CS240594B1

CS240594B1 - Vertical milling head

Info

Publication number: CS240594B1
Application number: CS842155A
Authority: CS
Inventors: Jan Sobola; Jiri Courton
Original assignee: Jan Sobola; Jiri Courton
Priority date: 1984-03-26
Filing date: 1984-03-26
Publication date: 1986-02-13
Also published as: CS215584A1

Abstract

Vertikální frézovací hlava je určena především pro frézovací stroje s univerzálním vřeteníkem. Vertikální frézovací hlavu tvoří těleso, u kterého je mezi náhonovým pastorkem a vřeteníkem umístěn vložený hřídel s dvojkolem, které zabírá jednak do náhonového pastorku, jednak do ozubeného kola s velkou šířkou ozubení, upevněného na pracovním vřetenu.The vertical milling head is intended primarily for milling machines with a universal headstock. The vertical milling head consists of a body in which an inserted shaft with a gear pair is located between the drive pinion and the headstock, which engages both the drive pinion and a gear with a large tooth width, mounted on the work spindle.

Description

Vynález se týká vertikální frézovací hlavy, zejména pro frézovací stroje vybavené univerzálním vřeteníkem.The invention relates to a vertical milling head, in particular for milling machines equipped with a universal headstock.

Jeden z hlavních požadavků, kladených na frézky s příčně posuvným vřeteníkem je možnost provádění obráběcích operací se svislým pracovním- vřetenem, popřípadě s vřetenem skloněným vůči pracovnímu stolu ve svislé rovině při dodržení vysoké rozměrové přesnosti ‘a jakosti opracovaných ploch.One of the main requirements for milling machines with transversely sliding headstock is the possibility of performing machining operations with a vertical working spindle or a spindle inclined to the work table in a vertical plane, while maintaining high dimensional accuracy ‘and quality of machined surfaces.

Z konstrukční praxe je známá řada řešení vertikálních hlay, která však mají nevýhody jak z hlediska výroby jednotlivých dílců, tak z hlediska konečné geometrické přesnosti při obrábění. Často je používáno provedení vertikální hlavy s náhonem vřetena prostřednictvím kuželových kol, ze kterých jedno kolo je uloženo na ložiskách v tělese hlavy a opatřeno vnitřním šesti drážkovým profilem. Pracovní vřeteno je v přední části uloženo v pinole v radiálníím válečkovém ložisku a dvou axiálních ložiskách pro zachycení osových sil při obrábění. V zadní části je opatřeno šesti drážkovým vnějším profilem, kterým je podepřeno pomocí vnitřního drážkování náhonového kuželového kola a zároveň se drážkováním přenáší náhon od vřeteníku na pracovní vřeteno. Tímto uspořádáním je současně umožněno svislé přestavení vřetena pomocí posuvu pinoly.A number of vertical hlay solutions are known from the engineering practice, but they have disadvantages both in terms of manufacturing individual parts and in terms of final geometric precision in machining. Often, a vertical head with a spindle drive by means of bevel gears is used, of which one wheel is supported on bearings in the head body and provided with an inner six groove profile. The working spindle is mounted in the front part in the quill in a radial roller bearing and two axial bearings to absorb axial forces during machining. In the rear part it is provided with six groove outer profile, which is supported by the internal grooving of the drive bevel gear and at the same time the grooving transfers the drive from the headstock to the working spindle. This arrangement also enables vertical adjustment of the spindle by means of a quill feed.

U výše popsaného provedení je velkou nevýhodou krátká délka pinoly při značné délce pracovního vřetena, které je u tohoto provedení, jak vyplývá z výše uvedeného popisu nedostatečně uloženo. Další nevýhoda spočívá v nedostatečném zpevnění pinoly při obrábění, vyplývajícím, z krátkého uložení pinoly v otvoru tělesa hlavy, cožž má velký vliv na geometrickou přřesnost obrábění.In the above-described embodiment, a great disadvantage is the short length of the quill with a considerable length of the working spindle, which is insufficiently supported in this embodiment, as is evident from the above description. A further disadvantage is the lack of reinforcement of the quill during machining resulting from the short bearing of the quill in the bore of the head body, which greatly affects the geometric accuracy of the machining.

Jiná provedení spočívají v konstrukci vertikální hlavy s náhonem vřetena provedeným pomocí jednoho páru kuželových kol a páru čelních kol, ze kterých jedno čelní kolo je uloženo pevně v ložiskách v tělese hlavy a je opatřené drážkovým profilem, podobně jako u dříve popsaného provedení kuželového kola. Pracovní vřeteno u tohoto provedení je uloženo v přední i zadní části v pinole, která má tvar tubusu a je v dostatečné délce vedena v otvoru tělesa hlavy. Délka pracovního vřetena je i u tohoto provedení značná, protože jako u předcházejícího je opatřeno drážkovým profilem v zadní části, který ale v tomto případě jen umožňuje svislé přestavení vřetena a zabezpečuje přenos náhonu od vřeteníku s převodovkou na pracovní vřeteno. Toto řešení odstraňuje sice některé nevýhody předcházejícího provedení, ale stále zde zůstává značná délka pracovního vřetena a uložení náhonového kola pevně v ložiskách v tělese hlavy, což představuje jeden ze zdrojů teploty při provozu hlavy. Vlivem nerovnoměrného přestupu teploty na litinové těleso hlavy mohou vznikat deformace, čímž se může měnit poloha pracovního vřetena.Other embodiments consist in the construction of a vertical head with a spindle drive made by means of one pair of bevel wheels and a pair of spur wheels, one of which the spur wheel is mounted firmly in bearings in the head body and is provided with a groove profile. The working spindle in this embodiment is mounted in the front and rear part of the quill, which has the shape of a tube and is guided in a sufficient length in the opening of the head body. The length of the working spindle is also considerable in this embodiment because, as in the previous case, it is provided with a groove profile in the rear part, which in this case only allows vertical adjustment of the spindle and ensures transmission of the drive from the headstock to the working spindle. While this solution eliminates some of the disadvantages of the preceding embodiment, there is still a considerable length of the working spindle and the drive wheel seat fixed in bearings in the head body, which is one of the sources of temperature during head operation. Due to the uneven temperature transfer to the cast iron head, deformations can occur, which can change the position of the working spindle.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje vertikální frézovací hlava podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že ji tvoří těleso frézovací hlavy, ve kterém je upraven vložený hřídel s dvojkolem, jehož jedna část, tvořící kuželové kolo, je v záběru s kuželovým pastorkem, uloženým v přírubě, na které je otočně uloženo těleso frézovací hlavy, a jehož druhá část, tvořící čelní ozubené kolo, je v záběru s ozubeným kolem 0 velké šířce ozubení, pevně spojeným s pracovním vřetenem, vybaveným upínacím mechanismem.The above-mentioned disadvantages are overcome by the vertical milling head according to the invention, which consists of a milling head body in which an intermediate shaft with a two-wheel is provided, one of which forms a bevel gear with a bevel pinion mounted in a flange. on which the milling head body is rotatably mounted, and whose second part, constituting the spur gear, engages the gear 0 of a large toothing width, rigidly connected to a working spindle equipped with a clamping mechanism.

Vertikální frézovací hlava, provedená podle vynálezu, odstraňuje jeden ze zdrojů tepla, odstraněním ložisek uložení kuželového nebo čelního ozubeného kola v tělese hlavy a současně i zjednodušuje konstrukci frézovací hlavy umožněním uchycení upínacího válce přímo na pinole.The vertical milling head provided in accordance with the invention removes one of the heat sources by removing the bearings of the bevel or spur gear bearings in the head body while simplifying the milling head design by allowing the clamping cylinder to be attached directly to the quill.

Příkladné provedení vertikální frézovací hlavy podle vynálezu je schematicky znázorněno v řezu na připojeném výkresu.An exemplary embodiment of a vertical milling head according to the invention is schematically shown in section in the attached drawing.

Na nosné desce 1, která je středěna a přišroubována na čelní stěnu frézovacího vřeteníku šrouby 11, je pomocí šroubů 12 s „T“ hlavou a matic 13 upevněno úhlově nastavitelné těleso 2 frézovací hlavy, otočně uložené na přírubě 9 pevně spojené s nosnou deskou 1. V přírubě 9 je na ložiskách uložen kuželový pastorek 5, opatřený na své vnější části spojkovým ozubením 22 pro přenos náhonu od vřeteníku na vertikální frézovací hlavu. Kuželový pastorek 5 zabírá s kuželovým kolem 21, na kterém je uloženo čelní ozubené kolo 7. Takto vytvořené dvojkolo 6 je naklínováno na vložený hřídel 10, který je valivě uložen v tělese 2 frézovací hlavy. Čelní ozubené kolo 7 dvojkola 6 je v záběru s ozubeným kolem 8 o velké šířce ozubení 20, pevně spojeným s pracovním vřetenem 4, na radiálních válečkových ložiskách a ložiskách s kosoúhlým stykem v pinole 3, vedené celou svou délkou v hlavním otvoru tělesa 2 frézovací hlavy. Na jednom konci pinoly 3 je uchycen upínací válec 14 pro automatické upínání nástrojů, v jehož spodní části je uchycen nezakreslený vnější kroužek radiálního válečkového ložiska pro uložení pracovního vřetena 4. V dutině pracovního vřetena 4 je upraven upínací mechanismus 18 s talířovými pružinami pro upínání nástrojů.An angularly adjustable milling head body 2 rotatably mounted on the flange 9 fixedly connected to the support plate 1 is fastened to the support plate 1, which is centered and bolted to the headstock of the milling headstock by bolts 11, by means of T-head bolts 12 and nuts 13. In the flange 9, a tapered pinion 5 is provided on the bearings, provided on its outer part with a clutch gear 22 for transferring the drive from the headstock to the vertical milling head. The bevel pinion 5 engages the bevel gear 21 on which the spur gear 7 is mounted. The two-wheel 6 thus formed is keyed onto an intermediate shaft 10, which is mounted in a rolling manner in the milling head body 2. The spur gear 7 of the double wheel 6 is engaged with a large toothing width gear 20 20 fixedly connected to the working spindle 4 on radial roller bearings and angular contact bearings in the quill 3, guided in its full length in the main bore of the milling head body 2 . At one end of the quill 3 there is a clamping cylinder 14 for automatic tool clamping, in the lower part of which a non-drawn outer ring of a radial cylindrical roller bearing is mounted to receive the working spindle 4. The clamping mechanism 18 is provided in the cavity of the working spindle.

Vertikální frézovací hlavu lze ručně nastavit do libovolné úhlové polohy v rozsahu 90° na obě strany od svislé osy. V nastavené poloze se potom zpevní s nosnou deskou 1, pomocí šroubu 12 s „T“ hlavou, a matice 13. Velká šířka ozubení 20 ozubeného kola 3 na pracovním vřetení 4 umožňuje přestavení pinoly 3 s pracovním vřetenem 4 ve smyslu její podélné osy. Přestavení se provede pomocí matice 16 a šroubu 15 přes kuželové soukolí 19. Zajištění nastavené polo240594 hy se provede zpevňovacím šroubem 17 přes těleso 2 hlavy, které je v místech uložení zpevňovacího šroubu 17 rozříznuto, aby se dosáhlo pružného efektu, potřebného ke zpevnění pinoly 3.The vertical milling head can be manually adjusted to any 90 ° angular position on either side of the vertical axis. In the set position, it is then solidified with the support plate 1, by means of a T-head bolt 12 and nut 13. The large tooth width 20 of the gear 3 on the working spindle 4 allows adjustment of the quill 3 with the working spindle 4 in its longitudinal axis. The adjustment is effected by means of a nut 16 and a bolt 15 via a bevel gear 19. The set half-240594 hy is secured by a bolt 17 through a head body 2 which is cut at the locations of the bolt 17 to obtain the elastic effect required to strengthen the quill 3.

Claims

SUBJECT

Vertical milling head, in particular for milling machines equipped with a universal headstock, characterized in that it comprises a milling head body (2) in which an intermediate shaft (10) with a wheelset (6), one part of which forms a bevel wheel (21) ) is engaged with a bevel pinion (5) mounted in a flange (9) on which the milling head body (2) is rotatably mounted, and whose second part forming the spur gear (7) is engaged with the gear ( 8) of a large toothing width (20), rigidly connected to the working spindle (4), supported by the front and rear parts in the quill (3), which is guided in its full length in the main opening of the milling head body (2).