Копировальная фрезерно-шлифовальная головка

 

«и 662279

CoIos Соеетскнк

Социалистнческик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-еу (22) Заявлено 12.1076 (21) 2410812/25-08. (> П Т Б (51)M. Кл.2

В 23 С 1/16 с присоединвнием заявки Мо

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет. (53) УДК 621.914..37(088.8) Опубликован(15.05.79. Бюллетень Йо 18

Дата опубликования описания 1505.79 (72} Авторы изобретения

П.И.Богатырев и Л.А. Королев (71} Заявитель (54) КОПИРОВАЛЬНАЯ ФРЕЗЕРНО-Ы1ИФОВАЛЬНАЯ

ГОЛОВКА I

Изобретение относится к автоматической обработке деталей фасонных профилей произвольной формы на агрегатных и специальных станках с механической следящей системой. 5

Известны копировальные фрезерношлифовальные головки, включающие установленную с возможностью вращения втулку н расположенный в ней шпиндель, снабженный корпусом и гильзой, связанной с копиром (1).

Известные головки не позволяют производить объемное фрезерование деталей.

С целью расширения технологических 5 возможностей описываемая головка снабжена установленным на втулке с воз- ,можностью вращения кулачком и связаннымй с" ним и с копиром шупом и рычагом, первый из которых смонтирован с возможностью перемещения на.корпусе шпинделя, а второй шарйирно4закреплен на гильзе шпинделя, выполненной с воэможностью осевого перемещения, причем кулачок головки связан с храповым механйэмом, колесо которого закреплено на корпусе головки, а то-. рец колеса выполнен в виде зубчатого венца, кинематически связанного с передачей винт-гайка, которой снабжеи.. „, 2 корпус шпинделя и винт которой шарнирно закреплен на последнем.

На фиг.1 представлен общий вид устройства; на фиг.2 - то же, вид сверху.

Копировальная фрезерно-шлнфоваль". ная головка состоит нз корпуса 1, подвижно закрепленного на стойке агрегатного станка, (на фигурах на показан), и вращающейся втулки 2, установленной на подшипниках внутри этого корпуса. На втулке 2 размещен кулачок 3 получающий вращение от электродвигателя 4 с помощью клиноременной передачи 5,.шестерен 6 и 7 (с внутренним и внешним зацеплением), установленных на корпусе головки, а также зубчатого колеса 8, неподвижно закрепленного на кулачке(3 °

Внутри втулКи 2 шарнирно на оси 9 подвешей корпус 10 шпинделя 11.: В корпусе шпинделя установлена подвижно с воэможностью осевого перемещения гильза 12 со шпинделем 11,.-4peзой 13 и рычагом 14.

На корпусе шпинделя установлена подпружиненная ползушка 15, взаимодействующая с кулачком 3 и рычагом

14 с помощью пальца на рычаге 14, перемещаемого в пазу ползушки 15.

662279

В верхней части корпуса шпинделя, с противоположной стороны расположения фрезы, на одной оси со шпинделем, установлен подвижно с

Воэможностью осевого перемещения щуп

16. цуп 16 взаимодействует с копиром

17, .закрепленным на корпусе головки и кулачком 3 с помоцью рычага 14,шарнирно закрепленного на гильзе 12 и ползушке 15, а также с фрезой 13 с помощью рычага 14, гильзы 12 и шпин деля 11.

На кулачке 3 неподвижно установлен палец 18, взаимодействующий с храповым механизмом с помоцью рычага

19, шарнирно закрепленного на вращан цейся втулке 2, Собачка 20 храпового механизма шарнирно закреплена на рычаге 19, а храповое колесо 21 неподвижно закреплено на корпусе головки. Торец храпового колеса выполнен в виде зубчатого венца, имеющего неполное количество зубьев 22, взаимодействующих через шестерню 23 и закрепленную на ней гайку 24 с винтом 25, шарнирно установленным на корпусе шпинделя.

Объемное автоматическое фрезерование деталей с помощью данного устройства обеспечивается следующим образом.

Кулачок 3 во время работы головки н епрерывн о вращает с я против часовой стрелки, получая вращательное движе- ние от электродвигателя 4 с помощью клиноременной передачи 5, шестерен

6,7 и 8. Профиль кулачка 3 построен таким образом, что при повороте его на определенный угол ползушка 15 перемещается влево, одновременно поворачивая по часовой стрелке рычаг 14 и поднимая шуп 16 до упора его в один из участков поверхности копира 17. Дойдя до копира, щуп не может больше поворачиваться по часовой стрелке. Гильза шпинделя вместе с рычагом 14, шпинделем 11 и фрезой 13 начинает перемещение вниз, производя обработку детали 26 на одном из элементарных участков поверхности обрабатываемой детали, соответствующем элементарной плоцадке копира, к которой прижат щуп. Максимальное расстояние между верхним торцом щупа 16 И нижним торцом фрезы 13 остается строго постоянным в процессе обработки всей детали.

При дальнейшем повороте кулачка

3 под воздействием пружийы (на фигурах не показана),ползушка 15 перемещается вправо, поворачивая лри этом рычаг 14 против часовой стрелки.

При этом гильза вместе со шпинделем поднимается до упора под воздействием пружины 27, отводя фреэу оТ об рабатываемой детали на некоторое расстояние. В таком положении режущий

Ю

20 инструмент 1 3 вместе со шпинделем находятся до т х пор, пока втулка 2 вместе с корпусом шпиндел я не повернется на некоторый угол, а ось шпинделя, щупа и фрезы не переместится на один шаг по окружности и не окажется в расположении Следующей эл емент арн oN пов ерх ности дет али, подлежацей обработке.

Шаговое перемещение щупа и режущего инструмента вместе с корпусом шпинделя и втулкой осуществляется

Следующим образом.

После вывода фрезы 13 из зоны обработки детали палец кулачка 18 при своем вращении вместе с кулачком входит во взаимодействие с рычагом 19 храпового механизма и поворачивает его по часовой стрелке. Вследствие того, что на рычаге 19 шарнирно закреплена собачка 20, которая упирается в зуб неподвижного храпового колеса 21, а ось рычага 19 закреплена на вращающейся втулке 2, то при повороте рычага по часовой стрелке втулка вместе с корпусом шпинделя, 25 шпинделем и фрезой перемещается по окружности на некоторый угол (на один шаг) против часовой стрелки.

Таким образом, эа один оборот кулачка происходит один элементарный цикл объемной обработки одной элементарной поверхности обрабатываемой детали. Для полной автоматической объемной обработки необходимо указанные циклы повторить в определенной последовательности на всей обраба. тываемой поверхности.

С этой целью конструкция головки устроена так, что элементарные циклы обработки и шаговое перемещение оси шпНнделя, фрезы и щупа происходят по спиральной кривой, центр которой сов.падает с осью симметрии детали,. а наиболее удаленная точка на спирали должна соответствовать наиболее уда45 ленной точке на копире или на обрабатываемой детали. Обработка начинается с периферии детали и заканчивается в ее центре„совмещенном с осью врацения втулки 2.

Шаговое перемецение шпинделя по

50 - траектории спирали осуществляется следующим образом.

Вместе с втулкой 2 совершают шаговые перемещения по окружности шестерня 23 и гайка 24, установленные в корпусе на втулке. Периодически шестерня 23 входит в зацепление с. зубьями 22, выполненными на торце храпового колеса 21, благодаря чему она пбворачивается на определенный угол относительно оси ее вращения.

Вместе с шестерней 23 поворачивается на некоторый угол гайка 24, жестко скрепленная с ней и взаимодействующая с винтом 25 и корпусом шпинделя.

662? 79

Формула изобретения

За каждый оборот втулки 2 гайка 24 поворачивается вокруг своей оси на определенный угол . При этом происходит ввинчивание винта 25 в гайку 23, а следовательно радиальное перемеще- ние корпуса шпинделя от периферии к центру на определенную величину. 5

Таким образом, ось шпинделя перемещается по траектории окружности, радиус которой периодически УМеньшается, т,е. по спирали, шаг которой равен величине перемещения корпуса шпинделя р в радиальном направлении эа одий оборот втулки 2.

Таким образом, режущий инструмент

13, кроме вращения вокрУг.,своей оси и возвратно-поступательного движения вдоль оси совершает также шаговое перемещение по спирали, центр которой совпадает с осью Симметрии обрабатываемой детали.

Величину шага перемещения фреэы по окружности можно регулировать путем изменения профиля рычага. 19, а изменение шага спирали путем увеличения или уменьшения количества съемных зубьев на торце храпового колеса 21.

Чем меньше величина шага подачи фрезы по окружности и шага спирали; тем с большей точностью и чистотой поверхности будет обработана деталь.

Точность профиля обрабатываемой детали зависит также от диаметра и ЗО формы торцов фрезы и щупа. С уменьшением диаметров фрезы и щупа точность профиля возрастает. Торцы фрезы и щупа целесообразно делать ïîë кру глыбы . 35

Таким образом, дополнительное устройство к головке позволяет производить автоматическое объемное фреэерование фасонных деталей эа одну операцию на одном станке.

1 опировальная фрезерно-шлнфовальная головка, включающая установленную с воэможностью вращения втулку и расположенный в ней шпиндель, снабженный корпусом и гильзой, связанной с копиром, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей головки, последняя снабжена установленным на втулке с возможностью вращения кулачком и связанными с ним и с копиром щупом и рычагом, первый из которых смонтирован с возможностью перемещения на корпусе шпинделя; а второй шарнирно закреплен на гильзе шпинделя, выполненной с возможностью" осевого перемещения, причем головка- Снабжена связанным с кулачком храповым механизмом, колесо которого закреплено на корпусе голов- ки, а торец колеса выполнен в виде зубчатого венца, кинематически связан- ного с передачей винт-гайка, которой снабжен корпус шпинделя и винт которой шарнирно закреплен на последнем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 464399, кл. В 23 С 1/16, 1973.