 1 перпендикулярно оси его вращения установлены гильзы 9 со шпинделями 10. На гильзах 9 выполнены конические фиксирующие поверхности - пояски 11 На неподвижной колонне 12 основания 3, которая размещена по оси барабана 1, установлен ползун 13 механизма подъема- прижима, Ползун 13 снабжен двумя дисками 14 и 15 соответственно для подъема и прижима барабана. В плоскости осей шпинделей 10, по оси шпинделя, установленного в рабочее положение, в колонне 12 перпендикулярно оси вращения барабана установлена осеподвижная пиноль 16 несущая механизм 17 (фиг. 2) привода вращения шпинделя 10. В пиноли 16 выполнена коническая фиксирующая поверхность - поясок 18, ответный коническому пояску 11 гильзы 9 шпинделя 10. Двигатель 19 механизма привода установлен на колонне 12.

Рычажный поводок 20 поворота диска 7 мальтийского креста закреплен на валу 21, который приводится во вращение двигателем 22 через редуктор 23 и муфту 24. На валу 21 закреплены также кулачки 25-27 привода и управления механизмом двойной фиксации (кулачки 25 и 27) и механизмом подъема- прижима (кулачок 26), а также кулачок 28 фиксации углового положения вала 21. Отрезок вала 21 с кулачками 25-28 соединен с приводным редуктором 23 через муфту 29. Команды на управление муфтами 24 и 29 подаются отсистемы управления например, ЧПУ, станка (не показана).

Шпиндельный узел установлен на колонне 30 вертикального перемещения в станке, включающем станину 31 суппорты 32 и 33 движения по двум осям в горизонтальной плоскости и базирующее приспособление 34, на которое устанавливается обрабатываемая заготовка 35.

Шпиндельный узел работает следующим образом.

После окончания обработки заготовки

35 шпинделем 10, находящимся в рабочем положении, от системы управления станка поступает команда на включение муфты 24. Кулачковый вал 21, находящийся во время

0 обработки в определенном положении, начинает вращаться, При этом еще до того, как рычажный поводок 20 вступает в контакт с диском 7 мальтийского креста и начинается поворот шпиндельного блока, профиль ку5 лачка 27 выводит конический поясок 18 пи- ноли 16 из зацеппения с коническим пояском 11 гильзы 9 шпинделя 10, а механизм 17 привода вращения расцепляется со шпинделем 10.

0Профиль кулачка 25 выводит клин 8 из

зацепления с пазом 6 фиксирующего диска 5 Профиль кулачка 26 за счет подъема ползуна 13 снимает усилие прижима диска 15 с револьверного барабана 1, а кольцевой тор5 цовый поясок диска 14 открывает опорные поверхности 2 барабана 1 от установочного пояска 4 основания 3.

Револьверный барабан 1 готов для поворота.

0В этот момент рычажный поводок 20

входит к зацепление с пазом диска 7 мальтийского креста и при дальнейшем повороте поводка 20 осуществляется поворот барабана 1 на одну позицию Вращение бэ5 рабана происходит на кольцевом торцовом пояске диска 14. После выхода поводка 20 из зацепления с пазом диска 7 мальтийского креста поворот барабана 1 заканчивается. Дальнейший поворот кулачкового вала 21

0 приводит к тому, что профиль кулачка 25 позволяет клину 8 запасть в соответствующий паз диска 5 и зафиксировать новое угловое положение револьверного барабана 1. Профиль кулачка 26 опускает револьвер5 ный барабан 1 и за счет попадания опорных поверхностей 2 барабана 1 на установочный поясок 4 основания 3 фиксирует положение барабана 1 по высоте и радиальному положению.

0 Профиль кулачка 27 путем перемещения пиноли 16 окончательно фиксирует угловое положение барабана 1 за счет контакта ее конического пояска 18с коническим пояском 11 гильзы 9 шпинделя 10, на5 ходящегося в рабочем положении. После этого механизм привода вращения шпинделя сцепляется со шпинделем 10 и начинает приводить его во вращение от двигателя 19. В конце цикла от профиля кулачка 26 осуществляется окончательное силовое замыкание шпиндельного узла за счет его прижима диском 15. После этого в момент, определяемый кулачком 28, поступает сигнал от системы управления станка и муфга 24 отключает вращение двигателя 22 от вала 21. Вал 21 останавливается. Начинается цикл обработки, определяемый программой работы на данной операции.

В том случае, если по технологии ( по программе) обработку заготовки 35 требуется проводить инструментом, закрепленным на шпинделе, который на узле расположен через несколько позиций от того, который находится в рабочем положении, то после начала вращения вала 21 по сигналу от системы управления станка в момент, определяемый кулачком 28 (шпиндельный узел подготовлен к повороту), муфта 29 отключает кулачки 25-28 от вращения вала 21. Вал 21, а следовательно, рычажный поводок 20 сделают столько оборотов, на сколько позиций необходимо повернуть шпиндельный узел, чтобы в рабочее положение был установлен шпиндель 10 с нужным по програм ме обработки заготовки 35 инструментом.

Затем система управления станка дает команду на включение муфты 29, кулачки

25-28 начинают вращаться и описанное окончание цикла фиксации узла повторяется.

Формула изобретения

Шпиндельный узел, содерхащий корпус, револьверный барабан, в котором посредством гильз установлены инструментальные шпиндели, привод инструментальных шпинделей, расположенный на

корпусе, и механизм подьема и прижима револьверного барабана, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности, он снабжен диском с радиальными пазами, закрепленным на опорной торцовой поверхности револьверного барабана, клином, установленным на корпусе с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с радиальными пазами диска, и пинолью, установленной на корпусе соосно

с инструментальным шпинделем с возможностью осевого перемещения, в которой расположен привод инструментальных шпинделей, причем на пиноли и гильзах выполнены наружная и внутренняя коническис поверхности, предназначенные для взаимодействия между собой при соединении инструментальных шпинделей с приводом

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в много- шпиндельных станках с поворотным шпиндельным блоком. Целью изобретения является повышение точности. На опорной г лтп поверхности барабана 1 закреплен диск 5 с радиальными пазами 6. На основании 3 установлен с возможностью осевого перемещения клин 8. На барабане 1 перпендикулярно его оси смонтированы гильзы 9 со шпинделями 10. Гильзы имеют конические поверхности - пояски 11. В колонне 12 закреплена пиноль 16 с механизмом привода вращения шпинделей 10. Пиноль 16 имеет коническую поверхность, предназначенную для взаимодействия с пояском 11 гильз 9. При повороте барабана 1 он фиксируется посредством клиньев 8, входящих в пазы 6 дисков 5, и конических поверхностей пино- ли 16 и гильз 9. 2 ил. 00 о 00 о 00 00

А-А

17

Ю

11

1

Фиг. г