Устройство для доворота и фиксации шпинделя в определенном угловом положении Советский патент 1981 года по МПК B23Q5/20 B23B19/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОВОРОТА И ФИКСАЦИИ ШПИНДЕЛЯ В ОПРЕДЕЛЕННОМ УГЛОВОМ ПОЛОЖЕНИИ

1

Изобретение относится к станкостроению, а более конкретно к устройствам для доворота и фиксации шпинделя металлорежущего станка в определенном угловом положении.

Известны устройства для доворота шпинделя станка и установки его в заданное угловое положение, содержащие корпус с валом, смонтированным соосно шпинделю станка. В верхней части вал снабжен поршнем, в нижней - рднозубой муфтой, зацепляющейся со шлицом на верхнем конце шпин деля. Средняя часть вала охвачена гильзой со йхлицами, снаружи которой закреплено зубчатое колесо, зацепляющееся с зубчатым сектором, расположенным на вспомогательном валике, установленном в корпусе устройства. На валике закреплен рычаг, соединенный с гидроцилиндром 1.

Такие устройства обеспечивают точный доворот шпинделя в определенное угловое положение, однако наличие зубчатого сектора и рычага увеличивает габаритные размеры.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для позиционирования

шпинделя станка в определенном положении содержащее кулачок, укрепленный на щпинделе станка, на боковой поверхности которого выполнены во встречном направлении спирали правого и левого направления , 5 взаимодействующие с нажимным роликом, смонтированным на конце штока силового цилиндра, ось которого расположена перпендикулярно оси кулачка 2.

Однако для достижения повыщенного крутящего момента на кулачке щпинделя

10 необходим крутой угол спиралей кулачка, что приводит к увеличению размеров диаметра кулачка и длины хода штока, несущего ролик. Кроме того, фиксация кулачка за впадину между спиралями не обеспечивает достаточной надежности для шпинделей,

на которые в зафиксированном положении действует крутящий момент.

Цель изобретения - повыщение надеисности работы.

Указанная цель достигается тем, что

20 силовой цилиндр снабжен дополнительным поршнем со штоком, свободный конец которого выполнен коническим, а в штоке силового цилиндра и в нажимном элементе

выполнено центральное осевое отверстие, в котором размещен шток дополнительного поршня, при этом в шейке шпинделя выполнено коническое гнездо, взаимодействующее в рабочем положении со свободным концом дополнительного штока.

Кроме того на поверхности шейки и рабочей поверхности нажимного элемента закреплены постоянные магниту взаимодействующие одноименными полюсами.

Такое конструктивное решение обеспечивает доворот шпинделя из любого положения в определенное положение давлением на эксцентрично-смещенную шейку и жесткую фиксацию в довернутом положении.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, сечение по оси цилиндра; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1 (в нерабочем положении поршня); на фиг. 4 - то же, в момент доворота шпинделя.

Устройство содержит корпус 1, в котором смонтирован шпиндель I с эксцентрично смещенной шейкой 3 и противовесами 4 и 5. По наружной образующей шейки 3 закреплены постоянные магниты 6, сориентированные одноименными полюсами в радиальных направлениях от оси шпинделя 2. Перпендикулярно оси шпинделя 2 закреплен силовой цилиндр 7 с поршнем 8 и трубчатым штоком 9, на котором на осях fO смонтирован поворотный нажимной элемент 11 с постоянными магнитами 12. Последние установлены направлением одноименных полюсов к одноименным полюсам магнита 6. В цилиндре 7 установлен дополнительный поршень 13 со штоком 14, пропущенным через осевое отверстие штока 9 и отверстие в элементе 11. Конец штока 14 выполнен в виде усеченного конуса и в рабочем положении взаимодействует с коническим гнездом 15 в шейке 3. В цилиндре 7 образованы рабочие полости 16- 18. Шейка 3 шпинделя 2 и элемент 11 выполнены из парамагнитного материала. Радиус R рабочей поверхности элемента 11 несколько превышает радиус RI шейки 3Устройство работает следующим образом.

В процессе вращения шпинделя 2 поршни 8 и 13 отведены в крайнее исходное положение (фиг. 3). После остановки вращения шпинделя 2 рабочую жидкость под давлением подают в полость 17, а полость 16 соединяют со сливом. С помощью поршня 8

элемент 11 перемещают в сторону оси шпинделя 2, при этом при сближении магнитов 6 и 12 одноименными полюсами между магнитами возникают силы отталкивания и происходит поворот щпинделя 2 до положения шейки 3 с наибольшим удалением от цилиндра 7 (фиг. 2), после чего рабочую жидкость подают в полость 18, а полость 17 соедин ют со сливом. Перемещением поршня 13 шток 14 коническим концом входит в гнездо 15 шейки 3 и жестко фиксирует шпиндель 2 от возможного поворота. Расфиксирование шпинделя 2 достигается подачей рабочей жидкости в полость 16, полость 18 соединяют со сливом. Поршни 8 и 13 перемещаются в исходное положение. При взаимодействии элемента 11 с шейкой 3 посредством магнитного поля трение между башмаком и шейкой практически сведено к нулю.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить надежность его работы.

Формула изобретения

1.Устройство для доворота к фиксации шпинделя в определенном угловом положении, содержащее шпиндель с эксцентрично смещенной шейкой, силовой цилиндр, на штоке которого размещен поворотный нажимной элемент, взаимодействующий с щейкой, отличающееся тем, что с целью повышения надежности работы, силовой цилиндр снабжен дополнительным поршнем со штоком, свободный конец которого выполнен коническим, а в штоке силового цилиндра и в нажимном элементе выполнено центральное осевое отверстие, в котором размещен шток дополнительного порщня, при этом в шейке шпинделя выполнено коническое гнездо, взаимодействующее в рабочем положении со свободным концом дополнительного штока.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на поверхности шейки и рабочей поверхности нажимного элемента закреплены постоянные магниты , взаимодействующие одноименными полюсами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ГДР № 103838, кл. В 23 Q 5/20, опублик. 1974.

2.Патент Великобритании № 1390765 кл. В 3 Т, опублик. 1971.

A-A

(риг.З

w//////////////..

фиг. 13 7/ 10 9 JS S

mmm//A 7