Автоматическая револьверная головка

 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в металлорежущих станках, преимущественно токарной группы с ЧПУ, для автоматической смены инструмента, где требуется высокая точность фиксации в сочетании с быстродействием и повышенной надежностью в работе. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение конструкции револьверной головки. Осевой фиксатор механизма периодического соединения резцедержателя с зубчатым колесом снабжен вторым роликом, установленным с возможностью взаимодействия с криволинейным пазом, выполнены на кольце . Это позволяет повысить надежность в работе и упростить конструкцию револьверной головки.4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 B 29/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4766570/08 (22) 11.12.89 (46) 07.03.92. Бюл. ЬЬ 9 (71) Рязанское специальное конструкторское бюро станкостроения (72) В.В. Котелевец (53) 621.941-229 2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1238898, кл. В 23 В 29/32, 1984. (54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ РЕВОЛЬВЕРНАЯ

ГОЛОВКА (57) Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в металлорежущих станках, преимущественно

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в металлорежущих станках, преимущественно токарной группы с ЧПУ, для автоматической смены инструмента, где требуется высокая точность фиксации в сочетании с быстродействием и повышенной надежностью работы.

Известна револьверная головка, в которой демпфирование резцедержателя, осуществляемое .с помощью множества винтовых кулачков, подпружиненных тарельчатыми пружинами, позволяет повысить надежность работы и быстродействие.

Однако винтовые кулачки кольца и резцедержателя не обеспечивают эффективности демпфирования ввиду несамотормозящегося угла винтовой линии. Недостаточно надежен в головке и механизм периодического соединения резцедержателя с зубчатым колесом, так как в момент разгона массивного резцедержателя, его подхвата зубчатым колесом происходят повреждения в местах контакта

„„. Ж„„1717293А1 токарной группы с ЧПУ, для автоматической смены инструмента, где требуется высокая точность фиксации в сочетании с быстродействием и повышенной надежностью в работе. Цель изобретения — повышение надежности и упрощение конструкции револьверной головки. Осевой фиксатор механизма периодического соединения резцедержателя с зубчатым колесом снабжен вторым роликом, установленным с возможностью взаимодействия с криволинейным пазом, выполнены на кольце. Это позволяет повысить надежность в работе и упростить конструкцию револьверной головки, 4 ил. зубчатого колеса, осевого фиксатора и кольца.

Известна автоматическая револьверная головка металлорежущего станка, которая принята за прототип.

Револьверная головка содержит корпус, поворотный резцедержатель, привод его поворота, включающий зубчатое колесо, связанное с помощью винтовой пары с резцедержателем, механизм периодического соединения резцедержателя с зубчатым колесом. Этот механизм включает установленное в поворотном резцедержателе кольцо, осевой фиксатор, установленный в резцедержателе с возможностью взаимодействия с кольцом и посредством закрепленного на нем ролика — с криволинейным пазом на зубчатом колесе. Револьверная головка содержит также механизм периодического соединения резцедержателя с корпусом, включающий подпружиненный радиальный фиксатор с фиксирующим прямоугольным выступом, предназначенным для взаимодействия с пазами кольца. Кольцо снабжено

1717293 винтовыми кулачками и установлено в рез- на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг, 1; цедержателе через упругие элементы с воз- на фиг, 4 — разрез B-В на фиг. 1. можностью взаимодействия с ответными Револьверная головка содержит корпус кулачками резцедержателя. Упругие эле- 1, поворотный резцедержатель 2, соединяементы и кулачки выполняют роль механиче- 5 мый с корпусом базирующей зубчатой муфского демпфера в момент останова той 3, Привод головки осуществляется от резцедержателя при выходе на рабочую по- двигателя 4 и передается через зубчатые зицию. передачи на зубчатое колесо 5, которое обВыход криволинейного паза на выход- разует с резцедержателем 2 винтовую пару ном звене привода ограничен упругим эле- 10 6, предназначенную для разъединения(соементом, предназначенным для смягчения динения) зубчатой муфты 3. К корпусу 1 приудара его о ролик оликфиксатора в момент нача- креплен стакан 7, в котором расположен

8 ла вращения р ения резцедержателя. подпружиненный радиальный фиксатор т . В

Согласно технологическим процессам удерживаемый от разворота штифтом 9. обработки деталей на металлорежущем 15 верхней части фиксатора 8 имеется прямостанке в револьверной головке устанавли- угольный выступ 10, предназначенный для вается различное количество инструмен- взаимодействия с пазами 11, выполненнытальных блоков, отливающихся друг от ми в кольце 12, в момент предварительной друга по конструкции, Величина момента фиксации поворотного резцедержателя на инерции резцедержателя при этом изменя- 20 позиции, Для вывода фиксатора 8 из прямоется. И упомянутая конструкция не всегда угольного паза 11, фиксатор снабжен наобеспечивает эффективность гашения уда- клонной гранью 13, взаимодействующей с ров при разгоне и останове резцедержателя выступом 14 упора 15, жестко установлентемже демпфером. В одних случаях ного в резцедержателе 2. Количество упок ь е 12 требуется демпфер менее жесткой характе- 25 ров 15 и количество пазов 11 в кольце ристики, в других, наоборот, Это несоответ- равно количеству позиций револьверной гоствие приводит к снижению надежности ловки. Пазы 11 имеют односторонний скос работы головки. Кроме того, конструкция 16, предназначенный для окончательного револьверной головки сложна в изготовле- вывода фиксатора 8. нии,т к а как винтовые кулачки, которые дол- 30 На наружной поверхности зубчатого ко17 пожны одновременно все находиться в леса 5 выполнен криволинейный паз, посоприкосновении, требуют точности изго- зволяющий через ролик 18, установленный товления при е ия при их высокой твердости, на оси 19, взаимодействовать с фиксатором и 21

Целью изобретения является упроще- 20. На втором конце фиксатора 10 на оси ние конструкции и повышение надежности. 35 установлен ролик 22 для взаимодействия с

Это достигается тем, что в револьвер- пазом 23, выполненным в кольце 12. Паз 3 ной головке, содержащей корпус, установ- имеет криволинейную форму, Продольный ленный на корпусе поворотный участок 24 паза предназначен для удержарезцедержатель, привод его поворота, ния резцедержателя 2 в необходимом половключающий зубчатое колесо, связанное 40 жении при соединении муфты посредством винтовой пары с резцедержа- поперечный участок 25 — для удерживания телем, механизм периодического соедине- резцедержателя во время его поворота в ния резцедержателя с зубчатым колесом, сцепленном положении с приводом и перевключающий установленное в поворотном ходный участок 26, который обеспечивает резцедержателе кольцо, осевой фиксатор, 45 разгон (замедление) вращения резцедержаустановленный в резцедержателе с возмож- теля. ностью взаимодействия с кольцом и по- Пружина 27 предназначена для удержасредством закрепленного на нем ролика — с ния в блокированном положении фиксатора криволинейным пазом на зубчатом колесе, 20 кольцом 12 во время вращения резцедера также механизм периодического соедине- 50 жателя 9. ния резцедержателя с корпусом, включаю- Головка работает следующим образом. щий подпружиненный радиальный В исходной позиции резцедержатель 2 фиксатор с фиксирующим прямоугольным зажат и зафиксирован на зубчатой муфте 3. выступом, предназначенным для взаимо- При этом происходит обработка изделия индействия с пазами кольца, осевой фиксатор 55 струментом. При необходимости смены инснабжен вторым роликом,установленным с струмента меняется позиция головки, для в озможностью взаимодействия с криволи- чего по команде ЧПУ включается двигатель нейным пазом, выполненным на кольце. 4 в направлении отжима, Через зубчатье

На фиг. 1 изображена револьверная го- передачи начинает вращаться зубчатое коловка, осевои разрез; на эрез на фиг. 2 — разрез А-А лесо 5 в указанном направлении. Винтовая

: 1717293

20

35

45

55 пара 6 осуществляет подъем резцедержателя 2 до полного раскрытия зубчатой муфты

3 и далее до образования необходимого зазора между вершинами ее зубьев. Удерживают резцедержатель 2 от возможного вовлечения во вращение фиксатор 8 и фиксатор 20, ролик которого находится в продольном участке 24 паза 23 в кольце 12.

Одновременно.с подъемом резцедержателя

2 паз 17 зубчатого колеса 5 перемещается по ролику 18. Пока по ролику 18 перемещается прямолинейный участок паза 17, фиксатор 20 остается неподвижным.

Вместе с резцедержателем 2 поднимается и кольцо 12, при этом продольный участок 24 паза 23 переместится вверх по ролику 22. При наезде на ролик 18 наклонного участка паза 17 фиксатор приводится в поступательное перемещение вверх. Некоторое время резцедержатель 2 продолжает еще подниматься ввиду вращения гайки винтовой пары 6, Но наклон паза 17 выполнен так, что скорость подъема фиксатора 20 больше, чем скорость подъема резцедержателя 2 с кольцом 12, поэтому ролик 22 поднимается по пазу 23 и выходит на его участок 26, К этому моменту зубья муфты 3 раскрылись, и ролик 22 начинает перемещаться по переходному участку 26 паза 23.

Зубчатое колесо 5 продолжает вращаться с постоянной скоростью. Фиксатор 8 продолжает удерживать кольцо 12 от разворота относительно стакан;. 7.

Резцедержатель 2 разблокирован для вращения и начинает разгон от усилия, возникшего от воздействия наклонной части паза 17 на фиксатор 20 и действующего вниз по фиксатору на ролик 22. Последний в свою очередь воздействует на левую (верхнюю) сторону переходного участка 26 паза

23. Величина этого усилия зависит от величины ускорения разгона и момента инерции резцедержателя. На ало переходного участка 26 выполнено с плавным нарастанием, поэтому скорость разгона резцедержателя увеличивается постененно и не зависит от величины момента инерции резцедержателя. При выходе ролика 22 на вторую (верхнюю) половину переходного участка 26 угол давления в этом кулачковом звене (фиксатор 20 с роликом 22 — паз 23) приблизится к своему предельному значению и появляется возможность его заклинива :ия.

При этом фиксат.)p 20 нв доли секунды прекращает подъем. Но зубчатое колесо 5 продолжает вращенге. А так как скорость вращения резцедержателя 2 уже приблизилась к скорости вращения зубчатого колеса

5, то основное воздействие резцедержателя

2 на кулачковое звена (фиксатор 20 с роликом 22 — паз 23) прекращается. Остается небольшое воздейст ие от трения при вращении резцедержатоля в опорах, К этому моменту упор 15 сво м выступом 14 нажал на наклонную грань,3 фиксатора 8 и, взаимодействуя с ней своей цилиндрической поверхностью, выжимает прямоугольный фиксирующий выступ 10 из прямоугольной части паза 11 кольца 12. Последнее вместе с резцедержателем 2 вовлекается во вращение и, освобождаясь от фиксатора 8, выжимает его скосом 16 полностью из паза 11 за выступ 10. Пружина 27, разжимаясь, поворачивает кольцо 12 относительно резцедержателя 2;

Кольцо 12, воздействуя верхней половиной переходного участка 26 паза 23 на ролик

22, заставляет фиксатор 20 еще перемещается вверх, затем запирает его поперечным участком 25 этого паза. Поворотный резцедержатель 2 продолжает поворачиваться вместе с кольцо.1 1 2 о выбранной позиции с некоторым пезебе.ом, затем, остановившись, начинает вращаться в противоположную сторону (на зажим) по команде соответствующего конечного выключателя (не показан) на двигатель. Фиксатор 20 с заблокированным роликом 22 в поперечном участке паза 23 и с роликом 18 в наклонной части паза 17 колеса 5 образует жесткую сцепку привода с резцедержателем 2 при любом направлении его вращения.

В момент возврата на позицию фиксатор 8 своим фиксирующим выступом 10 западает в паз 11 кольца 12, Кольцо останавливается. а резцедержатель 2 продолжает поворот Ролик 22 начинает перемещаться по поперечному участку 25 паза

23, а пружину 27 — сжиматься. Ролик 18 все еще находится в наклонной части паза 17.

Затем ролик 23 E.bixo,";èò на переходный участок 26 паза 23 с на алом движения его по переходному уч; стку 26 начинается плавное торможение резцедержателя 2. Паз 17 кольца 5 начинает относ тельное перемещение по ролику 18, à g иксатор 20 — перемещение вниз по пазу. К моменту прохождения переходного участка 26 роликом 22 полностью погасятся энергия и скорость вращения резцедержателя 2 и он плавно остановится в требуемом положении. Ролик 18 окажется в начале наклонной части паза 17.

Пружина 27, отжимаясь, займет свое исходное положение. Зубья и впадины полумуфт муфты 3 установлены друг против друга. Ролик 22 некоторое время перемещается по продольному участку 24. А на ролик

18 выходит прямолинейный участок паза 17.

Двигатель продолжает вращать зубчатое колесо 5 в направлэниь зажима. при этом про1717293 исходит опускание резцедержателя 2 с помощью винтовой передачи 6.В момент опускания резцедержателя 2 ролик 22 находится в продольном участке.24 паза 23 и удерживает фиксатор 20, а с ним и резцедержатель 2 в положении предварительной фиксации благодаря неподвижно заблокированному кольцу 12 относительно стакана

7 фиксатором 8. Происходит окончательный зажим зубчатой муфты 3. Двигатель 4 отключается по достижении определенного усилия зажима, На этом цикл смены инструмента заканчивается.

Формула изобретения

Автоматическая револьверная головка металлорежущего станка, содержащая корпус, установленный.на корпусе поворотный резцедержатель, привод его поворота, включающий зубчатое колесо, связанное посредством винтовой пары с резцедержателем, механизм периодического соединения резцедержателя с зубчатым колесом, включающий установленное в поворотном резцедержателе кольцо, осевой фиксатор, 5 установленный в резцедержателе с возможностью взаимодействия с кольцом и посредством закрепленного на нем ролика — с криволинейным пазом на зубчатом колесе, а также механизм периодического соедине10 ния резцедержателя с корпусом, включающий подпружиненный радиальный фиксатор с фиксирующим прямоугольным выступом, предназначенным для взаимодействия с пазами кольца, о т л и ч а ю щ а15 я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности в работе, осевой фиксатор снабжен вторым роликом, установленным с возможностью взаимодействия с криволинейным пазом, выпол20 ненным на кольце, 1717293

В-В

12

11

Фиг. S 1

Фиг. //

Составитель В,Котелевец

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т,Малец

Редактор M.Áëàíàð

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 836 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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