CZ350798A3 - Nástrojová hlava pro obráběcí stroje - Google Patents

Description

(57) Anotace:

Nástrojová hlava sestává ze áoupátkové konstrukční skupiny /34/ obsahující pracovní šoupátko /16/ a případně vyvažovači šoupátko /18/, hnací konstrukční skupiny /36/, obsahující stavěči motor /24/ a převodové prostředky /22/, a připojovací konstrukční skupiny /38/. obsahující nástrojový hřídel /28/, přičemž pracovní šoupátko /16/ a vyvažovači šoupátko /18/ jsou od sebe v axiálním směru odděleny mezilehlým prostoC0 reni /66/, do kterého zasahují ozubené desky /68, 70/ pracovního šoupátka /16/ a vyvažovacího šoupátka /18/ a také hnací pastorek /74/. který je uspořádán na volném konci výstupního hřídele /72/, přičemž vyvažovači šoupátko /18/ je opatřeno podlouhlým otvorem /80/ pro průchod výstupního hřídele /72/.

IM 5J 56 ™ κ

CZ 3507-98

- 1 • 4 · 4 • * * 4 4 4 4 4 « 4 4 4 4

444 444 4« 44

Nástrojová hlava pro obráběcí stroje

Oblast techniky

Vynalez se tyká nástrojové hlavy pro obráběcí stroje která sestává ze základního tělesa, ze kterého axiálně vystupuje se vřetenem stroje spojitelný nástrojový hřídel a ve kterém je uspořádáno nejméně jedno pracovní šoupátko, ktere je přestavitelné v podstatě napříč k ose základního tělesa a je opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem, přičemž v základním tělese je dále uspořádán stavěči motor, který je převodem ve směru posuvu spřažen s pracovním šoupátkem. Vynalez se rovněž týká použití teto nástrojové hlavy jako hlavy pro celní soustruženi nebo vyvrtávací hlavy.

Dosavadní stav techniky

Nástrojová hlava tohoto druhu je známa z dokumentu DE-A-4330822. podle ktereho je stavěči motor s v podstatě válcovým pláštěm uspořádán v příčném vybraní v základním tělese ktere je orientováno napříč k ose tohoto základního tělesa a protíná tuto osu. Výstupní hřídel stavěcího motoru je uspořádán rovnoběžně s tímto vybráním. Pro pohon pracovního šoupátka slouží převodové prostředky, ktere sestávají z ozubeného kola na výstupním hřídeli stavěcího motoru, hnacího pastorku, který je v záběru s tímto ozubeným kolem, a závitového vřetena, ktere je pevně spojeno s tímto hnacím pastorkem. Na závitovém vřetenu je veden kluzný kamen se šikmým ozubením, ktere je v záběru s komplementárním šikmým ozubením protikusu, který je uspořádán na pracovním šoupátku. Převodové prostředky jsou v základním tělese uspořádány mimo jeho střed. Na straně nástrojového hřídele je uspořádán cívkový kryt ve tvaru prstence, ve kterem je uložena sekundární cívka s příslušnou stabilizační • · ·» « · « · * • »

- 2 elektronikou, která je součásti indukčního přenosového řetězce zařízeni pro napájení stavěciho motoru a elektronických obvodu v nástrojové hlavě elektrickým proudem. Indukční přenosovou dráhu lze v zasadé využít i k obousměrnému přenosu dat tak. že datové signály se namodulují na indukční proud. Primární cívka indukční přenosové dráhy se nachazi v cívkovém krytu na stroji, který vně nástrojového hřídele radiálně zasahuje do volného meziprostoru mezi čelní stranou strojního vřetene a čelní stranou cívkového krytu na nástrojové hlavě Až dosud nebylo uspokojivě vyřešeno uspořádaní síavěciho motoru a převodu tak. aby se vyloučily odstředivé síly. Neuspokojivé jsou také konstrukční rozměry a montáž a údržba známe nástrojové hlavy.

Vyjde-ii se z tohoto stavu techniky, je úkolem vynalezu zdokonalit nástrojovou hlavu uvedeného druhu tak. aby se zjednodušila její montáž a údržba a přesto se dosáhlo kompaktní konstrukce a provozu bez vibraci

Podstata vynalezu

Uvedeny úkoi řeší a nedostatky známých nástrojových hlav tohoto druhu do značné míry odstraňuje nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa, ze kterého axiálně vystupuje se vřetenem stroje spojitelny nástrojový hřídel a ve kterém je uspořádáno nejmeně jedno pracovní šoupátko, ktere je přestavitelne v podstatě napříč k ose základního tělesa a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem, přičemž v zakladmm tělese je dále uspořádán stavěči motor, který je převodem ve směru posuvu spřažen s pracovním šoupátkem, podle vynalezu, jehož podstata spočívá v tom. že převod je opatřen koncentricky s osou základního tělesa otočným výstupním hřídelem, který je opatřen hnacím pastorkem, který je v záběru s ozubením pracovního šoupátka « ♦ ft· · · * ·

- 3 Předmětem vynálezu je rovněž nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestava ze základního tělesa, ze kterého axialně vystupuje se vřetenem stroje s pojíte lny nástrojový hřídel a ve kterém je uspořádáno nejmené jedno pracovní šoupátko, ktere je přestavitelné v podstatě napříč k ose základního tělesa a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem, přičemž v základním tělese je dále uspořádán stavěči motor, kteryje převodem ve směru posuvu spřažen s pracovním šoupátkem, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom. že převod je opatřen koncentricky s osou základního tělesa otočným výstupním hřídelem, který je opatřen hnacím pastorkem, kteryje v zaberu s ozubením pracovního šoupátka.

Řešeni podle vynalezu vychází ze základní myšlenky spočívající v tom. že převodové prostředky mají výstupní hřídel koncentricky s osou základního tělesa a na tomto výstupním hřídeli je uspořádán výstupní pastorek, který je v zaberu s ozubením na straně pracovního šoupátka. Je výhodné, jestliže toto ozubeni je s pracovním šoupátkem spojeno pevně

Další varianta provedeni spočívá vtom. že ozubem pracovního šoupátka je vytvořeno na mezilehlém hnacím prvku, který je lineárně veden v základním tělese a klínovým převodem nebo mezilehlým ozubeným kolem je spřažen s pracovním šoupátkem. Zmíněny klínový převod muže být tvořen komplementárními a do sebe navzájem zabírajícími šikmými ozubeními na mezilehlém hnacím prvku a pracovním šoupátku Tímto provedením se dosáhne samosvornosti a vyloučeni vůle, čímž je umožněno, aby se stavěči motor při jakékoli provozní přestávce vypnul nebo odstavil.

Pracovní šoupátko je s výhodou uloženo v lineárním vedení, ktereje pevně spojeno se základním tělesem, zatímco šikmá ozubem jsou tvořena ozubenou deskou nebo ozubenou tyči. která je v ozubeném záběru s hnacím pastorkem

- 4 • · « · · * ♦ · · · · • · · * · «« ♦ · · · » · · ·

Aby se mohly kompenzovat odstředivé síly, je dále výhodné, jestliže v základním tělesu je uspořádáno vyvažovači šoupátko, ktere je ozubenou deskou, spojenou, s výhodou pevně, s tímto vyvažovacim šoupátkem, která je v ozubeném záběru s hnacím pastorkem, posuvné v protisměru k pracovnímu šoupátku. Pro zmenšení konstrukčních rozměru je výhodné, jestliže vyvažovači šoupátko je nejméně zčásti z těžkého kovu. Dále, pracovní šoupátko a na tomto pracovním šoupátku vytvarované rameno, na kterém je uspořádána příslušná ozubená deska, má s výhodou profil v podstatě ve tvaru písmene L. Rovněž vyvažovači šoupátko a na tomto vyvažovacim šoupátku vytvarované rameno, na kterem je uspořádaná příslušná ozubena deska, má s výhodou profil v podstatě ve tvaru písmene L. Zmíněna ramena pracovního šoupátka a vyvažovacího šoupátka, na kterých jsou uspořádány ozubené desky, jsou s výhodou uspořádána navzájem rovnoběžné na protilehlých stranách hnacího pastorku. Pro kompenzaci odstředivých sil je výhodné také řešeni, ve kterem je pracovní šoupátko opatřeno nejmeně jednou vydutí Nejmeně jedna ve směru posuvu od nástrojového lůžka odlehla vydut je přitom vyplněna těžkým kovem Protože rozložení hmoty uvnitř nástrojové hlavy lze předem vypočítat pouze přibližně, je pro přesné vyváženi výhodné, jestliže vyvažovači šoupátko je opatřeno nejmeně jedním odnímatelným nebo výměnným vyvažovacim tělesem, s výhodou s hmotnosti měnitelnou uběrem materiálu

V dalším obměněném provedeni nástrojové hlavy podle vynálezu je pracovní šoupátko provedeno jako kolem s osou základního tělesa rovnoběžné osy otočné kruhové šoupátko a ozubení je tvořeno ozubeným kolem, které je v záběru s hnacím pastorkem Nástrojové lůžko je v tomto provedení uspořádáno na kruhovém šoupátku excentricky. Protože při otáčeni kruhového šoupátka nedochází k žádnému přemisťováni hmoty, muže pří této konstrukci odpadnout vyvažovači šoupátko.

♦ * * · «90 ·

9 9 9 9 0 999

Ve výhodném provedení nástrojové hlavy podle vynálezu je stavěči motor opatřen hnacím hřídelem, který je souosý s výstupním hřídelem. Stavěči motor s rotačně symetrickým pláštěm přitom zasahuje do nrncovitehc vybraní v základním tělese, přičemž toto hrncovite vybraní je koncentrické s osou základního tělesa. Převodové prostředky jsou přitom tvořeny převodem do pomala s navzájem souosými vstupními a výstupními hřídeli. Tento převod do pomala muže byt proveden jako harmonický převod nebo jako planetový převod. Aby se přitom dosáhlo kompaktní konstrukce, je výhodné, jestliže stavěči motor a převod do pomala jsou nejmeně zčásti radiálně a axiálně integrovány jeden do druhého Toto muže byt provedeno tak. že stavěči motor nebo jeho hnací hřídel jsou opatřeny centrálním vybráním pro uloženi převodu do pomala, nebo tak, že převod do pomala je opatřen centrálním vybráním pro uloženi stavěcího motoru.

Aby se při nízkém třem dosáhlG vysoké přesnosti nastaveni, je přitom výhodné, jestliže pracovní šoupátko je bez vůle uloženo ve valivém vedeni s výhodou prismatickem. ktere je pevně spojeno se zakladmm tělesem. Protože valivé vedeni je v důsledků vznikajících řezných sil přes předepnutí vystaveno namahani momentem a ohybovým deformacím, je výhodné jestliže toto valivé vedeni je v omezenem rozsahu pružně deformovatelne a pracovní šoupátko je přídavně opatřeno dalším kluzným vedením, účinným při dosaženi zmíněné hranice pružné deformovatelnosti valivého vedení. Na jedne straně se tímto řešením dosáhne zlepšeni tlumení i při vysokých špičkách zatíženi. Na druhé straně je takto zajištěno, ze na vodicích válečcích a pracovním šoupátku nezůstanou žádné trvalé deformace.

V zasaděje mozne, aby také vyvažovači šouDatko bylo uloženo ve valivém vedeni ktere je pevně spojeno se základním tělesem.

• · ·*·* *· ΙΟ ·*

- 6 Pro zvýšeni přesnosti přestavovaní je výhodné, jestliže pracovní šoupátko a hnací pastorek jsou navzájem bez vůle. Aby se tohoto dosáhlo, je podle vynalezu navrženo, že ozubena deska, která je pevně spojena s pracovním šoupátkem, nebo ozubeny pastorek jsou rozčleněny ve dva v axialmm směru oddělené navzájem vůči sobě posuvné nebo otočné a navzájem spolu pevně spojitelne ozuPene prvky.

Aby se dosáhlo snadné montáže a údržby, je podle vynalezu navrženo, že nástrojová hlava sestava ze šoupátkové konstrukční skupiny, obsahující pracovní šoupátko a případně vyvažovači šoupátko, hnací konstrukční skupiny, obsahující stavěči motor a převodové prostředky, a připojovací konstrukční skupiny, obsahující nástrojový hřídel, ktere jsou navzájem rozebíratelně spojeny v axiálních spojovacích místech Šcupatkova konstrukční skupina přitom obsahuje měřici zařízeni pro přímé měřeni drahý přestaveni pracovního šoupátka vůči základnímu tělesu. Šoupatkova konstrukční skupina nebo hnací konstrukční skupina přitom obsahuje s měřicím zařízením propojenou měřici a regulační elektroniku pro regulaci stavéciho motoru. Připojovací konstrukční skupina přitom obsahuje rozhraní pro indukční napájeni elektrickým proudem a přenos dat. přičemž zakladni těleso je. s výhodou v oblasti šoupatkove konstrukční skupiny, přídavně opatřeno konektorem pro galvanické napájení proudem a přenos dat

V oblasti vybraní v základním tělese je na vnější straně pláště stavěciho motoru s výhodou vytvořena štěrbina, propojená s přívodem chladicího media pro chlazeni stavěciho motoru.

Jedno z výhodných provedení nástrojové hlavy podle vynalezu spočívá v tom. že pracovní šoupátko a vyvažovači šoupátko jsou od sebe v axiálním směru odděleny mezilehlým prostorem, do ktereho zasahují ozubené desky • · « · · 4 * · · · « 4 « « · « · frfr

- 7 pracovního šoupátka a vyvažovacího šoupátka a hnací pastorek uspořádaný na konci výstupního hřídele. Aby toto bylo umožněno je vyvažovači šoupátko opatřeno podlouhlým otvorem pro průchod výstupního hřídele. Aby se síly působící na hnací pastorek mohly přenášet na základní těleso beze straty přesnosti přestavováni, je přitom výhodné, jestliže hnací konstrukční skupina svým v axiálním směru vystupujícím úložným pouzdrem pro výstupní hřídel zasahuje do v axialmm směru otevřeného otvoru v šoupatkové konstrukční skupině

Předmětem vynálezu je rovněž nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestava ze základního tělesa, ze kterého axiálně vystupuje se vřetenem stroje spojitelny nástrojový hřídel a ve kterem je uspořádáno nejmeně jedno pracovní šoupátko které je přestavitelne v podstatě napříč k ose základního tělesa a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem, přičemž v zakladmm tělese je dále uspořádán stavěči motor, který je převodem ve směru posuvu spřažen s pracovním šoupátkem. Stavěči motor se svým rotačně symetrickým pláštěm je přitom uložen ve vybraní základního tělesa, přičemž toto vybraní je koncentrické s osou tohoto základního tělesa a mezi pláštěm a vybráním je štěrbina, propojena s přívodem chladícího média pro chlazení stavěcího motoru. Část vybraní, ve které se nachazi štěrbina, je přitom s výhodou uspořádaná v připojovací konstrukční skupině. Protože tepelná energie se musí odvádět i z oblasti zařízeni pro napajem elektrickým proudem a pro přenos dat, je výhodné, jestliže rozhraní pro napajem elektrickým proudem je uspořádáno v krytu, obtékaném zvenčí chladicím mediem ze štěrbiny

LJložne pouzdro pro výstupní hřídel zasahuje do podlouhlého otvoru ve vyvažovacím šoupátku. Pracovní šoupátko muže byt pro přívod chladicího a mazacího media do nástrojového lůžka opatřeno radiálním vrtáním, ktere je • · * · · «··« · • · · · · «»» ··» ·· * ·

- 8 propojeno s nástrojovým iužkem. probíhá rovnoběžně se směrem přestavovaní a je propojeno s kanálkem pro chladicí médium v základním tělese. Kanálek pro chladicí medium v základním tělese je za tím účeiem opatřen zásuvnou trubkou která kluzně kapalinotěsně zasahuje do radiálního vrtaní.

Aby byla šoupatkova konstrukční skupina utěsněna proti nečistotám a chaldicimu a mazacímu médiu, je tato šoupatkova konstrukční skupina opatřena prstencovým pláštěm, který je prostřednictvím víka pevně proti otáčení a posuvu upnut na základním tělese.

Nástrojovou hlavu podle vynalezu lze s výhodou použít jako hlavu pro čelní soustružen^ nebe vyvrtávací hlavu

Přehled odrazku na výkresech

Podstata vynalezu je dále objasněna na příkladech jeho provedení, ktere jsou popsaný na zaklade připojených výkresu, ktere znázorňuji

- na obr 1 boční pohled na nástrojovou hlavou provedenou jako nástrojová hlava pro čelní soustruženi.

na obr 2 půdorysny pohled na nástrojovou hlavu z obr 1

- na obr 3 řez v rovině lll-lll z obr. 2;

- na obr. 4 řez v rovině IV-IV z obr. 2 na obr 5 řez v rovině V-V z obr. 4i

- 9 - na obr 6 půdorysný pohled na hnací konstrukční skupinu nástrojové hlavy při odejmuté šoupátkové konstrukční skupině;

- na obr 7 půdorysny pohled na příklad provedeni hlavy pro čelní soustruženi.

který je obměněn vůči obr 1 až 6. s pracovním šoupátkem provedeným jako kruhové šoupátko; a.

- na obr 8 půdorysny pohled na obměněný příklad provedení hlavy pro čelní soustruženi, u které je mezi hnacím ozubeným pastorkem a pracovním šoupátkem uspořádán mezilehlý hnací prvek, provedeny jako klínový převod

Příklady provedeni vynalezu

Nástrojová hlava, která je znázorněna na výkresech, je jako hlava pro čelní soustruženi určena pro obráběcí stroje. Nástrojová hlava sestává v podstatě ze základního tělesa 10, které je otočné kolem sve osy, dále z pracovního šoupátka

16. ktere je v základním tělese 10 posuvné napříč k ose 12 otáčení a nese nástrojové lůžko 14 pro řezný nástroj, dále z vyvažovacího šoupátka 18 (pouze obr. 1 až 6). které je v základním tělese 10 posuvné ve směru opačném k pracovnímu šoupátku 16. měřicího zařízeni 20 pro přímé měřeni drahý přestaveni pracovního šoupátka 16 vůči základnímu tělesu 10, dále z elektrického stavěcího motoru 24, který přes vřazený převod 22 do pomala působí na pracovní šoupátko 16 a vyvažovači šoupátko 18, dále ze zařízeni 26 pro napájení proudem a konečně z nástrojového hřídele 28, který axiálně přesahuje přes základní těleso 10 a který lze spojit s neznázorněnym strojním vřetenem obráběcího stroje.

Nástrojová hlava je složena ze tří ve spojovacích místech 30, 32 navzájem « * * »

spojitetných konstrukčních skupin, jmenovitě ze šoupátkové konstrukční skupiny 34. která obsahuje pracovní šoupátko 16 a vyvažovači šoupátko 18, hnací konstrukční skupiny 36, která obsahuje stavěči motor 24 a převod 22 do pomala a připojovací konstrukční skupiny 38. která obsahuje nástrojový hřídel 28 a zařízeni 26 pro napajem proudem. Šoupatkova konstrukční skupina 34 je na svém obvodu obepnuta prstencovým pláštěm 40 z kovu nebo uměle hmoty a na čelní straně je uzavřena víkem 42 Spojení mezi šoupátkovou konstrukční skupinou 34 a hnací konstrukční skupinou 36 ie provedeno šrouby 44. ktere probíhají rovnoběžně s osou 12 a jsou skrze víko 42 a neznázorněné průchozí otvory v šoupatkove konstrukční skupině 34 zašroubovaný do závitových otvoru 46 hnací konstrukční skupiny 36. Připojovací konstrukční skupina 38 je z aruhe čelní strany přišroubovaná k hnací konstrukční skupině 36 šrouby 48.

Pracovní šoupátko 16 ktere nástrojovým lůžkem IP vystupuje skrze podlouhlý otvor 50 ve víku 42 je ve směru posuvu vedeno v prizmatickem valivém vedeni 52, spojeném pevně se základním tělesem 10. Toto valivé vedeni 52 je přitom pomocí pomoci neznázorněných. na vodici hranoly 54 na základním tělese 10 přilehajících svěrných klínu nastaveno tak. aby bylo bez vůle. Protože toto valivé vedení 52 je při velkých řezných silách vystaveno přes nástrojové lůžko 14 namáhaní momentem, ktere muže vést k ohybové deformaci, je pro pracovní šoupátko 16 přídavně použito kiuzne vedeni 56. ktere začne působit př< dosaženi určíte meze pružné deformace. V nezatíženém stavu se před kluzným vedením 56 vytváří volny prostor, do ktereho se v zatíženém stavu až do dosednuti na kluzné vedení 56 muže pružně vyhnout vodicí hranol 58. který je pevně spojen s pracovním šoupátkem 16. Kluzné vedeni 56 zajišťuje, že při odběru velkých třísek je nastroj tímto kluzným vedením 56 tlumen, čímž se předejde otřesům nebo vibracím. Pracovní šoupátko 16 je na jedne ze svých plochých stran opatřeno vydutěmi 17. Z obr. 3 je dále patrné, že ve směru posuvu

- 11 ocl nástrojového lůžka 14 více vzdálená výduť je vyplněna těžkým kovem 19

Vyvažovači šoupátko 18. ktere je s výhodou z těžkého kovu. je rovněž vedeno valivým vedením 6C. které je oevně spojeno se základním tělesem 10 a nemusí mít vymezenu vůli. Na jedne ze svých plochých stran je vyvažovači šoupátko 18 opatřeno odnímatelným nebo výměnným vyvažovacím tělesem 21 ve tvaru desky, jehož hmotnost lze pro kompenzaci sil upravovat ubérem materiálu

Pracovní šoupátko 16 a vyvažovači šoupátko 18 jsou uspořadana se vzájemným odstupem v axiálním směru. Jak je patrné zejmena z obr 4. mají tato šoupátka 16, 18 v podstatě profil ve tvaru písmene L. přičemž na kratších ramenech 67, 69 tohoto profilu, která zasahuji do mezilehlého prostoru 66. jsou uspořádány ozubene desky 68. 70. ktere jsou v záběru s hnacím pastorkem 74 na s osou 12 koaxiálním výstupním hřídeli 72 převoau 22 do pomala Pracovní šoupátko 16 a vyvažovači šoupátko 18 se zásluhou tohoto uspřadám posouvají při otáčeni hnacího pastorku 74 v navzájem opačných směrech

Výstupní hřídel 72 je v úložném pouzdru 76, ktere axiálně vystupuje z hnací konstrukční skupiny 36, uložen pomocí dvou kuličkových ložisek 77. Výstupní hřídel 72 spolu s úložným pouzdrem 76 zasahuje ze strany hnaci konstrukční skupiny 36 do otvoru 78 v šoupátkové konstrukční skupině 34 a do podlouhlého otvoru 80 ve vyvažovacím šoupátku 18.

Převod 22 do pomala je tvořen harmonickým převodem jehož oválný hnací kotouč 82 je spřažen s hnacím hřídelem 84 stavěcího motoru 24, který je koaxiální s osou 12. Prstenec 86 s vnitřním ozubením tohoto stavěcího motoru 24 je pomoci šroubu 88 pevně spojen se základním tělesem 10 v oblasti hnaci

- 12 « · · « 9 » I »»* konstrukční skupiny 38 a jeho pružné pouzdro 90 s vnějším ozubením je prostřednictvím spojovacího prvku 92 spřaženo s výstupním hřídelem 72.

Na obr 3 a 4 zjednodušeně znázorněný stavěči motor 24. který je opatřen snímačem 94 otáček, vyčnívá svým pláštěm 95 axiálně z hnací konstrukční skupiny 36 a zasahuje tam do hrncovitého vybrání 96 v připojovací konstrukční skupině 38. které je koncentrické s osou 12. přičemž tam zůstává štěrbina 98. Tato štěrbina 98 je propojena s kanálky 100,102 připojovací konstrukční skupiny 38 skrze ktere lze do teto štěrbiny 98 přivádět z obráběcího stroje chladivo. Takto lze odvádět ztrátové teplo, ktere vzniká za provozu stavěciho motoru 24.

Zařízení 26 pro napájení proudem sestává z cívkového krytu 104, kteryje uspořádán na připojovací konstrukční skupině 38. ve kterém je v mechanicky odolné hmotě z uměle hmoty nebo syntetické pryskyřice uložena sekundami cívka s příslušnou stabilizační elektronikou.

Sekundární cívka je součástí indukčního přenosového řetězce zařízení 26 pro napajem proudem, který zajišťuje napájeni stavěciho motoru 24 a elektronických obvodu 106 v nástrojové hlavě elektrickým proudem. Indukční přenosový řetězec dále slouží k obousměrnému přenosu dat, přičemž datové signály se namoduluji na indukční proud. Neznázorněna primární cívka zařízení 26 pro napájení proudem je uspořádána v cívkovém krytu na stroji, který radiálně vně nástrojového hřídele 28 zasahuje do volného meziprostoru mezi čelní stranou strojního vřetena a čelní stranou cívkového krytu 104 na nástrojové hlavě. Na vnější straně cívkového krytu 104 se nachází štěrbina 108, která je kanalky 109 propojena se štěrbinou 98 na straně stavěciho motoru 24. odkud se přivádí chladivo Takto lze odvádět ztrátové teplo, které vzniká v sekundární cívce zařízeni 26 pro napájení proudem.

• * fr « « · · ·

Cast chladicího a mazacího média, ktere se přivádí kanálky 100. 102, se uvnitř základního tělesa 10 vede k nástrojovému lužku 14 a skrze toto k neznázorněnemu držáku řezneho břitu. Pracovní šoupátko 16 je za tímto účelem opatřeno radiálním vrtáním 110, které probíhá rovnoběžně se směrem jeho posuvu a dosahuje až k nástrojovému lužku 14. Do tohoto radiálního vrtaní 110 kluzně a současně kapalinotěsně zasahuje zásuvná trubka 114, která je propojena s kanalky 112 pro chladivo na straně základního tělesa 10.

Soupatkova konstrukční skupina 34 je přídavně opatřena konektorem 116 pro galvanicky přivod proudu a přenos dat.

Přiklad provedeni hlavy oro čeim soustruženi, který je v DUdorysnem pohledu znázorněn na obr 7, se od příkladu provedeni podle obr. 1 až 6 liší tím, že pracovní šoupátko 16 je provedeno jako kruhové šoupátko, uspořádané excentricky na nástrojové hlavě. Pracovním šoupátkem 16 lze otáčet pomoci hnacího pastorku 74 a ozubeného kola 68'. ktere je pevně spojeno s tímto pracovním šoupátkem 16. Při tomto dochází k v podstatě radiálnímu přestavovaní nástrojového lůžka 14. Při otáčeni pracovního šoupátka 16 kruhového tvaru nedochází k žádnému přemisťovaní hmoty, takže v tomto případě není zapotřebí žadne vyvažovači šoupátko. Zásluhou toho se také vystačí s podstatně nižším výstupním výkonem stavěcího motoru 24.

Příklad provedeni hlavy pro čelní soustruženi, který je v půdorysném pohledu znázorněn na obr 8, se od přikladu provedeni podle obr. 1 až 6 liší tím, že mezi hnacím pastorkem 74 a pracovním šoupátkem 16, ktere je provedeno jako lineární šoupátko, je uspořádán mezilehlý hnací prvek 120, kteryje v nástrojové hlavě veden přímočaře ve směru obousměrné šipky 122 a je opatřen lineárním ozubením 124, ktere je v záběru s ozubením hnacího pastorku 74 « · • · · * • * ·

- 14 Mezilehlý hnací prvek 120 je dále opatřen směrem k pracovnímu šoupátku 16 obraceným šikmým ozubením 126'. se kterým je na způsob klínového převodu v zaberu komplementární šikmé ozubeni 126, takže pracovní šoupátko 16 se za současného přestavovaní nástrojového lůžka 14 posouvá ve směru obousměrné šipky 128. Šikmá ozubeni 126', 126 vedou k dalšímu zpomalení převodu pohonu pracovního šoupátka 16 a zajišťují v každé poloze samosvornost tohoto převodu Šikmá ozubem 126', 126 lze kromě toho jednoduchými prostředky zbavit vůle mezi nimi

Souhrnně lze říci následující: Vynalez se tyká nástrojové hlavy pro použití v obráběcích strojích. Nástrojová hlava sestava ze základního tělesa 10, nejmeně jednoho ztohoto základního tělesa 10 axialné vystupujícího nástrojového hřídele 28 kteiy je možno spojit se vřetenem stroje, nejmeně jednoho pracovního šoupátka 16, ktere je přestavitelne napříč k ose 12 základního tělesa 10 a stavěciho motoru 24, kteřý je uspořádán v základním tělese 10 a prostřednictvím převodových prostředku 22, 72, 74. 68 působí ve směru přestavovaní na pracovní šoupátko 16 Aby se docílilo kompaktní, montážně jednoauche a provozně spolehlivé konstrukce, je podle vynálezu navrženo, převodové prostředky jsou opatřeny výstupním hřídelem 72, který je koncentricky s osou 12 základního tělesa 10 a je opatřen hnacím pastorkem 74, který je v ozubeném zaberu s ozubenou deskou 68. 124 na pracovním šoupátku 16. Dalšího zdokonalení v tomto směru je dosaženo tím, že stavěči motor 24 je opatřen hnacím hřídelem 84. který je souosý s výstupním hřídelem 72 Nástrojová hlava je pro usnadněni montáže ve dvou spojovacích místech 86, 82 rozčleněna na tři navzájem rozebíratelně spojené konstrukční skupiny 34. 36, 38. to jest na šoupátkovou konstrukční skupinu 34. která obsahuje šoupátko 16. hnací konstrukční skupinu 36, která obsahuje stavěči motor 24 a převod 22, a připojovací skupinu 38. která obsahuje nástrojový hřídel 28 a zařízeni 26 p^ro napájeni proudem.

• · ♦ · · • · « • fr · · · ·

- 15PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (34)

1 Nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa (10). ze ktereho axiálně vystupuje se vřetenem stroje spojitelný nástrojový hřídel (28) a ve kterém je uspořádáno nejmeně jedno pracovní šoupátko (16), které je přestavitelné v podstatě napříč k ose (12) základního tělesa (10) a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem (14). přičemž v základním tělese (10) je dále uspořádán stavěči motor (24), který je převodem (22) do pomaia ve směru posuvu spražen s pracovním šoupátkem {16! a je opatřen koncentricky s osou í 12; základního tělesa (10) otočným výstupním hřídelem (72). který je opatřen hnacím pastorkem (74). který je v záběru s ozubením (68) pracovního šoupátka (16), přičemž v zakiadnim tělese (10) je dále uspořádáno vyvažovači šoupátko (18). ktere je svou ozubenou deskou (70), která je v záběru s hnacím pastorkem '74} posuvné protisměrně k pracovnímu šoupátku (16) vyznačující setím, že pracovní šoupátko (16) a vyvažovači šoupátko (18) jsou od sebe v axialmm směru odděleny mezilehlým prostorem (66), do kterého zasahují ozubene desky (68, 70) pracovního šoupátka (16) a vyvažovaciho šoupátka (18) a také hnací pastorek (74), který je uspořádán na volnem konci výstupního hřídele (72).

2. Nástrojová hlava podle nároku 1. vyznačující setím, že vyvažovači šoupátko (18) je opatřeno podlouhlým otvorem (80) pro průchod výstupního hřídele (72).

- 163 Nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa (10), ze kterého axiálně vystupuje se vřetenem stroje spojitelný nástrojový hřídel (28) a ve kterém je uspořádáno nejméně jedno pracovní šoupátko (16), ktere je přestavitelné v podstatě napříč k ose (12) základního tělesa (10) a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem (14), přičemž v základním tělese (10) je dále uspořádán stavěči motor (24), který je převodem (22) do pomala ve směru posuvu spřažen s pracovním šoupátkem (16), a převodové prostředkyjsou opatřeny výstupním hřidelem (72). který je otočný koncentricky k ose (12) základního tělesa (10) a je opatřen hnacím pastorkem (74), který je v záběru s ozubením pracovního šoupátka (16), vyznačujíc; setím, že ozubem (124) pracovního šoupátka (16) je vytvořeno na mezilehlém hnacím prvku (120), který je lineárně veden v zakiadmm tělese (10) a klínovým převodem (126', 126) nebo mezilehlým ozubeným kolem je spřažen s pracovním šoupátkem (16).

4 Nástrojová hlava podle nároku 3. vyznačující se tím, že klínový převod je tvořen komplementárními a do sebe navzájem zabírajícími šikmými ozubeními (1267 126) na mezilehlém hnacím prvku (120) a pracovním šoupátku (16).

5. Nástrojová hlava podle některého z nároku 1 až 4, vyznačující se 11 m. že pracovní šoupátko (16) je uloženo v lineárním vedení (52), které je pevně spojeno se základním tělesem (10), zatímco šikmá ozubeni (126', 126) jsou tvořena ozubenou deskou nebo ozubenou tyčí. která je v ozubeném zaberu s hnacím pastorkem (74) * · • · · • · · • · · • · « · · ♦

- 176 Nástrojová hlava podle některého z nároku 3 nebo 4, vyznačující se 11 m. že v základním tělesu (10) je uspořádáno vyvažovači šoupátko (18), ktere je ozubenou deskou (70), spojenou, s výhodou pevně s tímto vyvažovacím šoupátkem (18). která je v ozubeném záběru s hnacím pastorkem (74), posuvné v protisměru k pracovnímu šoupátku (16).

7. Nástrojová hlava podle některého z nároku 1,2 nebo 6, vyznačující se t i m, že vyvažovači šoupátko (18) je nejméně zčásti z těžkého kovu.

8. Nástrojová hlava podle některého z nároku 1 až 7, vyznačující se t i m, že pracovní šoupátko (16) a na tomto pracovním šoupátku (16) vytvarované rameno (67), na kterém je uspořádána příslušná ozubena deska (68). má profil v podstatě ve tvaru písmene L

9 Nástrojová hlava podle některého z nároku 1.2, 6 až 8 vyznačující se tím, že vyvažovači šoupátko (18) a na tomto vyvažovacím šoupátku (18) vytvarované rameno (69), na kterém je uspořádána příslušná ozubená deska (70), ma profil v podstatě ve tvaru písmene L.

10 Nástrojová hlava podle nároku 8 a 9, vyznačující setím, že ramena (67, 69) pracovního šoupátka (16) a vyvažovacího šoupátka (18), na kterých jsou uspořádány ozubené desky (68, 70) jsou uspořádána navzájem rovnoběžně na protilehlých stranách hnacího pastorku (74).

• « · · * • « · · · · • « · * * • · ««frfr · · · · · ·

- 18

11 Nástrojová hlava podle některého z nároku 1 až 10, vyznačující setím, že pracovní šoupátko (16) je opatřeno nejméně jednou vydutí (17. 19)

12. Nástrojová hlava podle nároku 11. vyznačující se tím, že nejméně jedna ve směru posuvu od nástrojového lůžka (14) odlehlá vydut je vyplněna těžkým kovem (19).

13. Nástrojová hlava podle některého z nároku 1. 2. 6 až '2 vyznačující se Um. že vyvažovači šoupátko (18) je opatřeno nejméně jedním odmmatelnym nebo výměnným vyvažovacím tělesem (21). s výhodou s hmotností měnitelnou úbérem matenalu

14 Nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa i 10). ze ktereho axialně vystupuje se vřetenem stroje spojitelny nástrojový hřídel (28) a ve kterem je uspořádáno nejméně jedno pracovní šoupátko (16), které je přestavitelne v podstatě napříč k ose (12) základního tělesa (10) a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem (14), přičemž v základním tělese (10) je dále uspořádán stavěči motor (24). který je převodem (22) do pomaia ve směru posuvu spřažen s pracovním šoupátkem (16), a převodové prostředky jsou opatřeny výstupním hřídelem (72). který je otočný koncentricky k ose (12) základního tělesa (10) a je opatřen hnacím pastorkem (74), který je v záběru s ozubením pracovního šoupátka (16), vyznačující setím, že pracovní šoupátko (16) je provedeno jako kolem s osou (12) základního tělesa (10) rovnoběžné osy otočné kruhové šoupátko a ozubení je tvořeno ozubeným kolem (68'j, ktere je v záběru s hnacím pastorkem (74).

- 19 I 0 · 0 • 900 · * · · • «

15. Nástrojová hlava podle některého z nároku 11 až 14. přičemž převodové prostředky jsou tvořeny převodem (22) do pomala s navzájem souosým vstupním a výstupním hřídelem (84. 72). v y z n a č u _; c seli m. že převod (22) do pomala je proveden jako harmonicky převod nebo jako planetový převod.

16 Nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa (10). ze ktereho axialné vystupuje se vřetenem stroje spojitelný nástrojový hřídel (28) a ve kterem je uspořádáno nejmeně jedno pracovní šoupátko (16), ktere je přestavitelne v podstatě napříč k ose (12: základního tělesa (10) a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem (14), přičemž v základním tělese (10) je dále uspořádán stavěči motor (24). který je převodem (22) dc pomala ve směru pí šoupátkem (16), a převodové prostředky jsou opatřeny výstupním nřídelem (72). který je otočný koncentricky k ose (12) základního tělesa (10) a je opatřen hnacím pastorkem (74), který je v záběru s ozubením (68, 124) pracovního šoupátka (16), a převodové prostředky jsou tvořeny převodem (22) do pomala s navzájem souosým vstupním a výstupním hřídelem (84. 72) vyznačuj ici se tím že převod (22) do pomala je proveden jako harmonicky převod nebo jako planetový převod.

Nástrojová hlava podle nároku 15 nebo 16, vyznačující se tím, že stavěči motor (24) a převod (22) do pomala jsou nejméně zčásti radsalně a axiálně integrovaný jeden do druhého.

« · · · ·· · ···* fe fe · · fefe fefe •fefe · fefe fefe · « fe • fefe · * ·· fefe fe··· ··· fe*· fefe ♦

- 2018 Nástrojová hlava podle nároku 17, vyznačující se tím. že stavěči motor (24) nebo jeho hnací hřídel (84) jsou opatřeny centrálním vybráním pro uložení převodu (22) do pomala.

19. Nástrojová hlava podle nároku 17, vyznačující se tím, že převod (22) do pomala je opatřen centrálním vybráním pro uložení stavěciho motoru (24).

20. Nástrojová hlava podle některého z nároku 1 až 19. vyznačující se tím. že pracovní šoupátko (16) je bez vůle uloženo ve valivém vedení (52. 54, 58), s výhodou prismatickem, které je pevně spojeno se základním tělesem (10). přičemž toto valivé vedeni (52. 54. 58) je v omezenem rozsahu pružné deformovatelné a pracovní šoupátko (16) je přídavně opatřeno dalším kluzným vedením (56). účinným při dosaženi zmíněné hranice pružné deformovatelnosti valivého vedeni (52. 54. 58).

21 Nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa (10). ze ktereho axialně vystupuje se vřetenem stroje spojitelny nástrojový hřídel (28) a ve kterém je uspořádáno nejméně jedno pracovní šoupátko (16). které je přestavitelné v podstatě napřič k ose (12) základního tělesa (10) a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem (14), přičemž v základním tělese (10) je dále uspořádán stavěči motor (24), který je převodem (22) do pomala ve směru posuvu spřažen s pracovním šoupátkem (16). a převodové prostředkyjsou opatřeny výstupním hřídelem (72), který je otočný koncentricky k ose (12) základního tělesa (10) a je opatřen hnacím pastorkem (74). který je v záběru s ozubením (68. 124) pracovního šoupátka (16), vyznačující se tím, že pracovní

- 21 šoupátko (16) je bez vůle uloženo ve valivém vedeni i52 54 58). s výhodou prismatickém, které je pevně spojeno se základním tělesem (10), přičemž toto valivé vedeni (52, 54, 58) je v omezeném rozsahu pružně deformovatelné a pracovní šoupátko (16) je přídavně opatřeno dalším kluzným vedením (56), účinným při dosaženi zmíněné hranice pružné deformovatelností valivého vedeni (52 54. 58)

22 Nástrojová hlava podle některého z nároku 1, 2. 6 až 13. 15 až 20. vyznačující se tím. že vyvažovači šoupátko í 18) je uloženo ve valivém vedeni (60), které je pevně spojeno se základním tělesem (10).

23 Nástrojová hlava podle některého z nároku 1 az 22. vyznačující se t i m. že sestává ze šoupátkové konstrukční skupiny (34). obsahující pracovní šoupátko (16) a případně vyvažovači šoupátko (18). hnací konstrukční skupiny (36), obsahující stavěči motor (24) a převodové prostředky (22). a připojovací konstrukční skupiny (38). obsahující nástrojový hřídel (28), ktere jsou navzájem rozebíratelně spojeny v axiálních spojovacích místech (30, 32)

24 Nástrojová hlava podle nároku 23, vyznačující se tím. že šoupatková konstrukční skupina (34) obsahuje měřici zařízeni (20) pro přímé měření dráhy přestavení pracovního šoupátka (16) vůči základnímu tělesu (10).

25. Nástrojová hlava podle nároku 24, vyznačující se tím. že šoupatkova konstrukční skupina (34) nebo hnací konstrukční skupina (36) obsahuje s měřicím zařízením (20) propojenou měřicí a regulační • · · ·

Mt

- 22 elektroniku (106) pro regulaci stavěciho motoru (24).

26. Nástrojová hlava podle některého z nároku 23 až 25. vyznačující se tím. že připojovací konstrukční skupina (38) obsahuje rozhraní (26. 104) pro indukční napájení elektrickým proudem a přenos dat

27 Nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa (10). ze kterého axiálně vystupuje se vřetenem stroje spojitelný nástrojový hřídel (

28) a ve kterem je uspořádáno nejméně jedno pracovní šoupátko i 16) ktere je přestavitelné v podstatě napříč k ose (12) základního tělesa (10) a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem (14). přičemž v základním tělese (10) je dále uspořádán stavěči motor (24), který je převodem (22) do pomala ve směru posuvu spřažen s pracovním šoupátkem (16), vyznačující se tím. že sestava ze soupatkove konstrukční skupiny (34). obsahující pracovní šoupátko (16) a případně vyvažovači šoupátko (18), hnací konstrukční skupiny (36). obsahující stavěči motor (24) a převodové prostředky (22), a připojovací konstrukční skupiny (38). obsahující nástrojový hřídel (28), které jsou navzájem rozebíratelně spojeny v axiálních spojovacích místech (30, 32), že šoupatková konstrukční skupina (34) obsahuje měřici zařízení (20) pro přímé měřeni dráhy přestaveni pracovního šoupátka (16) vůči základnímu tělesu (10), že šoupatková konstrukční skupina (34) nebo hnací konstrukční skupina (36) obsahuje s měřicím zařízením (20) propojenou měřicí a regulační elektroniku (106) pro regulaci stavěciho motoru (24) a že připojovací konstrukční skupina (38) obsahuje rozhraní (26, 104) pro indukční napájení elektrickým proudem a přenos dat.

«Ι·

- 23 28. Nástrojová hlava podle některého z nároku 1 až 27. vyznačující se ί i m, že stavěči motor (24) s rotačně symetrickým pláštěm (95) zasahuje do hrncovitého vybraní (96) v základním tělese (10), přičemž toto brncovité vybraní (96) je koncentrické s osou (12) základního tělesa (10) a v oblasti vybráni (96) v základním tělese (10) je na vnější straně plašte (95) stavěcího motoru (24) vytvořena štěrbina (98), propojena s přívodem chladicího média pro chlazení stavěcího motoru (24).

29 Nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestava ze základního tělesa 110k ze ktereho axialně vystupuje se vřetenem stroje spojitelný nástrojový hřídel (28) a ve kterem je uspořádáno nejmeně jedno pracovní šoupátko (16). ktere je přestavitelné v podstatě napříč k ose (12) základního tělesa (10) a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem (14). přičemž v základním tělese 110) je dále uspořádán stavěči motor (24). který je převodem (22) do pomala ve směru posuvu spřažen s pracovním šoupátkem (16). vyznačující setím, že stavěči motor (24) s rotačně symetrickým pláštěm (95) zasahuje do hrncovitého vybráni (96) v zakladmm tělese (10), přičemž toto hrncovité vybraní (96) je koncentrické s osou (12) základního tělesa (10) a v oblasti vybráni (96) v základním tělese (10) je na vnější straně pláště (95) stavěcího motoru (24) vytvořena štěrbina (98). propojena s přívodem chladicího media pro chlazeni stavěcího motoru (24)

30 Nástrojová hlava podle nároku 28 nebo 29, vyznačující setím, že část vybrání (96). ve ktere se nachazí štěrbina (98) je uspořádána v připojovací konstrukční skupině (38).

- 23a

31 Nástrojová hlava podle některého z nároku 26 až 30, vyznačující se tím. že rozhraní (26, 104) pro napájení elektrickým proudem je uspořádáno v krytu 1104). obtékaném zvenčí chladicím mediem ze štěrbiny (98)

32 Nástrojová hlava podle některého z nároku 23 až 31. vyznačující se tím. že hnací konstrukční skupina (36) svým v axiálním směru vystupujícím úložným pouzdrem (76) pro výstupní hřídel (72) zasahuje do v axiálním směru otevřeného otvoru (78) v šoupátkové konstrukční skupině (34).

33. Nástrojová hlava podle nároku 32, vyznačující setím, že úložné pouzdro (76) pro výstupní hřídel (72) zasahuje do podlouhlého otvoru (80) ve vyvažovacim šoupátku (18),

34 Nástrojová hlava podle některého z nároku 1 až 33. vyznačující se t i m, že ozubena deska (68). která je pevně spojena s pracovním šoupátkem (16), nebo ozubeny pastorek (74) jsou rozčleněny ve dva v axiálním směru oddělené, navzájem vůči sobě posuvné nebo otočné a navzájem spoiu pevně spojitelne ozubene prvky.

35. Nástrojová hlava podle některého z nároku 1 až 34, vyznačující s e 11 m, že pracovní šoupátko (16) je opatřeno radiálním vrtáním (110), ktere je propojeno s nástrojovým lůžkem (14). probíhá rovnoběžně se směrem přestavovaní a je propojeno s Kanálkem (112) pro chladicí medium v základním tělese (10).

- 23b

36 Nástrojová hlava podle nároku 35. vyznačující se t i m. že kanalek (112) pro chladicí medium v základním tělese (10) je opatřen zásuvnou trubkou (114). která kluzně kapalinotěsné zasahuje do radiálního vrtání (110).

37. Nástrojová hlava podle některého z nároku 23 až 36, vyznačující se t 11 m. že šoupátková konstrukční skupina (34) je opatřena prstencovým pláštěm (40). který je orostředmctvím víka (42) upnut proti otáčeni a posuvu na zakladmm tělese (10).

38 Nástrojová hlava podle některého z nároku 23 až 37. vyznačující se t i m. že základní těleso (10) |e, s výhodou v oblasti šoupaíkové konstrukční skupiny (34) opatřeno konektorem (116) pro galvanické napájení proudem a přenos dat.