Многопозиционная инструментальная головка

 

Использование: в металлорежущих станках, преимущественно токарной группы с ЧПУ дли автоматической смены инструмента. Сущность изобретения: многопозиционная инструментальная головка содержит основание 1 с закрепленной на нем зубчатой полумуфтой 2, центральный вал 3 с зубчатой полумуфтой 4 и инструментальным диском 5. Вращение вала 3 осуществляется от привода 16 через зубчатые 21 колеса 15 и 14. Зажим инструментального диска осуществляется от гидроцилиндра, гильза 6 которого установлена в основании с возможностью осевого перемещения и на ней выполнена зубчатая полумуфта, предназначенная для зацепления с полумуфтами 2 и 4, а поршень-шток 8 установлен на центральном валу 3 фиксированно от осевого перемещения. Рабочая полость 11 гидроцилиндра ограничена наружной поверхностью поршня-штока 8. При смене позиций головки давление подается в полость 10 и гильза 6, перемещаясь вправо, выводит из зацепления полумуфту 7 с полумуфтами 2 и 4. После поворота инструментального диска 5 в требуемую позицию давление подается в полость 11 и гильза, перемещаясь в левое положение, вводит в зацепление полумуфту 7 с полумуфтами 2 и 4, обеспечивая точное позиционирование и зажим инструментального диска.2 ил. 16

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 В 29/32

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

° »

00 4 (:

О

6177

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4872065/08 (22) 05,10.90 (46) 15,01.93, 6юл. N 2 (71) Рязанское специальное конструкторское бюро станкостроения . (72) Н.M,Дмитриев и Р,П.Гришина (56) Патент ФРГ N 3814595, кл, В 23 В 29/32, 1988 (54) МНОГОПОЗИЦИОННАЯ ИНСТРУМЕНТАЛ6НАЯ ГОЛОВКА (57) Использование: в металлорежущих . станках, преимущественно токарной группы с ЧПУ для автоматической смены инструмента., Сущность изобретения: многопозиционнэя инструментальная головка содержит основание 1 с закрепленной на нем зубчатой полумуфтой 2, центральный вал 3 с зубчатой полумуфтой 4 и инструментальным диском 5. Вращение вала 3 осуществляется от привода 16 через зубчатые

„„Я2„„1787б9б А1 колеса 15 и 14. Зажим инструментального диска осуществляется от гидроцилиндра, гильза 6 которого установлена в основании с возможностью осевого перемещения и на ней выполнена зубчатая полумуфта, предназначенная для зацепления с полумуфтами 2 и 4; а поршень-шток 8 установлен на центральном валу 3 фиксированно от осевого перемещения. Рабочая полость 11 гидроцилиндра ограничена наружной поверхностью поршня-штока 8. При смене позиций головки давление подается в полость 10 и гильза

6, перемещаясь вправо, выводит из зацепления полумуфту 7 с полумуфтами 2 и 4.

После поворота инструментального диска 5 в требуемую позицию давление подается в полость 11 и гильза, перемещаясь в левое положение, вводит в зацепление полумуфту

7 с полумуфтами 2 и 4, обеспечивая точное позиционирование и зажим инструментального диска. 2 ил.

1787696

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в металлорежущих станках с ЧПУ преимущественно токарной группы, Известна многопозиционная инструментальная головка, содержащая ось, закрепленную на основании, кинематически связанную с приводом поворота и зажима корпуса, базируемого на основании при помощи двух зубчатых полумуфт, и расположенный в отверстии корпуса подпружиненный палец с поводком для предварительной фиксацйи корпуса, На оси в опорах качения установлена поворотная гильза, на наружной боковой поверхности которой выполнена винтовая нарезка, сопряженная сгайкой,,установленной в корпусе, и поперечная разомкнутая канавка, переходящая с одной стороны в продольный паз, в котором расположен поводок пальца.

Недостатком головки является то, что она недостаточно надежна в работе, Это объясняется тем, что поворотная часть имеет довольно значительную маховую часть.

При смене позиции когда эта масса поворачивается с определенной скоростью за счет фиксатора относительно заданного гнезда после выключения приводного двигателя, В этом случае при реверсе привода произойдет зажим корпуса головки с отклонением от заданной позиции, что при автоматиче-. ском режиме работы станка приведет к браку изделий.

Известна многопозиционная инструментальная головка, которая по большинст - ву конструктивных признаков принята за прототип, Головка содержит основание, закрепленную на основании ocib, на которой установлен корпус с возможностью базирования на основании при помощи двух зубчатых полумуфт, механизм подъема, поворота и зажима корпуса, вклЮчающий червячную передачу, связанную с приводом ее вращения, и винтовую передачу, связанную с корпусом, а также фиксатор, гнезда для него и поводок, предназначен ный для связи механизма подъема, поворота и зажима с корпусом. Фиксатор установлен в основании, а поводок выполнен в виде ползуна и установлен в корпусе с возможностью взаимодействия с пазами, предназначенными для взаимодействия с пальцем, связанным с поводком и гнездами, предназначенными для взаимодействия с фиксатором, когорый установлен с угловым смещением относительно упомянутого выше фиксатора на величину перебега корпуса, 10 диска) трение будет уменьшаться. И ввиду наличия дисбаланса на инструментальном вия со штоком гидроцилиндра и полумуфтами поворотного вала и основания. Одно иэ

30 зубчатых колес механизма жестко закрепле35

40 гильза 6 гидроцилиндра, которая зубчатой .полумуфтой 7 Может зацепляться с полу45 муфтой 2 основания и полумуфтой 4 цент55 зы 6 влево впадины и зубья полумуфт 2 и 7

Недостатком головки является невысокая надежность работы. В некоторый момент поводок не передает вращение на корпус и кинематическая цепь между механизмами зажима и поворота сохраняется за счет трения в винтовой передаче и трения поводка о колесо. В процессе эксплуатации по мере износа рабочих поверхностей резьбы (используемой и при зажиме и отжиме диске возможно его угловое смещение и несовпадение зубьев и впадин полумуфт, что вызовет сбой в работе головки.

Целью изобретения является повышение надежности работы головки.

Поставленная цель достигается тем, что в головке, которая содержит основание, поворотный вал, установленный с возможностью базирования на основании при помощи зубчатых полумуфт, механизм поворота и зажима поворотного вала; включающий зубчатую передачу, связанную с приводом ее вращения, механизм поворота и зажима снабжен, например, гидроцилиндром и муфтой-гильзой, расположенной в основании с возможностью взаимодейстно на поворотном валу и постоянно соединено с другим колесом, установленным на валу привода вращения.

На фиг. 1 изображен осевой разрез головки; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг, 1.

Многопозиционная инструментальная головка содержит основание 1 с закрепленной на нем зубчатой полумуфтой 2, центральный . вал 3 с закрепленными на нем зубчатой полумуфтой 4 и инструментальным диском 5, на котором расположены сменные резцедержатели. В основании 1 установлена рального вала 3, На центральном валу 3 базируется поршень-шток 8. С гильзой 6 жестко соединен фланец 9, Гильза 6, поршень-шток 8 и фланец 9 образуют гидроцилиндр с полостями 10 и 11. В основании 1 и фланце 9 установлены шпанки 12 и 13, удерживающие гильзу 6 и поршень-шток 8 от вращения (при этом шпонка 12 установлена таким образом, что при перемещении гильполностью совпадают). На центральном валу 3 закреплено зубчатое колесо 14, постоянно соединенное с зубчатым колесом 15, закрепленным на валу привода, например, гидромотора 16. Левый конец центрального

1787696 вала 3 базируется по внутреннему диаметру полумуфты 2, а правый — в подшипниках 17, установленных во фланце 18. Центральный вэл 3 имеет возможность вращения в расточке поршня-штока 8, т.к, установлен с подвижным соединением по диаметру и с зазорами по торцевым поверхностям. Благодаря толщине фланца 18 в осевом направлении центральный вал 3 установлен таким образом; что зубья полумуфты 4 точно совпадают по высоте зубьев полумуфты 2, Во фланце 19 установлен датчик 20,- вал которого соосно соединен с валом 3. На центральном валу3установлен диск 21 с пазами, предназначенными для взаимодействия с фиксатором 22, Количество пазов диска 21 равно количеству позиций инструментальной головки. Фиксатор 22 соединен с датчиком 23, дающим сигнал при западании фиксатора 22 в паз диска 21, Смена позиций головки происходит следующим образом, По команде ЧПУ давление подается в полость 10 гидроцилиндра и гильза 6 начинает перемещаться вправо. Перемещается гильза 6 до того момента, пока не коснется торца М поршня-штока 8, в результате чего повысится давление в магистрали и реле давления даст команду гидромотору 16 на вращение с ускоренной частотой {в направлении, наикратчайшем к выбранной пози-. ции). Вместе с гидромотором 16 вращаются зубчатые колеса 15 и 14, центральный вал 3 и вал датчика 20, Перед заданной позицией датчик 20 даст команду гидромотору 16 на замедленное вращение и центральный вал

3 с инструментальным диском 5 медленно подходит к фиксированной позиции. Фиксатор 22 западает в паз диска 21 и датчик 23 дает команду гидромотору 16 на останов.

Остановится и центральный вал 3 с инструментальным диском 5, при этом зубья полумуфты 4 будут расположены против впадин зубчатой полумуфты 7, От этого же датчика

23 дается команда на подачу давления в полость 11 гидроцилиндра. В результате гильза 6 смещаясь влево, своей полумуфтой

7 войдет в зацепление с полумуфтами 2 и 4.

После того, как полумуфты полностью войдут в зацепление, повысится давление в магистрали и реле давления даст команду на

10

20 конструкции и повышения надежности, зуб40 чатая полумуфта, предназначенная для за45

35 дальнейшую работу станка. Это же реле постоянно контролирует зажим полумуфт.

Цикл автоматической смены позиций:, головки закончен, Благодаря наличию в головке взаимосвязанной с корпусом (основанием) комплексной детали гильзы, сочетающей в себе попумуфту с гидроцилиндром, стало возможным осуществлять смену позиций инструмента с надежным фиксированием полумуфты от углового ее смещения при осевом перемещении гильзы. Зубчатое колесо, жестко закрепленное на поворотном валу и постоянно связанное с зубчатым колесом, закрепленным на валу привода ее вращения, обеспечивает постоянную кинематическую связь в приводе поворота. К тому же фиксатор, удерживающий центральный вал в фиксированном положении, исключает смещение зубьев и впадин попумуфт относительно друг друга в фиксированном положении.

Формула изобретения

Многопозиционная инструментальная головка, содержащая основание с закрепленной на нем зубчатой полумуфтой, установленный в ocHoBBHNvl фиксированно от осевого перемещения центральный вал с инструментальным диском и зубчатой полумуфтой, зубчатую полумуфту, предназна- . ченную для зацепления с зубчатыми попумуфтами на основании и центральном валу, привод поворота центрального вала и привод зажима инструментального диска, выполненный в виде гидроцилиндра, гильза которого установлена в основании, а поршень-шток — на центральном валу, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения цепления с зубчатыми попумуфтами на основании и центральном валу, выполнена на гильзе гидроцилинда, которая установлена в основании с возможностью осевого перемещения, поршень-шток установлен на центральном валу фиксированно от осевого перемещения, рабочая полость гидроцилиндра ограничена наружной поверхностью поршня-штока, а привод поворота цент-" рального вала расположен параллельно относительно его оси, 1787696

Составитель Н,Дмитриев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор 3.Лончакова

Редактор

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

Заказ 33 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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