Автомат для вышлифовки винтовых поверхностей и заточки зубьев на цилиндрической поверхности и торце концевого инструмента

 

1.АВТОМАТ ДЛЯ ВЬШШИФОВКИ ВИНТОШХ ПОВЕРХНОСТЕЙ И ЗАТОЧКИ ЗУБЬЕВ НА ЦШШНДРИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ И ТОРЦЕ КОНЦЕВОГО ИНСТРУМЕНТА, иа станиие которого установлены механизм загрузкиi включающий руку, бабка из делия иа ее направляющих, снабженная датчиком положения заточки торцовых зубьев, несущая в поворотном блоке механизмы зажима и связанная через механизм спиралеобразоваиия с приводом, щлифовальная бабка канавочного круга, помещенная иа основании и оснащенная прибором правки канавочного круга, включающим копир, взаимодействующий с копирным роликом , выполненным в виде конуса с прямолинейной образующей и размещенным с возможностью установочного перемещения на направляющей в приборе правки канавочного круга, снабженные механизмами перемещения шлифовальных кругов щлифовальная бабка спиночного круга и заточная бабка для торцовых зубьев, несущая рабочий орган, смонтированный в каретке, помещенной на направляющей, при этом каждый механизм зажима оснащен зубчатым колесом, установленным с возможностью взаимодействия с шестерней механизма спиралеобразования , а щлифовальная бабка канавочного круга содержит механизмы настройки глубины шлифования, подъема сердцевины, подачи прибора правки на врезание и перемещения канавочного круга в виде винтовых пар с приводом, отлич ающийся тем, что, с целью повыщеиия производительности , качества обработки и расширения технологических возможностей , основание шлифовальной бабки канавочного круга выполнено в виде портала, в проеме которого размещена (/) шлифовальная бабка спиночного круга; при этом датчик размещен на станине с возможностью взаимодействия с введенным в автомат упором, закрепленным на бабке изделия, привод которой выполнен реверсивным, а механизм спиралеообразоваиия снабжен ходовым винтом с гайкой, гитарой сменных колес и связанными с приводом бабки изделия червяками, причем наружная поверхность гайки и ведущие валы гитары снабжены зубчатыми червячными венцами, установленными с возможностью взаимодействия с червяками , а ведомый вал гитары связан с механизмами зажима через введенный в автомат механизм деления, при этом каретка заточной бабки для торцовых зубьев снабжена дополнительной направляющей, расположенной перпендикулярно основной, а копирный ролик установлен так, что его образующая оппозитно расположенная каЬавочному кругу, параллельна направляющей прибора правки, при этом.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

О 3 °

РЕСГЪБЛИН () 9) (! )1 (51)4В 24 В 3 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "-"

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3700692/25-08 (22) 15.02.84 (46) 15,08,85.Бюл. N 30 (72) А.А.Шаров, В.И.Баринов, К.Н. Горелышев, К. B.Ñåäîâà,Å.М.Селищев и Л.П.Дроздова (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро металлорежущего инструмента и оборудования (53) 621 ° 924.8(088.8) (56) Дибнер Л.Г. и др. Заточные автоматы и полуавтоматы. М.:Машиностроение, 1978, с.254-259. (54) (57) 1.АВТОМАТ ДЛЯ ВЫШЛИФОВКИ

ВИНТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ И ЗАТОЧКИ ЗУБЬ"

ЕВ НА ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ И

ТОРЦЕ КОНЦЕВОГО ИНСТРУМЕНТА, на станине которого установлены механизм загрузки, включающий руку, бабка из» делия на ее направляющих, снабженная датчиком положения заточки торцовых зубьев, несущая в поворотном блоке механизмы зажима и связанная через механизм спиралеобраэования с приводом, шлифовальная бабка канавочного круга, помещенная на основании и оснащенная прибором правки канавочного круга, включающим копир, взаимодействующий с копирным роликом, выполненным в виде конуса с прямолинейной образующей и размещенным с воэможностью установочного перемещения на направляющей в приборе правки канавочного круга, снабженные механизмами перемещения шлифовальных кругов шлифовальная бабка спиночного круга и эаточная бабка для торцовых зубьев, несущая рабочий орган, смон" тированный в каретке, помещенной на направляющей, при этом каждый меха" низм зажима оснащен зубчатым колесом, установленным с возможностью взаимодействия с шестерней механизма спиранеобразования, а шлифовальная бабка канавочного круга содержит механизмы настройки глубины шлифования, подъема сердцевины, подачи прибора правки на врезание и перемещения канавочного круга в виде винтовых пар с приводом, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, качества обработки и расширения технологических воэможностей, основание шлифовальной бабки канавочного круга выполнено в виде портала, в проеме которого размещена шлифовальная бабка спиночного круга, при этом датчик размещен на станине с возможностью взаимодействия с введенным в автомат упором, закрепленным на бабке изделия, привод которой выполнен реверсивным, а механизм спиралеообразования снабжен ходовым винтом с гайкой, гитарой сменных колес и связанными с приводом бабки изделия червяками, причем наружная поверхность гайки и ведущие валы гитары снабжены эубчатымн червячными венцами, установленными с возможностью взаимодействия с червяками, а ведомый вал гитары связан с механизмами зажима через введенный в автомат механизм деления, при этом каретка заточной бабки для торцовых зубьев снабжена дополнительной направляющей, расположенной перпендикулярно основной, а копирный ролик установлен так, что его образующая оппозитно расположенная канавочному кругу, параллельна йаправляющей прибора правки, при этом, 172678

1 на гайках винтовых пар механизмов перемещения шлифовальных кругов выполнены червячные венцы с возможностью взаимодействия с введенными в автомат червяками, связанными с приводами перемещения кругов, выполненными реверсивными, а механизм настройки глубины шлифования шлифовальной бабки канавочного круга выполнен в виде червячной передачи, зубчатый венец которой помещен на гайке винтовой пары механизма подъема сердцевины.

2. Автомат по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей эа счет обеспечения заточки торцовых зубьев как с одной, так и с двумя задними поверхностями, рабочий орган заточной бабки снабжен дополнительным шлифовапьным шпинделем.

3. Автомат по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обеспечения автоматической загрузки заготовок инструмента ступенчатой формы и повышения удобства обслуживания, механизм загрузки снабжен барабаном в виде усеченного конуса, по образующим которого выполнены гнезда для размещения заготовок, и охватывающим барабан кольцом, в котором выполнен паз, предназначенный для передачи заготовок в руку, причем ось барабана наклонена так, что основание конуса обращено к стороне обслуживания автомата.

Изобретение относится к станкостроению для инструментального производства и может быть использо.вано при изготовлении сверл, концевых и шпоночных фрез, вышлифовки канавок, спинок, одноплоскостной и двухплоскостной заточек, сверл с правым и левым направляениями винтовой линии канавок, а также вышлифовки канавок, спинок, заточки зубьев на цилиндрической поверхности и торце фрез — концевых и шпоночных.

Цель изобретения — повышение производительности, качества обработки и расширение технологических воэможностей за с ет снабжения станка устройствами, позволяющими выполнять одновременную обработку всех режущих поверхностей концевого инструмента.

На фиг. 1 схематически представлен предлагаемый автомат, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг, 3 - разрез Б"Б на фиг.2; на фиг.4 — вид В на фиг.2; на фиг,5разрез Г-Г на, фиг.2; на фиг.6 — механизм загрузки автомата.

Автомат содержит на станине 1 механизм загрузки 2, руку 3, бабку изделия 4 с направляющими 5, несущую поворотный блок 6 с механизмами эажи ма 7, оснащенными зубчатыми колесами

8 °

Механизмы зажима 7 поворотного блока 6 расположены в позициях загрузки 9, шлифования канавок 10, шлифования спинок 11 и заточки 12, Бабка изделия 4 (фиг.1) через механизм спиралеобразования 13 связана с приводом 14.

Механизм спиралеобразования 13 включает ходовой винт 15, гайку 16, гитару сменных колес 17 и 18, одно из которых 18 размещено на одном иэ ведущих валов 19 или 20, а другое 17на ведомом валу 21. Ведущие валы 19 и 20 и гайка 16 снабжены зубчатыми червячными венцами 22-24, связанными с приводом 14 червяками 25-27, а ведомый вал 21 связан с шестерней 28 механизма спиралеобразования 13 через механизм деления 29. Червяки 25 и 26 имеют разное направление винтовой линии витка.

Механизм деления 29 содержит центральный вал 30 несущий шестерню 28, храповое колесо 31 и делительный диск 32, а также привод деления 33 с храповой собачкой 34, упор 35 для собачки 34 и фиксатор 36, помещенный на зубчатом колесе 37, связанном с з 11726 зубчатым колесом 38, закрепленным на ведомом валу 2! гитары сменных колес

17 и 18 °

На станине 1 (фиг.1! размещены также бабка шлифовальная канавочного круга 39, бабка шлифовальная спиночного круга 40 и бабка заточная для торцовых зубьев 41 (фиг.3).

Бабка шлифовальная канавочного круга 39 фиг.2) включает основание

42, корпус 43, ползун 44, в котором размещен шпиндель 45- с приводом 46 и шлифовальным кругом 47, прибор правки 48, механизм подъема сердцевины, включающий винт 49, гайку 50, зубчатое колесо 51, связанное с при водом 52. В ползуне 44 размещены также механизм подачи прибора правки 48 на врезание, включающий винт

53, гайку 54 с зубчатым червячным 20 венцом 55, червяк 56 с приводом 57, механизм перемещения круга шлифовального (канавочного) 47 для компенсации его износа, включающий винт 58, гайку 59 с зубчатым червячным вен- д цом 60, червяк 61 с приводом 57 и механизм настройки глубины шлифования, включающий зубчатый червячный венец 62, помещенный на гайке 50, и червяк 63 с маховиком 64.

Прибор правки 48 (фиг.4) содержит правящий инструмент 65, помещенный на шпинделе 66 с приводом 67. Гильза 68 шпинделя 66 снабжена пальцем

69 и закреплена с помощью универсаль35 ного шарнира 70 на ползуне 7.1, несущем копир 72 и привод 73 с кулисой

74. На гильзе 68 помещен конический копирный ролик 75 с направляющей 76, причем оппозитная канавочному кругу

47 образующая 77 копирного ролика

75 установлена параллельно направляющей 76.

Бабка шлифовальная спиночного круга 40 (фиг.2) содержит опору 78, 45 корпус 79, в котором размещены шпиндель 80 (фиг.l) с приводом 81 и шлифовальным кругом 82, механизм перемещения шлифовального круга 82 для компенсации его износа, включающий винт 83 (фиг.2) гайку 84 с зубчатым червячным венцом 85, червяк 86 с гидромотором 87.

Бабка заточная для торцовых зубьев 41 (фиг. 3 и 5), содержит са- 55 лазки 88, в которых на направляющих

89 и 90 помещена каретка 91, несущая рабочий орган, включающий шпин78 4 дели 92 и 93 с приводами 94 и 95 и шлифовальными кругами 96 и 97, для правки которых служат правящие инструменты 98 и 99 (фиг.5). В. каретке

91 (фиг.5) размещен механизм перемещения шлифовальных кругов 96 и 97 для компенсации их износа, включающий винт 100, гайку 101 с зубчатым червячным венцом 102, червяк 103 с приводом 104. Бабка заточная для торцовых зубьев 41 содержит рабочий орган, включающий только один шпиндель 92 с приводом 94 и кругом 96 в случае, если на станке затачивают инструмент только с одной задней поверхностью на торце.

Механизм загрузки 2 (фиг.6) включает барабан 105 с гнездами 106, снабженный приводом 107 и кольцом

108 с пазом 109.

На станине 1 помещен поддерживающий люнет 110 (фиг.1 и 2) для заготовок 111 в позиции шлифования канавок 10, в позиции для шлифования спинок ll и в позиции для заточки

12.

Поворотный блок 6 (фиг.1) снабжен фиксатором 112, зубчатым венцом 113, связанным с шестерней }14 привода

115.

На станине 1 размещен также датчик 116 с возможностью взаимодействия с упором 117, закрепленным на бабке изделия 4.

Автомат работает следующим образом.

Работа рассматривается на примере обработки сверл с двухплоскостной заточкой зубьев на торце, I

В механизм загрузки 2 (фиг.2) ук-. ладываются заготовки 111. В случае изготовления инструмента из ступенчатых заготовок или с коническим хвостовиком используется механизм загрузки по фиг.6.

В бабке изделия 4 устанавливаются сменные колеса .17 и 18, причем в зависимости от направления винтовой линии обрабатываемых поверхностей колеса 17 и 18 устанавливают на валы

19 и 21 или 20 и 21. Направления вращения валов 19 и 20 противоположны.

Привод деления 33 настраивают на ход, соответствующий угловому шагу зубьев на изделии (в рассматриваемом случае для сверла угловой шаг 180 ).

В прибор правки 48 устанавливают соответствующий изделию копир 72 и

1172678 установочным перемещением направляющей 76 с копирным роликом 75 настраивают требуемую ширину профиля, эаправлнемого на шлифовальном круге 47.

Включается врашение шлифовального круга 47 от привода 46, вращение правящего инструмента 65 от привода 67 и возвратно-качательное движение кулисы 74 от привода 73. Вследствие 1п контакта с кулисой 74 возвратно-качательное движение относительно шарнира 70 совершают палец 69 и связанные с ним правящий инструмент 65 и копирный ролик 75, при этом взаимодействие ролика 75 и копира 72 придает правящему инструменту 65 траекторию движения, заданную копиром 72, соотношением диаметров. правящего инструмента 65 и ролика 75 и их рас- 2б стояний от шарнира 70.

Правящий инструмент 65 вводится во взаимодействие с кругом 47. Для этого включается привод 57, като; рый вращает гайку 54 через червяч- 25 ную пару 56 и 55, в результате чего прибор правки 48 опускается до возникновения контакта между правящим инструментом 65 и кругом 47.

Одновременно для компенсации износа щ круга 47 при правке от привода 57 вращается гайкой 59 через червячную пару 61 и 60 и ползун 44 вместе с гайкой 59 и шлифовальным кругом 47 опускается. Привод 57 может вращаться в шаговом режиме и непрерывно, соответственно осуществляется подача круга 47 и его отвод при реверсе привода 57.

После получения полного профиля на круге 47 выключаются приводы 73 и 57.

Бабка шлифовальная канавочного круга 39 устанавливается на основании 42 на угол, соответствующий уг- 45 лу наклона винтовой линии обрабатываемых поверхностей, шлифовальный круг 47 вместе с ползуном 44 устанавливают маховиком 64 на глубину шлифования, вращая гайку 50 за венец 62 червяком 63.

Включается вращение шлифоваль" ного круга 82 бабки шлифовальной спиночного круга 40 от привода 81.

Осуществляется правка круга 82, при этом для компенсации износа круга

82 при правке применен привод 81, вращающий гайку 84 относительно винта 83 через червячную пару 86 и

85. Перемещением бабки шлифовальной спиночного круга 40 к заготовке ill помещенной в позиции 11, устанавливают глубину шлифования в этой позиции.

Включается вращение шлифовальных кругов 96 и 97 бабки эаточной для торцовых зубьев 41 от приводов 94 и

95 ° Осуществляется правка кругов 96 и 97 правящими инструментами 98 и

99 при перемещениях каретки 91 по направляющим 89.

При этом для компенсации износа кругов 96 и 97 применен привод 104, вращающий гайку 101 относительно винта 100 через червячную пару 103 и 102.

Перемещением салазок 88 бабка заточная для торцовых зубьев 41 устанавливается в положение, соответствующее расстоянию А (фиг.3) до круга шлифовального 47 вдоль оси эатачиваемой заготовки 111, необходимое для обеспечения правильной заточки торцового зуба.

Датчик 116 устанавливают так, чтобы обеспечить положение бабки иэделия 4 при заточке торцового зуба на заготовке 111, соответствующее съему с вершины заготовки 111 необходимого припуска.

Включается привод 107 (фиг.6); барабан 105 поворачивается на часть оборота и заготовка ill через паэ

109 поступает в руку 3, которая переносит заготовку 111 в позицию загрузки 9 (фиг.2).

Включается вращение привода 14 бабки изделия 4. По кинематической цепи 25-22-18-17-38-37-36-32-28-8 вращение от привода 14 передается механизмам зажима 7, а по цепи 27-24 вращение от привода 14 передается гайке 16 в результате чего бабка изделия 4 получает поступательное перемещение по направляющим 5 и, соответственно,механизмы зажима 7 в позициях 9, 10 11 и 12 получают, кроме вращательного, поступательное движение вместе с бабкой иэделия 4.

В конце хода вперед механизм зажима 7 в позиции загрузки 9 захватывает эа хвостовик заготовку 111, помещенную в руке 3.

Привод 14 реверсируется и бабка изделия 4 возвращается в исходное от1172678

7 веденное положение. При этом механизм зажима 7 выносит заготовку 111 из руки 3 ° Рука 3 уходит из позиции

9 к барабану 105, фиксатор 112(фиг,)) освобождает поворотный блок 6 и привод !15 через зубчатую передачу )14 и 113 поворачивает блок 6 так, что механизм зажима 7 с заготовкой lll поступает из позиции 9 в позицию шлифования канавок 10, после чего блок !0

6 вновь фиксируется.

Включается вращение привода 14 вперед и в позиции !О заготовка 111, совершающая винтовое движение, поступает под шлифовальный круг 47. Идет !5 шлифование первой канавки на заготовке 111, при этом привод 52 фиг.2}по программе поворачивает колесо 51 и винт 49, который, опираясь на гайку

50, изменяет положение ползуна 44 с 20 шлифовальным кругом 47 по высоте и, соответственно, изменяет глубину шлифования в пределах хода, осуществляя подъем сердцевины на сверле от вершины к хвостовику, а в конце канавки 25 выводит круг 47 из контакта с заготовкой lll, привод 14 выключается.

Фиксатор 36 (фиг.l) освобождает делительный диск 32, привод 33 собачкой 34 поворачивает храповое колесо ÇI) .31 на угловой шаг зубьев на изделии (180 для сверла), диск 32 вновь фиксируется, а привод 33 возвращает собачку 34 на упор 35 для исключе.ния контакта собачки 34 и колеса 31 во время работы привода )4.

Привод 14 реверсируется и бабка изделия 4 возвращается в исходное отведенное положение, привод 52 возвращает шлифовальный круг 47 в рабо- 4р чее положение.

Вновь включается вращение привода 14 вперед и в позиции 10 происходит шлифование второй винтовой канавки на заготовке 111. Так как чис- 4)5 ло канавок на сверле равно двум, то циклы шлифования осуществляются два раза, а деление изделия один раэ.

После шлифования двух канавок бабка изделия 4 возвращается в исходное положение ° Фиксатор 112 освобождает поворотный блок 6 и привод )15 через зубчатую передачу 114 и 113 поворачивает блок 6 так, что механизм зажима 7 с заготовкой 1!1 поступает из позиции 10 в позицию шлифования спинок )1, после чего блок 6 вновь фиксируется.

Включается вращение привода 14 вперед и в позиции 1) заготовка 111, совершающая. винтовое движение, поступает под шлифовальный круг 82.

Идет шлифование спинки зуба на цилиндрической поверхности заготовки

lIl, у которой ранее были вьпплифованы канавки в позиции 10.

В конце хода бабки изделия 4 вперед шлифовальный круг 82 выводится из контакта с заготовкой lll привод )4 выключается, фиксатор 36 ос- . вобождает делительный диск 32, привод 33 собачкой 34 поворачивает храповое колесо 31 на угловой шаг зубьев на изделии, диск 32 фиксируется, привод 33 возвращается в исходное положение.

Привод )4 реверсируется и бабка изделия 4 возвращается в исходное отведенное положение, шлифовальный круг 82 подводится в рабочее положение.

Вновь включается вращение привода 14 вперед и в позиции 11 происходит шлифование второй спинки зуба на заготовке 111, после чего бабка изделия 4 останавливается в исходном отведенном положении. . Фиксатор 112 освобождает поворотный блок 6 и привод 115 поворачивает

его так, что механизм 7 с заготовкой ill из позиции )l поступает в позицию заточки )2, после чего блок 6 фиксируется.

Включается вращение привода 14 вперед, в позиции 10 идет шлифование канавки, в позиции 11 идет шлифование спинки, После завершения шлифования одной канавки и одной спинки в позициях

10 и 11 круги 47 и 82 отводятся, при этом в общем случае Ь А {фиг.3) и требуется для обеспечения заточки зубьев на торце с нормальным припуском перемещение бабки изделия 4 в положение определяемое датчиком 116.

В случае, если А установлено больше L, бабка изделия 4 беэ остановки продолжает движение до взаимодействия датчика 116 с упором 117.

Если А (L, то привод 14 реверсируется и бабка изделия 4 возвращается к датчику 116.

Осуществляется перемещение каретки 91 (фиг.5) по направляющим 89.

При этом в позиции заточки 12 круги шлифовальные 96 и 97 поочередно всту9 11726 пают в контакт с заготовкой lll u затачивают на одном торцовом зубе сверла две задние плоскости, каретка

91 останавливается.

Фиксатор 36 освобождает делитель ный диск 32, привод 33 собачкой 34 поворачивает храповое колесо 31 на угловой шаг зубьев на изделии, диск

32 фиксируется, привод 33 возвращается в исходное положение. f0

„Каретка 91 по направляющим 89 перемещается в обратном направлении, круги 96 и 9 7 осуще ствляют заточку двух задних поверхностей на втором торцовом зубе сверла и останавлива- 15 ется в исходном положении.

Бабка изделия 4 возвращается в исходное заднее положение °

В связи с тем, что на заготовках 111 в. позициях 10 и 11, до осу- 20 ществления заточки в позиции 12, было произведено шлифование только одной канавки и спинки, бабка изделия

4 совершает второй .ход вперед и в позициях 10 и 11 происходит шлифова- 25 ние на заготовках lll вторых канавки и спинки, после чего бабка иэде78 10 лия 4 возвращается в исходное заднее положение.

Фиксатор 112 освобождает поворотный блок 6 и привод 115 поворачивает его так, что механизм зажима 7 с заготовкой 111 из позиции 12 поступает в позицию 9, блок 6 фиксируется °

Бабка изделия 4 совершает ход вперед, в позиции 9 обработанная заготовка 111 разжимается и выгружается, в позициях 10 и 11 идет шлифование первых канавки и спинки, после чего в позиции 12 происходит заточка зубьев на торце заготовки 111 и бабка изделия 4 уходит в исходное заднее положение. После этого первого в цикле хода бабки изделия 4 рука 3, вносит в позицию 9 заготовку 111 и при втором ходе она захватывается механизмом зажима 7.

В исходном отведенном положении бабки изделия 4 эта заготовка поворотом блока 6 переносится в позицию шлифования канавок 10. Далее работа автомата повторяется в описанном порядке.

1172678

1172678

1172б78

Г not epnyma

Составитель С.Ласточкин

Редактор О.Тимохина ТехредМ.Гергель Корректор Е.Сирохман

Заказ 4950/12 Тираж 769 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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