CS254376B1

CS254376B1 - Headstock with uniformly revolving working spindle

Info

Publication number: CS254376B1
Application number: CS855230A
Authority: CS
Inventors: Ervin Odehnal
Original assignee: Ervin Odehnal
Priority date: 1985-07-15
Filing date: 1985-07-15
Publication date: 1988-01-15
Also published as: CS523085A1

Abstract

Vřeteník s nerovnoměrně se otáčejícím pracovním vřetenem pro obráběcí stroje, u něhož nedochází k rezonanci, protože má vlastní frekvenci konstantní, avšak budící frekvence se stále mění. Alespoň jeden z převodových stupňů mezi náhonovým elektromotorem a pracovním vřetenem má v nálitku skříně vřeteníku otočně uloženou hnací a hnanou hřídel. Na hnací hřídeli je upevněno hnané ozubené kolo, zabírající s ozubeným kolem předcházejícího převodového stupně, opatřené excentricky umístěným čepem s otočně uloženou hnací kladkou zabírající do radiální drážky hnaného ozubeného kola upevněného na hnané hřídeli a zabírajícího do ozubeného kola následujícího převodového stupně.A headstock with an unevenly rotating work spindle for machine tools that does not resonate because it has its own frequency constant, but the excitation frequency is constantly changing. At least one of the gear stages between the drive motor and the work spindle has a drive and driven shaft mounted rotatably in the spindle housing boss. A driven gear is engaged on the drive shaft, engaging with a gear of the preceding gear stage, provided with an eccentrically located pivot with a rotatably mounted drive roller engaging a radial groove of the driven gear mounted on the driven shaft and engaging the gear of the next gear stage.

Description

Vynález se týká vřeteníku s nerovnoměrně se otáčejícím pracovním vřetenem pro obráběcí stroje.The invention relates to a headstock with a non-uniformly rotating working spindle for machine tools.

Dosud užívané vřeteníky mají pracovní vřetena s rovnoměrným otáčením pracovního'vřetene. Dojde-li při obrábění takovýmto vřeteníkem k rezonanci vlastních kmitů systému stroj-nástroj-obrobek, s kmity tvrdícími a amplituda rezonanční frekvence přesáhne únosovou mez, nelze v některých případech rezonanci rozladit změnou otáček pracovního vřetene, což je zpravidla první a nej jednodušší opatření k rozladění rezonance u univerzálních obráběcích strojů, protože změnou otáček pracovního vřetene dojde sice k rozladění rezonance budících kmitů s vlastními kmity jedné částí systému stroj-nástroj-obrobek, nastane však rezonance budících kmitů s vlastními kmity jiné části téhož systému. V některých případech nelze rezonanci rozladit ani změnou nástroje, např. použitím nástroje a antivibrační úpravou břitů, nebo použitím vícebřitého nástroje s nerovnoměrně rozladěnými břity, protože periodicita silových impulsů, vznikajících při kontaktu břitů nástroje s obráběným materiálem, je při každé otáčce pracovního vřetene stále stejná. U automatických obráběcích linek a jednoúčelových strojů možnosti rozladění rezonandí změnou otáček nebo nástroje obvykle.nejsou.The headstocks used hitherto have working spindles with an even rotation of the working spindle. If the machine-tool-workpiece oscillation resonance occurs during machining with such a headstock with hardening oscillations and the resonant frequency amplitude exceeds the hijacking limit, in some cases the resonance cannot be tuned by changing the working spindle speed, which is usually the first and easiest to tune resonance in universal machine tools, since changing the working spindle speed will tune the resonance of the self-oscillating excitation oscillations of one machine-tool-workpiece system, but the self-oscillation of the excitation oscillations of another part of the same system will occur. In some cases it is not possible to tune the resonance even by changing the tool, eg by using a tool and vibration-free cutting of the blades, or by using a multi-blade tool with unevenly aligned blades because the periodicity of the force pulses . In automatic machine lines and single-purpose machines, the possibility of tuning resonances by changing the speed or tool usually does not.

Shora uvedené nedostatky odstraňuje vřeteník s nerovnoměrně se otáčejícím pracovním vřetenem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že aspoň jeden z převodových stupňů má v nálitku skříně vřeteníku otočně uloženou hnací hřídel, na níž je upevněno hnací kolo, opatřené excentrenticky umístěným čepem s otočně uloženou hnací kladkou, zabírající do radiální drážky hnaného ozubeného kola, upevněného na hnané hřídeli, otočně uložené v nálitku skříně vřeteníku, přičemž hodnota excentricity excentricky umístěného čepu je větší, než osová rozteč hnané hřídele a hnací hřídele vřeteníku.The aforementioned drawbacks are eliminated by a non-rotating work spindle headstock according to the invention, characterized in that at least one of the gears has a drive shaft rotatably mounted in the headstock housing of the headstock, on which a drive wheel is provided with an eccentrically located pivot a drive pulley engaging a radial groove of the driven gear mounted on the driven shaft rotatably mounted in the headstock housing boss, the eccentricity of the eccentrically located pin being greater than the axial pitch of the driven shaft and the headstock drive shaft.

Vřeteník s nerovnoměrně se otáčejícím pracovním vřetenem má vlastní frekvenci konstantní, avšak budící frekvence, daná periodickými silovými impulsy při kontaktu břitů nástroje s obráběným materiálem se stále mění vlivem nerovnoměrného otáčení pracovního vřetene, takže k rezonanci nemůže dojít. Není třeba hledat způsob nebo kombinaci způsobů, jak rozladit rezonance. Nedojde ke znemožnění nebo znesnadnění obrábění, ani ke snížení produktivity práce.The spindle with the non-uniformly rotating working spindle has an inherent frequency, but the excitation frequency given by the periodic force pulses when the cutting edges of the tool contact the workpiece is constantly changing due to the uneven rotation of the working spindle so that resonance cannot occur. No need to look for a way or a combination of ways to tune the resonance. It will not hinder or hinder machining, nor reduce productivity.

Příkladné provedení vřeteníku s nerovnoměrně se otáčejícím pracovním vřetenem podle vynálezu je schematicky znázorněno na připojených výkresech, kde na obr. 1 je částečný řez skříně vřeteníku v místě převodového stupně a na obr. 2 je řez rovinou A-A podle obr. 1.An exemplary embodiment of a headstock with a non-uniformly rotating working spindle according to the invention is schematically shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a partial cross-section of the headstock housing at the gear stage;

Hnací ozubené kolo JL, upevněné na hnací hřídeli otočně uložené v nálitku 2 skříně 4_ vřeteníku, zabírá s ozubeným kolem J5 předcházejícího stupně ze směru od náhonového elektromotoru. Ve hnacím ozubeném kole 2 je upevněn excentricky umístěný čep 2 s otočně uloženou hnací kladkou 2, zabírající do radiální drážky jí hnaného kola 9_, upevněného na hnané hřídeli 10, otočně uložené v nálitku 2 ^a zabírajícího do ozubeného kola 11 následujícího převodového stupně směrem k pracovnímu vřetení.The drive gear 11, mounted on the drive shaft rotatably mounted in the boss 2 of the headstock housing 4, engages the gear 5 of the preceding stage from the direction of the drive electric motor. In the drive gear 2 is mounted an eccentrically located pin 2 with a rotatably mounted drive roller 2 engaging in the radial groove of the driven wheel 9 mounted on the driven shaft 10 rotatably mounted in the boss 2 ^and engaging the gear 11 of the next gear toward the working gear. spindle.

Zabírá-li hnací kladka T_ při otáčení hnacího ozubeného kola \1 do radiální drážky 2» na konci blíže středu hnaného ozubeného kola 9, otáčí se hnané ozubené kolo 9 maximální úhlovou rychlostí. Otočí-li se hnací ozubené kolo 2 ^s hnací kladkou 2 ° 180°, změní se maximum úhlové rychlosti hnaného ozubeného kola 2 na minimum. Hnací kladka se přitom vlivem nesouososti hnací hřídele 2 a hnané hřídele 10 přesune na konec radiální drážky 2» vzdálenější od středu hnaného ozubeného kola 2· T°to střídavé maximum a minimum úhlové rychlosti hnaného ozubeného kola 2 ^se převádí na ozubené kolo 11 následujícího převodového stupně a na pracovní vřeteno vřeteníku.If the drive pulley T engages the radial groove 2 at the end closer to the center of the driven gear 9 when the drive gear 11 is rotating, the driven gear 9 rotates at maximum angular velocity. If the drive gear 2 ^{with the} drive roller 2 ° is rotated 180 °, the maximum angular velocity of the driven gear 2 is changed to a minimum. In this case, the drive roller moves to the end of the radial groove 2, further away from the center of the driven gear 2, because of the misalignment of the drive shaft 2 and the driven shaft 10, to the alternating maximum and minimum angular velocity of the driven gear 2 ^. and on the headstock spindle.

Hodnota excentricity excentricky umístěného čepu 2 j^e větší, než osová rozteč hnací hřídele 2. a hnané hřídele 20· Pokud by hnané ozubené kolo 9. bylo příliš malé, radiální drážka může být vytvořena v nezakresleném kotouči, upevněném na hnaném ozubeném kole ξ>· Převodovým poměrem mezi hnaným kolem 9 přes případné další převodové stupně směrem k pracovnímu vřetení a ozubeným kolem na pracovním vřetení se určí, jestli maximum a minimum úhlové rychlosti při nerovnoměrném otáčení pracovního vřetene se vystřídá v době kratší než jedna otáčka, či v době jedné nebo více otáček pracovního vřetene.Amount of eccentricity of the eccentrically mounted pin 2 ^e j is greater than the axial spacing of the second drive shaft and the driven shaft 20 · If the ninth driven gear is too small, the radial groove may be formed in a not shown reel, mounted at a driven sprocket ξ> · The transmission ratio between the driven wheel 9 via any additional gears towards the working spindle and the gear on the working spindle is determined if the maximum and minimum angular velocity in the uneven rotation of the working spindle alternate in less than one turn or in one or more speed of the working spindle.

Claims

Headstock with non-uniformly rotating working spindle for machine tools, characterized in that at least one of the gears has a drive shaft (2) rotatably mounted in the riser (3) of the headstock housing (4), on which the drive wheel (1) provided with an eccentrically located pin (6) with a rotatably mounted drive pulley (7) engaging a radial groove (8) of the driven gear (9) mounted on the driven shaft (10) rotatably mounted in the riser (3) of the headstock housing (4), wherein the value of the eccentricity of the pin (6) is greater than the axial pitch of the driven shaft (10) and the headstock drive shaft (2).