Автоматическая револьверная головка

 

Использование: для автоматической смены инструмента на металлорежущих станках с ЧПУ, преимущественно токарной группы. Сущность изобретения: револьверная головка содержит корпус 1, установленную на нем поворотную часть с плоским зубчатым колесом-фиксатором 4, предназначенным для зацепления с закрепленным на корпусе плоским зубчатым колесом-седлом 5, и соединенный с колесом-фиксатором многопозиционный резцедержатель 3. П1820 Соединение резцедержателя 3 с колесом-фиксатором 4 выполнено в виде концентрично расположенных сферических поверхностей, а взаимное положение резцедержателя и колеса-фиксатора обеспечивается посредством поперечно и продольно-срезных элементов 17 и 19. Натяг в сопряжении сферических поверхностей осуществляется посредством нажимного фланца 6, винтов 8 и упруги элементов 7, Головка снабжена устройством для подачи сигнала в систему управления при изменении взаимного положения резцедержателя и колесафиксатора. При случайном столкновении резцедержателя, например с вращающимся патроном станка, он поворачивается на сферических поверхностях и станок останавливается , чем предотвращается поломка частей станка или головки. 2 з п.ф-лы, 5 ил. 5 с/ С sl XI о 4 Ю СО tA/sf

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 В 29/32

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ---Ы

« !

О» фь. !

»о

1 () в

Б

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4846896/08 (22) 04,07.90 (46) 23,11.92. Бюл. № 43 (75) В.В.Вождаенко (56) Заявка ФРГ ¹ 3030089, В 23 В 29/32, 1980 r, (54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ РЕВОЛЬВЕРНАЯ

ГОЛОВКА (57) Использование: для автоматической смены инструмента на металлорежущих станках с ЧПУ, преимущественно токарной группы, Сущность изобретения: револьверная головка содержит корпус 1, установленную на нем поворотную часть с плоским зубчатым колесом-фиксатором 4, предназначенным для зацепления с закрепленным на корпусе плоским зубчатым колесом-седлом 5, и соединенный с колесом-фиксатором многопозиционный реэцедержатель 3.

„„5U„„1776493 А1

Соединение резцедержателя 3 с колесом-фиксатором 4 выполнено в виде концентрично расположенных сферических поверхностей, а взаимное положение реэцедержателя и колеса-фиксатора обеспечивается посредством поперечно и продольно-среэных элементов 17 и 19. Натяг в сопряжении сферических поверхностей осуществляется посредством нажимного фланца

6, винтов 8 и упругих элементов 7, Головка снабжена устройством для подачи сигнала в систему управления при изменении взаимного положения реэцедержателя и колесафиксатора. При случайном столкновении реэцедержателя, например с вращающимся патроном станка, он поворачивается на сферических поверхностях и станок останавливается, чем предотвращается поломка частей станка или головки. 2 э.п.ф-лы, 5 ил.

2б

1776493

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано для металлорежущих станков с ЧПУ, преимуще ственно токарнйх.

В практике являются обычными, хоть и не такими частыми, случаи наезда резцовых головок снаряженных оснасткой и инструментом, или без них, на систему "зажимной патрон-иэделие". При этом происходит жесткий удар, так как обычно он наносится кулачками вращающегося зажимного патрона. При этом происходит порча подшипников шпинделя станка, зубчатых колес его коробки скоростей, а также порча и поломка самих головок и мест их крепления на суппортах станков.

В результате станки теряют не только точность, но и надолго выходят из строя,что при характере современного производства оборачивается большими потерями.

Известны автоматические револьверные головки с осью вращения резцедержателя параллельно оси шпинделя станка, при . этом резцедержатель многопозиционный с жестко прикрепленными к нему плоским зубчатым колесом-фиксатором, зубья. которого садятся периодически во впадины зубьев соосного с ним плоского зубчатого колеса-седла, жестко прикрепленного к корпусу головки. Такими головками являются, например головки заводов МПО "Станкозавод" имени Серго Орджоникидзе, Рязанского СКБС и др, устанавливаемых на станках самых последних выпусков. Недостатком этих и им подобных головок является крайне жесткая связь резцедержателя с корпусом головки, который тоже крайне жестко связан с суппортом станка, что в конечном итоге дает большую инерционную массу.

При ударе кулачков патрона об эту массу происходит жесткий удар. Желательным было бы плавное гашение энергии удара.

Целью изобретения является предохранение револьверных головок, а также деталей и узлов станка от повреждений при наездах головок на систему "зажимной патрон-.изделие".

Автоматическая револьверная головка токарного станка с ЧПУ, крепящаяся жестко своим корпусом к суппорту станка, содержащая на своем обращенном в сторону шпинделя станка конце многопозиционный поворотный резцедержатель с при крепленным к нему жестко плоским зубчатым колесом-фиксатором находящимся периодически своими зубьями во впадинах ответных зубьев жестко прикрепленного к корпусу головки зубчатого колесаседла, имеет отличие от существующих конструкций головок в том, что резцедержа50

55 и продольно-срезных элементов, а также введенной в комплект головки штатной центрирующей втулки, используемой при настройке головки, что позволяет использовать головку в различных вариантах жесткости и степени аварийности. учитывающих

45 тель и колесо-фиксатор являются частями сфероподобного шарнира трения покоя и контролируемого положения образованных разноразмерными концентричными сферическими поверхностями: большей вогнутой колеса-фиксатора и меньшей выпуклой нажимного фланца и находящимися между ними с контролируемым натягом ответными им концентричным сферическим поверхностям резцедержателя, при этом натяг на сферические поверхности передается посредством действующих на нажимной фланец упругих элементов (пружинных шайС), сжимаемых резьбовым соединением нажимного фланца с колесом-фиксатором. Исходным для .шарнира является то, что сферическая поверхность на колесе-фиксаторе выполнена на противоположной его зубьям стороне. При этом, взаимное круговое положение резцедержателя и колесафиксатора поддерживается, аксиально установленными в них и общими для них, поперечно-срезными элементами в виде цилиндрических пальцев с кольцевыми канавками, а их взаимное продольное положение поддерживается, аксиально установленными в резцедержателе и с упором в.торец колеса-фиксатора, продольно-срезными ступенчато-цилиндрическими элементами, а взаимосвязь положения резцедержателя и колеса-фиксатора с системой управления станком обеспечивается посредством, расположенных между резцедержателем и колесом-фиксатором, пластинки"вставки из хрупкого материала, например стекла, и находящегося с ней в принудительном контакте. упруго деформированного в радиальном направлении, разрезного пружинного кольца, имеющего возможность, после прекращения контакта с пластинкой-вставкой или ее разрушения, увеличиться s радиальном направлении и воздействовать непосредственно или опосредствовано на электрический датчик системы управления станком.

В комплект головки входит штатная центрирующая втулка для центрирования (взаимного) резцедержателя и колеса-фиксатора, устанавливаемая по необходимости в кольцевой зазор между резцедержателем и наружной поверхностью, сидящего концентрично на колесе-фиксаторе, нажимного фланца, Предлагаемая головка отличается от прототипа наличием поперечно-срезных

1776493

10 как качественный фактор станка, производственный и человеческий факторы.

На фиг, 1 изображен осевой разрез концевой части автоматической револьверной головки типа 1П756ДФ3.39.000 Рязанского

СКБС, концевая часть которой содержит многопозиционный поворотный реэцедержатель и его основную фиксацию в классическом виде, т.е. характерном для подобных головок виде, вне зависимости от места ее изготовления.

Предлагаемые для головки изменения вписываются в существующие их конструкции без изменения габаритов головки.

На фиг. 2 изображен вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 1; на фиг. 4- отдельно взятые детали поз.10 и 11; на фиг. 5 — разрез

 — В на фиг. 1, с целью показать для воздействия на щуп датчика 1, системы автоматического управления станком при нарушении исходного взаимного положения резцедержателя и колеса-фиксатора 4. Штрихпунктирной линией показано освободившееся от пластинки-вставки 9 разрезное пружинное кольцо 10.

Головка содержит корпус 1, крепящийся к суппорту 2 станка, многопозиционный, поворотный вокруг оси Х вЂ” Х головки, резцедержатель 3, плоское зубчатое колесо-фиксатор 4 и находящееся с ним в периодическом контакте-зацеплении плоское зубчатое колесо-седло 5 прикрепленное жестко к корпусу головки. Резцедержатель 3 имеет, концентричные сферические, выпуклую С и вогнутую D поверхности, находящиеся с натягом между концентричными им сферическими поверхностями колеса-фиксатора 4 и нажимного фланца 6. Натяг на сферические поверхности обеспечивается посредством действующих на фланец 6 пружинных шайб 7, сжимаемых винтами 8 ввинченными в колесо-фиксатор 4.

Круговое взаимное положение резцедержателя 3 и колеса-фиксатора

4 контролируется и поддерживается цилиндрическими, с . канавками, поперечносреэными элементами 17, установленные в одинаковые по диаметру и соосные отверстия — пазы выполненные как на резцедержателе так и на колесе-фиксаторе 4.

Элементы 17 удерживаются в резцедержателе посредством упругих колец 18.

Продольное взаимное положение резцедержателя 3 и колеса-фиксатора 4 контролируется и поддерживается продольно-срезными элементами 19 удерживаемых при торце колеса-фиксатора 4 посредством гаек 21, Контроль взаимного положения резцедержателя 3 и колеса-фиксатора 4 в системе

45 управления станком осуществляется посредством выполненной из хрупкого материала, например стекла, пластинки-вставки

9, опирающейся углом Е (см.фиг, 3) в охватывающего его поверхность резцедержателя 3, а противоположным углом F удерживающей отогнутый конец 6 разрезного пружинного, упруго уменьшенного в диаметре кольца 10, вложенного в круговую канавку колеса-фиксатора 4

Другой отогнутый конец Н кольца 10 зацеплен за выступ К колеса-фиксатора 4.

Примыкающие к концам G и Н участки кольца 10 имеют своим сечением секторы близкие 180 срезы которых параллельны друг другу и наклонные к оси головки, при этом они наложены друг на друга так, что образуют приблизительно полное круговое сечение охватываемое муфтой-пружиной 11.

Удерживающую силу для пластинки-вставки

9 и кольца 10 создает винт 12 посредством пружинной шайбы 13 и медного грошика 14.

Корпус 1 имеет приближенный к кольцу

10 и приблизительно концентричный с ним участок L, находящийся диаметрально напротив базирующегося на корпус 1 двухплечего рычажка 15 контактирующего с щупом датчика 16.

В работе, при возникновении каких-либо сбоев в управлении суппортом и головкой возможен наезд головки с режущим инструментом и оснасткой на систему "зажимной патрон-изделие, что приводит к удару кулачками патрона или выступами изделия о наехавшую на них часть головки, Возникшая при этом аварийная сила . преодолеет силу трения покоя на сферических поверхностях резцедержателя 3, разрушит (срежет) поперечно-срезные элементы 17 и один из продольно-срезных элементов 19, повернет резцедержатель относительно колеса-фиксатора 4, при этом пластинка-вставка 9 освободится или разрушится, а освобожденное от пластинкивставки пружинное кольцо 10 увеличится в диаметре, коснется поверхности L корпуса и далее увеличиваясь в диаметре достигнет рычажка 15, повернет его, а тот в свою очередь нажмет на щуп датчика 16, который подаст сигнал в систему управления станком на останов вращения шпинделя станка и отвод суппорта с головкой от зажимного патрона.

Для установки резцедержаталя в исходное положение, ослабляют затяжку винтов

8, удаляют разрушение (срезанные) элементы 17 и 19, совмещают места в резцедержателе 3 и колесе-фиксаторе, пад элемент 17, вводят центрирующую втулку 22 в кольцевой зазор между резцедержателем и наруж1776493 могут быть предложены системы большего 50 быстродействия по связи с управлением станка, которые смогут учитывать малейшие подвижки резцедержателя, При этом соединение резцедержателя и колеса-фиксатора сферическим шарниром ничем не может быть заменено.

Предложенной конструкцией автоматической револьверной головки, позволяющей смягчить пришедшийся на нее и на шпиндель станка удар, благодаря уменьшеной поверхностью нажимного фланца 6, вводят элементы 17 в их места в резцедержателе 3 и колесе фиксаторе 4, выдерживают посредством дистанционных элементов

20, или других средств, одинаковый размер

"а" между торцем резцедержателя 3 и-торцом колеса-фиксатора 4, после чего затягивают контролируемо винты 8, после чего устанавливают новые продольно-срезные элементы 19 и умеренно поджимают их к торцу колеса-фиксатора 4, После всего этого удаляют центрирующую втулку 22.

Пластинку-вставку 9 оставляют старой, если она осталась целой, или заменяют новой, если она была разрушена, предварительно подогнавши ее на абразивном круге по ее месту на головке.

Кольцо 10 заводят в канавку колесафиксатора 4, концом Н цепляют за выступ К колеса-фиксатора 4, а конец G цепляют за угол F пластинки-вставки 9, предварительно наложивши срезьг концевых частей кольца

10 друг на друга, после чего зажимают умеренно пластинку-вставку 9 и кольцо 10 винтом 12 при посредстве пружинной шайбы 13 и грошика 14.

Предлагаемая конструкция головки позволяет использовать ее и в жестком варианте (существующем), для чего необходимо при установленных в свои места, элементах

17, но уже без канавок, элементах 19 и вставленной в свое место центрирующей втулке 22 предельно затянуть винты 8.

Разнообразием вариантов соединения резцедержателя 3 и колеса-фиксатора 4—

"только на трении в сферическом шарнире", "на трении и при срезных элементах" или в жестком варианте можно учитывать технические качества станка, производственный и человеческий факторы.

Кроме того путь, проходимый при наезде выступающими частями, принадлежащими резцедержателю {инструмент, оснастка). больше, чем промежутки между резцедержателем и колесом-фиксатором из-за их разноудаленности от центра сферического шарнира.

Кроме этого необходимо учесть то, что

45 нию участвующих в ударе масс головки и податливости их, а также приобретенной способности головки подавать сигнал для оперативного реагирования на наезд системой управления станком, достигается безаварийная работа токарных станков с ЧПУ, сохраняются их первоначальные качества.

Формула изобретения

1. Автоматическая револьверная головка, содержащая корпус, установленную в нем поворотную часть с закрепленным на ней плоским зубчатым колесом-фиксатором, предназначенным для зацепления с закрепленным на корпусе плоским зубчатым колесом-седлом, и соединенный с колесомфиксатором многопозиционный резцедержатель, отличающаяся тем, что, с целью увеличения долговечности головки за счет предотвращения поломок при случайных столкновениях с вращающимся патроном станка или закрепленной.в нем деталью, соединение резцедержателя с колесом-фиксатором выполнено в виде концентрично расположенных на держателе наружной и внутренней сферической поверхностей и ответных поверхностей, расположенных соответственно на колесефиксаторе и на введенном в головку нажимном фланце с равномерно расположенными по окружности отверстиями, при этом фланец установлен с возможностью осевого перемещения на цилиндрическом выступе, выполненном на колесе-фиксаторе, и связан с последним посредством введенных в головку винтов и упругих элементов, расположенных в его отверстиях, причем головка снабжена установочными поперечно-срезными элементами, установленными в пазах, выполненных на наружной поверхности резцедержателя и колеса-фиксатора, и продольно-срезными элементами, установленными в выполненных на торце резцедержателя отверстиях с воэможностью регулировочного перемещения и взаимодействия с."торцевой поверхностью колеса-фиксатора, при этом головка снабжена устройством, предназначенным для подачи сигнала в систему управления станком при изменении взаимного положения резцедержателя и колеса-фиксатора.

2, Автоматическая револьверная головка по и. 1, отличающаяся тем, что устройство для подачи сигнала выполнено в виде кольцевой пружины с отогнутыми в противоположных направлениях концами, установленной в упругодеформированном положении в выполненной на кольце-фиксаторе кольцевой канавке, пластинки-вставки из хрупкого материала, установленной между торцом рзцедержателя и кольцевой ка1776493

10 навкой с возможностью взаимодействия с выступом, выполненным на торце, и отогнутым концом пружины, выполненными на колесе-фиксаторе выступа, предназначенного для взаимодействия с другим отогнутым концом пружины, двуплечего рычага, установленного на корпусе с воэможностью взаимодействия одним плечом с кольцевой пружиной, и датчика, установленного на корпусе с воэможностью взаимодействия щупом с другим плечом рычага.

3. Автоматическая револьверная головка по пп1 и 2,отл ич а ю ща я с я тем, что, в резцедержателе и на фланце выполнены концентрично расположенные баэо"

5 вые поверхности, предназначенные Для сопряжения с введенной в головку центрирующей втулкой, а на обращенных друг,к другу торцах реэцедержателя и колеса-фиксатора выполнены базовые поверхности, пред10 назначенные для сопряжения с введенными в головку дистанционными элементами, 1776493

Составитель В. Вождаенко

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Э. Лончакова

Редактор Т. Шагова

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

Заказ 4091 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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