Шпиндельный узел станка для обработки ступенчатых упорных резьб

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (61) Дополнительное к авт; саид-ву— (22) Заявлено 12.05.81 (21) 3286139/25-08 (51) М. Кл.

B23G 1/04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет,— .

Гееудврстееннмй кемнтет

СССР (Опубликовано 23.11.82. Бюллетень № 43

Дата опубликования. описания 28.11.82, (53) УДК 621.941..2 (088.8) но делзм нзвбрстеннй и вткрмтнй

А. Н. Королев, В. А. Галкин н В.. Ф. Еремин

I (72) Авторы ,изобретения (71) Заявитель

l

f:

" »р (54) ШПИНДЕЛЬНЫй УЗЕЛ СТАНКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ

СТУПЕНЧАТЫХ УПОРНЫХ РЕЗЬБ

Изобретение относится к станкостроению, а более точно к шпнндельным узлам станков для обработки ступенчатых упорных реэьб, когда требуется нарезать резьбу одинакового шага на ступенях разного диаметра.

Известен шпиндельный узел станка для обработки ступенчатых упорных резьб, содержащнй соединяющую входной вал и шпиндель кннематическую цепь, в которую вклю:еи дифференциал с водилом и сателлитами, механизм управления циклом вра. щения шпинделя с остановамн через заданный угол н зубчатую передачу установки величины угла поворота шпинделя с двухвенцовой шестерней, установленной на предшпиндельном валу 11).

Недостатком известного шпиндельного узла является то, что механизм управления циклом вращения шпинделя выполнен в виде кулачкового механизма, который работает с ударами и высокими контактными нагрузками и который усложняет конструкцию и не обеспечивает достаточной надеждежности н долговечности.

Целью нэобретения является упро;ценне конструкции н повышение надежности и долговечности.

Для достижения поставленной цели механнзм управления циклом вращения шпннделя выполнен в виде поворотного барабана, имеющего замкнутый спиральный виток, взаимодействующий с введенной в шпиндельный узел подвижной в продольном направления зубчатой рейкой, находящейся в зацеплении с одним венцом двухвенцовой . и.стерни, второй венец которой сцеплен с сателлитамн дифференциала, водило которого кннематически связано с поворотным барабаном. Прн этом кинематнческая связь между водилом н поворотным барабаном выполнена в виде червячной пары, червячное колесо, которой установлено на одной оси с поворотным барабаном, а червяк — на

15 введенном в кннематнческую цепь соединенным с входным валом раздаточном валу с шестерней, сцепленной с выполненным на водиле зубчатым венцом.

На фиг. 1 изображена кннематическая

20 схема ° станка для обработки ступенчатых упорных резьб; на фнг, 2 — развертка спирального витка поворотного барабана с днаграммой вращения шпинделя.

От приводного двигателя 1 через шкив 2,, ременную передачу 3, пусковую электромаг-.

9?5268 нитнук> муфту 4 и шкив 5 вращение переда<х«ся на входной вал 6 шпиндельного узла» который парой шестерен 7 и 8 соединен с раздаточным валом 9. На валу 9 закреплены шестерня !О и червяк 11. Шсстерня 10 находится в зацеплении с зубчатым венцом, выполненным на водиле 12 дифференциала, а червяк — с червячным колесом 13, уста«ов «е«««п «м на валу 14 вместе с барабаном 15, имск>щим замкнутый спиральный виток 16, взаимодействуlolliHH посредством двух роликов 17 с подвиж«<ой в осевом направлении рейкой 18. Рейка 18 находится в зацеплении с венцом 19 двухвенцовой шестерни, второй венец 20 которой сцеплен с сателлитами 21 дифференциала. Сателлиты 22 спи««лены с зубчатым колесом 23, закрепленным на предшпиндельном валу 24. На этом же валу установлен двухвенцовый блок 25, находящийся в зацеплении с блоком 26, закрепленным на шпинделе 27. Переменой зацепления венцов этих блоков осуществляется изменение величины угла ч поворота пшинделя (на практике = 30 или 60 ).

В зажимном приспособлении 28, закрепленном на шпинделе 27, устанавливается обрабатываемое изделие 29. Шпиндель посредством зубчатых колес 30 и сменных шестерен 31 и 32 кинематически связан с ходовым винтом 33, перемещающим при взаимодействии с «айкой 34 каретку 35, на которой смонтированы поперечные салазки 36, несущие инструментальную оправку 37 с резцом. Поперечные салазки снабжены индивидуальным управляемым приводом, состоящим из электродвигателя 38, пары шестерен 39 и 40 и ходового винта 41.

Замкнутый спиральный виток 16 бара-. бана !5 (фиг. 2) состоит иэ четырех участков: учас ка а выстоя шпинделя (п««п —— О); участка b разгона шпинделя; участка с равномерного вращения шпинделя с заданной скоростью при обработке одной ступени изделия; и у «астка d торможения шпинделя.

Предлагаемый шпиндельный узел работает следующим образом.

В за>кимном приспособлении 28 в строго ориентированном угловом положении устанавливают обрабатываемое изделие 29 и посредством пусковой электромагнитной муфты 4 от двигателя 1 через ременную передачу сообщают вращение входному валу 6 и от»c«o через пару шестерен 7 и 8 — раздато lnoму валу 9, который делит движение иа два потока. Первый поток: через шестерню 10 вращение передается водилу 12 пи<1«ферен«<нала, при этом сателлиты 21 и 22 обкатыва«отся вокруг венца 20. Второй поток: через червяк 11 и червячное колесо 13 вращение сообщается барабану 15, замкнутый спиральный виток 16 которого, взаимодействуя с роликами 17, сообщает возвратно-поступатсльное движение рейке 18 по закону, определяемому характером кривизны спирального витка 16. При прохожде <ии роликами 17 участка с спирального витка рейка 18 вращает венцы 19 и 20 двухвенповой шестерни в направлении, совпадающем с направлением вращения зубчатого коле5 са 23, в результате чего равномерное вращение от раздаточного вала 9 по двум потокам передается на вал 24 и сидящий на нем блок 25, а от него через блок 26 шпинделю 27 с эажимным устройством 28 и изделием 29. Посредством зубчатых колес 30 и сменных шестерен 31 и 32 согласованное со шпинделем вращение передается ходовому винту 33, который через гайку 34 сообщает поступательное перемещение каретке 35, в результате чего производится обработка нитки резьбы, расположенной на одной ступени обрабатываемого изделия 29.

По мере вращения барабана 15 ролики 17 переходят на участок d спирального витка 16 прн вращении венцов !9 и 20 в пере менном направлении относительно вращения

2О зубчатого колеса 23, чем достигается торможение шпинделя 27. При переходе роликов 17 на участок а спирального витка 16 направление вращения венцов 19 и 20 противоположно указанному, в это время зубчатое колесо 23 не вращается, в результате чего шпиндель 27 останавливается, а вместе с ним останавливается и каретка 35. В момент выстоя шпинделя посредством управляемого (например от системы ЧПУ) двигателя 38 производится перевод попе3о речных салазок 36 с инструментальной оправкой 37 для обработки следующей ступени иэделия 29.

Затем ролики 17 переходят на участок d для осуществления разгона шпинделя до требуемой скорости вращения, которая поддерживается участком с, как было описано.

Такое исполнение шпиндельного узла дозволяет производить последовательное нарезание резьбы на различных ступенях с остановками шпинделя через равные углы, 4о во время которых осуществляется перевод режущего инструмента на следующую обрабатываемую ступень. Введение в узел зуб- чато-реечной передачи, взаимодействующей .с дифференциалом и управляемой посредством поворотного барабана, обеспечивает плавное безударное вращение шпинделя с остановками в соответствии с заданным циклом, чем достигается повышение надежности и долговечности, а также упрощение конструкции шпиндельного узла.

Формула изобретения

1. Шпиндельный узел станка для обработки ступенчатых упорных реэьб, содерИ жащий соединяющую входной вал и шпиндель кинематическую цепь, в которую вклю-, чен дифференциал с воднлом и сателлитами, механизм управления циклом вра<цения

975268

1О шпинделя с остановками через заданный угол и зубчатую передачу установки величины угла поворота шпинделя с двухвен цовой шестернек, установлеяной на предшпнндельном валу, отличающийся тем, что, .-с целью упрощения конструкции и повышения надежности и долговечности, механизм управления циклом вращения шпинделя выполнен в виде поворотного барабана, имеющего замкнутый спиральный виток, взаимодействующий с введеннои в шпиндельный . узел подвижной в продольном направлении зубчатой рейкой, находящейся в зацеплении с одним венцом двухвенцовой шестерни, второй венец которой сцеплен с сателлита ми дифференциала, водило которого кине, матически связано с поворотным барабаном.

2. Шпиндельный узел по и. 1, отличающийся тем, что кинематическая связь между водилом и поворотным барабаном выполнена в виде червячной пары, червячное колесо которой установлено на одной оси с поворотным барабаном, а червяк — на введенном в кинематическую цепь соединенном с входным валом раздаточном валу с. шестерней, сцепленной с выполненным на водиле зубчатым венцом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе!. Шпиндельный узел станка для обработки ступенчатых упорных реэьб Немецкой фирмы, «Мюйер>, 19!4.

975268

Составитель В. Золотов

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 8409/ 17 Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l 13035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

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