Шпиндельная бабка многооперационного станка

 

Союз Советскин

Социапистическин

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()933290 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 23. 01. 79 (21) 2717512/25-08 (51) M Кл. с присоединением заявки J%—

В 23 В 47/00

3Ъауйарстмнный кюмнтет (23) Приоритет (53) УД K 62 1. 952 . ,5-229 (088.8) ао делам нзю4ретеннй н открытнй

Опубликовано 07.06.82. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 07.06.82 (72) Авторы изобретения

Г.А. Васильченко, Л. И.Алексеев и В.А. Нефедов

I (l

6 ( (7I ) Заявитель (54) ШПИНДЕЛЬНАЯ 6А6КА МНОГООПЕРАЦИОННОГО

СТАНКА Изобретение относится к области станкостроения, в частности к многоI операционным металлорежущим станкам с автоматической сменой инструмента и предназначается для использования при обработке отверстий с фасонным профилем. е

Известны шпиндельные головки, снабженные соответствующими реэьбовыми головками, несущими расточные и подреэные резцы. В шпиндельной головке предусмотрено устройство для радиального перемещения резцов во вращающейся резцовой головке, выполненное в виде центральной тяги, связанной со штоком резцовой головки при помощи реэьбового или штифтового неразъемных соединений, а с приводом подачи посредством сдвоенных шарикоподшипников (1 3.

Шарикоподшипники, вращаясь со скорост ью вращения шпинделя, должны иметь высокую осевую жесткость и долговечность, обеспечивая безлюфтовое перемещение тяги, но так как в устройстве не предусмотрена автоматическая .компенсация износа сдвоенных шарикоподшипников, это приводит к потере точности перемещения резцов.

Кроме того, устройство не имеет механизированного зажима головки, что не позволяет применять его в станках с автоматической сменой инструмента, 10 работающих от программного управления.

Наиболее близким к изобретению иэ известных является механизм фиксации инструментальной оправки с радиальным суппортом в шпинделе станка, в

)5 котором содержится механизм закрепления инструментальной оправки в шпинделе, а также механизм радиальной подачи инструмента, включающий

20 связанную с дополнительным приводом штангу. Наружный корпус инструментальной оправки закреплен в полом шпинделе, а подвижной в осевом направлении шток своим хвостовико а"

933290 креплен в расточном шпинделе, установленном внутри полого шпинделя, имеющем осевое перемещение, и тем самым выполняющим роль управляющей штанги. 5

Такая конструкция позволяет автоматизировать крепление инструментальной оправки в шпинделе и использовать устройство в станках с программным управлением с зажимом и отжимом о инструмента и с автоматической сменой инструмента (2).

Недостатком устройства является то, что в механизме много переходных базовых элементов, что делает механизм сложным и снижает надежность работы. 1(роме того, корпус инструментальной оправки базируют при соотношении небольшой длины конуса к большому диаметру, что снижает жесткость установки и точность базирования, а увеличение длины посадочного конуса увеличивает габариты устрой"ства.

Целью изобретения является повышение точности, долговечности и надежности работы устройства.

Эта цель достигается тем, что шпиндельная бабка снабжена толкателем, установленным внутри штанги, которая выполнена полой с возможностью во з врат но-поступательного перемещения, Толкатель выполнен подпружиненным относительно штанги и соединен с ней посредством шпоночного соединения.

Толкатель взаимодействует с хвостовиком штока, который установлен в инструментальной оправке.

На фиг.1 изображена шпиндельная бабка, продольный разрез; на фиг.2

4В узел фиг.1; на фиг.3 — разрез А-А на фиг. 1.

В корпусе шпиндельной бабки 1 установлен шпиндель 2 с приводом глав- . ного движения 3. В корпусе шпинделя 4

2 крепится инструментальная оправка

4, на хвостовике которой выполнен наружный зубчатый венец. Внутри оправ. ки встроены радиальный суппорт 5 со штоком 6, на одном конце которого выполнен наружный зубчатый венец, а другой конец выполнен в виде клина, который взаимодействует с подвижными элементами радиального суппорта g

Внутри шпинделя 2 встроена тяга 7, один конец которой выполнен. в виде внутреннего зубчатого венца, взаимо,действующего с наружным зубчатым венцом инструментальной оправки 4, а другой конец кинематически связан с при водом 8.

В корпусе шпинделя 2 закреплен направляющий штырь 9, взаимодействующий с фигурным пазом тяги 7. Внутри тяги 7 на скользящей шпонке 10 встроена штанга 11, на одном конце которой выполнен внутренний зубчатый венец, взаимодействующий с наружным зубчатым венцом хвостовика штока б, а другой конец связан через упорный шарикоподшипник !2 с поршнем 13 гидроцилиндра 14, закрепленного на каретке 15, установленной на направляющих 16 с возможностью осевого перемещения от привода 17. Внутри штанги

11 установлен толкатель 18, который одним концом через жестко закрепленные на нем сухари 19, втулку 20 и шарикоподшипники 21 и 22 жестко связан в.осевом направлении с кареткой

1g, а другим концом контактирует с торцом штока Ь. штанга 11 подпружинена в осевом направлении относительно толкателя 18 пружиной 23.

Устройство работает следующим образом.

В отжатом положении" перед установкой плансуппортной оправки 4 в корпусе шпинделя 2 каретка 15 с толкателем 18 и приводом 1 / установлены в крайнее нижнее положение. Давление в гидроцилиндре 14 отсутствует, а штанга 11 и поршень 13 под действием пружины 23 смещены в крайнее нижнее положение. Тяга 7 с приводом 8 также установлены в крайнее нижнее положение. При установке оправки 4 в шпиндель 2 зубья зубчатых венцов на хвостовике оправки 4 и на хвостовике штока б входят во впадины соответствующих им внутренних зубчатых венцов тяги 7 и штанги 11, а между взаимодействующими торцами зубчатых венцов образованы зазоры.

При закреплении плансуппорной оправки 4 в шпинделе 2 тяга 7 от привода 8 перемещается вдоль оси шпинделя 2, при этом направляющий штырь 9 скользит по фи гурному пазу тяги 7, поворачивая ее вокруг своей оси на угол,30, и торцы зубьев внутреннего зубчатого венца тяги 7 становятся против торцов наружного зубчатого венца хвостовика оправки.

Одновременно поворачивается вокруг своей оси штанга 11, связанная с тягой 7 шпонкой 10, и торцы зубьев

9332

Формула изобретения

5 внутреннего венца штанги 11 становятся против торцов зубьев наружного зубчатого венца штока 6. После разворота направляющий штырь 9 попадает в прямолинейный участок фигурного паза тяги 7 и при дальнейшем осевом перемещении тяги 7 происходит затяжка оправки 4 шпинделем 2, т.е. выбираются люфты в соединениях зубчатых венцов и подшипниках. Подает- 10 ся давление в гидроцилиндр 14, и поршень 13 через упорный шарикоподшипник 12 смещает штангу 11, торцы зубьев внутреннего зубчатого венца ,которой, соприкасаясь с торцами 15 зубьев наружного зубчатого венца штока 6, подтягивают последний до соприкосновения его торцом с толкателем 18, связанным жестко в осевом направлении с кареткой 15, и полнос- щ тью выбираются люфты в соединении зубчатых венцов. Привод 17 перемещает каретку 15 и через жестко закрепленный на ней толкатель 18 режу щий инструмент, получая радиальное

:перемещение, устанавливается в исходное рабочее положение.

Включается привод рабочего движеI ния 3 и в зависимости от заданной программы обработки от привода 17 в процессе обработки режущий инструмент получает то или иное перемещение. По окончании обработки приводом 17 каретка

16 возвращается в исходное, крайнее нижнее положение, давление в гидро35 цилиндре снимается, и штанга 11 возвращается в крайнее нижнее положение,, образуя зазор между торцовыми поверхностями зубчатых венцов штанги 11 и штока 6. Приводом 8 дается осевое перемещение тяге 7, между торцовыми поверхностями зубчатых венцов инструментальной оправки 4 и тяги 7 образуется зазор, направляющий штырь 9 попадает в фигурный паз тяги 7, поворачивая ее в исходное положение. шпонкой 10 штанга 11 поворачивается в исходное положение. Зубья оправки 4 и зубья штока оправки встают против впадин соответствующих им зубьев тяги 7 и штанги I 1, и подается ко- Ю манда на смену инструментальной оправки.

90 6

П редла г аемое у строй ст во поз воляе т повысить точность обработки отверстий со сложным профилем за счет повышения жесткости устройства, достигаемого путем выборки люфтов в стыках торцовых поверхностей зубчатых венцов и в упорных шарикоподшипниках. Это позволило создать предварительное силовое нагружение элементов управления и уменьшить в несколько раз упругие деформации в стыках во время обработки.

Кроме того, устройство выполнено. в основном из деталей простой конфигурации, не требующих особо точного изготовления и передающих только статические осевые нагрузки, что повышает надежность и увеличивает долговечность работы.

Шпиндельная бабка многооперационного станка, содержащая механизм закрепления инструментальной оправки в шпинделе и механизм радиальной подачи инструмента, включающий штангу, установленную с возможностью осеBoro перемещения и взаимодействующую с хвостовиком штока, связанного с радиальным суппортом, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности, долговечности и надежности ее в работе, шпиндельная бабка снабжена толкателем, установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения внутри штанги, которая выполнена полой, и взаимодействующим с хвостовиком штока, причем толкатель подпружинен относительно штанги и соединен с ней посредством шпоночного соединения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бромберг Б.M. и др. Алмаэнорасточные станки. M., "Иашиностроение", 1965 ° с ° 54 55, 82-83,фиг.21, 38.

2. Авторское свидетельство СССР

h 348301, кл. В 23 В 47/00, 1971 (прототип).

Составитель Г. Никогосова

Редактор Л.Утехина Техред Л. Ач корректор А.йзятко

Заказ 4020/15 Тираж 1153 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж-35> Раушская наб., д ° 1/5

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