Револьверная головка Советский патент 1993 года по МПК B23B29/32 

±Ј ia:str -yl

РЩШШЯЩ

. ЈxJ;ЈA гЧ-1- -- --- -И

}А Y, г ., ---bi

. . KJ-bf T у д.-Ж-- -г-//ТГР v /

И---J .

f fffSffff 19 21 22

3uz1

Ч

ч

/ ,n

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в много- операционных станках преимущественно токарной группы с ЧПУ, станка типа обрабатывающий центр с автоматической сменой инструмента и инструментальных шпинделей.

Известны конструкции револьверной головки, содержащие приводной вал инструментальных шпинделей, установленный в корпусе револьверной головки параллельно оси поворотной части и соединяемой с инструментальными шпинделями, с помощью острозубых подпружиненных полумуфт. Недостатком этих конструкций является увеличенный боковой габарит, создающий трудности по поводу интерференции револьверной головки с другими органами станка и обрабатываемой деталью,

Известны также конструкции револьверных головок, имеющие привод вращающихся инструментов через центр револьверной головки (таким образом исчезают вопросы боковых габаритов, из-за которых могли бы.возникнуть затруднения по поводу интерференции с остальными орга- $нами станка и обрабатываемой деталью). Но .появляются такие недостатки, как конструктивная сложность управляемых приводов, необходимость к каждому вращающемуся инструменту подводить собственный управляемый привод, что усложняет конструкцию револьверной головки и ограничивает возможность установки на всех позициях револьверной головки вращающегося инструмента и соответственно ограничивает технологические воз- можности револьверной головки.

Известна конструкция револьверной головки, выбранная в качестве прототипа, внутри которой установлен привод вращающегося инструмента, который в осевом на- правлении геометрически замкнут с планшайбой, и зафиксирован по углу поворота относительно корпуса револьверной головки направляющим элементом и имеющего муфту для побчередного сцепления с инструментальными блоками оказывающимися на рабочей позиции. Эта конструкция устраняет недостатки перечисленных выше конструкций, но все же механизм управления полумуфтой для сцепления с ответными полумуфтами инструментальных блоков остается довольно сложным, что отрицательно сказывается на надежности работы револьверной головки и требует дополнительного габарита внутри планшайбы, что не желательно.

Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности

работы и уменьшение габарита планшайбы за счет исключения необходимости устанавливать внутри планшайбы механизм включения-выключения зубчатой полумуфты,

Указанная цель достигается тем, что полумуфты инструментальных блоков выполнены в виде выступа, а ответная полумуфта привода вращающегося инструмента представляет собой торцовый паз. Таким обра0 зом выступ инструментального блока находящегося на рабочей позиции взаимодействует с пазом полумуфты привода вращающегося инструмента чем и обеспечивается передача вращения инстру5 мента. Причем при смене позиций необходима ориентация выступа и паза вдоль относительного их перемещения. Ориентация выступа осуществляется кольцевым пазом в корпусе привода вращающегося

0 инструмента, а ориентация и фиксация паза происходит в момент подключения шестерни поворотно-делительного механизма револьверной головки к двигателю, за счет того, что эта шестерня связана в осевом

5 направлении с шестерней вращения инструмента,, которая на торце имеет клиновой выступ для взаимодействия с ответной клиновой впадиной зафиксированной от поворота, в результате чего шестерня

0 перемещаясь в осевом направлении и взаимодействуя с клиновой впадиной проворачивается и ориентирует паз вдоль перемещения выступов. В результате этого при смене позиций выступы беспрепятст5 веннопоочередно проходятчерезторцовый паз.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемое техническое реше0 ние отличается от известного тем, что передача вращения от привода вращающегося инструмента к инструментальному блоку посредством выступ-шип-паз, .которые взаимно ориентируются автоматически в

5 момент подключения шестерни поворотно- делительного механизма револьверной головки к двигателю.

На фиг. 1 представлено продольное сечение револьверной головки; на фиг. 2 0 разрез А-А на фиг. 1 (шестерня вращения инструмента подключена к двигателю); на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 (шестерня отключена от двигателя); на фиг. 4 - вид Б на фиг. 1 (шестерня вращения инструмента

5 подключена к двигателю); на фиг. 5 - вид Б .на фиг. 1 (шестерня вращения инструмента отключена от двигателя, взаимодействует с клиновой впадиной).

Револьверная головка 1 состоит из трех составных частей: поворотно-делительный

механизм 2; редуктор 3 и привод вращающегося инструмента 4. Поворотно-делительный механизм 2 состоит из корпуса 5, с которым через базирующую муфту 6 сцепляется планшайба 7, с установленными в ней инструментальными блоками 8, под действием тарельчатых пружин 9, которые упирают одним концом через гайку 10 в планшайбу 7, а другим через опорный подшипник 11 в роликовую муфту 12, вззимо- действующую роликами, 13 с торцовыми кулачками 14 диска 15 упирающегося другим торцом через опорный подшипник 16 в корпусе 5. Диск 15 по периферии имеет впадины 17 (число впадин равно числу позиций револьверной головки) для взаимодействия с фиксатором 18. для фиксации планшайбы в рабочую позицию. Диск 15 по углу поворота связан с планшайбой 7 шпонкой 19. На конце поворотной части (планшайбы 7) за- креплена шестерня 20 находящаяся в зацеплении с датчиком углового положения планшайбы (не показан).

Наличие у роликовой муфты 12 зубчатого венца 21 служит для кинематической сея- зи через-вал-шестерню 22 с редуктором 3. внутри которого на вал-шестерне 22 установлена с возможностью осевого перемещения и неподвижно по провороту шестерня 23 для сцепления с шестерней 24, установленной на валу двигателя 25, (на фиг-. 1 редуктор 3 изображен.в развертке), на валу двигателя также установлен зубча- гый венец 26 для сцепления с шестерней 27 установленной подвижно в осевом направ- лени и на центральном валу с шестерней 28 и связанной с ней по углу поворота шпонкой 29. Шестерня 27 имеет на торцовой поверхности клиновой выступ 30 для взаимодействия с ответной клиновой впадиной 31, выполненной на корпусе 23 привода врэщающихся инструментов 4.

Шестерня 27 связана с шестерней 23 в осевом направлении и перемещается от пневмоцилиндра (не показан) или другого линейного привода.

В свою очередь вал-шестерня 28 сцепляется с конической шестерней 33 приводного вала, установленного в корпусе 32, который через шпонку 34 связан по углу поворота с редуктором 3 связанным жестко с корпусом бив осевом направлении замкнутом через опорные подшипники 35 крышкой 36 с планшайбой 7. Причем привод вращающихся инструментов 4 ориентире- ван по углу поворота и геометрически замкнут в осевом направлении так, что при нахождении планшайбы 7 в рабочей позиции (зажата) вал-шестерня 33 устанавливается соосно инструментальному блоку 8,

находящемуся нэ рабочей позиции 37 и имеющему выступ 38 для взаимодействия (передачи крутящего момента) с пазом 39 шестерни 33. В корпусе 32 имеется кольцевой паз 40 для сохранения ориентации выступов 38 (см.фиг. 1, 2, 3). В планшайбе 7 установлены пружины 41 для взаимодействия с корпусом 5.

Причем кинематика привода вращающихся инструментов 4 связана по вращению так, что при нахождении шестерни 27 в крайнем левом положении (см.фи. 1 и 5), паз 39 шестерниЗЗ устанавливается вдоль кольцевого паза 40 (см.фиг. 5), т.е. вдоль перемещения выступов при смене позиций.

Револьверная головка работает следую- щим образом. Допустим револьверная головка 1 находится в рабочем положении(фиг. 1). Тогда планшайба 7 через базирующую муфту 6 жестко связана с корпусом 5, который неподвижно установлен на суппорте токарного станка (не показан), и инструментальным блоком, если это токарный резец, ведут обработку. Если же на рабочей позиции 37 находится инструментальный блок 8 с вращающимся инструментом (например: сперло и т.п.), то к нему вращение передается от двигателя 25 через шестерни 26, 27. шпонку 29, шестерни 28, 33, и посредством соединения выступ-паз 38 и 39 на ведомый вал инструментального блока 8, находящегося на рабочей позиции 37. Шестерни 27 и 23 в этот момент находятся в крайнем правом положении (см.фиг. 1 и фиг. 4), при котором шестерня 27 сцепляется с шестерней 26, а шестерня 23 не сцепляется с шестерней 24.

Смена позиций осуществляется следующим образом. После окончания технологи- ческогоперехода данным инструментальным блоком 8 вращение двигателя 25 прерывается, пневмоцилиндрбм (не показан) связанные между собой в осевом направлении шестерни 23 и 27 перемещаются влево (фиг. 1), при этом шестерня 23 сцепляется шестерней 24. а шестерня 27 выводится из зацепления с шестерней 26 и взаимодействуя клиновым выступом 30 с ответной клиновой впадиной 31 выполненной на корпусе 32 привода вращающихся инструментов 4. При крайнем левом положении шестерни 27 (см.фиг. 5) паз 39 шастерни.ЗЗ оказывается ориентированным вдоль кольцевого паза 40 корпуса 32 (см.фиг. 3). Ориентация необходима для возможности смены позиций револьверной головки, так как после обработки вращающимся инструментом паз-выступ 38 и 39 могут оказаться в любом положении (см.фиг. 2) и смена позиций без этого не возможна.

После этого вращение с двигателя 25 через шестерни 24, 23 и 22 передается на роликовую муфту 12, которая начинает проворачиваться, и так как фиксатор 18 находится в периферийной впадине 17 диска 15, то диск 15 остается неподвижен, и ролик 13 обкатываясь по торцовым кулачкам 14 попадают во впадины (не показаны) и роликовая муфта 12 под действием тарельчатых пружин 9 перемещается влево. Но так как тарельчатые пружины 9 короткоходовые, то далее уже по мере вхождения роликов 13 во впадины кулачков 14 уже перемещается влево вся планшайба 7 с гайкой 10, тарельчатыми пружинами 9 и подшипником 11 под действием пружин 41, взаимодействующим с корпусом 5. После того как ролики 13 полностью вкатились во впадину кулачков 14 базирующая муфта 6 оказывается разомкнутой и планшайба 7 готова к провороту (смене позиций).

После того, как ролики 13 полностью войдут во впадины кулачков 14, планшайба 7 окажется готовой к повороту (смене позиций), в этот момент фиксатор 18 выходит из впадин 17 диска 15 и далее диск 15 вращается вместе с роликовой муфтой 12 прижатой к диску 15 пружинами 41.

Благодаря наличию шпонки 19 вместе с диском 15 вращается планшайба 7. Положение.планшайбы 7 по углу отслеживает датчик (не показан) кинематически связанный с планшайбой 7 шестерней 20. Причем усилие пружин 41 подобрано таким образом, чтобы при вращении ролики 13 не могли выехать из впадин кулачков 14, а заставляли диск 15 и планшайбу 7 вращаться вместе с рол.иковой муфтой 12. Когда против рабочей, позиции 37 оказывается нужный инструментальный блок 8 срабатывает фиксатор 18, т.е. входит во впадину. 17, соответствующую данной рабочей позиции револьверной головки 1, при этом диск 15 становится неподвижным, а роликовая муфта 12 продолжает вращаться. При этом ролики 13 выезжают из впадин кулачков 14 и роликовая муфта 12 перемещается вправо, преодолевая сопротивление пружин 9 и 41 замыкает базирующую муфту 6. Планшайба 7 оказывается в крайнем правом положении (зажата).

. Как только ролики 13 полностью выехали из впадин кулачков 14 двигатель 25 останавливается.

Если же на рабочей позиции окажется простой не вращающийся инструмент,, то перемещать шестерни 23 и 27 вправо не надо. Можно производить обработку, при этом ориентация паза 39 сохранится и револьверная головка подготовлена к смене

ПОЗИЦИЙ..

Если же необходимо вести фрезерную операцию, то шестерни 23 и 27 необходимо

переместить в крайнее правое положение, т.е. повторится полный цикл.

Применение данной конструкции револьверной головки значительно сокращает количество подвижных элементов привода

вращающегося инструмента револьверной головки, а соответственно повышает надежность работы и дает возможность уменьшить массу планшайбы (габарит). Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Револьверная головка, содержащая корпус, установленную в нем поворотную часть с гнездами под хвостовики держателей вращающегося инструмента, размещенный в поворотной части корпус привода

вращающихся инструментов, связанный с корпусом револьверной головки фиксирование от поворота, установленные в корпусе привода центральный вал и расположенный соосно с гнездом в рабочей

позиции головки приводной вал с закрепленными на них и находящимися в зацеплении коническими зубчатыми колесами, установленное на конце центрального вала фиксированно от поворота зубчатое колесо,

предназначенное для передачи на него вращения от электродвигателя, и средства для соединения приводного вала с ведомым ва- лом, размещенным в хвостовике держателя вращающегося инструмента, отличающ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы головки, средства для соединения приводного вала с ведомым валом выполнены в виде кольцевого паза на наружной поверхности корпуса привода и торцевого паза - на приводном валу, предназначенных для соединения с ответными выступами, выполненными на ве домых валах держателей вращающегося инструмента, а также клинового

выступа на торце зубчатого колеса, установленного на конце центрального вала, и ответной впадины на заднем торце корпуса привода, при этом кольцевой паз расположен в плоскости, проходящей через оси

гнезд поворотной части, а плоскость симметрии клиновой впадины на торце корпуса привода расположена перпендикулярно плоскости симметрии торцевого паза приводного вала при условии совпадения последней с плоскостью симметрии кольцевого паза, при этом зубчатое колесо на конце центрального вала установлено с возможностью осевого перемещения от введенного в головку привода.

Й-Д

Вид 6

Использование: на многооперационных станках, преимущественно токарной группы с ЧПУ, станках типа обрабатывающий центр с автоматической сменой инструмента и инструментальных шпинделей. Сущность изобретения: револьверная головка содержит корпус 5, поворотную часть 7 с гнездами под хвостовики держателей 8 вращающегося инструмента, корпус привода 32 вращающихся инструментов, центральный и приводной валы с находящимися в зацеплении зубчатыми коническими колесами 28 и 33 и шестерню 27, установленную на центральном валу и кинематически связанную с электродвигателем и шестерней 23. Передача вращения к инструменту осуществляется от электродвигателя через шестерни 26, 27, 28, 33 и соединение типа выступ-паз на торцах приводного и ведомого валов. При смене позиций револьверной головки шестерня 27 перемещается влево и, взаимодействуя клиновым выступом 30 с клиновой впадиной 31 на корпусе привода, поворачивает центральный вал в положение, при котором паз 39 на приводном валу располагается в одной плоскости с кольцевым пазом 40 на корпусе привода. Этим обеспечивается ориентация всех выступов 38 на ведомых валах держателей относительно паза 39 на приводном валу и передача от него вращения на инструмент в рабочей позиции, 5 ил. (Л С