Механизм поворота шпиндельного барабана многошпиндельного токарного автомата

 

Союз Советскик

Социалистически и

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 291174 (21) 2078325/08 (51) М. Хл.

В 23 Q 5/02 с присоединением заявки ¹ —Гаацаратааиини иоаитат

Воиита Миииотрои CCCP ио дииаа изооратаиий и атирытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 0 0677. Бюллетень № 21 (53) УДХ 621 ° 941 ° 235 ° .3-229.2 (088.8) (45) Дата опубликования описания 281277 (72) Авторы

ИЗОбрЕтЕНИя И. Л. Орликов, И. Н. Козак и А. В. Невский

Специальное конструкторское бюро многошпиндельных автоматов при Киевском заводе станков-автоматов им. М. Горького . (71) Заявитель (54) МЕХАНИЗМ ПОВОРОТА ШПИНДЕЛЬНОГО БАРАБАНА МНОГОШПИНДЕЛЬНОГО

ТОКАРНОГО АВТОМАТА

Изобретение отн8сится к станкостроению и может найтй применение преимущественно в многошпиндельных токарных автоматах.

Известен механизм подающего поворотного устройства, в котором для уменьшения возникающих при повороте нагрузок на валу мальтийского креста установлена звездочка (многолучевой кулачок), взаимодействующая с роликами, закрепленными на штоке шарнирно установленного рабочего цилиндра-нагружателя, имеющего привод качания.

Цель изобретения — повышение эффективности действия механизма и упро щение его конструкции.

Для этого предлагаемый механизм вы. полнен в виде подпружиненного многоэвениика, образованного поворотно установленными кулачками и шарнирно с ним связанный соосной втулкой, которые управляются, например, фрикционной многодисковой электромагнитной муфтой.

На фиг. 1 схематично изображен ме» ханизм поворота шпнндельного барабана токарного автомата в момент окончания поворота барабана, вид со стороны тор ца барабана; на фиг. 2 — разрез A-A фиг. 1; на фиг. 3 — вид со стороны торца шпиндельного барабана в момент его поворотат на фиг. 4 — второй вариант выполнения узла кулачка, вид со

Стороны торца шпиндельного барабана в момент окончания его поворота.

Механизм поворота шпиндельного барабана токарного автомата состоит из кривошипа 1 (фиг. 1), закрепленного на распределительном валу 2 автомата, мальтийского креста 3, установленного с воэможностью вращения на оси 4, шестерни 5, жестко связанной с крестом

3, блока шестерен, зубчатый венец 6 которого зацепляется с шестерней 5, а зубчатый венец 7 — с зубчатым колесом

8, закрепленным неподвижно на шпиндельном барабане 9. С колесом 8 зацепляется шестерня 10, жестко закрепленная.иа

:валу 11, кратность отношения к числу зубьев которой числа зубьев колеса 8 равна количеству шпинделей (позиций) барабана 9.

В гнезда барабана 9 при его неподвижном положении входят рычаги 12 и

13 механизма фиксации.

На валу 11 жестко закреплен кулачок 14, на котором шарнирно установлен двуплечий рычаг 15. В укаэанном положении механизма к одному из плеч рычага 15 под действием расположенной в

560731 корпусе автомата пружины 16 прижимается ролик 17 толкателя 18. Второе плечо рычага 15 двухшарнирной тягой 19 соединяется со втулкой 20, установленной при IIGMolgH подшипников 21 (фиг. 2) ,на валу 11. Таким образом, рычаг 15, тяга 19, втулка 20 совместно с кулачком 14 образуют шарнирный четырехэвенный механизм. Втулка 20 своим вырезом под действием пружины кручения 22, один конец которой закреплен на кулачке 14, прижимается к винту 23 (фиг. 1) упора 24, жестко установленного на кулачке 14.

В пазы втулки 20 входят выступы .Фрикционных дисков 25 (фиг. 2) электро магнитной муфты 26, корпус которой жестко закреплен на валу 11. Питание к муфте 26 подводится при помощи сколь ) вящего контакта щетки 27, установленной в кронштейне 28, закрепленном в корпусе автомата. Управление муфтой

26 осуществляется от командоаппарата автомата.

Описанный механизм поворота шпиндельного барабана токарного автомата работает следующим образом.

Перед началом поворота по сигналу командоаппарата размыкается цепь элек тромагнитной муфты 26 (фиг. 2) и ее фрикционные диски 25 получают воэмож- 30 ность вращения относительно оси вала

11, обеспечивая поворот звеньев 15, 19 и 20 (фиг. 1) шарнирного четырехзвенника. Под действием разжимающейся пружины 16 происходит поворот,ры- 35 чага 15 вокруг оси его вращения в направлении, указанном стрелкой. Ролик

17 толкателя 18 опускается на участок спуска профиля кулачка 14 (в положение, показанное на фиг. 3) . 40

При этом естественная характеристика изменения крутящего момента, раз. виваемого муфтой 26 при ее отключении (по экспонате) предотвращает жест кий удар ролика 17 о поверхность про- 45 филя кулачка 14. Уменьшение удара ролика о кулачок, в случае необходимости, может быть достигнуто также ступенчатым отключением электромагнитной муфты 26. Тогда во время подготов ки к повороту барабана по сигналу командоаппарата на муфту подается напря жение, меньшее номинального. Создаваемый при этом муфтой крутящий момент обеспечивает возможность поворота ры- 56 чага 15 шарнирноГо четырехзвенника пот действием пружины 16, но предупрежцает удар ролика 17 о кулачок. Спустя некоторое время после опускания ролика 17 на профиль кулачка 14 напряжение питания с муфты 26 по сигналу командоаппарата снимается.

В результате давления ролика 17 на участок спуска профиля кулачка 14

:оздается крутящий момент, который apeç вал 11, шестерню 10 и колесо 8 @» передается шпиндельному барабану 9 в направлении его поворота.

Палец кривошипа 1,вращающегося непрерывно вместе с распределительным валом 2, приближается к валу мальтийского креста 3. В этот момент механизм фиксации отводит рычаги 12 и 13 от барабана, освобождая его. При дальнейшем вращений кривошипа 1 го палец входит в паэ мальтийского креста 3 и начинает поворачивать его, а через зубчатые колеса 5-8 — и шпиндельный барабан 9. Поскольку в момент входа пальца кривошипа в паз креста к шпиндельному барабану прикладывается начальный вращающий момент от пружий 16 погружателя и кулачка 14, удара пальца о поверхность паза креста практически не происходит. Вращение шпиндельного барабана 9 через шестерню 10 и вал 11 передается кулачку 14. Усилие далее разжимающейся пружины 16, передаваемое роликом 17 на участок спуска профиля кулачка 14, создает изменяющийся по определенному закону вращающий момент, который сообщается барабану 9 и снимает нагрузки на распределительном валу 2, а также в мальтийском механизме и в цепи передач от него к барабану.

После схода, при вращении кулачка 14, ролика 17 с плеча рычага 15, втулка 20 пружиной кручения 22 поворачивается до упора в винт 23, поворачивая через тягу 19 рычаг 15 в направлении, противоположном стрелке, и возвращая его этим в исходное поло1 ение. После этого по сигналу командоппарата замыкается цепь питания электромагнитной муфты 26, которая фиксирует, рычаг 15 в его исходном положении, показанном на фиг. 1.

В середине поворота шпиндельного барабана ролик 17 нагружателя переходит с участка спуска вращающегося при этом кулачка 14 на участок подъема, начиная удаляться от центра его вращения. При этом сжатие пружинь1 16 и изменившегося знака плеча приложения ее усилия шпиндельному барабану 9 соо6щается отрицательный крутящий момент, однозначный с моментом, прикладываемым к шпиндельному барабану на этой фазе его поворота мальтийским механизмом. В результате достигаемого этим устранения перераспределения зазоров в цепи привода барабана от мальтийского механизма предотвращается возникновение ударов в приводе, снижаются нагрузки.

Во второй половине поворота бара= бана рычаги 12 и 13 механизмом фиксации грижимаются к его боковой поверхности, и в момент окончания поворота под действием пружин заскакивают его в гнезда.

5ф073д

В момент окончания поворота шпиндельного барабана ролик 17 нагружателя занимает положение на участке подъема, образованном профилированным плечом рычага 15. Этим обеспечивается воздействие на барабан тормозного момента, предотврмцающего удар при характерном для момента выхода пальца кривошипа из паза креста скачке отрицательного ускорения барабана. Этим достигается полная остановка шпиндельного барабана, предотвращающая удар его гнезд о рычаг 12 и 13 механизма фиксации.

После окончания поворота барабана рычаг 13 механизма фиксации поворачиваи ет барабан на некоторый угол в обратном направлении, фиксируя его конечное положение. При этом крутящий момент, создаваемый роликом 17 нагружателя, находящимся на подъеме профилированно-20 го плеча рычага 15, совпадает по знаку с моментом, создаваемым рычагом 13 механизма фиксации при обратном вращении шпиндельного барабана. Этим снижаются нагрузки в-механизме фиксации, 25 причем, что особенно важно, снижаются нагрузки и в начальный момент поворота барабана с места. При малых скоростях и пути движения, характерных для обратного вращения барабана, нагруз- 3() ки, связанные с преодолением сил трения покоя, существенно выше нагрузок, действующих при преодолении трения движения.

После обратного поворота шпиндельного барабана механизм фиксации фик,сирует его положение, запирая его. После фиксирования положения барабана по сигналу ком .ндоаппарата автомата выключается электромагнитная муфта 26, ро- 40 лик 17 опускается на участок спуска профиля кулачка 14, чем обеспечивается иэменЕние знака крутяшего момента, прилагаемого со стороны шестерни 10 к шпиндельному барабану, и механизм готов к новому циклу поворота. Это происходит во время рабочего хода станка.

Регулировка величины тормозного мо-, мента, создаваемого в конце поворота барабана, осуществляется изменением крайнего положения рычага 15, зажимаемого им под действием пружины кручения 22. Регулировка крайнего положения рычага 15 осуществляется при помоши винта 23.

Другой вариан-. выполнения механизма отличается от описанного конструкцией узла его кулачка. В нем шарнирно закрепленное на кулачке 14 звено 29 (фиг. 4) своим зубчатым сектором зацепляется с зубчатым венцом 30, выпол- + ненным на втулке, установленной на валу 11 и связанной с электромагнитной муфтой аналогично конструкции описанного варианта. Таким образом, звено

29, втулка, имеющая зубчатый венец 30, 65 и кулачок 14 образует зубчато-шарнирный трехзвенный механизм.

При размыкании, перед началом поворота барабана, цепи питания электромагнитной муфты ее фрикционные диски получают воэможность вращения, обеспечивая поворот звеньев трехзвенника под действием усилия пружины нагружателя. В результате его ролик, поворачивая звено 29 вокруг оси его вращения в направлении стрелки, опускается на участок спуска профиля кулачка. После схода ролика со звена 29 втулка с зубчатым сектором 30 под действием пружины кручения поворачивается до упора, имеющегося на кулачке, поворачивая за зубчатый сектор звено 29 до его исходного положения. Включающаяся после этого электромагнитная муфта фиксирует положение звена 29.

Надежность предлагаемого механизма обеспечивается противоперегрузочными свойствами электромагнитной фрикционной муфты 26. В случае резкого возрастания тормозного момента, вызванного неправильной регулировкой крайнего положения рычага 15 (фиг. 1) или звена 29 (фиг. 4), фрикционные диски муфты будут проскальзывать,предотвращая поломку механизма. В случае отсутствия напряжения на муфте из-эа обрыва цепи ее питания механиэ л может функционировать безаварийно, хотя и с ухудшением динамических качеств в начале и в конце поворота барабана.

Преимуществом предлагаемого механизма поворота шпиндельного барабана является также относительно небольшая величина необходимого усилия, развиваемого нагружателем, вследствие наличия зубчатой передачи между кулачком и шпиндельным барабаном. По сра ; нению с вариантом расположения кулачка (многолучевого) непосредственно на шпиндельном барабане величина необходимого усилия нагружателя уменьшается в ).g раз, где i — отношение числа зубьев колеса 8 к числу зубьев шестерни 10, равное количеству шпинделей (позиций) барабана, à q — КПД зубчатой передачи. Кроме того, малые размеры применяемого однолучевого кулачка, устанавливаемого на имеющемся в токарном автомате валу привода поддерживающих труб, и отказ от дополнительного силового привода качания нагружателя обеспечивают упрощение конструкции механизма и позволяют его легко использовать не только на вновь проектируемых автоматах, но и для модернизации выпущенных ранее.

Предлагаемый механизм вследствие снижения ударов позволяет, как это проверено экспериментально, в два или более раэ повысить скорость поворота шпиндельного барабана токарного автомата при повышении точности его фик560731

l5 сации, существенно сократив время хо лостого хода и повысив производительность и точность станка.

Формула изобретения

Иехаиизм поворота шпиндельного барабана многошпиндельного токарного asтомата, содержащий кривошип с пальцем, мальтийскиЯ крест и упругиЯ нагруаатель, взаимодействующий со шпнндвльиьвя барабаном через кулачок, отличающийся тем, что, с цельк повышения эффективности действия механизма и упрощения его конструкции, упругий нагружатель выполнен в виде подпружиненного многоэвенннка, образованного кулачком, установленным поворотно.на основном кулачке, и шарнирно с ним связанной втулкой, установленной соосно основному кулачку, которые управляются, например, фрикционной многодисковой электромагнитной муфтой.

560731

4 ие. g

Составитель В. Шерин

Техред М.Келемеш

Редактор И. Бродская

Корректор Л.Небола

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Эаказ 1504/129 Тираж 120.:T Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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