Шпиндельное устройство Советский патент 1983 года по МПК B24B41/04 

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования при доводочной обработке поверхностей различных деталей, в частности для выглаживания покрытия, осаждаемого в процессе катодно-механического хромирования на поверхность обрабатываемой детали..

Известно шпиндельное устройство, содержащее корпус, установленную в нем направляющую втулку, в которой с возможностью вращения с возвратно-nciступательного перемещения размещеи шпиндель, косуюшайбу, механизм установки угла наклона косой шайба и механизм возвратно-поступательного перемещения шпинделя 1.

Известное устройство обладает рядом существенных недостатков, одним из которых является то, что в нем заложено постоянное отношение числа двойных ходов шпинделя к числу его оборотов, обусловленнре тем, что косая шайба выполнена в виде неподвижной наклонной плоскости, а механизм воздействия косой шайбы на шпиндель выполнен в виде ролика, жестко закрепленного на конце шпинделя на HeKOj тором расстоянии от его оси. Такое устройство позволяет вести обработку

только с определенными параметрами. При переходе на обработку поверхности с другими параметрами необходимо . изменять как число оборотов шпинделя ; и амплитуду его двойных ходов, так и соотношение числа двойных ходов на один оборот шпинделя, чего известное устройство не обеспечивает.

Другим существенные недостатком

10 известного устройства является то, что конструкция элементов регулировки угла наклона косой шайбы позволяет производить быструю установку угла ее наклона на необходимую величину и не

15 имеет .индикацию величины амплитуды двойных ходов шпинделя..Для изменения амплитуды осцилляции в известном устройстве необхоД1 4О сначала остановить привод вращения шпинделя, затем, по20переменно вращая нажимные винты, повернуть и зафиксировать косую шайбу в новом положении. При этом дляjопределения вновь полученной амплитуды осцилляции йлинделя необходимо приме25нить дополнительные средства измерения аепачяны хода.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей, т.е. создание устройства, которое обеспеЗв чивало бы качественную обкатку цилиидрических поверхностей с любьгли пара метрами, имело возможность быстрой переналадки без остановки привода и обладало визуальным контролем за величиной амплитуды двойных ходов шпинделя . I Цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено механизмом привода вращения косой шайбы/ выполненным в виде ролика, неподвижно закрепленного на наружной б.оковой поверх ности приводной втулки, установленной на направлягацей втулке соосно итинделю с возможностью вращения, а косая шайба выполнена в виде кольца, внутри которого установлена с возможностью вргш1ения обойма, причем ролик привода вращения косой шайбы установлен с воз можностью взаимодействия с пазом, выполненньом на внутренней поверхности обоймы. Механизм возвратно-поступательног перемещения шпинделя вьополнен в виде установленной с возможностью вращения на шпинделе тяги с цилиндрическим пазом и сферического пальца, неподвиж но закрепленного на обойме косой шайбы, при этом сферический палец размешен в цилиндрическом пазу тяги с возможностью продольного перемещения. Кроме того, механизм наклона косой шайбы выполнен в виде размещенного в корпусе разьбового валика с указателем величины амплитуды возвратно-поступательног.о перемещения шпинделя, шарнирно связанным с вилкой, установ ленной с возможностью взаимодействия с косой шайбой. На фиг. 1 изображено.шпиндельное устройство, разрез; на фиг. 2 - кинематическая схема устройства; на фиг, 3 - вид А на фиг. 1 (элемент привода вращения косой шайбы); на фиг. 4 - вид В на фиг. 1 (цилиндрический паз со сферическим пальцем); на фиг. 5 разрез В-В на фиг. 1 (установка косой шайбы в корпусе) . Шпиндельное устройство содержит корпус 1, в котгором смонтирована направляющая втулка 2. В направляющей втулке размещен шпиндель 3 с возможностью вращательного и осциллирующего движения. В корпусе 1 головки смо тирована также косая шайба, выполнен ная в виде кольца 4, установленного в корпусе на двух полуосях 5 с возможностью качания.: Внутри кольца с возможностью вращения вокруг своей оси установлена обойма б, причем ось вращения обоймы при горизонтальном положении косой шайбы совпадает с осью шпинделя 3. На внутренней повер ности обоймы 6 симметрично оси ее вр щения выполнен паз 7. Обойма б снабжена приводом ее вращения, вьтолненным в виде ролика 8, взаимодействующего с пазом 7. Ролик 8 закреплен с возможностью вращения вокруг своей оси на наружной боковой поверхности приводной втулки 9, установленной с возможностью вращения на направляющей втулке 2, соосно шпинделю 3, при|Чем ось ролика 8 пересекается с осью шшинделя 3. На торце приводной втулки 9 неподвижно закреплена шестерня 10, связанная через конический вариатор 11 осцилляции и систему зубчатых колес с приводом 12 шпиндельного устройства. Шпиндель 3 связан с косой шайбой посредство механизма, выполненного в виде шарнирной тяги 13, установленной на конце шпинделя 3 с возможностью вращения вокруг оси последнего. Тяга 13 снабжена цилиндрическим пазом 14, ось которого лежит в одной плоскости с осью шпинделя 3 и перцендикулярна ему. Внутри цилиндрического паза 14 шарнирной тяги 13 размещен с возможностью продольного перемещения шаровой наконечник сферического пальца 15,неподвижно закрепленного на обойме 6 косой шайбы. Привод вращения шпинделя выполнен в виде неподвижно закрепленного на том же конце, что и тяга 13, поводка 16,размещенного в пазу дтупицы 17, смонтированной в корпусе с возможностью вращения вокруг оси, совпадающей с осью шпинделя. На ступице 17 закреплено зубчатое колесо 18, связанное через клнический вариатор 19 вращения шпинделя с приводом 12. Косая шайба снабжена механизмом регулирования угла ее наклона. Механизм регулирования включает в себя вилку 20, установленную с возможностью фиксированного в требуемом положении перемещения вдоль резьбового валика 21, образукщего с последней самотормозящую винтовую пару. Вилка 20-снабжена пазом, в котором размещена ось 22, установленная в проушине 23, неподвижно закрепленной на торцовой поверхности кольца 4. Вилка 20 снабжена также указателем 24 величины амплитуды ОСЦИЛЛЯЦИИшпинделя. Напротив указателя на боковой поверхности шпиндельной головки смонтирована шкала 25 амплитуд осцилляции. Резьбовой валик 21 связан через пару конических колес 26 с рукояткой 27 регулировки величины амплитуды осцилляции, смонтированную на наружной боковой поверхности корпуса. Шпиндельное устройство работает следующим образом. От привода 12 вращение передается через конический вариатор 11 и систему зубчатых колес на приводную втулку .9, на которой закреплен ролик 8. Ролик 8, будучи размещенным в пазу 7 обоймы 6, начинает вращать последнюю вокруг ее оси, расположенной под некоторым углом к оси шпинделя, при этом ролик 8 обкатьшается по боковым поверхностям паза 7 обоймы 6. Сферический палец 15, неподвижно закрепленный на обойме 6, будет совершать вращение вместе с последней, при этом центр шарового наконечника сферического пальца 15 будет описывать тра- екторию, наклоненную относительно оси шпинделя 3 на некоторый угол и, сле.довательно, будет.совершать возвратно-поступательные перемещения вдоль оси шпинделя. Поскольку шаровой наконечник пальца 15 размещен внутри цилиндрического паза 14 шарнирной тяги 13, установленной на конце шпинделя 3 с возможностью только вращательное го движения вокруг его оси, шпиндель будет также совершать возвратно-поступательные перемещения в направляющей втулке 2. При этом амплитуда возвратно-поступательных перемещений будет тем больше, чем больше наклон трактррии вращения сферического пальца 15 относительно плоскости, перпендикулярной оси шпинделя. Если траектория будет лежать на этой плоскости, возвратно-поступательные перемещения шпинделю сообщаться не будут. Наклон косой шайбы производится вращением рукоятки 27. Вращение через коническую пару зубчатых колес сообщается резьбовому валику 21, по которому начинает перемещаться вилка 20, удерживаемая от разворота вокруг оси резьбового валика своим хвостовиком, выполненным в виде рискоуказателя 24 и размещенным в пазу корпуса 1. Величина амплитуды осцилляции устанавливается по шкале 25.

Одновременно с осциллиругадим движением шпинделю сообщается и вращение. Вращение шпинделю 3 сообщается от привода 12 через конический вариатор 19 и зубчатое колесо 18, в ступице 17 которого имеется паз, взаимодействующий с поводком 16. Длина поводка 16 выбирается равной или большей максимальной величины осевого перемещения шпинделя. Частота вращения шпинделя, 3 регулируется вариатором 15, а число ходов шпинделя -.вариатором 11.

Данное шпиндельное устройство обладает широкими технологическими возможностями, так как шпиндель совершает вращательное и осциллирующее днижения с независимЕлыи регулировками скорости вращения и числа двойных ходов, что позволяет точно подобрать режим обработки для любых деталей.

ФоЕвдула изобретения

/

1.Шпиндельное устройство, содержащее корпус, устанволенную в нем направляющую втулку, в которой с возможностью вращения и возвратно-поступательного перемещения размещен 1Ш1Индель, косую шайбу, механизм установки угла наклона косой шайбы и механизм возвратнот-поступательного перемещения шпинделя, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, устройство снабжено механизме привода вращения косой шайбы, выполненньм в виде ролика, неподвижно закрепленного на наружной боковой поверхности приводной втулки, установленной на направлякицей втулке соосно с возможностью вр« щения, а косая шайба вьшолнена в виде

5 кольца, внутри которого ycTaHOBj«Ha .с возможностью вращения обойма, причем ролик привода вращения косой шайбы установлен с возможностью взаммодействия с пазом, выполненньм на внут0ренней поверхности обоймы.

2.Устройство по п. 1,отличающееся тем, что механизм возвратно-поступательного перемещения шпинделя выполнен в виде установленной свозможностью вращения, на шпинделе тяги с цилиндрическим пазом и сферического пальца, неподвижно закрепленного на обойме косой шайбы, причем сферический палец размещен в цилиндрическом пазу тяги с возможностью продольного перемещения.

3.Устройство по п. 1, отличающеес я тем, что механизм наклона косой шайбы выполнен в виде размещенного в корпусе резьбового валика с указателем величины амплитуды возвратно-поступательного перемещения шпинделя, шарнирно связанного с вилкой, установленной с возможностью

0 взаимодействия с косой шайбой.

Источники инфОЕмации, принятые во в 1имание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 454989, кл. В 24 В 39/04, 1975. 26 27

Фаг./