Токарный автомат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

g(59 8 23 B 7 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 1486040/25-08 (22) 12.10.70 .(46) 30.06.83. Бюл.Р24 (72) Л.Н. Грачев и М.Д. Оэеранский (71) Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (53) 621.941.236(088.8) (54)(57) 1. ТОКАРНЫИ АВТОМАТ с подвижной шпиндельной бабкой, несущей шпиндель и имеющий кулачковый привод ее перемещения,и механиэмомзажима. патрона, отличающийся тем, что, с целью повышения жесткости и виброустойчивости автомата, шпиндельная бабка выполнена в виде призматического ползуна, имеющего несколько направляющих поверхностей, симметрично расположенных относительно оси шпинделя и взаимодействующих через тела качения с соответствующими направляющими поверхностями, выполненными на станине и в охватывающей бабку крышке, таким образом, что точка приложения силы резания постоянно находится внутри:замкнутого контура, образованного направлякшими поверхностями.

„„SU„„352711 А

2. Автомат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения инерционности привода поступательного перемещения шпиндельной бабки в нем имеется качающийся силовой цилиндр, через систему рычагов воз-, действующий на толкатель шпиндельной бабки для обеспечения постоянного .

Ъ поджима последнего к кривой управляющего кулачка.

3. Автомат по пц. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения силы зажима и сохранения зажима обрабатываемой детали в пат роне при перемещении шпиндельной бабки, механизм зажима патрона выполнен в виде силового цилиндра, 9 кинематически связанного с патроном, при этом плавающие рычажки, являющие ся одним иэ составных элементов указанной кинематической цепи, выполне- % ны так, что их нажимные концы, находившиеся в момент зажима внутри цилиндрического отверстия нажимной му4 ты, остаются сведенными внутри цилиндрического отверстия того же диаметра на всей длине перемещения шпиндельной бабки.

352711

Изобретение относится к станкатроению, в частности к токарным патронным автоматам для точной чистовой обработки деталей типа колец и дисков, Известны токарные автоматы с подвижной шпиндельной бабкой, несущей шпиндель и имеющей кулачковый привод ее перемещения, и механизмом зажима патрона.

Нежесткая конструкция направляющих подвижной шпиндельной бабки, которые выполнены в виде крестовой роликовой цепи.с короткими роликами и расположены в плоскости, удаленной от оси шпинделя, является при- i5 чиной низкой виброустойчивости автомата.

Точка приложения действующей силы резания консольно расположена относительно направляющих. Вследствие 20 этого происхоцит потеря устойчивости процесса резания и возникают недопустимые вибрации.

Это особенно нежелательно при чистовой обработке широкими фасонными 25 резцами, из-за чего значительно ограничиваются возможности автомата и снижается его производительность.

Предлагаемый автомат отличается от известных тем, что шпиндельная баб-. ка выполнена в виде призматического ползуна, имеющего несколько направляющих поверхностей, симметрично расположенных относительно оси шпинделя и взаимодействующих через тела качения 35 с соответствующими направляющими поверхностями, выполненными на станине и в охватывающей бабку крышке, таким образом, что точка приложения силы резания постоянно находится внутри 40 замкнутого контура, образованного направляющими поверхностями. При э oM действие составляющих сил резания р и Р таково, что не создается опрокидывающих моментов относитель- 45 но профиля направляющих. Это позволяет производить чистовую обработку широкими фасонными резцами и тем самым увеличить производительность автомата.

Для снижения инерционности привода поступательного перемещения шпикдельной бабки в нем имеется качающийся силовой цилиндр, через систему рычагов взаимодействующчй на толкатель шпиндельной бабки для обеспечения постоянного поджима последнего к кривой управляющего кулачка.

С целью увеличения силы зажима и сохранения зажима обрабатываемой детали в патроне при перемещении шпиндельной бабки, механизм зажима 60 патрона выполнен в виде силового цилиндра, кинематически связанного с патроном.

При этом плаваюцие рычажки, являющиеся одним из составляюцих элементов укаэанной кинематической цепи, выполнен так, что их нажимные онцы, находившиеся в момент зажима внутри цилиндрического отверстия нажимной муфты, остаются сведенными внутри цилиндрического отверстия того же диаметра на всей длине перемещения шпиндельной бабки.

На фиг.1 — изображен предлагаемый автомат, общий вид, на фиг.2 — кинематическая схема автомата.

Автомат содержит основание 1, станину 2, подвижную шпиндельную бабку

3 и вертикальный суппорт 4. Шпиндельная бабка и суппорт перемещаются по направляющим роликам 5 и 6 качения соответственно. шпиндельная бабка выполнена в виде призматического ползуна с четырьмя закаленными до высокой твердости направляющими плоскостями, симметрично расположенными относительно оси шпинделя 7, по которым с предварительным натягом перекатываются (при перемещении шпиндельной бабки) в два ряда ролики 5. Натяг в направляющих осуществляется за счет прижима крышки 8 к станине после соответствующей подшлифовки планок 9.

При таком исполнении направляющих шпиндельной бабки точка приложения силы резания к обрабатываемой детали

10 от резца 11 всегда (при любых схемах резания) находится внутри замкнутого контура, образованного направляюцими, а действие касательной и радиальной составляющих силы резания г и Р при этом таково, что не создается опрокидывающих моментов относительно профиля направляющих. Это обеспечивает высокую жесткость подвижной шпиндельной бабки и высокую виброустойчивость автомата.

B основании автомата размещается привод вращения шпинделя (см.фиг.2) состояций из электродвигателя 12, клиноременной передачи (шкивы 13,14 и клиновые ремни 15), плоскозубчатой ременной передачи (шкивы 16,17 и ремень 18) и подвижной упругой муфты 19, передающей вращение непосредственно на шпиндель7. Там же размешен привод вращения кулачковых распределительных валов 20 и 21, состояций из электродвигателя ?2, червяка

23, червячного колеса 24, двух пар шестерен — постоянной пары 25,26 и сменной пары 27,28, подвижной двухсторонней кулачковой муфты 29 и пневматического цилиндра 30 для переключения муфты.

Передаточное отношение постоянной зубчатой пары 25,26 таково„ что ее вклю ение позволяет быстрее (в 11 раз) вращать валы 20 и 21 на участках холостых ходов цикла по сравнению с их рабочим вращением, устанавливаемым=сменной зубчатой парой 27

352711 и 28, что значительно снижает вспомогательное время цикла, а следовательно, повышает производительность автомата. Оба вала 20 и 21 связаны между собой зубчатой передачей 31-34 с общим передаточным отношением

3 =1:1. На распределительных валах закрепляются сменные кулачки 35-38.

При помощи кулачка 35 через рычагтолкатель 39 и тягу 40 осуществляется перемещение шпиндельной бабки. 10

Прижим толкателя 39 к профилю кулачка 35 производится от пневматического цилиндра 41 через двуплечий рычаг 42. Прижим толкателя к кривой кулачка посредством пневматического цилиндра позволяет снизить вес и инерцию движущихся масс элементов привода перемещения шпиндельной бабки и тем самым повысить равномерность ее перемещения.

От кулачка 36 через толкатель 43 производится перемещение суппорта 4.

Кулачки 37 и 38, закрепленные на втором валу 21, служат для привода . загрузочно-разгрузочного устройства (на схеме оно не показано). Введение второго распределительного вала, позволяющего осуществить жесткий механический привод загрузочно-разгрузоч.ного устройства, обеспечивает надежную работу последнего.

Привод механизма зажима осуществляется от неподвижно закрепленного на станке 2 пневматического циЛиндра

44, шток 45 которого через усиливающий рычаг 46, нажимную муфту 47, два плавающих рычажка 48, упор 49 ьг тягу 50 воздействует на цангу 51 патрона. Зажим цанги производится при перемещении муфты 47 вправо, при этом рычажки 48, поворачиваясь, через упор 49 перемещают тягу 50 влево.

Такая конструкция позволяет развивать большие усилия зажима и при этом избежать возникновения недопустимых вибраций шпинделя, как в случае применения вращаквцегося пневматического цилиндра, когда консольный вылет от места крепления цилиндра на шпинделе до опоры (при наличии подвижной шпиндельной бабки) увеличивается дополнительно на величину хода шпиндельной бабки и достигает больших величин. Благодаря такой конструкции механизма зажима также обеспечивается сохранение зажима патрона при рабочих перемещениях шпиндельной бабки и при падении давления в воздушной сети, так как в зажатом положении правые концы рычажков 48 находятся внутри цилиндрического отверстия шкива 17, а раэжим цанги может произойти только при принудительном сдвиге муфты 47 влево, освобождающем рычажки 48.

В случае несрабатывания механизма зажима (отсутствие давления воздуха) перемещение шпиндельной бабки невозможно, так как при .этом правые концы рычажков 48 расходятся в стороны и упираются в торец шкива 17, препятствуя ее движению вправо.

352711

Фиг.2

Редактор Е.Месронова Техред A.Áàáèíåö Корректор И. Ватрушкина

Заказ 6690/4 Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4