РЕЗЬБОНАРЕЗНОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1973 года по МПК B23G5/00 B23G5/00 

1

Изобретение относиться к стаякостроению.

Известны резьбонарезные ycTipoftcTBa с npHfBOAaiMH. асевого- перемещения и, вращения шпинделя и .механизмом реверса.

Цель изобретения о-беспечить автоматическое регулирование величины осевой и окружной скорости метчика.

Для достижени.я этой цели привод осевого перемещения шпинделя выполняется в виде силового цилиндра,, снабжеииого кла-паиным блоком, а привод вращения: шпинделя - в виде лоластного двигателя с дросселем, образованным фланцем щ.пвнделя и неподвижным, круглым кольцом.

С целью механивацил o6pjaTHOiro. хода механизм реверса щлинделя выполнен в виде муфты, установленной на шпинделе и взаиМ|ОдеЙ СТ1вую.щей с ведомым звеном привода вращения либо непосредственно, либо1 через зубчатый планетарный, механизм.

На фит. 1 изображено описываемое устройство, общий вид с раврезамв по Л-Л и Б-Б; на фиг. 2 - то же, продольный разрез передней части устройства; на фиг. 3 - разрез по В-В на фиг. 2; на: фвг. 4-вариант расположения некоторых деталей, показанных на фиг. 2.

Нбпо1Д;Вижная часть устройства несет подвижную в осевом направлении часть. Неподвижная часть / содержит передний участок

в форме цилиндра. 2, прикрепленного к раме (на1 чертеже -не показана), KOTOpaiH может служить опорой для инструментов; промежуточный участок 3 с цилиндром 4, съемным клапанным блоком 5; заднюю 6.

Подвижная часть устройства, которая несет и вращает патрон 7 с инструментом 8, состоит из корпуса 9 для привода вр ащення и зубчатой передачи, причем задняя члсть

этого кор.пзса образует порщень, скользящий в цилиндре 3, приспособления 10 для иарезания1 резьбы, и штока 11, который несет обратный поршень 12, скользящий в цилиндре 4. Поршневой, шток 11 уплотнен с возможностью С|Кольжени1Я отно,си.тельно втулки 13, которая ограничивает концевые части п.Илиндров 2 и 4. Вращение подвижной части в неподвижной части (одна относительно другой) предупрежда/ется шл.ицами на корпусе,

сопряженными с внутренними шлицами на гильзе 14, скрепленной с цилиндром 2.

Распределительньий пневматический клапан в клапанном блоке 5 соединен с истонником сжатого воздуха, основным воедухопрОводом 15. Это клапанное устро,йство перем.ещает держатель и в устано1вленно,м положе НИИ подает сжатый воздух в камеру 16 цилиндра 2 и одновременно выпуокает его из кольцевой камеры 17, которая упругой мембраной 18 отделена от кольцевой полостей 19

для гидравличеоко-й жидкасти, которой за.полнен цилиндр 4. Во время движения подачи Обратиый поршень 12 натнетает гидравлическую ж.идкость в П|0, 19 через систему клапанов и, калалов в блоке 5.

Подвижная часть уст,р|ОЙ1Ства отводится наг зад при подаче сжатого воздуха через распределителыный клапал в кольцевую камеру 17, причем воздух из камеры 16 удаляется.

При этом гидравличеокая жидкость нагнетается . из полости 19 в цилиндр 4, и таким образом о.брат1ный поршень 12, кото1рый, жвляется составньш элементом подвижной части устройства, скгводит ее назад. В блок 5 входят клапаны-, которыми можно регулировать движение потока гидра1влическ0й жидкости. Гидравлическая система управления может обеспечить очень точное регулирование скорости подачи вперед и отвода назад подвижной части устройства, причем скорость отвода назад последней может быть выше скорости, ее подачи.

Д1вижение подачи начинается oi6bi4iHO с высокой ск10ростью, которая снижается перед приближением инструмента 8 к нарезаемому ивделию 20. Преобразо1ва.ние в рабочую noiда,чу может начинаться при соприкосиовении инструмелта с обрабатываемым изделием.

Двигатель в корпусе 9 представляет собой скользящий лопастный двигатель 21, в который поступает сжатый воздух через продольный канал в поршневом штоке 11. Воздух подается к поршневому штоку через шлалгавый патрубок 22 канала в задней головке 6 и трубку 23. Последняя прикреплена к задней головке и вставлена в канал в поршневом штоке //. Трубка уплотнена с возмоЖ|НОстью скольжения п10средст1В10|М соответствующего уплотняющего устройства. Передняя часть цилиндра 2 и приспособление 10 для нарезания резьбы могут быть снйтьг и заменены зажимным патроном для сЬерла на шпинделе 24, выступаюшем из корпуса 9 и врапхаемом двигателем 21.

Использованный воздух из двигателя 21 выкодлт через вы.хлопные отверстия 25 в KOipnyice 9 и следует дальше вдоль его шлицев. В передней части цилиндра 2 имеются уплотняющие кольца 26, которые уплотняют корпус 27 приспособления 10. Таким , испОЛьзоваллый воздух проходит в приспог съблейие 10 через отверстия. 28 в корпусе, а затем через каналы 29-IB ограниченный зазйр между кольцом 30 и ко.льдевы1М ф.лаицбм /. Ко.льцо и фланец образуют дроссельныйКлапая, регулирующий скорость вращения дви1гателя 21. Кольцо 30 зажато- в oiceвйм.направлении пружинной шайбой и удер-жййается в радиальном направлении только фрикдионльши усилиями. Фланец 31 составляет неотъемле1мую часть шпинделя 32, на котором установлен зажим.ной патрон . 7. Муфта 33 сцепления смещается в осевом направлении в сторону нормального положения посредством пружины 34. Шпиндель 32

упруго удерживается муфтой 33 сцепления с помощью ослабленных пружи.н 35 и 36. Для ограничения подвижности шпинделя 32 и муфты 55 сцепления в осевом .направлении предусмотрена стопорная втулка. Крутящий момент с муфты 33 сцепления на; шпиндель 32 передается через шарик 57, перекатывающийся в продольных пазах муфты 55 и шпинделя 32. Это устройство дает возможность

oceiBoiroi перемещения шпинделя и муфты сцепления почти без трения, а также обеспечивает одновременную передачу крутящего момента..

Шлиндель вращается в муфте сцепления

с помощью шариков 5S и подшипника. 39 скольжения. Для ур.авловешивания статических усилий, действующих на шпиндель и его фланец 31 под влиянием давления использованнопо сжатото воздуха, огранилелного простралством, предусмотрен противодействуюг щий поршень 40, прикрепленный к задней части шпинделя 32. Камера 41 находится под давлением использованного воздуха, тогда как в.оздух, вытекающий сзади поршня 40 в

другую камеру 42, проходит через канал 43 в шпинделе 32; в камере 42 давление атмосферное.

При. установленном нриспособлелии 10 шпиндель приводит в действие втулку 44 с

внутренним зубчатым колесом 45, связанным с планетарными шестернями 46. Втулка снабжена .чками 47, которые сцепляются с соответствующими кулачками 48 муфты 55 сцепления. Планетарные шестерни 46

установлены на опорном основании, которое закреплено в осевом направлении, на корпусе 27 приспособления 10. Возможное вращение опорно-го основания предупреждается запорными шпильками 49. Поверхности между опорным основанием и муфтой сцепления образуют подшипник скольжения. Планетарные шестерни 46 сцепления изнутри с втулко.й в, виде целтрального зубчатого колеса 50 с кулачками 51, которые могут пере-.

менно сцепляться с муфтой 33 сцепления., При холостом состоянии- лриспоообления 10 пружина 34, удерживает кулачки 48 муфты 55 сцепления обычно в зацеплении с кула,чками 47 втулки 44, как показано на фиг. 2,

так что муфта 55 приходит во враща.тельное движение и, в свою очередь, с помощью шарика 37 вращает щпиндель 32. Oднioвp6мeннo планетарные шестерли 46 вызывают вращение солнечной шестерни 50. Эта щесте рля

может В|ращаться сво1бодно, так как ее кулач.ки. 51 не находятся в зацеплении. Посред-i СТВ.ОМ пружи1Н 55 и. 36 Ш|Пи.ндель 32 удерживается в нормальном осевом положении, когда фла.нец 31 ограничивает выпуск воздуха

двигателем 21, поэтому последний вращается очень медленно или вообще не вращается. Когда во время перемещения вперед инструмент 8 медленно соприкасается с обрабатываемым изделием 20, то зазор между фланцем ш-пинделя и кольцом расширяется вследст1ви.е сжатия пругкины 35, в результате акорость вращения возрастает и начинается нарезание резьбы. Если при нарезаяни резьбы. И|НСТ1румент 8 стремится толкать шпиндель 32 вперед со скоростью, превышающей скорость пода:чи, осущест вляемой под действием подающего порщня, TOi пружина 36 сжима ется и зазор сужается, в результате чего скорость вращения снижается,.

Когда достигнута желаемая глубина резьбы, то изменение движения подачи для извлечения метчика производится авт омати,чеоки ИЛИ вручную. Пружина 36 сжимается, на околыко ЭТО позволяет столорная втулка, и вращение прекра,щается. При этом пружина 34 сжимается настолько, что кулачки 47 приводной втулки 44 выходят из зацепления с муфтой 33, та.к как последняя участвует в отводе устройства назад, в корпус 27. Теперь кулачки 51 колеса 50 сцепляются с кулачками 48 муфты 33. Таким о.бразо|М, этот сдвиГ происходит в то время, ка|к кольцо 30 проходит мимо фланца, 31 и двигатель работает замедленно. Так как опорное основание для планетарных щестерен закреплено, то колесо 50 вращается этими щестернями. со скоростью, превышающей скорость вращения втулки 44. Во: время отвода назад инструмента (метчика) вращение колеса 50 передается через кулачки щпинделю 32.

После сдвига зазор между фланцем 31 w кольцом 30 находится сзади фланца 31, как это, показано на фиг. 4. Вследствие некото,poiro отставания в срабатыванИИ двигателя, зазор непосредственно после сдвига может оказаться щире зазора, соответствующего скорости обратного отвода по,движной части устройства. В результате, когда режущий инструмент П01ДНЯТ вместе с подвижной частью, Включая приспособление 3, то относительное располОЖение между щпинделем и муфто,Й1 33 сцепления изменится настолько-, что пружина 36 не сможет сжаться полностью доупора. Так как BOi время отвода режущего инструмента назад крутящий момент значи,тельно меньще, чем во, время нареза,ни,я резьбы, и, кроме того, усилия трения в осевом направлении несколько уменьшаются, то поэтому может возникнуть скольжение кулачков 48, 51 вместо сжатия или, удлинения одной из пружин 35 и 36. Для предупреждения осевого скольжения, кулачкИ 48, 51 могут быть выполнены с рифлеными или конусны-ми поверХ1ностя1Ми сцепления. Возможно, однако, что мощность пружины 34 не сможет преодолеть трения в кулачках 48 и, 51. Несмотря на это, |Вра,щение регулируется также ВО время отвода режущего инструмента назад, изменяя зазор. Как только метчик 7 отойдет от обрабатываемого изделия 20, муфта 33 сцепления под действием пружины 34 займет положение, требуемое для передачи крутящего момента непосредственно с приводной втулки 44 на щпиндель 32, причем приспособление 10 го,тово к новому циклу нарезания резьбы.

Предмет изобретения

1.Резьбонарезное устройство с приводами осевого перемещения и вращения щпинделя и механизмом реверса, отличающееся тем, что, с целью регулирования величины осевой и окружной скорости метчика,, а также уменьшения осевой нагрузки на метчик, привод осевого перемещения выполнен в виде установленного в корпусе головки и снабженного клапанным бло,ком силового цилиндра, во внутренней полости порщня которого пом,ещен привод вращения щ,пинделя, представляющий собой скользящий лопастной двигаг гель с дросселем, о,бразо1ванным фланцем щпинделя и расположенным перпенди,кулярно его оси неподвижньим кольцом, причем фланец установлен с возможностью осевого перемещения на подпружиненном в осевом направлении шпинделе.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью механизациИ обратного хода, механизм реверса выполнен в виде муфты с торцовыми кулачками, установленной с воемо,жностью осевого перемещения на. щпинделе и взаиМОдействующей с торцовыми кулачками втулки, закрепленной ка ведОМОМ валу привода, (Вращения и снабженной внутренни ми. зубьяаш., связанными через пла,нетарные щестернв с центральным зубчатым колесом, свободно установленным на муфте и взаимо,дейс,твующи1М с ее кулачками в период реверса щпинделя

Фиг. 1

Физ.з

Фi/г.

.2