Устройство подключения привода угловой ориентации к шпинделю металлорежущего станка

 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в многооперационных станках токарной группы. Целью 12. изобретения является повышение точности позиционирования шпинделя. На шпинделе закреплено зубчатое колесо 5, связанное с блоком 6, состоящим из двух зубчатых венцов 7 и 8 На торцах ступиц венцов 7 и 8 выполнены разносмещенные радиальные клиновые поверхности 11 и 12. Ответная клиновая поверхность 13 выполнена на торце блока 14. связанного с приводом угловой ориентации. При подключении шпинделя к приводу угловой ориентации зубчатые поверхности 13 и 11,12 вводятся в зацепление. За счет разносмещенности поверхностей 11 и 12 выбирается боковой зазор в зацеплении зубчатого колеса 5 и венцов 7 и 8. 2 з п ф-лы, 4 ил. Ё VI Ь сл N О ON

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 . В 23 В 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4799673/08 (22) 05.03.90 (46) 07.07.92. Бюл. N. 25 (71) Специальное конструкторское бюро

"Станкоробот" (72) И,В. Прохоров, А,С. Рубан и С.А, Гайво ронский (53) 621.941,1(088,8). (56).Авторское свидетельство СССР . М 1308430, кл. В 23 В 19/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ПОДКЛЮЧЕНИЯ ПРИВОДА УГЛОВОЙ ОРИЕНТАЦИИ К ШПИНДЕЛЮ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА (57) Изобретение относится .к станкострое-. нию и может быть использовано в многооперационных станках токарной:группы. Целью ЫЦ, 1745406 А1 изобретения является повышение точности позиционирования шпинделя. На шпинделе закреплено зубчатое колесо 5, связанное с блоком 6, состоящим из двух зубчатых вен4оВ 7 и 8, На торцах ступиц венцоа 7 и 8 выполнены разносмещенные радиальные клиновые поверхности 11 и 12. Ответная клиновая поверхность 13 выполнена на торце блока 14, связанного с приводом угловой ориентации. При подключении шпинделя к приводу угловой ориентации зубчатые поверхности 13 и 11,12 вводятся в зацепление.

За счет разносмещенности поверхностей 11 и 12 выбирается боковой зазор в зацепле-. нии зубчатого колеса 5 и венцов 7 и 8. 2 з.п.ф-лы, 4 ил, 1745406

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в многооперационных станках преимущественно токарной группы с ЧПУ, станках типа "Обрабатывающийй центр".

Известны. устройства для угловой ориентации шпинделя металлорежущего станка, содержащие кинематическую цепь привода главного движения, последнее звено которой закреплено на шпинделе, привод угловой ориентации шпинделя с механизмом периодического подключения к кинематическому звену, закрепленному на шпинделе, причем механизм периодического подключения привода угловой ориентации выполнен в виде диска с продольным пазом, закрепленного на последнем звене кинематической цепи привода главного движения, двойного зубчагого блока, установленного с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с приводом угловой ориентации и последним звеном кинематической цепи привода главного движения, а также щупа, закрепленного на двойном зубчатом блоке с возможностью взаимодействия с-профильным пазом диска. Недостатком этой конструкции является то, что вывод из зацепления двойного блока привода углового позиционирования с зубчатым колесом, закрепленным на шпинделе, предлагает обязательное наличие определенного бокового зазора в этом зубчатом зацеплении, и так как это последняя ступень кинематической цепи передачи вращения от привода угловой ориентации, то величина бокового зазора будет полностью отражаться на точности позиционирования шпинделя, Вторым недостатком. является то, что наличие механического контроля выхода шпинделя в ориентированное положение не позволяет отключать привод ориентации от шпинделя в любой угловой точке, а требует обязательного строго определенного ориентированного положения, что снижает быстродействие механизма подключения (отключения), так как увеличивается время на отключение привода углового позиционирования от шпинделя.

Цель изобретения — повышение точности углового позиционирования за счет автоматической выборки зазора в зубчатом зацеплении в момент подключения привода углового позиционирования к шпинделю, Указанная цель достигается тем, что механизм периодического подключения к шпинделю выполнен в виде блока из двух, установленных с возможностью относительного вращения и зафиксированных от относительного осевого перемещения зубповерхности 11 и 12 соответственно (напри50 мер, типа "Hirt"), которые взаимодействуют с ответной клиновой поверхностью 13, выполненной на подвижном блоке 14 находящегося в зацеплении с шестерней 15 привода 16углового позиционирования. Подвижный блок 14 передвигается усилием силового линейного привода 17, а шестерня 15 связана по повороту жестко с фотоэлектрическим датчиком 18 угловых перемещений.

Дополнительные зубчатые поверхности 11 и

12 смещены на величину Л.

45 чатых венцов с концентрично расположенными ступицами, на торцах которых выполнены разносмещенные относительно венцов радиальные клиновые поверхности, и зубчатого блока с ответными радиальными клиновыми поверхностями, установленного соосно блоку из двух венцов.

Для увеличения быстродействия отключения (подключения) привода углового позиционирования зубчатый блок с двумя зубчатыми венцами установлен на оси с возможностью вращения и неподвижно в осевом направлении таким образом, чтобы оба зубчатых венца постоянно находились в зацеплении с зубчатым колесом, закрепленным на шпинделе, причем зубчатые венцы с разносмещенными зубчатыми поверхностями взаимодействуют с ответной зубчатой поверхностью, выполненной на подвижном блоке, кинематически связанном с шестерней привода углового позиционирования и перемещаемом линейным силовым приводом.

Быстродействие повышается за счет. двух факторов; уменьшение длины необходимого перемещения неподвижного блока и возможности раэмыкания в любом угловом положении, На фиг.1 представлена кинематическая схема устройства; на фиг.2 — узел! на фиг.1 (механизм подключения привода углового позиционирования); на фиг.3 — разрез А-А на фиг.2, привод углового позиционирования отключен; на фиг.4 — то же, привод подключен.

Устройство для ориентации шпинделя многооперационного станка содержит глав ный привод 1 (вращательного движения шпинделя), соединяемый со шпинделем 2 зубчатой муфтой 3. Со шпинделем кинематически связан датчик 4 резьбонареэания

На шпинделе закреплено зубчатое колесо 5, взаимодействующее с зубчатым блоком 6, имеющим два зубчатых венца 7 и 8, имеющих возможность относительного вращения и зафиксированных от осевого смещения винтом 9 и канавки 10. Зубчатые венцы 7 и 8 имеют радиальные клиновые 1745406

Устройство работает следующим образом.

Шпиндель 2 получает вращение от привода 1 через зубчатую муфту 3. Зубчатая муфта 3 при этом смещена вправо (фиг.1), а 5 подвижный блок 14 смещен влево, т.е. привод 16 угловой ориентации оказывается отключенным от зубчатого блока 6, зубчатые венцы 8 и 7 которого находятся в зацеплении с колесом 5, закрепленным на шпинде- 10 ле 2, и вращаются (фиг,2). Но при этом в зацеплении не выбирается боковой зазор д (фиг.3), и поэтому нет нагрузки и соответственно зубчатые венцы 7,8 и 5 практически не изнашиваются. 15

При необходимости подключения привода 16 угловой ориентации шпиндель 2 благодаря наличию датчика 4 резьбонарезания останавливается в заданном угловом положении и зубчатая муфта 3, двигаясь 20 влево (фиг.2), отсоединяет главный привод

1 от шпинделя 2.

В это же время привод 16 с помощью фотоэлектрического датчика 18 угловых перемещений также выводит подвижный блок 25

12 в заданное угловое положение и перемещается силовым линейным. приводом 17 из крайнего левого положения (фиг.1 и 2) до силового взаимодействия зубчатой поверхности 13 с разносмещенными поверхностя- 30 ми 11 и 12 относительно своих венцов 7 и 8 соответственно на величину Л(фиг.3); В результате силового взаимодействия поверхности 11 и 12 стремятся совпасть, из-за чего происходит выборка зазоров д в зубчатом 35 зацеплении колеса 5 и венцов 7 и 8 (фиг.4).

Для надежной выборки зазора д необходимо, чтобы выполнялось условие

Л>д, где Ь= разность смещений зубчатых вен- 40 цов 7 и 8 соответственно; д — боковой зазор в зацеплении между колесом 5 и зубчатыми венцами 7 и 8.

При необходимости включиться в токарный режим блок 14 перемещается приводом

17 влево, а зубчатая муфта 3 вправо (фиг.1).

Формула изобретения

1.Устройство подключения привода угловой ориентации к шпинделю металлорежущего станка, содержащее кинематическую цепь привода главного движения, ведомая шестерня которой закреплена на шпинделе, и привод угловой ориентации шпинделя с механизмом периодического подключения к шпинделю. о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности позиционирования шпинделя, механизм периодического подключения привода угловой ориентации к шпинделю выполнен в виде блока из двух установленных с возможностью относительного вращения и зафиксированных от относительного осевого перемещения зубчатых венцов с концентрично расположенными ступицами, на торцах которых выполнены разносмещенные относительно венцов радиальные клиновые поверхности, и зубчатого блока с ответными радиальными клиновыми поверхностями, установленного соосно блоку из двух венцов.

2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок из двух венцов зафиксиро- ван от осевого перемещения и связан постоянной кинематической связью с шестерней. закрепленной на шпинделе, а, зубчатый блок с ответными клиновыми поверхностями установлен с возможностью осевого перемещения и кинематически связан с приводом угловой ориентации.

3 Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч à ещ е е с я тем. что величина разности смещения клиновых поверхностей на торцах с упиц относительно зубчатых венцов выполнена равной боковому зазору в зубчатом зацеплении венцов с шестерней, закрепленной на шпинделе.

1745406.4-А

Составитель И.Прохоров

Техред M.,Ìîðãåíòàë Корректор С,черни.Редактор Е.Папп

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

Заказ 2347 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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