Фрезерная головка к станкам с программным управлением для обработки деталей со сложными линейчатыми поверхностями

 

Изобретение относится К станкостроению и может быть использовано для обработки деталей со сложными линейчатыми поверхностями на станках с программным управлением. Цель изоб

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„14509

А1 (Д1) 4 В 23 С 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

33

?f

3б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬ1ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4253901/25-08 (22) 01.06.87 (46) 15.01.89, Бюл. и 2 (71) Всесоюзный проектно-технологический институт энергетического машиностроения (72) Л.А. Бенин и О.Д. Ростовцев (53) 621.914.37(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К - 780986, кл. В 23 С 3/00, 1979.

I (54) ФРЕЗЕРНАЯ ГОЛОВКА К СТАНКАМ С

ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ДЛЯ ОБРАБОТКИ

ДЕТАЛЕЙ СО СЛОЖНЬИИ ЛИНЕЙЧАТКМИ ПОВЕРХНОСТЯ1% (57) Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для обработки деталей со сложными линейчатыми поверхностями на станках с программным управлением. Цель изоб1450933 ретения — расширение технологических возможностей за счет воэможности обработки более широкого диапазона размеров детали, Инструментальный шпиндель 14 размещен в корпусе 21, кото рый взаимодействует с винтом 23. Дополнительный винт 23 кинематически связан с винтом 27, который взаимодействует с втулкой 28, имеющей зубчатый венец 31, Венец 31 взаимодей ствует с фиксатором 35, Для обработки наклонной поверхности детали 38

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для.обработки деталей со сложными .я ; нейчатыми поверхностями на станках с программным управлением.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей за счет, возможности обработки более широкого диапазона типоразмеров деталей в

; :пределах возможного перемещения пиноли станка.

На фиг. 1 представлена фрезерная головка, разрез:, на фиг. 2 — сече-! ние А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1.

В бабке 1 фрезерного станка установлена с возможностью перемещения по стрелкам В, Г пиноль 2, внутри которой помещен шпиндель 3, а снаружи закреплен кронштейн 4. В конической расточке шпинделя 3 расположена втулка 5, закрепленная в нем посредством штревеля 6. Во втулке

5 выполнено сферическое гнездо 7, в котором размещена с возможностью вращения вокруг оси Д-Д сферическая чашка 8 карданного соединения, имеющая дуговой шпоночный паз 9, с которым взаимодействует закрепленная в шпинделе 3 шпонка 10, и шпонку 11, имеющую возможность взаимодействия с дуговым шпоночным пазом 12 сферической головки 13, которая помещена в сферическую полость чашки 8 с возможностью вращения вокруг оси Е-Е, Сферическая головка 13 принадлежит

35 инструментальный шпиндель 14 устанавливают на угол о6 . Для этого электромагнит 32 притягивает фиксатор

35, который стопорит втулку 28. Пиноль 2 перемещается. Винт 27, вращаясь, передает вращение винту 23, который сообщает перемещение корпусу 21. После установки одновременной величины перемещения движение корпуса 21 прекращается благодаря тому, что фиксатор 35 освобождает втулку

28 от фиксации, 3 ил.

2 инструментальному шпинделю 14, имеющему шейку 15, размещенную в коническом раструбе 16 втулки 5, и концевую часть 17, в которой выполнено конусное отверстие 18, являющееся посадочным местом для хвостовика концевой фрезы 19. Концевая часть 17 установлена с возможностью перемещения во внутренней обойме сферического подшипника 20, наружная обойма которого закреплена в корпусе 21, установленного в направляющих кронштейна 4 с возможностью перемещения.

В кронштейне выполнена стойка 22, в которой установлен дополнительный винт 23, например, с левой нарезкой, связанной с нарезкой в стенке 24 корпуса 21, имеющий на конце коническую шестерню 25. Последняя соединена с конической шестерней 26, принадлежащей расположенному в кронштейне 4 винту 27, имеющему несамотормозящую например правую, нарезку и установленному параллельно оси пиноли 2. Посредством ответной нарезки винт 27 соединен с резьбовой втулкой 28, установленной с возможностью вращения в подшипниках качения 29, закрепленных в приданной бабке 1 стойке 30, и снабженной зубчатым венцом 31. На внешней стороне стойки 30 закреплены соединенный электрический с ЧПУ станка электромагнит 32 и опора 33, в которой с возможностью поворота на оси 34 расположен фиксатор 35, отжимаемый от электромагнита пружиной

36 и снабженный зубцами 37, имеющими 1450933 воэможность взаимодействия с зубчатым венцом 31.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении пиноль 2 находится в крайнем верхнем положении ось инструментального шпинделя 14 совмещена с осью пиноли 2, электромагнит 32 обесточен,пружиной 36 фиксатор 35 дослан до упора в торец опоры 33, при этом его зубцы 37 находятся вне контакта с зубцами венца 31.

Для обработки детали 38 включают вращение шпинделя 3, совместно с которым вращается втулка 5, посредством шпанки 10 - чашка 8 и посредством шпонки 11 — инструментальный шпиндель

14 с концевой фрезой 19 и внутренней обоймой сферического подшипника 20.

В таком положении осуществляют фрезерование участка I на детали 38, после завершения которого осуществляют по программе фрезерование скосов II, Т??, расположенных на детали 38 под углом К, p . Для настройки фрезы

19 на угол Р отводят столом станка (не показан) деталь 38 от фрезы 19, по завершению отвода включается электромагнит 32, который притягивает к себе фиксатор 35 и тем соединяет его зубцы 37 с зубцами венца 31, стопоря тем втулку 28 от вращения. Пиноль

2 перемещается на запрограммированную величину h при этом винт 27 перемещается на ту же величину в резьбовой втулке 28 и от несамотормозящей правой нарезки приводится во вращение совместно с шестерней

26 в направлении стрелки Ж, как бы вывинчиваясь из втулки 28.

Указанное вращение через конические шестерни 26, 25 сообщается до" полнительному винту 23, в направлении стрелки И, а так как он связан левым резьбовым соединением с корпусом 21, то ему сообщается перемещение в направлении стрелки К, на величину

1(= ftg(5, где f — расс т оя ние между центрами сферической головки 13 и сферического подшипника 20., По завершении корпусом 21 указанной величины перемещения пиноли 2 в направлении стрелки В электромагнит

32 отключается, пружиной 36 зубцы 37 фиксатора 35 выводятся из соединения с зубцами венца 31, и пиноль 2 перемещается в исходное положение, В процессе указанного перемещения несамотормоэящей нарезкой винта 27 резьбовая .втулка понуждается к вращению в направлении стрелки М на количество оборотов, равное количеству оборотов винта 27, совершенное при

10 перемещении пнноли 2 в направлении стрелки В, вследствие чего втулка 28 возвратится в исходное положение, а инструментальный шпиндель 14 с концевой фрезой 19 сохраняет приданное

15.. им положение под углом P . Столом

f станка к концевой фрезе 19 подводят

fg К (2) 55 (3) h t2n1 т

50 деталь 38 и выполняют обработку скоса II. При этом учитывают, что возврат пиноли 2 в исхрдное положение обязателен лишь при изменении угла наклона инструментального шпинделя 14, в остальных технологических обстоятельствах перемещение пиноли

2 может совершаться на любую величину при неизменном угле наклона инструментального шпинделя 14. Для фрезерования скоса III из исходного положения пиноль 2 перемещается на величину h соответствующему необходимому перемещению корпуса 21 в направлении стрелки Л на величину

Достигнув требуемого перемещения

h„, пиноль 2 прекращает движение, включается электромагнит 32 и фиксируется, как описано ранее, резьбовая втулка 28, затем пиноли 2 сообщается перемещение в направлении стрелки Г. При этом от неподвижной втулки 28 винту 27 сообщается вращение в направлении стрелки М, а дополнительному винту 23 — в направлении стрелки Н, которым корпус 21 перемещается на указанную величину 1, а инструментальный шпиндель 14 установится при этом под углом К . Затем электромагнит 32 выключается, фиксатор 35 освобождает втулку 28, деталь 38 сближа т с концевой фрезой

19 и обрабатывают скос III.

Величина hz, включаемая в программу работы станка, определяется, исходя из следующих зависимостей: где tz — шаг нарезки винта 27;

1450933 где 1

10 п

1 пх

1 Ф

n( (5) 15 (7) (8) 1 = ftg9, (10) п - число оборотов, совершаемое этим винтом, при неподвижной реэьбовой втулке 28, 1 t n (4) любая величина перемещения корпуса 2.1, шаг нарезки дополнительного винта 23; число оборотов, совершаемое этим винтом, где i - передаточное число шестерен !

26, 25, Из уравнения (5) определяем (П = 1 ° П (б) и подставляем в уравнение (3), тогда х t21 n (!

Из уравнения (4) определяем

1 и (I и подставляем в уравнение (7), тогда

1 tz

5 -= t i - --- - = = -— -i "1 х из уравнений (1), (2) где 8 — любой угол наклона дополнительного шпинделя 14.

Подставляя значение уравнения (10) в уравнение (9), получаем

h = — -i tg8

t< (( (11)

Уравнение (11) является общей формулой для расчета величины перемещения пиноли 2 в зависимости от угла наклона дополнительного шпинделя 14.

В связи с тем, что шаги t t u передаточное число постоянны для каждой из реальных фрезерных головок, то

Е2.1 = К (12) поэтому окончательной формулой для ь расчета будет

h„-+к цО (13) где "+" - знак перемещения пиноли 2 в направлении стрелки В при зафиксированной реэьбовой втулке 28 для установки угла (3 знак перемещения пиноли 2 в направлении стрелки Г при зафиксированной втулке 28 для установки угла

o(°

Формула из обретения

Фрезерная головка к станкам с про2р граммным управлением для обработки деталей со сложными линейчатыми поверхностями, включающая втулку, связанный с ней посредством карданного соединения инструментальный шпиндель, 25 установленный с возможностью поворота в корпусе, размещенном в предназначенном для связи с пинолью станка кронштейна, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью расширения тех30 нологических воэможностей эа счет возможности обработки более широкого диапазона типоразмеров деталей, головка снабжена предназначенной для связи с неподвижной частью станка

З5 стойкой, размещенным в ней винтом и предназначенной для взаимодействия с ним втулкой с выполненным на ее внешней поверхности зубчатым венцом, установленной с возможностьк(враще40 ния, фиксатором, предназначенным для взаимодействия с зубчатым венцом втулки, дополнительным винтом, размещенным в кронштейне перпендикулярно первому винту и кинематически

45 связанным с ним, при этом корпус размещен с воэможностью перемещения в выполненных перпендикулярно к оси пиноли направляющих кронштейна от дополнительного винта.

1450933 у z$ гР У/ 4 д и2.2

71 72 7

Составитель С. Королев

Техред JI.Сердюкова Корректор О.Кравцова

Редактор М. Келемеш

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7015/9 Тираж 831 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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