Автоматическая револьверная головка

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ()!! 4 В 23 В 29 32 р а.: г

1

В

i ( (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ГССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1175619 (21) 4111140125-08 (22) 11.06.86 (46) 07.05.88. Еюл. 1 - 17 (71) Рязанское специальное конструк— торское бюро станкостроения (72) F..À.Ìàëàõîâ, Г.В.филиппов, Е. П. Целихов и A. В . 1 уле|вов (53) 621.941-229.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство ССГР !

1- 1065096, кл. В 23 В 29/32, 1982.

Авторское свидетельство СГСР

N 1! 75619, кл. В 23 В 29/32, 198 .

„.Я О„„И93538, A 2 (54) АВТОМЛТ1Р1ЕСЕАЛ РЕВОЛЬВЕ! НИ(ГО1011ЕА (57) i)зобретение относится к станкостроению и может найти применение при конструировании автоматических рево:lt.t!E ðíûõ t îëîâoê к станкам с програ. и ым управлеишем. Целью изобретения является сокрацение времени позииилнированил резпедержателя. Выбира. тсл Hattð.tâïå!tè<. вра цения резцедержателя ", для чего например, сохраняеTttt заиепление кулачков полумуфт кoJIåса 27 с ку тачками полумуфты на

1393538 цилиндре 28. Это состояние ки»ематической цепи обеспечивается постоянно выведенным сектором из паза 32 колеса 27. В этом положении в пазу 39 образовано свободное пространство, исt

Изобретение относится к станкострое нию, а име нно к автоматическим револьвер»ым головкам для станков с автоматическим управлением, и является у .онершенстнона»ием изобретения 5 по авт ° сн. !"- 1175619.

Целью изобретения является сокра— щение времени позиционирования резцедержателя.

На фиг. 1 изображена антоматичес10 кая револьверная головка, продольный разрез; »а фиг. 2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг . 4 — разрез В-В на фиг. 1, на фиг.5 — разрез ГГ на фиг.4.

В корпусе 1 револьверной головки установлен резцедержатель 2 с несколькими позициями, имеющий возможность совместного с винтом 3 осевого перемещения и свободного вращения относительно пего. Винт 3 расположен в опоре корпуса и н расточке диска 4, установленного на подшипниках 5 в стакане 6, жестко закрепленном на корпусе 1. Винт 3 имеет воэможность осевого переме1цения относительно диска 4 и совместного вращения с диском 4. На диске 4 выполнены впадины с упорными поверхностями и смещенное относитель30 но оси отверстие. В корпусе 1 размещен зубчатый редуктор 7, передающий вращен««е оТ электродвигателя 8 зубчатому колесу 9, же« тко связанному с гайкой 10, зафиксированной от осевого перемещения подшипниками 11 и вза- 35 имодейстнующей с. винтом 3. В отверстии диска 4 установлен пале«« 12, которы«« поджат пружш«ой 13 к кольцу 14, жестко связанному <- зубчать1м колесом 9. 40

На торце кольца 14 имеется выступ и паз, обра o«I;«нные соответственно

B«IHTO BI>I1I«I 11он е рк! 1 ос 1 ям» В и Д Д И f

На пальце 1. . 1«ме1«1тс я па з и скос с уг45 лом»ак;«о»а, ра»»1гl уг «у 1«дъема винключающее возможность перемещения колеса 27 при перемещении винта 3 при отжиме резцедержателя для обеспечения поворота, который осуществляется через колеса 29, 27, 24 и 22. 5 ил.

2 товых поверхностей В, Г, Д. На торце стакана 6 выполнены паз и профильная поверхность E взаимодействующая с торцевой боковой поверхностью пальца !

2. Упор 15 для диска 4 установлен в качающемся рычаге 16 и подпружинен пружиной 17. Его крайнее левое положение ограничено упором 18. Рычаг 16 имеет возможность качаться на оси 19.

Упор 20 служит для ограничения кача1»««я упора 15 от пружины 21. На резце держателе 2 закреплены два зубчатых колеса: одно из которых 22 с наружным зубчатым венцом, другое 23 с внутренним, с которыми находятся в зацеплении соответственно зубчатые колеса

24 и 25, расположенные на валу 26, причем колесо 24 жестко закреплено на валу, а колесо 25 — с возможностью относительного вращения.

Кроме того, на валу 26 расположено с возможностью вращения и осевого перемещения зубчатое колесо 27 и жестко закрепленный цилиндр 28. Колесо 27 с обоих торцев имеет кулачковые полумуфты, которые при осевом перемещении колеса 27 сцепляются с ответными кулачковыми полумуфтами, расположенными на колесе 25 и цилиндре 28, Зубчатое колесо 27 постоянно находится в зацеплении с зубчатым колесом 29, жестко закрепленным на вин— те 3.

На торце корпуса 1 закреплена полумуфта 30, имеющая торценые зубья, а на резцедержателе 2 закреплена ответная полумуфта 31, взаимодействующая своими зубьями с полумуфтой 30.

Конечные выключатели 32 предварительного останова в заданной позиции (по числу позиций револьверной головки) взаимодействуют с упором 33, связанным кинематически с приводом резцедержателя 2. Конечный выключатель 34 окончательного останова резцедержа538

3 1393 теля в заданной позиции и подачи команды на реверс двигателя 8, взаимодействует с упором 35, а конечный выключатель 36 контроля положения зажи5 ма резцедержателя 2 на корпусе 1 взаимодействует с концом вала 37, жестко связанного с винтом 3.

Зубчатые колеса 29, 27, 24, 22 и

29, 27, 23, 25 образуют кинематичес- 10 кие цепи прямого и обратного вращения ре зцедержателн 2, передаточные числа которых одинаковы и кратны числу позиций. Количество кулачков н полумуфтах одинаково и кратно передаточному числу, что обеспечивает сцепление полумуфт и точное позиционирование в обоих направлениях вращения резцедержателя. На ступицах зубчатых колес 29 и 27 выполнены цилиндрические пазы 38 и 39, н которые введена вилка 40, закрепленная жестко на валу 41. Вал 41 имеет возможность осевого перемещения в стенках корпуса 1.

На валу 41 поноротно, а н осевом 25 направлении неподвюкно, установлено зубчатое колесо 42> на котором закреплен сектор 43. Вилка 40 в пазу

39 колеса 27 с полумуфтами переключения имеет выемку 44, равную ходу переключения полумуфт, в которой размещен сектор 43. Так как сектор 43 закреплен на колесе 42, то он имеет возможность поворота вокруг оси вала 41 и своей частью н виде сектора

35 может быть введен в паз 39 или выведен из него.

Поворот колеса 42 осуществляется от собственного привода, выполненного в виде рейки 45, на которую в осевом направлении воздействуют электромагнит 46 и н обратном направлении пружины 47. Зубчатое колесо 27 в осевом направлении поцпружинено пружиной 48 относительно вала 26, в сторону полумуфты на цилиндре 28, обеспечивая при этом нзаюлодейст— вие (сцепление кулачков) полумуфт на колесе 27 и на цилиндре 28, образуя таким образом постоянно кинематичес- 50 кую цепь прямого вращения резцедержателя 2.

Кинематическая цепь обратного вращения резцедержателя 2 образуется при перемещении в обратном направлении

55 колеса 27 и сцепления при этом другой полумуфты на нем с полумуфтой на нем с полумуфтой на колесе 25.

Р;,бота револьверной головки осуществляется следуюшим образом.

Выбирается направление вращения резцедержателя 2, обеспечивающее наикратчайший угловой путь при смене необходимой позиции с инструментом на резцедержателе 2 в рабочую позицию о (на угол, меньшгпг 180, под углом в

180 напранле гие вращения безразличное).

Для этого, например, сохраняется зацепление кулачков полумуфт на колесе 27 с кулачками полумуфты на цилиндре 28. Это состояние кинематической цепи обеспечггнается постоянно выведенным сектором 43 из паза 39 колеса 7 воздействием пружины 47 на зубчато-реечную передачу, состоящую из рейки 45, колеса 4?, с которым связан сектор 43.

В этом положении в пазу 39 колеса

27 образовано свободное пространство между боковыми поверхностями паза 39 вилки 40, исключающее воздействие пилки 40 на паз 39, исключающее возможность перемещения колеса 27 при осевом перелгещении винта 3 при отжиме резцедержателя 2 для обеспечения поворота.

В этом случае вращение резцедержателя 2 от винта 3 осуществляется через колеса 29, 27, 24 и 22.

При включении электродвигателя 8, напргвгер, по команде от устройства ЧПУ вращение через редуктор 7 передается на зубчатое колесо 9 в гайку 10.

В исход|гогг положении резцедержатель

2 удерживается от поворота зубьями полргуфт 30 и 31. Поэтому винт 3 не имеет возможности вращаться и начинает перемещаться вдоль оси совместно с резггедержателем 2, обеспечивая при этом его отжим от корпуса 1 и олнонременное перемещение вилки 40 с налом 41, колесом 42 и связанным с ним сектором 43. Так как сектор 43 выведен из паза 39, то вилка 40 перемещается в свободном пространстве паза 39 и колесо 27 сохранит свое прежнее положение. Палец 12 в начале цикла смены позиции револьверной голонки находится в пазу стакана 6, закрепленного на корпусе 1, и удерживает диск 4 и, следовательно,вместе с ним винт 3 от вращения. По окончании выхода из зацепления полумуфт 30 и 31 резцедержатель 2 продолжает удерживаться от вращения относи1393538 тельно корпуса 1 пальцем 12 через шлицевое соединение ступицы диска 4 с винтом 3, зубчатые колеса 29 и 27, кулачки полумуфт колеса 27 и цилинд5 ра 28, вал 26, зубчатые колеса 24 и 22. При дальнейшем вращении колеса

9 с кольцом 14 выступ кольца 14 заходит в соответствующий паз пальца 12 и заставляет палец 12 перемещаться вдоль его оси из паза стакана 6 в сторону кольца 14.

B момент выхода пальца 12 из паза стакана 6 диск 4 и, следовательно, винт 3 начинают вращение под действием ранее сжатой пружины 17 через упор 15. Это вращение происходит с ускорением, определяемым профильной поверхнэстью Е, при этом скорость в начальный момент равна нулю, а затем увеличивается по заданному закону и при положении пальца 12 в конце поверхности Е становится равной скорости вращения кольца 14, которое через зацепление своего выступа с пазом пальца 12 захватывает с собой диск 4, начавший уже вращение под действием пружины 17. От диска 4 вращение передается винту 3 и далее через кинематическую цепь реэцедержателя 2. Так как в начале вращения скорости диска 4 и кольца 14 рассогласованы, то благодаря этому скорость осевого перемещения резцедержателя 2 плавно уменьшится до нуля в конце перемещения, а скорость его вращения при пуске плавно возрастет от нуля до номинального значения.Вращение реэцедержателя 2 происходит в выбранном направлении до заданной по40 зиции, определяемой взаимодействием упора 33 с одним иэ конечных выключателей 32 и упора 35 с конечным выключателем 34, причем упор 33 настраивается таким образом, что один иэ

45 конечных выключателей 32 срабатывает в положении резцедержателя 2, точно соответствующем заданной позиции, и сигнал от него запоминается устройством ЧПУ, а упор 35 настраивается таким образом, что при дальнейшем по- 5О вороте резцедержатель 2 перебегает заданную позицию в пределах угла между смежными позициями револьверной головки и останавливается, при этом срабатывает конечный выключатель 34. 55

Расположение упора 15 выбрано таким образом, что при прямом направлении вращения реэпедержателя 2 он отжимается от диска 4 эа счет разнорота вокруг оси 19 рычага 16 и сжатия пружины 21, обеспечивая .тем самым беспрепятственное вращение. Количество и расположение упорных поверхностей на диске 4 определяется числом позиций резцедержателя и передаточ" ным числом кинематической цепи вращения резцедержателя.

После останова резцедержателя 2 упором 35 по конечному выключателю 34 происходит реверс вращения электродвигателя 8 и диск 4 начинает вращаться в обратную сторону. Упорная поверхность диска 4 при этом вращении взаимодействует с упором 15,сжимая при этом пружину 17. Одновременно с этим происходит взаимодействие пальца 12 с поверхностью Е стакана 6 и паза пальца 12 с винтовыми поверхностями В, Г, Д выступа кольца 14, В момент начала сжатия упорной поверхностью диска 4 через упор 15 пружины

17 палец 12 попадает на начало поверхности Е стакана 6 и, ввиду появившейся возможности его осевого смещения в сторону стакана 6 он под действием силы сопротивления пружины 17 и вращающей силы от кольца 14, приложенной через выступ с винтовыми поверхностями В, Г, Д, перемещается в сторону стакана 6, все время находясь в контакте с поверхностью Е. При этом в связи со смещением пальца 12, определяемым профильной поверхностью Е, диск 4 замедляет свое вращение относительно кольца 14, что соответственно вызывает замедление вращения реэцедержателя 2 и плавный его останов на позиции. Уменьшению динамических сил при остановке резцедержателя способствует, кроме того, усилие сжатия пружины 17, взаимодействующей с диском 4 через упор 15. Энергия сжатой пружины 17 используется в следующем цикле смены позиции для ускорения разгона резцедержателя.

В конце хода пальца 12 по поверхности Е палец 12 западает в паз стакана 6, при этом сцепление кольца

14 с пальцем 12 прекращается, Диск 4 и связанный с ним через кинематическую цепь реэцедержатель 2 прекращают свое вращение и фиксируются пазом стакана 6, хотя кольцо 14 продолжает свое вращение. Таким образом резцедержатель 2 револьверной головки ос1393538 тановлен на заданной позиции. Начинается зажим резцедержателя.

В момент начала замедления вращения диска 4 относительно кольца 14

5 возникает постоянно увеличивающееся рассогласование (отставание) скорости вращения винта 3 и гайки 10,вследствие чего резцедержатель 2 начинает плавно перемещаться к корпусу 1 при помощи винта 3. Вместе с винтом 3 перемещается колесо 29, которое своим пазом 38 перемещает вилку 40 в исходное перед началом цикла положение °

При перемещении полумуфты 30 и 31 сцепляются зубья и электродвигатель

8 выключается, например, по реле максимального тока.

Конечный выключатель 36 констатирует зажим и дает команду на следующий цикл.

В случае необходимости противоположного направления вращения резцедержателя необходимо колесо 27 пере- 25 местить влево. В этом случае произойдет сцепление кулачков полумуфт колес 27 и 25 и вращение резцедержателя осуществляется через колеса 29, 27, 25 и 23 в обратном направлении. 30

Для этого по команде от ЧПУ включается электромагнит 46, который своим штырем перемещает рейку 45 вперед.

Перемещаясь, рейка 45 поворачивает колесо 40 и связанный с ним сектор

43, который вводится в паз 39 колеса 27. Этим самым сектором 43 заполняется свободное пространство между вилкой 40 и стенкой паза 39. Все это осуществляется в десятые доли секун- 40 ды (мгноненно)>что практически не сказывается на увеличении цикла работы револьверной головки, снижении, в конечном счете, производительности .обработки на станке.

В этом случае при включении электродвигателя 8 начинается осевое перемещение винта 3 (начинается новый цикл смены позиции) . Вместе с винтом

3 начинает перемещаться вилка 40,которая через сектор 43 за боковую поверхность паза 39 перемещает колесо

27 в сторону колеса 25. При этом движении происходят сцепление кулачКон полумуфт на колесах 27 и 25 и расцепление кулачког. на колесе 27 и на цилиндре 28, подготавливая тем самым кинематическую цепь обратного вращения резцедержателя 2. Цикл сцепления одних кулачков и расцепления других заканчивается в конце. осевого перемещения винта.

Благодаря использованию осевого перемещения винта при отжиме-зажиме резцедержателя 2 на корпусе 1 для цепей переключения кинематических цепей направления вращения реэцедержателя 2, обеспечивающих наикратчайший путь при смене позиции, сокращается время цикла работы головки, что в конечном счете влияет на повьппение производительности обработки на станке, так как время цикла не зависит от времени срабатывания отдельного силового привода в случае применения его для перемещения зубчатого колеса с полумуфтами переключения.

Формулаиэобретения

Автоматическая револьверная головка по авт. св. Р 1175619, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью сокращения времени позиционирования резцедержателя, на ступице начального колеса кинематических цепей, жестко связанного с нинтом, и на ступице колеса с полумуфтами переключения выполнены кольцевые пазы, а головка снабжена установленным в корпусе с возможностью осевого перемещения валом и закрепленными на последнем вилкой, расположенной в указанных пазах, и поноротным от собственного привода колесом с сектором, предназначенным для взаимодействия с пазом колеса с полумуфтами переключения, причем последнее подпружинено в сторону движения винта при зажиме реэцедержателя, а на вилке выполнена выемка для размещения сектора.

1393538

17 Л

16 8 фи8. 2

Б-Б

1.7 ф

В

1 Д(1393538

1393538

Составитель В.Семенов

Редактор Л.Гратилло Техред M,Дидык Корректор A.ÂîðîBè÷

Заказ 1912/11 Тираж 880 Подписное

ННИ11ПИ Государственного комитета СССР лп делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 .ПроизводствеIIH )-t;îëèãðàôè÷åñêîå предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4