Плансуппортная расточная головка Советский патент 1992 года по МПК B23B29/34 

-г

fe

Использование: при обработке металлов резанием, в частности, при расточке отверстий. Сущность изобретения: головка содержит корпус 1, суппорт 3, каретку 14 с режущим инструментом 24 и ходовым винтом Подвижно относительно внутренней поверхности вращающегося суппорта 3 введена поворотная гильза 8, содержащая входной вал 9 с входным зубчатым колесом 10 и выходной вал 11с роликом вариатора

™А XJ

00

ю о

12, причем упомянутые валы соединены кинематической цепью, ролик вариатора 12 контактирует с валом вариатора 13, закрепленным в корпусе каретки 14 с возможностью вращения, а входное зубчатое колесо 10 образует кинематическую пару с зубчаИзобретение относится к машиностроению, а именно к обработке металлов резанием, и может быть использовано при расточке отверстий.

Известные устройства для радиального перемещения вращающегося инструмента отличает относительная конструктивная сложность. В устройстве,содержащем кор- пус, выполненный составным, подвижная часть которого несет каретку с режущим инструментом и привод радиальной подачи, включающий зубчатое колесо, установленное соосно шпинделю, взаимодействующее с шестерней переключения, и предохранительную муфту.

Однако конструкция головки не позволяет изменять или регулировать величину радиальной подачи на оборот шпинделя, устанавливать величину подачи независимо от частоты вращения шпинделя, изменять направление радиальной подачи при одном и том же направлении вращения шпинделя, головка имеет низкую жесткость, присущую известным конструкциям головок, которые крепятся в конусном отверстии шпинделя. Это связано с тем, что в многоцелевых станках с автоматмческой сменой инструмента в шпинделях применяется короткий конус, который обеспечивает необходимую жесткость для нормального инструмента, но при расточке известной головкой вылет инструмента в осевом и радиальном направлениях значительно увеличивается, поэтому увеличиваются перемещения резца из-за податливости стыков и деформаций, повышается опасность появления вибрации, снижения точности и чистоты обработки, приходится вынужденно снижать режимы резания, что снижает производительность обработки и ограничивает ее технологические возможности.

В устройстве, содержащем корпус, суппорт, каретку с инструментом и- ходовым винтом, кинематически связанным с приводом радиального перемещения инструмента, головка снабжена ползушкой с отверстием и муфтой свободного хода с звездочкой, причем ползушка установлена

тым колесом 17, связанным с корпусом 1 через муфту 18 и установленным соосно с шпинделем 5, кроме того, на поворотной гильзе 8 закреплено червячное колесо 21, контактирующее с червяком 22, установленным на вращающемся суппорте 3. 3 ил.

с возможностью перемещения на направляющих, которые выполнены в корпусе, а муфта свободного хода размещена в суппорте, и на ней выполнена зубчатая нарезка, предназначенная для взаимодействия с подпружиненной зубчатой рейкой с роликом, введенной в головку, причем ролик предназначен для взаимодействия с отверстием ползушки, а звездочка кинематически связана с ходовым винтом каретки.

Данное устройство также характеризует относительная сложность и большие габариты конструкции,наличие большого числа сложных детгпей и периодической

подачи инструмента, способствующей быстрому врезанию инструмента в деталь Периодическое нагружение инструмента вызывает пульсацию сил резания, что приводит к возникновению вибраций,которые

сказываются на качестве и производительности обработки, Работа инструмента в режиме пульсирующего нагружения резко снижает его работоспособность, Кроме того, источником вибраций является периодическое воздействие ролика на эксцентрично расположенную ползушку.

Целью изобретения являются упрощение конструкции и улучшение динамических

характеристик станка.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее корпус, суппорт, каретку с режущим инструментом и ходовым винтом, подвижно относительно внутренкей поверхности вращающегося суппорта введена поворотная гильза, содержащая входной вал с входным зубчатым колесом и выходной вал с роликом вариатора, причем упомянутые валы соединены кинематичбской цепью, ролик вариатора контактируете валом вариатора, закрепленным в корпусе каретки с возможностью вращения, а входное зубчатое колесо образует кинематическую пару с зубчатым колесом,

связанным с корпусом через муфту и установленным соосно с шпинделем, кроме того, на поворотной гильзе закреплено червячное колесо, контактирующее с червяком, установленным на вращающемся суппорте.

На фиг, 1 изображена расточная головка, общий вид; а на фиг. 2 и 3 - вид А на фиг, 1 варианты работы устройства изменения подачи).

Расточная головка состоит из непод- вижного корпуса 1, закрепленного на бабке 2, и вращающегося суппорта 3. Вращающийся суппорт 3 смонтирован на подшипниках 4 внутри корпуса 1 соосно с шпинделем 5 и соединен с ним с помощью жесткой муфты 6. Внутри суппорта 3 соосно его оси установлена на подшипниках 7 поворотная гильза 8, содержащая входной вал 9 с входным зубчатым колесом 10 и выходной вал 11с роликом вариатора 12, причем упомянутые валы соединены кинематической цепью, ролик вариатора 12 контактирует с валом вариатора 13, закрепленным в корпусе каретки 14с возможностью вращения в подшипниках 15 и возможностью осе- вого перемещений в направляющих 16 вращающегося суппорта 3, а входное зубчатое колесо 10 образует кинематическую пару с зубчатым колесом 17, связанным с корпусом 1 через муфту 18 и установленным соосно с шпинделем 5. Кроме того, на входной вал 9 жестко закреплено коническое колесо 19, образующее кинематическую пару с колесом 20, сидящем на выходном валу 11, Для изменения углового положения оси выходного вала 11 относительно оси вала вариатора 13 на поворотной гильзе 8 закреплено черничное колесо 21, контактирующее с червяком 22, установленным на вращающемся суппорте 3, который имеет паз 23. На каретке 14 установлен резцедержатель 24, положение которого изменяется с помощью передачи винт 25 - гайка 26.

Плансуппортная расточная головка работает следующим образом.

Поворотом квадрата ходового винта 25 резцедержатель 24 предварительно настраивается на нужный размер. Затем поворотом квадрата червяка 22 изменяется положение оси выходного вал-а 11с роликом 12 относительно оси вала вариатора 13 с целью установления необходимого значения подачи. Включается вращение шпинделя 5, который через муфту 6 приводит во вращение суппорт 3 с кареткой 14 и резце- держкой 24. Муфта 18 отключена, и колесо 17 свободно проворачивается, при этом движение подачи на каретку 14 не передается. При включении муфты 18 колесо 17 жестко соединяется с корпусом 1, и входное колесо 10, обкатываясь по неподвижному колесу 17. передает вращение через вал 9, конические колеса 19 и 20, вал 11 на ролик

тг D sin 7,

12 вариатора, Вращение ролика 12 вызывает вращение вала 13 вариатора. При наличии угла а между осями валов 11 и 13 возникает осевая составляющая V окружной скорости ролика Vp, заставляющая перемещать вал 13 с кареткой 14 и резцедержкой 24 в направляющих 7 суппорта 3 (фиг. 2). При необходимости изменения направления подачи каретки угол между осями валов 11 и 13 изменяют на противоположное относительно нулевого значения (фиг. 3) с помощью квадрата червяка 22.

При окончании обработки муфта 18 отключается, и движение каретки 14 с резцедержкой 24 прекращается. Для возврата каретки 14 в исходное положение останавливается шпиндель 5, и угол между осями валов 11 и 13 изменяется на противоположный. При этом вал 13 вариатора с кареткой 14 при включении шпинделя 5 и муфты 18 двигается в противоположном направлении (фиг. 3). В качестве муфты 18, отключающей подачу каретки 14, может быть применена электромагнитная или ручная муфта.

Расчет радиальной подачи каретки 14 с резцедержателем 24 на один оборот шпинделя 5 определяется выражением- Zi7 .Zi7 Zio Zao

где Zio, Zi, Zig, Z2o - соответственно число зубьев колес 10, 17, 19 и 20;

D - диаметр ролика 12;

а - угол между осями валов 11 и 13

Устройство«имеет относительно простую конструкцию, кроме того, снижение вибраций повышает работоспособность инструмента и качество обрабатываемых поверхностей.

Формула изобретения Плансуппортная расточная головка, содержащая корпус, установленный в нем с возможностью вращения суппорт, в направляющих которого размещена с возможностью радиального перемещения каретка с резцедержателем, и механизм радиального перемещения каретки, при этом суппорт снабжен жесткой муфтой, предназначенной для взаимодействия с шпинделем станка, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, механизм радиального перемещения каретки выполнен в виде установленной с возможностью вращения в суппорте гильзы, вала и ролика вариатора и механизма изменения углового положения осей вала и ролика вариатора, при этом вал и ролик вариатора установлены с возможностью вращения, соответственно в каретке и в гильзе, ролик вариатора

связан с корпусом посредством кинематической цепи, включающей муфту и зубчатое колесо, расположенные соосно с жесткой муфтой, а механизм изменения углового положения осей вала и ролика вариатора выыл

21

Фиг. 2

полнен в виде червячного колеса, закрепленного на гильзе, и червяка, установленного на суппорте с возможностью вращения и взаимодействия с червячным колесом.

ВиЗА

Фиг.З