Силовая головка

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в сверлильных станках. Целью изобретения является повышение п1 оизводительности обработки и стойкости инструмента . Это достигается за счет того , что при смене инструмента система управления 28 закрывает дроссель 19, клапан 8, при этом полость 7 сообщается с атмосферой. Поршень 6 с. гильзой 16 и шпинделем 2 перемещает-

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 4088394/31-08 (22) 07. 07.86

- (46) 15. 01. 88. Бюл. У 2 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) С.Г.Лакирев и В.П.Пургин (53 ) 621.952-229.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 399313, кл. В 23 В 47/26, 1972.

Тимофеев Ю.В. и др. Агрегатные станки средних и малых размеров. М.:

Ъ

Машиностроение, 1985, с.78, рис.20.

ÄÄSUÄÄ 1366315 А1

1 У 4 В 23 В 47/26 В 23 Я 37/00 (54) СИЛОВАЯ ГОЛОВКА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в сверлильных станках. Целью изобре тения является повышение производительности обработки и стойкости инструмента. Это достигается за счет того что при смене инструмента система управления 28 закрывает дроссель

19, клапан 8, при этом полость 7 сообщается с атмосферой. Поршень 6 с. гильзой 16 и шпинделем 2 перемещает

13663 ся вправо, инструмент 33 в шпинделе

2 удерживается пружиной 14. В конце хода шпинделя 2 гильза 16 упирается .в кольцо 35, при этом нажимная втулка 12, сжимая пружину 14, упирается в торец гильзы 16, а штифты 13 под действием центробежных сил расходятся, освобождая инструмент 33. При об15 работке с промежуточными выводами инструмента системой управления 28 дроссель 19 и клапаны 8 и 10 перекрываются, а клапан 24 открывается ° Под действием давления в полости 23 гильза 16 перемещается до упора в торец кольна 35. 1 э и. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в сверлильных станках.

Целью изобретения является повышение производительности обработки и стойкости инструмента.

Указанная цель достигается благодаря тому, что автоматизируется смена инструмента, промежуточные его вы- 10 воды для удаления стружки и повышается стабильность подачи.

На чертеже представлена схема силовой головки.

Силовая головка состоит из полого 1г корпуса 1 с установленным в нем шпинделем 2, который соединен со шкивом 3 привода вращения. Передняя часть полости корпуса 1, ограниченная вставкой 4, жестко скрепленной с корпусом 1 и крышкой 5, образует силовой цилиндр двухстороннего действия. Площадь поршня 6 цилиндра со стороны полости 7, соединенной с клапаном 8, обеспечивающим прямой 25 ход шпинделя 2 головки, превышает его площадь со стороны полости 9, связанной с клапаном 10. В поршне 6 установлена опора качения 11, скрепленная с подпружиненной втулкой 12, 30 установленной с возможностью ограниченных осевых перемещений относительно шпинделя 2. Коническая часть втулки 12 взаимодействует с коническими частями зажимных штифтов 13, а на ее противоположную торцовую поверхность воздействует пружина 14, второй торец которой опирается на выступ шпинделя 2. Штифты 13 установлены в радиальных каналах у передне- 40 го торца полого шпинделя 2, в противоположной части которого устайовлена другая опора 15. Наружное кольцо опоры 15 закреплено в ступенчатой гильзе 16, передняя часть которой сопряжена с поршнем 6 силового цилиндра с возможностью ограниченных осевых перемещений относительно его.

Выступ гильзы 16 в зоне установки опоры 15 оперт на торцовую поверхность поршня 17, ступенчатая поверхность которого со средней частью гильзы 16 и ступенчатой поверхностью вставки 4 в задней части полости корпуса головки, а также самим корпусом

1 образует двухполостной цилиндр одностороннего действия. Одна из полостей этого цилиндра, например полость 18., сообщается через дроссель подачи 19 с баком 20, а вторая полость, например 21, — с клапаном 22, обеспечивающим отвод шпинделя 2 в исходное положение, Вставка 4 выполнена с внутренней ступенчатой по-. лостью, образующей с уступом гильзы

l6 дополнительный цилиндр одностороннего действия, полость 23 которого соединена с клапаном 24, обеспечивающим ускоренный отвод шпинделя

2 головки, На задней крышке 25 корпуса головки установлен датчик 26. угловых перемещений шпинделя 2, связанный с дросселем подачи 19 и приводом вращения 27 посредством системы управления 28.

В крышке 5 головки установлен датчик осевых перемещений 29, соединенный с системой управления 28.

Клапана 22 и 24 непосредственно связаны с источником питания 30, а

8 и 10 сообщаются с ним через регуляторы давления 31 и 32.

Управление всеми клапанами осуществляется системой 28. з 136631

Силовая головка работает следующим образом.

Предположим, что шпиндель 2 головки перед ее включением находится в конце рабочего хода, как показано на чертеже, в шпинделе установлен инструмент 33, на клапана управления .

8, 10, 22 и 24 подается сжатый воздух, а полость 18 упорного цилиндра и бак 20 заполнены жидкостью, например маслом.

При включении головки системой управления 28 подается команда на включение привода вращения 27, за- 15 данная частота вращения шпинделя 2 регистрируется датчиком 26 и автоматически поддерживается системой управления 28. С системы управления подается сигнал на открытие дросселя 20

19 и клапана 22. При поступлении сжатого воздуха в полость 21 давление в ней увеличивается, поршень 17 перемещается до упора в торец кольца 34, за счет толщины которого устанавлива- 25 ется длина рабочего хода шпинделя, перемещая при этом гильзу 16 и шпиндель 2. Во время перемещения поршня

17 в полости 18 создается разряжение и жидкость из бака 20 засасывается 30 в эту полость. Полости 7, 9, 23 через клапана 8, 10 и 24 сообщаются с атмосферой.

При обработке детали с системы управления 28 на клапан 8 подается сигнал и полость 7 силового цилиндра заполняется сжатым воздухом, давление которого устанавливается регулятором 32, после чего в полость 9 че- 40 рез регулятор 31 и клапан 10 также подводится сжатый воздух.

Разность давлений в полостях 7 и

9 цилиндра устанавливают такой, чтобы усилие его подачи превышало осе- 45 вую составляющую силы резания, действующую при обработке детали незатупленным инструментом, но было меньше этой составляющей при затуплении инструмента выше нормативного. 50

Тянущее усилие поршня 6 через опору 11 передается на втулку 12, коническая часть которой воздействует на штифты 13, которые зажимают инструмент 33, а также передают тянущее усилие на шпиндель 2.

Опора 15 препятствует осевым перемещениям шпинделя 2, при растяжении шпинделя 2 происходит выборка осевых

4 зазоров в элементах, обеспечивающих подачу шпинделя головки.

После растягивающего нагружения шпинделя 2 система управления 28 открывает дроссель 19 на величину, пропорциональную подаче на оборот инструмента и частоте вращения шпинделя.

При открытии дросселя 19 жидкость из полости 18 вытесняется перемещением поршня 17 в бак 20, обеспечивая этим подачу шпинделя 2.

Осевое положение шпинделя 2 и скорость его изменения регистрируются датчиком 29, а результаты его измерений передаются в систему управления 28.

При затуплении или поломке инструмента 33 осевая составляющая силы резания возрастает, что приводит к уменьшению величины подачи. Снижение скорости перемещения шпинделя 2 регистрируется датчиком 29, по сигналу ,которого система управления 28 перекрывает дроссель 19, а клапан 8 закрывается, сообщая полость 7 с атмосферой, Под действием давления в полости 9 поршень 6 совместно с гильзой

16 и шпинделем 2 перемещаются в направлении задней крышки 25. При этом инструмент 33 в шпинделе 2 удерживается за счет воздействия пружины 14 на втулку 12, В конце хода задний торец шпинделя 2 выводится из головки, а задняя торцовая поверхность гильзы 16 упирается в кольцо 35,длиной которого устанавливается величина хода шпинделя 2 на замену инструмента 33. После соприкосновения гильзы 16 с кольцом 35 поршень продолжает перемещаться до контакта выступа в его центральном отверстии с передним торцом гильзы 16,перемещая втулку 12 относительно шпинделя и сжимая пружину 14. Штифты 13 под действием центробежных сил расходятся и освобождают инструмент 33.

После замены инструмента клапан

10 перекрывают, а полость 9 сообщают с атмосферой, при этом пружина 14 смещает втулку 12 и штифты 13 фиксируют инструмент 33. По команде с системы управления осевой упор отводится, а клапан 8 открывается. Сжатый воздух поступает в полость 7 и перемещает шпиндель 2 в положение, соответствующее его расположению при поступлении команды ход на замену инструмента". Осевые перемеще1366315

20

1. Силовая головка, в отверстии корпуса которой на опорах качения

Составитель В,Панфилов

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Горват

Тираж 879 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 6733/13

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная, 4 ния шпинделя 2 прекращаются после упора торца выступа гильзы 16 в поршень 17. Клапан 10 открывают, полость 9 заполняют сжатым воздухом, затем открывают дроссель 19 и продолжают обработку деталей.

В случае необходимости промежуточных выводов инструмента, например для выброса стружки из канавок инструмента, длина которых меньше длины обрабатываемого отверстия, системой управления 28 при определенных положениях шпинделя 2 дроссель 19 и клапаны 8 и 10 перекрываются, давление в полостях 7 и 9 сбрасывается, а клапан 24 открывается. Давлением сжатого воздуха в полости 23 гильзу 16 перемещают до упора в торец кольца

35. После возврата шпинделя в рабочее положение открывают клапан 10 и дроссель 18.

При достижении шпинделем конечного заданного положения с датчика 29 в систему управления 28 поступает сигнал, по которому шпиндель головки возвращается в исходное положение.

Для дополнительного отвода шпинделя за исходное положение, например, при осмотре инструмента 33 открывают клапан 24, заполняя полость 23 сжатым воздухом. При подаче команды на обработку детали клапан 24 перекрывается и полость 23 сообщается с атмосферой.

Шпиндель 2 ускоренно перемещается до исходного положения, после чего головка работает по ранее описанной последовательности.

Крайние и исходное положения шпинделя головки регистрируются датчи1 ком 29.

Формула из обр ет ения установлен шпиндель с механизмом зажима инструмента и цилиндровым приводом подачи, о т-л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности обработки и стойкости инструмента, головка снабжена подпружиненной втулкой с внутренней конической поверхностью, ступенчатой

10.гильзой, вставкой и крышкой, а привод выполнен в виде двух цилиндров, один из которых — одностороннего действия, а другой образован корпусом головки и вставкой, причем рабочая площадь этого цилиндра со стороны вставки превышает аналогичную площадь со стороны крышки и в его поршне размещена одна иэ опор шпинделя, внутреннее кольцо которой установлено на подпружиненной втулке, размещенной на шпинделе с воэможностью осевого перемещения относительно последнего, при этом механизм зажима инструмента выполнен в виде штифтов, радиально установленных s отверстиях, которые выполнены в шпинделе с возможностью взаимодействия с конической поверхностью втулки, а вторая опора шпинделя размещена в ступенчатой гильзе, которая установлена во вставке и в поршне цилиндра одностороннего действия, рабочие полости которого образованы вставкой и поршнем и предназначены для связи с дросселем рабочей подачи и магистралью отвода шпинделя в исходное положение.

2, Головка по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью обеспечения ускоренных промежуточных отводов.шпинделя, вставка выполнена с внутренней ступенчатой полостью,образующей с уступом гильзы в средней ее части дополнительный цилиндр одностороннего действия.