Привод рабочих шпинделей Советский патент 1980 года по МПК B23Q5/06 

(54) ПРИВОД РАБОЧИХ ШПИНДЕЛЕЙ

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в револьверных суппортах станков типа «обрабатывающий центр для вращения инструментальных щпинделей.

Известны револьверные головки со щпинделями для установки вращающегося инструмента, привод вращения которых осуществляется кинематической цепью, состоящей из конических и цилиндрический зубчатых колес 1 .

Недостатком известного механизма является то, что ввод зубьев в зацепление при повороте револьверной головки происходит с помощью регулировочного штифта, попадающего в специальную выемку на цилиндрическом зубчатом колесе, а также в необходимости выполнения профилей зубьев и регулировочного щтифта заостренными, что ослабляет передачу и усложняет технологий изготовления зубчатых колес.

Наиболее близким к предлагаемому яв-, ляется устройство для привода инструментальных щпинделей, включающее в себя привод щпинделей, щестеренную передачу и механизм медленного проворота щестерен для переключения диапазонов вращения

2

щпинделей при смене позиции суппортной стойки. Механизм медленного проворота состоит из гидроцилиндра медленного проворота щестерен, зубчатой муфты и системы распределительных элементов, управляющих этим механизмом 2.

В устройстве щестерни передачи не ослаблены специальными выемками, для сцепления зубьев щестерен не требуется специальных щтифтов, однако недостатком его является необходимость применения дополнитель10ного привода механизма медленного проворота щестерен и сложность конструкции этого механизма в целом (гидроцилиндр, зубчатая муфта, система распределительных золотников) .

Цель изобретения - упрощение привода

15 рабочих щпинделей и повышение надежности его работы, в частности при автоматической смене позиции суппортной стойки.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для вращения рабочих щпинделей, введены двухлинейный золотник с дву20мя торцовыми управляющими камерами, дроссель и дроссель с обратным клапаном, при этом одна из полОстей золотника сообщена через дроссель с рабочей полостью

ТИдродвигателя привода, выход золотника также сообщен с последней, а другая полость через дроссель с обратным клапаном - с полостью подъема гидроцилиндра фиксации суппортной стойки.

На фиг. 1 изображена принципиальная гидрокинематическая схема привода рабочих шпинделей; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

На суппортной стойке 1 на опорах качения установлены инструментальные шпиндели 2 и 3, которые посредством пар конических шестерен 4, 5 и 6, 7 соединены соответственно с вертикальными валами 8 и 9, на которых подвижно в осевом направлении установлены шестерни 10 и 11, фиксируемые в нижнем положении пружинами 12 и 13. В стойке 1 эксцентрично оси ее поворота установлен вал 14, связаннь1Й с валом гидродвигателя 15 вращения шпинделей. На верхнем конце вала 14 закреплена неподвижно центральная шестерня 16, которая, вследствие эксцентричности положения вала 14 в позиции стойки, указанной на чертеже, находится в зацеплении с шестерней 10, замыкая тем самым кинематическую цепь инструментального шпинделя 2. Кинематическая цепь шпинделя 3 при этом разомкнута на шестерне 11.

Вал 14 установлен в подшипниках гильзы

17,жестко соединенной с кареткой 18. На гильзе 17 подвижно установлена гильза 19, жестко связанная со стойкой 1. На нижней части гильзы 19 жестко закреплена шестерня 20 поворота стойки 1. Шестерня 20 находится в зацеплении со штоком-рейкой гидроцилиндра поворота стойки 21. На гильзе 19 неподвижно закреплен поршень гидроцилиндра 22 подъема и зажима стойки 21, корпус которого жестко связан с кареткой

На линии, связывающей рабочую полость ТИдродвигателя 15 с распределителем 23, установлено золотниковое устройство 29, которое содержит двухлинейный золотниковый распределитель и связанный с линиями этого устройства дроссель 30, также связанный своим входом с одним из управляющих торцов золотника, другой управляющий торец которого посредством дросселя 31 с обратным клапаном 32 связан с полостью подъема гидроцилиндра 22 подъема и зажима суппортной стойки.

Работа устройства для вращения шпинделей при смене позиции суппортной стойки осуществляется следующим образом.

При получении команды из системы управления станком на смену позиции суппортной стойки включается электромагнит распределителя 25. Распред,елитель 25 при реверсе сообщает нижнюю (по схеме) полость гидроцилиндра подъема и зажима суппортной стойки 22, а также-левый торец золотникового устройства 29 через обратный клапан 32 с линией 26 давления, а верхнюю, полость гидроцилиндра - с линией 27 слива. (Правый торец золотникового устройства 29 сообщен при этом с линией слива посредством распределителя 23).

Порщень гидроцилиндра 22, а также жестко связанные с ним гильза 19 и стойка 1, с установленными в ней звеньями кинематической передачи к инструментальным шпинделям, поднимаются вверх, вследствие чего щестерня 10 выходит из зацепления с центральной шестерней 16. Шестерня 20, выполненная для этой цели достаточно высокой, остается по-прежнему в зацеплении с зубьями шток-рейки гидроцилиндра поворота 21. Одновременно с подъемом суппортной стойки осуществляется взведение золотника 29, который, смещаясь в крайнее правое положение, прерывает непосредственное сообщение через корпус устройства линий связи рабочей полости гидродвигателя привода шпинделей 15 и его управляющего распределителя 23, подготавливая тем самым схему привода к медленному провороту шестерен при последующем включении привода в работу. После завершения хода подъема стойки 1 включается электромагнит распределителя 24, золотник распределителя перемещается в крайнее левое положение, сообщая при этом поршневую полость гидроцилиндра 21 поворота с линией 26 давления, а штоковую полость - с линией слива 27, вследствие чего шток-рейка выдвигается из корпуса гидроцилиндра, поворачивая при этом шестерню 20, а, следовательно, и суппортную стойку 1 в другую позицию.

При повороте стойки 1, вследствие эксцентричности расположения вала 14 относительно оси поворота стойки (оси наружного диаметра гильзы 17), шестерня 10 отходит, а шестерня 11 подходит в межосевом направлении к центральной шестерне 16, обеспечивая возможность зацепления зубьев шестерен 11 и 16.

При завершении поворота стойки 1 электромагнит гидрораспределителя 25 обесточивается. При этом распределитель 25 реверсируется, вновь сообшая верхнюю полость гидроцилиндра 22 с линией давления, а нижнюю полость, а также левый торец золотникового устройства через дроссель 31 - с линией слива. Происходит опускание суппортной стойки, так как вероятность того, что при завершении поворота суппортной стойки зубья шестерни 11 точно установятся против впадин шестерни 16 крайне мала, то при опускании суппортной стойки 1 происходит попадание зубьев шестерен 11 в зубья центральной шестерни 16, вследствие чего дальнейшее перемещение шестерни 11 совместно

со стойкой 1 прекращается и шестерня 11 проскользит по валу 9, дополнительно поджимая пружину 13.

После завершения цикла поворота, опускания и фиксации (прижима) суппортной стойки 1 на каретке 18 отключается электромагнит распределителя 24. Золотник распределителя устанавливается своими пружинами в средней позиции, вновь сообщая обе полости гидроцилиндра 21 поворета с линией. 27 слива. Включение привода инструментальных щпинделей осуществляется включением электромагнита гидрораспределителя 23. При этом из линии 26 давления через регулятор 28 скорости гидрораспределитель 23 и устройство медленного проворота 29 и 30 подается масло к рабочей полости гидродвигателя привода инструментальных шпинделей 15.

Золотник устройства 29 медленного проворота, как было указано выше, при работе механизма подъема стойки смещается в крайнее правое положение (взведен), прервав при этом непосредственное сообщение рабочей полости гидродвигателя 15 с распределителем 23, поэтому масло к рабочей полости гидродвигателя подается в этот момент только через дроссель 30, настроенный на меньщую против регулятора 28 скорость вращения гидродвигателя 15, чем обеспечивается возможность попадания зубьев шестерен 11 под действием усилия пружины 13 во впадины шестерни 16, т. е. сцепления шестерни 11 с щестерней 16 и замыкания кинематической цепи инструментального щпинделя 3. Одновременно с началом медленного прбворота шестерен под действием давления, подведенного к правому торцу, золотник 29 начинает свое перемещение в другое положение, осуществляя в конце своего перемещения непосредственное сообщение своих линий, т. е. включения гидродвигателя 15 в режим работы, заданный регулятором 28 скорости по программе в соответствии с требуемым числом оборотов шпинделя 3. Время и путь медленного проворота шестерни 16 определяется временем (скоростью) перемещения золотника 29 и могут быть настроены на оптимальную величину дросселем 31.

При реверсе инструментального шпинделя, а также при повторных его включениях в работу (т. е. без смены позиции суппортной стойки) не осуществляется медленный проворот шестерни 16 и шпиндель включается в работу на номинальных оборотах.

При возврате суппортной стойки 1 в исходную позицию, т. е. при подключении к приводу щпинделя 2, устройство работает аналогично.

Предлагаемая конструкция устройства для вращения щпинделей позволяет уменьшить его габариты и снизить металлоемкость

Формула изобретения

Привод рабочих щпинделей, размещенных в Суппортной стойке, включающей гидродвигатель вращения шпинделей, гидроцилиндр подъема и зажима суппортной стойки с гидрополостью подъема, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повыщен я надежности работы, введены Двухлинейный золотник с двумя торцовыми управляющими камерами, дроссель и дроссель с обратным клапаном, при этом одна из торцовых управляющих камер золотника сообщена через дроссель с рабочей полостью гидродвигателя вращения щпинделей, выход золотника также сообщен с последней, а другая торцовая управляющая камера через дроссель с обратным клапаном - с гидрополостью подъема гидроцилиндра подъема и зажима суппортной стойки. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2. Паспорт и инструкция по эксплуатации станков 1П365, Ш371, М., «Станкоимпорт: 1970.