Инструментальная головка Советский патент 1980 года по МПК B23C3/00 B23C9/00 

1

Изобретение относится к области машиностроения, в частности станкостроения, и используется при обработке детали с одной установки несколькими инструментами поочередно.

Известны головки подобного назначения с установленным с возможностью поворота корпусом, главным шпинделем, ось которого совпадает с осью поворота корпуса, дополнительным шпинделем с шомпольным креплением инструмента, через промежуточный вал и зубчатую передачу связанный с главным шпинделем 1.

Головки снабжены раздельными приводами: приводом поворота корпуса головки, приводом главного движения и приводом зажима инструмента.

Недостатком этого устройства является сложность конструкции, наличие раздельных приводов и отдельных узлов для поворота головки для вращения шпинделя и зажима инструмента.

Цель изобретения - упростить конструкцию и уменьшить габариты за счет связи механизма поворота головки и механизма зажима инструмента с приводом главного движения.

Это достигается тем, что головка снабжена закрепленной на шомполе дополнительного шпинделя контактирующей с торцом последнего шайбой и охватывающей ее обоймой, соединенных между собой подвижно посредством подпружиненных сухариков, и стопорным устройством, для взаимодействия с которым на наружной поверхности обоймы вдоль ее образующей выполнен паз. На фиг. 1 изображена инструментальная головка, обший вид; на фиг. 2 - разрез А-А

10 на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2;

Инструментальная головка содержит корпус 1, в котором смонтированы главный шпиндели 2 и дополнительный шпиндель 3, расположенные под углом друг другу в разных плоскостях. Шпиндель 2 связан с валом

5 4 привода вращения посредством муфты 5. Дополнительный шпиндель 3 (см. фиг. 2) связан с главным шпинделем 2 посредством зубчатой передачи 6 через промежуточный вал 7 и зубчатую передачу 8.

20 Во внутренней полости дополнительного шпинделя 3 расположена втулка 9, которая зафиксирована от проворота пальцем 10. Внутри втулки 9 размещены цанговая втулка 11 и шомпол 12, соединенные между собой

посредством резьбы. Цанговая втулка 11 связана с втулкой 9 посредством штифта 13, который жестко посажен во втулку 9 и свободным концом входит в продольный паз 14 на наружной поверхности втулки 11. Таким образом, втулка 11 имеет возможность осевого перемещения внутри втулки 9.

Втулка 9 заперта во внутренней полости дополнительного шпинделя 3 резьбовой пробкой 15, через осевое отверстие которой пропущен верхний конец щомпола 12. На верхний конец шомпола 12 надета шайба 16, которая фиксирована от проворота шпонкой 17 и прижата к торцу резьбовой пробкой 15, гайкой 18 с усилием трения между соприкасающимися торцовыми поверхностями шайбы 16 и резьбовой пробки 15, меньшим момента вращения шпинделя 3. На цилиндрической поверхности шайбы 16 выполнены гнезда, в которые помещены цилиндрические сухарики 19, подпружиненные пружинами 20. Головки сухариков 19 снабжены скощенными поверхностями: передней - 2Ги задней - 22, углы наклона которых различны (см. фиг. 3).

Шайба 16 с сухариками 19 охвачена обоймой 23, на внутренней поверхности которой выполнены продольные пазы 24. Стенки пазов 24 выполнены с углами наклона, соответствующими углам наклона головки сухариков 19. Головки подпружиненных сухариков 19 уперты в стенки пазов 24. Дополнительный щпиндель 3 снабжен стопорным устройством, который выполнен в виде гидроцилиндра 25 и закреплен на корпусе 1. В гидроцилиндре 25 расположен поршень 26 со штоком 27. На наружной поверхности обоймы 23 выполнен паз 28, в который входит конец штока 27 при торможении дополнительного шпинделя 3 или повороте корпуса 1. Конец штока 27 выведен из паза 23 обоймы усилием пружины 29, которая надета на шток 27 гидроцилиндра 25 и уперта одним концом в крышку 30 корпуса гидроцилиндра 25, а другим - в поршень 26.

Головка снабжена механизмом зажима 31 и приводом 32 этого механизма. Ось 33 головки, через которую проходит шпиндель 2, закреплена во фланце 34 с возможностью вращения осевого перемещения необходимой длины. Фланец 34 закреплен на промежуточном корпусе 35, расположенном на передней части корпуса шпиндельной бабки.

Инструментальная головка работает следующим образом.

Шпиндель 2 получает вращение от вала 4 и передает движение через зубчатую передачу 8, промежуточный вал 7 и зубчатую передачу 6 на дополнительный щпиндель 3.

Для осуществления поворота корпуса головки затормаживают вращение шпинделя 3. В поршневую полость гидроцилиндра 25 подают под давлением рабочую среду. Поршень 26 и шток 27 перемещаются в сторону оси шпинделя 3. Конец штока 27 входит в

паз 28 обоймы 23. Сухарики 19 передают торможение от шайбы 16 на резьбовую втулку 15 и щпиндель 3 и далее на зубчатую передачу 6 и промежуточный вал 7. Коническая шестерня вращающегося щпинделя заставляет обкатываться вокруг себя коническую щестерню промежуточного вала 7, которая ведет за собой и корпус 1 головки, поворачивая его до нужной угловой позиции.

После этого осуществляют фиксацию и зажим головки механизмом (31, 32), а стопорное устройство отключают, т.е. снимают давление рабочей среды из порщневой полости гидродилиндра 25 и под действием пружины 29 конец щтока 27 выводится из паза 28 обоймы 23.

Зажим и разжим инструмента производят при вращающемся шпинделе 3, используют при этом привод главного движения.

Для разжима инструмента производят зажим корпуса 1 посредством механизма зажима 31 и его привод 32.

Затем производят затормаживание шпинделя 3 как при осушествлении поворота корпуса 1 головки.

В результате того, что момент вращения щпинделя 3 больше, чем момент трения между соприкасающимися торцовыми поверхностями шайбы 16 и резьбовой втулки 15, шпиндель 3 и сцепленные с ним втулки 9 и 11 вращаются. При этом втулка 11 своим резьбовым отверстием навертывается на резьбовой конец шомпола 12, который застопорен от вращения через обойму 23, сухарики 19, шайбу 16 и шпонку 17. Втулка 11 совершает врашательно-осевое перемещение до тех пор, пока момент вращения шпинделя 3 не сравняется с моментом трения в резьбе пары втулка 11-щомпол 12. С этого момента инструмент оказывается зажатым цанговым концом втулки И, а шомпол 12 и шайба 16 с сухариками 19 вращаются вместе со шпинделем 3 относительно заторможенной обоймы 23. При этом сухарики 19 своей скошенной плоскостью 22 выскальзывают из пазов 24 обоймы 23 и при вращении шайбы 16 прощелкивают по соседним пазам 24, что является сигналом к отключению торможения, т.е. отводу щтока 27 из паза 28.

Для разжима инструмента меняют направления вращения привода щпинделя 2 и включают торможение обоймы 23, шайбы 16 и шомпола 12. Цанговая втулка 11 свинчивается с резьбового конца шомпола 12 и перемещается по оси в сторону инструмента, цанга втулки 11 раскрывается и освобождает хвостовик инструмента.

Формула изобретения

Инструментальная головка с установленным с возможностью поворота корпусом, главным шпинделем, оси которого совпадают с осью поворота корпуса, дополнительным шпинделем с шомпольным креплением инструмента, через промежуточный вал и зубчатую передачу связанным с главным шпинделем, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения габаритов головки, последняя снабжена закрепленной на шомполе дополнительного шпинделя контактирующей с торцом последнего шайбой и охватывающей ее обоймой, соединенных между собой подвижно посредством. подпружиненных сухариков, и стопорным устройством, для взаимодействия с которым на наружной поверхности обоймы вдоль ее образуюшей выполнен паз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3483796, кл. 90-17, 1969.