Устройство для управления шпинделем и зажимным патроном станка Советский патент 1977 года по МПК B23Q5/20 

1

Изобретение относится к станкостроению н может быть использовано на различных станках с вращающимися шпинделями, например тркарных одношпиндельных автоматах.

Известно устройство для точной остановки ипинделя патронного автомата, состоящее из приводной ф|жкционной муфты, тормозной фрикционной муфты, механизма доворота шпинделя, диска с пазом для фиксатора и .фиксатора, закрепленного на корпусе 1 ,

Указанное устройство имеет отдельный гидроиилиндр для привода зажимного патрона, отдельньш привод для управления муфтами и отдельный привод доворота шпинделя до требуемого его углового положения останова с последующей фиксацией «ИТОГО положения фиксатором.

Наличие этих трех отдельных приводов и Чждств синхронизации их работы усложняет конструкцию устройства управления шпинделя в целом.

Известно также устрюйство для управления шпинделем и зажимным патроном станка, вьшолнеш ое в виде аксиально подвижного гидроцилиндра, корпус которого взаимодействует с 4ФИКЦИОННОЙ муфтой привода главного движения и

тормозом шпинделя, а шток поршня связан с зажимным патроном, а также привода доворота шпинделя с зубчатым венцом, связанным с TOJJмозом 2.

В этом устройстве применен гидроциливдр, который одновременно управляет зажимным патроном через поршень и приводной фрикш1О1шой муфтой. Так как усилие, необходимое для включения фрикционной ктуфты, не может быть ниже определенного значения, то н усилие зажима не может быть ниже этого определенного значения. Поэтому данная конструкция не позволяет обрабатывать легкодеформируемые детали, для которых требуется ослабленный зажим.

Для того, чтобы при фиксированном останове шпинделя не ослаблялся зажим и в то же время не могла включиться приводная фракционная муфта, применяется специальный диск, который соединен со шпинделем при помощи пружин.

Такое соединение диска со цтинделем является ненадежным, так как пространство, в которое вставлены пружины, ограничено и трудно подобрать пружины требуемой жесткости с необходимым сроком службы при их размерах. Поэтому- нельзя установить пружины с большим запасом жесткости,

а это приводит к тому, что при эксплуатации пружины изнашиваются и, следовательно, снижается надежность работы механизма. Кроме того, затруднено обслуживание и смена пружин, так как для их смены требуется разбирать все устройство для упра11ления ишииделем и зажимным патроном. Неподвижное звено тормоза выполнено в виде обгонной муфты, при установке которой требуется соблюдение соосности ведомого и ведущего диска муфты. При работе из-за быстрого износа роликов может произойти перекос осей и заюшнивание муфты. Все это усложняет конструкцию и снижает надежность ее работы.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повьпиеиие надежности ее работы.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве гидроципиндр снабжен дополнительным поршнем, жестко связанным со шпинделем, а связь зубчатого венца с тормозом выполнена в виде муфты предельного момента, при этом на корпусе гидроцилиндра выполнен фиксирующий зуб, на неподвижной детали станка - паз, взаимодействующий с указанным зубом.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для управления шпинделем и зажимным патроном, общий вид; на фиг. 2 - вид А фиг. I.

Устройство имеет шпиндель 1, соединенный с шестерней 2 привода главного движе шя через фрикционную муфту 3. На шпинделе расположена втулка 4, соединенная со шпинделем шлицами, например шариковыми, с натягом. Втулка жестко соединена с плавакнцим гидроцияиндром, имеющим корпус 5 и крышку 6. На корпусе 5 гидроцилиндра расположена фрткционная муфта 7, имеюи1ая нажимной диск 8 и пружину 9. Фрикционная муфта 7 соединяет корпус гидроцилиндра (а тем самым и шпиндель 1) с диском 10, которьш связан через муфту предельного момента, нащзимер шариковую, с шестерней 11 привода поворота шпнндеЛА при фиксации, которая соединена с приводом 12. На корпусиой детали 13 жестко закреплен фиксируюц чй диск 14. В гидроцилиндре 5 расположены два поршня 15 и 16. Поршень 15 жестко соединен со гтинделем 1. Поршень 16 приводит в действие зажимное приспособление.

На нижнем по фиг. 1 торце гидрощшиидра 5 выполнен зуб 17, а на обращенном к гидроцилиндру 5 торце фиксирующего диска ;14 - паз 18. Форма поперечного сечения зуба 17 и паза 18 может быть, например, трапециевидной, а их продольные оси направлены по радиусу.

Устройство работает следующим образом.

При подаче рабочей среды под давлением в полость гидроцилиндра Б поршень 16 производит эвжим изделия. Для включения привода главного движения рабочая среда подается в полость В гидроцилиндра. При зтом происходит перемещение крышки 6 (а вместе с ней и корпуса 5 гидроцилиндра) и сжатие пакета фриквдонных дисков

муфты 3, т.е. соединение шестерни 2 привода главного движения О шпинделем 1.

Для осуществления фиксации полость В соединяется со сливом, а в полость Г подается рабочая среда под давлением, необходимым для сжатия пружины 9, и знаштельно меньшим давления в полости Г. зтом корпус 5 гидроцилиндра перемещается, выключая муфту 3 и включая муфту 7, которая сжимается нажимным диском 8 через пружииу9. Соединение шпинделя 1 с шестерней 11 через муфту 7 приводит к тому, что шпиндель начинает вращаться с небольшим числом оборотов шестерни 11, вращаемой приводом 12. При дальнейшем передвижении корпус 5 гидроцилиндра зубол упирается в торец фиксирующего диска 14, продолжая при зтом вращаться с угловой скоростью шестерни 11. При совпадении зуба на гидроцилиндре и паза в фиксирующем диске 14 зуб входит в паз и фиксирует шпиндель 1 относительно корпуса 13.

Для предотвращения поломок срабатывает муфта предельного момента, связывающая детали 10 и 11 разрывая соединение диска 10 и шестерни 11. После определенного момента времени йривод 12 отключается.

В связи с тем, что в корпусе гидроцилиндра

установлен поршень, неподвижно связанный со шпинделем, а зубчатый венец привода доворота взаимодействует с тормозом через муфту предельного момента, а также с тем, что на торце подвижного гидроцилиндра размещен зуб, взаимодействующий по мере надобности с пазом, вьшолненным на неподвижной детали станка упрощается конструкция устройства, а также повышается надежность ее работы.

Формула изобретения

Устройство для управления шпинделем и зажимным патроном станка, вьшолненное в виде аксиально подвижного гидроцилиндра, корпус которого взаимодействует с фрикдаонной муфтой привода главного движения и тормозом шпинделя, а шток поршня связан с зажимным патроном, а

также привода доворота шпинделя с зубчатым венцом, связанным с тормозом;отличающеес я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, гидроцилиндр снабжен дополнительным поршнем, жестко связанным со

шпинделем, а связь зубчатого венца с тормозом вьшолнена в виде муфты предельного момента, при зтом на корпусе гидроцилиндра выполнен фиксирующий зуб, а на неподвижной детали станка - паз. взаимодействующий с указанным зубом.

Истошики информации, принятые во внимание

при экспертизе:

1.ПатентФРГ№1752755,В23а5/20,.1971.

2. Авторское свидетельство N 152767, В 23 q 5/20,

во 1961.

иг.г