Шпиндельный узел станка для обработки ступенчатых упорных резьб Советский патент 1982 года по МПК B23G1/04 

(54) ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ СТАНКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТУПЕНЧАТЫХ УПОРНЫХ РЕЗЬБ

1

Изобретение относится к станкостроению, а более точно к шпиндельным узлам станков для обработки ступенчатых упорных резьб, когда требуется нарезать резьбу одинакового шага на ступенях разного диаметра.

Известен шпиндельный узел станка для обработки Ступенчатых упорных резьб, содержащий соединяющую входной вал и шпиндель кинематическую цепь, в которую вклю;е1 дифференциал с водилом и сателлитами, механизм управления циклом вращения шпинделя с остановами через заданный угол и зубчатую передачу установки величины угла поворота шпинделя с двухвенцовой шестерней, установленной на предшпиндельном валу I.

Недостатком известного шпиндельного узла является то, что механизм управления циклом вращения шпинделя выполнен в виде кулачкового механизма, который работает с ударами и высокими контактными на грузками и который усложняет конструкцию и не обеспечивает достаточной надеждежности и долговечности. ,

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности и долговечности.

Для достижения поставленной цели механизм управления циклом вращения шпинделя выполнен в виде поворотного барабана, имеющего замкнутый спиральный виток, взаимодействующий с введенной в шпиндельS ный узел подвижной в продольном направлении зубчатой рейкой, находящейся в зацеплении с одним венцом двухвенцовой ГНРСтерни, второй венец которой сцеплен с сателлитами дифференциала, водило которого ,0 кинематически связано с поворотным бара- баном. При этом кинематическая связь между водилом и поворотным барабаном вы полнена в виде червячной пары, червячное колесо .которой установлено на одной оси с поворотным барабаном, а червяк - на 15 введенном в кинематическую цепь соединенным с входным валом раздаточном валу с шестерней, сцепленной с выполненным на водиле зубчатым венцом.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема -станка для обработки ступенчатых упорных резьб; на фиг. 2 - развертка спирального витка поворотного барабана с диаграммой вращения шпинделя.

От приводного двигателя 1 через шкив 2, , ременную передачу 3, пусковую электромаг-. иитную муфту 4 и шкив 5 вращение передастся на входной вал 6 шпиндельного узла который парой 11)еетерен 7 н 8 соединен с раздаточным, палом 9. На валу 9 закреплены luecTcpiiH 10 и червяк 11. Шестерня 10 находится в зацеплении с зубчатым венцом, выполненным на воднле 12 дифференциала, а червяк - с червячным колесом 13, устаноменным на валу 14 вместе с барабаном 15, имеющим замкнутый спиральный виток 16, взаимодействующий посредством двух роликов 17 с подвим иой в осевом направлении рейкой 18. Рейка 18 находится в зацеплении с венцом 19 двухвенцоБОЙ шестерни, второй венец 20 которой сцеплен с сателлитами 21 дифференциала. Сателлиты 22 сцеплены с зубчатым колесом 23, закрепленным на предшпиндельном валу 24. На этом же валу установлен двухвенцовый блок 25, находящийся в зацеплении с блоком 26, закрепленным на шнннделе 27. Переменой зацепления венцов этих блоков осуществля-. ется изменение величины угла ч поворота цижнделя (на практике Ч 30° или 60°). В зажимном приспособлении 28, закрепленном на шпинделе 27, устанавливается обрабатываемое изделие 29. Шпиндель посредством зубчатых колес 30 и сменных шестерен 31 и 32 кинематически связан с ходовым винтом 33, перемещающим при взаимодейцтвии с гайкой 34 каретку 35, на которой смонтированы поперечные салазки 36, несущие инструментальную оправку 37 с резцом. Поперечные салазки снабжены индивидуальиым управляемым приводом, соетоящим из электродвигателя 38, пары шестерен 39 и 40 н ходового винта 41. Замкнутый спиральный виток 16 барабана 15 (фиг. 2) состоит из четырех участков: участка а выстоя шпинделя (Пшп. 0); участка b разгона шпинделя; участка с равномерного вращения ашинделя с заданной скоростью при обработке одной ступени изделня; и участка d торможения шпинделя. Предлагаемый шпиидельный узел работает следующим образом. В зажимном- приспособлении 28 в строго ориентированном угловом положении устанаплинают обрабатываемое изделие 29 и посредством пусковой электромагнитной муфты 4 от двигателя I через ременную передачу сообщают вращение входному валу 6 и от него через пару шестерен 7 и 8 - раздаточному валу 9, который делит движение на два потока. Первый поток: через шеетерню 10 вращение передается водилу 12 дифференциала, при этом сателлиты 21 и 22 обкатываются вокруг венца 20. Второй поток: через червяк 11 и червячное колесо.13 вращение сообщается барабану 15, замкнутый спиральный виток 16 которого, взаимодействуя с роликами 17, сообщает возвратно-поступательное движение рейке 18 по закону, определяемому характером кривизны спирального витка 16. При прохождечии роликами 17 участка с спирального витка рейка 18 вращает венцы 19 и 20 двухвенцовой шестерни в направлении, совпадающем с направлением вращения зубчатого колеса 23, в результате чего равномерное вращение от раздаточного вала 9 по двум потокам передается на вал 24 и сидящий на нем блок 25, а от него через блок 26 - шпинделю 27 с зажнмным устройством 28 и изделием 29. Посредством зубчатых колес 30 и сменных шестерен 31 и 32 согласованное со шпинделем вращение передается ходовому винту 33, который через гайку 34 сообп1ает поступательное перемещение каретке 35, в результате чего производится обработка нитки резьбы, расположенной на одной ступени обрабатываемого изделия 29. По мере вращения барабана 15.ролики 17 переходят на участок d спирального витка 16 при вращении венцов 19 н 20 в переменном направлении относительно вращения зубчатого колеса 23, чем достигается торможение шпинделя 27. При переходе роликов 17 на участок а спирального витка 16 направление вращения венцов 19 и 20 противоположно указанному, в это время зубчатое колесо 23 не вращается, в результате чего шпиндель 27 останавливается, а вместе с ним останавливается и каретка 35. В момент выстоя шпинделя посредством управляемого (например от системы ЧПУ) двигателя 38 производится перевод поперечных салазок 36 с инструментальной оправкой 37 для обработки следующей ступени изделия 29. Затем ролики 17 переходят на участок d для осуществления разгона шпинделя до )Требуемой скорости вращения, которая поддерживается участком с, как было описано. Такое исполнение шпиндельного узла лозволяет производить последовательное нарезание резьбы на различных ступенях с остановками шпинделя через равные углы, во время которых осуществляется перевод режущего инструмента на следующую обрабатываемую ступень. Введение в узел зубчато-реечной передачи, взаимодействующей с дифференциалом и управляемой посредством поворотного барабана, обеспечивает плавное безударное вращение шпинделя с остановками в соответствий с заданным циклом, чем достигается повышение надежности и долговечности, а также упрощение конструкции шпиндельного узла. Формула изобретения . Шпиндельный узел станка для обработки ступенчатых упорных резьб, содержащий соединяющую входной вал и щпиндель кинематическую цепь, в которую вклю-. чен дифференциал с водилом и сателлитами, механизм управления циклом враяцеиия шпинделя с остановками через заданный угол и зубчатую передачу установкк величины угла поворота шпинделя с двухвен цовой шестерней, устанооленной на предшпиндельном валу, отличающийся тем, что, г с целью упрощения конструкции и повышения надежности и долговечности, механизм управления циклом вращения шпинделя выполнен в виде поворотного барабана, имеющего замкнутый спиральный виток, взаимодействующий с введеиной в шпиндельный узел подвижной в продольном направлении зубчатой рейкой, находящейся в зацеплении с одним веицом двухвенцовой шестерни, второй венец которой сцеплен с сателлитами дифференциала, водило которого кннематнчески связано с поворотным барабаГ1 ( 1 1 -I /7 Л7 Zf22 2Z 26 I 2, Шпиндельный узел по п. 1, отличающийся тем. что кинематическая связь между водилом и поворотным барабаном выполнена в виде червячной пары, червячное колесо которой установлено на одной оси с поворотным барабаном, а червяк - на введенном в кинематическую цепь соединенном с входным валом раздаточном валу с шестерией, сцепленной с выполненным на водиле зубчатым веицом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Шпиндельный узел станка для обработки ступенчатых упориых резьб Немецкой фирмы. сМюйер, 1914. 35 33 --

W

т

а

Ж

fdo

d

-