CZ299528B6 - Zarízení pro pripojení pohonu prídavného rotacního pohybu - Google Patents

Abstract

Zarízení sestává z ozubeného vence (2), uloženéhosuvne na prírube (1), osazené hydraulickými rozvody a pevne propojené s upínací deskou (15) obrobku. Ozubený venec (2) je osazen nejméne jedním svazkem talírových pružin (3), vedených vodicím kolíkem(4) a pevne spojen s prírubou (1) prostrednictvímnejméne jednoho cepu (5). Cep (5) je osazen pístem (6) a zajišten proti pohybu zajištovacím pístkem(8), suvne uloženým v prírube (1). V dutine príruby (1) je pevne uložen rozvádecí kotouc (9) s rozvodnými kanálky (k1, k2, k3) a osazený nejméne jednou rychlospojkou (10). Rychlospojka (10) je soucasne uložena v desce (11), ovládané válcem (12), který je uložený v rozvodné kostce (13). Rozvodná kostka (13) je ukotvena v zadní cásti zarízení pevne v rámu (14).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje, zabezpečujícího přídavný rotační pohyb obrobku, umožňující provádět technologické operace soustružení frézování, tvarové frézování a vyvrtaného během jednoho pracovního cyklu výceprofesního obráběcího stroje.

Dosavadní stav techniky

Současným trendem v oblasti výroby obráběcích strojů, vyplývajícím zejména z požadavků odběratelů, je neustálé zvyšování jejich užitných vlastností a pracovních možností, při současném snižování neproduktivních obslužných, nevýrobních časů. Současně se značně zvyšují nároky zákazníků na konečnou přesnost a kvalitu povrchu obráběných součástí, při zachování ekonomické ceny obrábění. Jednou z cest je rozšiřování víceprofesnosti obráběcích strojů. Jedná se o zařazení takových technologických operací, které byly dosud vzhledem kjejich charakteru prováděny na různých obráběcích strojích, popřípadě na speciálních jednoúčelových strojích, na jeden stroj, při současném snižování neproduktivních časů minimalizací požadavků na počet přepínání obrobku v průběhu obrábění a minimalizace počtu strojů, podílejících se nezbytně na výrobě součásti. Hlavní snahou je tedy soustředění různých obráběcích technologií najeden stroj a při jednom upnutí polotovaru obrobit co nejvíc ploch a otvorů. Těmto požadavkům se značně přibližuje obráběcí stroj konstrukce, tzv. více-osé multifunkční stroje.

Jedním z rozhodujících uzlů těchto strojů je zajištění hlavního pohonu upínací desky soustružení a poté pro ostatní operace kvalitní a vysoce přesný vedlejší pohyb „C“ osy, umožňující tvarové frézování interpolací „C“ osy s ostatními osami stroje (3D frézování) s vysokou dynamikou. U těchto typů strojů jsou pro zajištění uvedených způsobů obrábění kladeny vysoké požadavky na přenos velkých kroutících momentů, jejich bezvůlový přenos mezi servopohonem a obráběcí součástí a velmi přesné polohování. Připojení „C“ osy je rovněž velmi náročné na tuhost pohonného řetězce a rovněž jeho bezvůlovost.

Dosud známá řešení používají pro vymezování vůle v převodových řetězcích různých systémů a komplikovaných spojek pro přepínání hlavního pohonu na vedlejší „C“ osu. Výsledná přesnost polohování upnuté součásti však není zcela vyhovující, výkony při frézování jsou tím omezeny a výsledná kvalita obrábění neodpovídá kladeným požadavkům.

Dalším známým řešením pro dosažení požadované tuhosti a bezvůlovosti pohonného řetězce a schopnosti přenosu velkých kroutících momentů je použití vestavných prstencových servopoho40 nů, které jsou při přechodu ze soustružnického režimu do režimu „C“ osy přepojovány elektronicky. Toto řešení je však použitelné pouze pro přenos malých výkonů a kroutících momentů. Rovněž mechanická řešení pomocí různých typů třecích spojek nebo řazených převodů s ozubenými koly nejsou pro tento typ obrábění vhodná. Jednak jsou velmi náročná na konstrukci, ale zejména přinášejí řadu problémů a poruch. Navíc jsou veškerá dosud používaná zařízení náročná na umístění v základně stroje, protože vzhledem kjejich konstrukci je není možno umístit v ose upínací desky a přenášení kroutících momentů, včetně kontroly polohování, musí být prováděno dalšími přídavnými zařízeními, náročnými na prostor. To má v mnohých případech za následek zbytečné a nežádoucí zvětšování prostorové zástavby obráběcího stroje.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje podle vynálezu, sestávající z ozubeného věnce s čelním

-1 CZ 299528 B6 ozubením a příruby, která je osazena tlakovými rozvody a pevně propojena s upínací deskou obrobku, jehož podstatou je, že ozubený věnec je suvně uložený v osazení, vytvořeném na přírubě a s přírubou je současně propojen nejméně jedním svazkem talířových pružin, uložených na vodicím kolíku a nejméně jedním čepem. Čep, propojující ozubený věnec s přírubou je osazen pístem, jež má na svém vnějším obvodu vytvořený zápich. Píst je uložen ve vybrání, vytvořeném v zadní části příruby. V zápichu, vytvořeném na obvodu pístu je ustaven zajišťovací pístek, který je uložený v přírubě v poloze kolmé na svislou osu (o) zařízení. Uvnitř dutiny příruby je uložen rozváděči kotouč, který je opatřen rozvodnými kanálky kl, k2, k3. Rozváděči kotouč je osazený nejméně jednou rychlospojkou, uloženou současně v desce. Deska je ovládána válcem, suvně uloženým v rozvodné kostce, která je současně ukotvena v zadní části zařízení pevně na rámu.

Pokrok zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje podle vynálezu spočívá v tom, že navrhované konstrukční řešení umožňuje velmi přesné polohování součásti a bezvůlový chod, což umožňuje vysoce výkonné frézování tvarových prostorových ploch v obou směrech otáčení.

Neméně podstatnou výhodou zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje podle vynálezu je také to, že umožňuje přenos vysokých kroutících momentů, což zaručuje velmi dobrou dynamiku, umožňující dokončení tvarové plochy s velmi vysokou přesností a dokonale opracovaným povrchem, kdy není nutné žádné další ruční dopracování.

Další neméně podstatnou výhodou zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje podle vynálezu je také to, že ve spojení s 5tou osou „B“ umožňuje i obrábění zborcených ploch jako např. listy lodních šroubů.

Vzhledem ktomu, že je zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje podle vynálezu umístěno v ose upínací desky, odpadá nutnost dalších přídavných zařízení, což snižuje požadavky na prostorové uspořádání základny a tím celého obráběcího stroje, což je pro zákazníka rovněž velmi výhodné.

Přehled obrázků na výkresech

Zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje podle vynálezu je znázorněno na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je zařízení znázorněno v podélném řezu, obr. 2 znázorňuje v podélném řezu systém hydraulických rozvodů, vytvořených v přírubě, uložení ozubeného věnce na přírubě prostřednictvím čepu a uložení a zajištění čepu v přírubě a obr. 3 znázorňuje uložení talířových pružin v přírubě a ozubeném věnci.

Příklady provedení vynálezu

Zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohonu víceprofesního obráběcího stroje je tvořeno přírubou 1, osazenou hydraulickými rozvody a ozubeným věncem 2 s čelním ozubením. Příruba i je prostřednictvím duté hřídele 16 pevně spojena s upínací deskou 15 obrobku. Dutá hřídel 16 je v části odvrácené od upínací desky 15 obrobku, v místě spojení s přírubou i osazena pohonem přídavného rotačního pohybu 17. Ozubený věnec 2 je suvně uložený v osazení, vytvořeném na přírubě 1. Čelní ozubení ozubeného věnce 2 je orientováno směrem proti čelnímu ozubení vnějšího a vnitřního ozubeného věnce 18 a 19, jimiž je osazen pohon přídavného rotačního pohybu 17. Mezi osazení, příruby i a ozubeným věncem 2 je vytvořena mezera yl. S přírubou 1 je ozubený věnec 2 propojen nejméně jedním svazkem talířových pružin 3, uložených na vodicím kolíku 4 a uchycen nejméně jedním čepem 5. Čep 5 je osazen pístem 6, uloženým ve vybrání, vytvořeném v zadní části příruby 1. Píst 6 má na vnějším obvodu vytvořen zápich 7.

V zápichu 7 je ustanoven pístek 8, uložený v přírubě 1 v poloze kolmé na svislou osu o zařízení.

-2CZ 299528 B6

Mezi boční stěnou zápichu 7 a tělesem pístku 8 je vytvořena mezera v2. Mezera vl, vytvořená mezi osazením příruby i a ozubeným věncem 2 je menší než mezera v2, vytvořená mezi boční stěnou zápichu 7 a tělesem pístku 8. V dutině příruby I je uložen rozváděči kotouč 9, opatřený rozvodnými kanálky kl, k2, k3. Rozváděči kotouč 9 je osazený nejméně jednou rychlospojkou

10. Rychlospojka 10 je uložena současně v desce 11, ovládané válcem 12. Válec 12 je uložený v rozvodné kostce 13, která je ukotvena v zadní části zařízení pevně na rámu 14.

Vlastní funkce zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje podle vynálezu spočívá v tom, že při běžném soustružení vykonává upínací ío deska 15 obrobku a sní spojená dutá hřídel 16 rotační pohyb kolem svislé osy o. Pohon přídavného rotačního pohybu 17 víceprofesního obráběcího stroje je stejně jako zařízení pro jeho připojení v klidové, nepracovní poloze. Poloha ozubeného věnce 2 je na přírubě 1 fixován v základní poloze. Talířové pružiny 3, vedené vodicím kolíkem 4 jsou stlačeny prostřednictvím pístu 6. Poloha pístu je aretovaná zajišťovacím pístkem 8, zasunutým v zápichu 7, vytvořeném po obvodu pístu 6 tak, že mezi osazením příruby 1 a ozubeným věncem 2 je vytvořena mezera vl a mezi boční stěnou zápichu 7 a tělesem zajišťovacího pístku 8 je vytvořena mezera v2. Mezera vl, mezi osazením příruby 1 a ozubeným věncem 2 je menší, než mezera v2, vytvořena mezi boční stěnou zápichu 7 a tělesem zajištovacího pístku 8. Tím je zajištěno, vysouvání zajišťovacích pístků 8 z aretační polohy bez tření o boky zápichu 7. To má vliv jak na životnost zajišťovacích pístků 8, tak na přesnost aretace ozubeného věnce 2 v klidové poloze.

V případě potřeby připojení pohonu přídavného rotačního pohybu 17 je nutno zastavit rotační pohyb upínací desky j_5 obrobku. Tlakovým rozvodem hj_ je přivedeno tlakové médium do rozvodné kostky 13, do prostoru nad válec 12. Tím dojde ke stlačení válce 12 a současně k vysunutí desky 11. Vysunutím desky 11 dojde k vzájemnému spojení obou částí rychlospojky 10, uložených v desce 11 a v rozváděcím kotouči 9 a tím její aktivaci. Aktivací rychlospojky 10 je zajištěno vzájemné propojení hydraulických rozvodů, jimiž je osazena příruba 1 s rozvodnými kanálky kl, k2, k3, rozváděcího kotouče 9. Následuje přivedení tlakového média rozvodným kanálkem kl do prostoru před píst 6. Tím dojde ke stlačení talířových pružin 3, vedených vodicím kolíkem 4 tak, že ozubený věnec 2 dosedne na čelní stěnu osazení příruby 1, čímž vymizí mezera vl. Poté je tlakové médium přivedeno rozvodným kanálkem k2 do prostoru pod hlavu zajišťovacího pístku 8, čímž dojde kjeho vysunutí ze zápichu 7 pístu 6 a tím k uvolnění stlačených talířových pružin 3. Ozubený věnec 2 je tlakem uvolněných talířových 3 pružin vysunut z klidové polohy. Celní ozubení ozubeného věnce 2 se zasune do záběru s čelním ozubením vnějšího a vnitřního ozubeného věnce 18 a 19, kterými je osazen pohon přídavného rotačního pohybu 17, uložený na duté hřídeli 16. Tím dojde k tuhému a bezvůlovému propojení pohonu přídavného rotačního pohybu 17 s upínací deskou 15 obrobku. Tím je pohon přídavného rotačního pohybu 17 připraven k provozu.

Po ukončení práce pohonu přídavného rotačního pohybu 17 je nutno nejdříve celé zařízení uvést do klidové polohy. Prostřednictvím rozvodného kanálku kl je přivedeno tlakové médium do prostoru pod píst 6. Tím dojde ke stlačení talířových pružin 3 a současně k vysunutí čelního ozubení ozubeného věnce 2 ze záběru s čelním ozubením vnějšího a vnitřního ozubeného věnce 18 a 19. Poté je rozvodným kanálkem k3 přivedeno tlakové médium do prostoru za zajišťovací pístek 8, čímž dojde kjeho vysunutí do zápichu 7 v pístu 6. Tím je ozubený věnec 2 zaaretován v základní poloze. Prostřednictvím tlakového média přivedeného tlakovým rozvodem h2 do rozvodné kostky 13 do prostoru pod válec 12, dojde k vysunutí jak válce 12, tak desky 11. Vysunutím desky 11 dochází k rozpojení rychlospojky 10. Tím je pohon přídavného rotačního pohybu 17 odpojen a celé zařízení je v nepracovní poloze.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje podle vynálezu je možno využít u všech typů víceprofesních obráběcích center, pro umožnění

-3CZ 299528 B6 provádět technologické operace soustružení, HSC frézování a vyvrtávání v průběhu jednoho pracovního cyklu a na jednom obráběcím stroji bez nutnosti přerušení procesu obrábění.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroio je tvořené ozubeným věncem (2) s čelním ozubením a přírubou (1), osazenou hydraulickými rozvody a pevně propojenou s upínací deskou (15) obrobku, vyznačující se tím, že ozubený věnec (2), suvně uložený na přírubě (1) je s přírubou (1) propojen nejméně jedním svazkem talířových pružin (3), uložených na vodicím kolíku (4) a uchycen nejméně jedním čepem (5), který je osazen pístem (6), uloženým ve vybrání, vytvořeném v zadní části příruby

   15 (1), přičemž píst (6) má na vnějším obvodu vytvořen zápich (7) pro zajišťovací pístek (8), uložený v přírubě (1) v poloze kolmé na svislou osu (o) zařízení tak, že mezi osazením příruby (1) a ozubeným věncem (2) je vytvořena mezera (vl) a mezi boční stěnou zápichu (7) a tělesem pístku (8) je vytvořena mezera (v2) a v dutině příruby (1) je uložen rozváděči kotouč (9), opatřený rozvodnými kanálky (kl), (k2), (k3), osazený nejméně jednou rychlospojkou (10),

   20 uloženou současně v desce (11), ovládané válcem (12), uloženým v rozvodné kostce (13), která je ukotvena v zadní části zařízení pevně na rámu (14).
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezera (vl), vytvořená mezi osazením příruby (1) a ozubeným věncem (2) je menší, než mezera (v2), vytvořená mezi boční

   25 stěnou zápichu (7) a tělesem pístku (8).
3. 3 výkresy