PL183816B1

PL183816B1 - Głowica narzędziowa do stosowania w obrabiarkach

Info

Publication number: PL183816B1
Application number: PL97329693A
Authority: PL
Inventors: Gerhard Scheer; Erich Feil; Roland Hörl
Original assignee: Komet Stahlhalter Werkzeuge
Priority date: 1996-05-03
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 2002-07-31
Also published as: DE59708075D1; EP0907444A1; EP1221350A3; AU2771497A; EP1222983B1; EP1221349A3; CZ290502B6; DE59712348D1; PL329693A1; WO1997041988A1; JP2000509337A; CA2253428A1; EP0907444B1; US6134996A; ATE222825T1; EP1222983A3; ATE297827T1; CZ350798A3; ES2182071T3; EP1221350B1

Abstract

1. Glowica narzedziowa do stosowania w obrabiarkach z korpusem, z osiowo wystajacym poza korpus, sprzeganym z trzpieniem obrabiarki chwytem narzedzia, z co najmniej jednym przestawnym w zasadzie prostopadle do osi korpus u , zaopatrzonym w wystajacy od strony czolowej element ustalajacy narzedzia, suwakiem roboczym, i z umieszczo n y m w korpusie elektrycznym silownikiem oddzialujacym za posrednictwem srodków przekladniowych w kierunku przestawiania na suwak roboczy, znamienna tym, ze zawie- ra zespól suwakowy (34) zawierajacy suwak roboczy (16) i, korzystnie, suwak wyrównawczy (18), zespól napedowy (36), zawierajacy silownik (24) i srodki przekladniowe oraz zespól przylaczeniowy (38) z chwytem (28) narzedzia, które w sposób rozlaczny polaczone sa ze soba nawzajem w miejscach podzialu osiowego (30,32), oraz ze zespól su- wakowy (34) zawiera urzadzenie pomiarowe (20) do bezpo- sredniego pomiaru drogi przesuniecia suwaka roboczego (16) wzgledem korpusu (10), a zespól przylaczeniowy (38) zawiera interfejs do indukcyjnego zasilania pradowego i do transmisji danych, i ze jeden z pozostalych zespolów, zespól suwakowy (34) lub zespól napedowy (36), zawiera polaczone z urzadzeniem pomiarowym (20) uklady elektroni- czne (106) pomiarowo-regulacyjne do sterowania silowni- kiem (24). F i g 4 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest głowica narzędziowa do stosowania w obrabiarkach, z korpusem, z osiowo wystającym poza korpus, sprzęganym z wrzecionem obrabiarki chwytem narzędzia, z co najmniej jednym przestawnym w zasadzie prostopadle do osi korpusu, zaopatrzonym w wystający od strony czołowej element ustalający narzędzia, suwakiem roboczym, i z umieszczonym w korpusie elektrycznym siłownikiem oddziałującym za pośrednictwem środków przekładniowych w kierunku przestawiania na suwak roboczy.

Znana jest z niemieckiego zgłoszenia patentowego DE-A-4330822 głowica narzędziowa tego rodzaju, w której siłownik umieszczony jest w wyciętym prostopadle do osi korpusu wybraniu poprzecznym korpusu, z wałem napędowym ukierunkowanym równolegle do tego wycięcia poprzecznego. Do napędu suwaka roboczego stosuje się środek przekładniowy, zawierający koło zębate osadzone na wale napędowym siłownika, zazębiony z tym kołem zębatym zębnik napędowy i, sztywno z nim połączony, trzpień gwintowany. Na trzpieniu gwintowanym prowadzony jest kamień ślizgowy z uzębieniem skośnym, zazębionym z komplementarnym do niego skośnym uzębieniem współpracującego elementu umieszczonego na suwaku. Środki przekładniowe przy tym umieszczone sąmimośrodowo w korpusie. Po stronie części chwytowej narzędzia znajduje się pierścieniowa obudowa cewki, w której znajduje się cewka wtórna z przyporządkowanymi do niej stabilizacyjnymi układami elektronicznymi, stanowiąca część składową indukcyjnej drogi transmisyjnej do urządzenia zasilającego siłownik, i znajdujące się w głowicy roboczej układy elektroniczne. W zasadzie jest możliwe zastosowanie sprzężenia indukcyjnego również do dwukierunkowej transmisji danych, przy czym sygnały dacyjne są przenoszone przez modulowanie prądu indukcyjnego. Cewka pierwotna indukcyjnej drogi transmisyjnej znajduje się w obudowie cewki, po stronie maszyny, która promieniowo na zewnątrz chwytu narzędzia wchodzi w wolne miejsce między powierzchnią, czołową trzpienia maszyny a powierzchnią obudowy cewki, znajdującą się od strony narzędzia. Rozmieszczenie siłownika i przekładni bez wpływu siły odśrodkowej dotychczasowo nie zostało rozwiązane w sposób zadowalający. Również wielkość wytwarzanych głowic i ich łatwość montażu i konserwacji zwykle pozostawia wiele do życzenia.

Z tego powodu zadaniem technicznym wynalazku jeść opracowanie głowicy wspomnianego rodzaju umożliwiającej łatwy montaż i serwis, a przy tym mającej zwartą konstrukcję i zapewniaj ącą pracę bezwibracyjną.

Zgodnie z wynalazkiem zadanie to zostało rozwiązane w głowicy narzędziowej opisanego na wstępie rodzaju przez to, że zawiera ona zespół suwakowy zawierający suwak roboczy i, korzystnie, suwak wyrównawczy, zespół napędowy, zawierający siłownik i środki przekładniowe oraz zespół przyłączeniowy z chwytem narzędzia, które w sposób rozłączny połączone sąze sobą nawzajem w miejscach podziału osiowego, że zespół suwakowy zawiera urządzenie pomiarowe do bezpośredniego pomiaru drogi przesunięcia suwaka roboczego względem korpusu, że zespół przyłączeniowy zawiera interfejs do indukcyjnego zasilania prądowego i do transmisji danych i że jeden z pozostałych zespołów, zespół suwakowy lub zespół napędowy, zawiera połączone

183 816 z urządzeniem pomiarowym elektroniczne układy pomiarowo-regulacyjne do sterowania siłownikiem.

Korzystnie, siłownik osadzony jest swoją obrotowo symetryczną obudową w wybraniu korpusu, koncentrycznym z osią korpusu, z pozostawieniem przestrzeni szczelinowej zasilanej medium chłodzącym do chłodzenia silnika, przy czym zawierająca przestrzeń szczelinowączęść wybrania znajduje się w zespole przyłączeniowym.

Zgodnie z wynalazkiem, interfejs do indukcyjnego zasilania prądowego i do transmisji danych znajduje się w obudowie od zewnątrz zasilanej medium chłodzącym poprzez przestrzeń szczelinową.

Korzystnie, zespół napędowy wchodzi wystającą osiowo tuleją łożyskową dla wału wyjściowego w otwarte osiowe wybranie zespołu suwakowego a tuleja łożyskowa wchodzi w otwór podłużny suwaka wyrównawczego.

W suwaku roboczym jest otwór promieniowy, połączony z elementem ustalającym narzędzia, równoległy do kierunku przemieszczania suwaka, połączony z zamocowanym na stałe w B korpusie przewodem medium chłodzącego, który, korzystnie, zaopatrzony jest we wchodzący ślizgowo w otwór promieniowy, uszczelniony dla cieczy, króciec wtykowy.

Zespół suwakowy ma płaszcz rurowy zamocowany do korpusu poprzez część pokrywową, z zabezpieczeniem przed obrotem i przesunięciem.

Zgodnie z dalszą cechąwynalazku, w korpusie, jest umieszczony interfejs do galwanicznego zasilania prądowego i transmisji danych.

Zgodnie z wynalazkiem środki przekładniowe posiadają obracający się współosiowo względem osi korpusu wał wyjściowy, który zaopatrzony jest w zębnik napędowy, zazębiający się ze znajdującą się po stronie suwaka roboczego zębatką szeroką, i w umieszczony w korpusie suwak wyrównawczy, który za pomocą znajdującej się po stronie suwaka wyrównawczego, zębatki szerokiej, zazębionej z zębnikiem napędowym, jest przesuwny w kierunku przeciwnym do kierunku przesuwu suwaka roboczego, i że suwak roboczy i suwak wyrównawczy rozmieszczone są w osiowym odstępie od siebie, z utworzeniem przestrzeni swobodnej, i że zębatki szerokie, odpowiednio, suwaka roboczego i suwaka wyrównawczego, j ak również zębnik napędowy znaj dujący się na swobodnym końcu wału wyjściowego, wchodzą w tę przestrzeń swobodną.

Korzystnie, suwak wyrównawczy ma podłużny otwór dla wału wyjściowego.

Zgodnie z dalszą postacią wynalazku środki przekładniowe posiadają obracający się współosiowo względem osi korpusu wał wyjściowy, który zaopatrzony jest w zębnik napędowy zazębiający się z uzębieniem znajdującym się od strony suwaka roboczego, a uzębienie znajdujące się od strony suwaka roboczego umieszczone jest na liniowo prowadzonym w korpusie pośrednim elemencie przekładniowym, który ze swojej strony sprzężony jest z suwakiem roboczym za pośrednictwem mechanizmu klinowego.

Mechanizm klinowy jest utworzony przez wzajemnie komplementarne i zazębione uzębienia skośne, rozmieszczone na pośrednim elemencie przekładniowym i na suwaku roboczym.

Zgodnie z kolejną postacią wynalazku suwak roboczy prowadzony jest w prowadnicy liniowej połączonej na stałe z korpusem, podczas gdy uzębienie stanowi zębatkę szeroką lub wąską zazębioną z zębnikiem napędowym.

Korzystnie, suwak wyrównawczy przynajmniej częściowo wykonany jest z metalu ciężkiego.

Suwak roboczy i ukształtowane na nim ramię z zamocowaną zębatką szeroką ma profil w zasadzie w kształcie litery L i suwak wyrównawczy i ukształtowane na nim ramię z zamocowaną zębatką szeroką ma profil w zasadzie w kształcie litery L.

Ramiona profilowe z zębatkami szerokimi suwaka roboczego i suwaka wyrównawczego są ustawione wzajemnie równolegle i rozmieszczone po przeciwnych stronach zębnika napędowego.

Suwak roboczy zawiera przynajmniej jednąpustąprzestrzeń, przy czym korzystnie, ta pusta przestrzeń znajdująca się w odstępie od elementu ustalającego w kierunku posuwu narzędzia, wypełniona jest metalem ciężkim.

183 816

Na suwaku wyrównawczym osadzony jest zdejmowany, wymienny element masowy.

Zgodnie z następną postacią wynalazku, środki przekładniowe posiadaj ą obracający się współosiowo względem osi korpusu wał wyjściowy, który zaopatrzony jest w sprzęgnięty ze znajdującym się od strony suwaka roboczego uzębieniem, zębnik napędowy i suwak roboczy ukształtowany jest jako suwak okrągły, obrotowy względem osi równoległej do osi korpusu, a uzębienie stanowi koło zębate zazębiające się z zębnikiem napędowym.

Korzystnie, środki przekładniowe mają przekładnię obniżającąz osiami: wejściowąi wyjściową, znajdującymi się w jednej wspólnej osi i, że przekładnia obniżająca ukształtowana jest jako przekładnia planetarna, korzystnie przekładnia harmoniczna.

Siłownik i przekładnia obniżająca przynajmniej częściowo są umieszczone promieniowo i osiowo jedno w drugim, przy czym korzystnie siłownik, a zwłaszcza jego wał zdawczy zaopatrzony jest w centralny otwór przelotowy do pomieszczenia przekładni obniżającej lub korzystnie przekładnia obniżająca ma centralny otwór przelotowy do pomieszczenia siłownika.

Korzystnie, suwak roboczy jest prowadzony w przymocowanej do korpusu, bezluzowej, prowadnicy tocznej o ograniczonej odkształcalności sprężystej i, dodatkowo, przewidziana jest prowadnica ślizgowa suwaka roboczego do działania przy osiągnięciu granicy odkształcenia sprężystego.

Suwak wyrównawczy jest prowadzony w osadzonej na stałe w korpusie prowadnicy tocznej.

Zaletą wynalazku jest umieszczenie w korpusie suwaka wyrównawczego dla wyrównania wewnętrznych sił odśrodkowych, który za pomocą przymocowanej na stałe szerokiej zębatki, zazębionej z zębnikiem napędowym jest przesuwany przeciwnie do kierunku ruchu suwaka roboczego. Dla zmniejszenia rozmiarów konstrukcyjnych suwak wyrównawczy jest wykonany przynajmniej częściowo z metalu ciężkiego.

Z drugiej strony, do tego celu, suwak roboczy zaopatrzony jest w przynajmniej jednąpustą przestrzeń, przy czym w celu jednostronnego wyrównania luzu w obszarze suwaka roboczego, w pewnej odległości od elementu ustalającego narzędzia, pusta przestrzeń znajdująca się w kierunku posuwu narzędzia jest wypełniona metalem ciężkim. Ponieważ rozkład mas wewnątrz korpusu można obliczyć tylko w przybliżeniu, dla dodatkowego wyrównania momentu bezwładności suwak wyrównawczy utrzymuje zdejmowany lub wymienny element o masie zmienianej, korzystnie przez usuwanie materiału.

Suwak roboczy ukształtowany zgodnie z jedną z postaci wykonania wynalazku, jako suwak okrągły jest korzystny, gdyż przy obrocie suwaka okrągłego nie zachodzi przemieszczenie masy. Przy tej konstrukcji można pominąć suwak wyrównawczy.

Dla osiągnięcia przy niewielkim tarciu dużej dokładności ustawienia, suwak roboczy jest prowadzony w przymocowanej do korpusu wykonanej bezluzowo, korzystnie pryzmatycznej prowadnicy tocznej. Ponieważ prowadnica toczna w wyniku działania przyłożonych sił skrawających, niezależnie od naprężenia wstępnego, poddawana jest obciążeniu momentem obrotowym i zginaniu, to korzystne jest, jeżeli ma ona ograniczona odkształcalność sprężystą i jeżeli dodatkowo, przy osiągnięciu granicy odkształcenia sprężystego rozpoczyna działanie prowadnica ślizgowa suwaka roboczego. Dzięki temu osiąga się po pierwsze równoczesną poprawę właściwości tłumienia przy skokach obciążenia. Po drugie, zapewnia się, że w wałkach prowadzących na suwaku nie powstają trwałe odkształcenia.

W zasadzie możliwe jest umieszczenie w osadzonej w korpusie prowadnicy również suwaka wyrównawczego.

Dla podwyższenia dokładności ustawiania korzystne jest, jeśli suwak roboczy i zębnik napędowy zestawione są funkcjonalnie w połączeniu bezluzowym, co zapewnia rozwiązanie, w którym połączona na stałe z suwakiem roboczym szeroka zębatka lub wąska składa się z powstałych z podziału dwóch oddzielnych połączonych na stałe ze sobą części uzębionych, mających możliwość wzajemnego przesuwania się lub obracania.

Dla umożliwienia przenoszenia sił działających na zębnik bez utraty dokładności ustawiania w korpusie, napędowy zespół konstrukcyjny wchodzi wystającą osiowo tuleją

183 816 łożyskową dla wału wyjściowego w otwarte osiowe wybranie zespołu suwakowego. Interfejs zasilania elektrycznego i transmisji danych rozmieszczony jest w obudowie od zewnątrz zasilanej cieczą chłodzącą przez przestrzeń szczelinową, ponieważ w obszarze interfejsu konieczne jest odprowadzanie dużej ilości energii cieplnej.

Wynalazek w przykładach wykonania został przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z boku głowicy narzędziowej, ukształtowanej w postaci głowicy do toczenia płaskiego; fig. 2 przedstawia w widoku od góry głowicę narzędziową narzędzia roboczego według fig. 1; fig. 3 - przedmiot z fig. 2 w przekroju wzdłuż linii III-III; fig. 4 - przedmiot z fig. 2 w przekroju wzdłuż linii IV-IV; fig. 5 -przedmiot z fig. 4 w przekroju wzdłuż linii V-V; fig. 6-wwidoku z góry, zespół napędowy głowicy narzędziowej przy zdjętym zespole suwakowym; fig. 7 w widoku z góry, zmieniony w stosunku do fig. 1 do 6 przykład wykonania głowicy do toczenia płaskiego z suwakiem roboczym ukształtowanym w postaci suwaka okrągłego; fig. 8 - w widoku z góry, odmianę wykonania głowicy do toczenia płaskiego z pośrednim elementem napędowym, ukształtowanym w postaci napędu klinowego rozmieszczonym między zębnikiem napędowym a suwakiem roboczym.

Przedstawiona na rysunku głowica narzędziowa przeznaczona jest do zastosowania w obrabiarkach, w charakterze głowicy do toczenia płaskiego. Głowica narzędziowa składa się głównie z korpusu 10, z osadzonego obrotowo względem osi 12, przesuwnego w korpusie 10 poprzecznie do osi obrotu 12, suwaka roboczego 16 podtrzymującego element ustalający 14 dla narzędzia skrawającego, z suwaka wyrównawczego 18 (tylko fig. 1 do 6) przesuwnego w kierunku przeciwnym, niż suwak roboczy 16 w korpusie 10, z urządzenia pomiarowego 20 do bezpośredniego pomiaru drogi przesuwania suwaka roboczego 16 względem korpusu 10, z elektrycznego siłownika 24 działającego za pośrednictwem przekładni obniżającej 22 na suwak roboczy 16 i suwak wyrównawczy 18, z elektrycznego urządzenia zasilającego 26 i z wystającego osiowo poza korpus 10 chwytu 28 narzędzia, który sprzęgany jest z nie przedstawionym wrzecionem obrabiarki.

Głowica narzędziowa składa się z trzech rozłącznie połączonych ze sobą w miejscach 30, 32 podziału osiowego zespołów konstrukcyjnych, zespołu suwakowego 34 obejmującego suwak roboczy 16 i suwak wyrównawczy 18, zespołu napędowego 36, obejmującego siłownik 24 i przekładnię obniżającą 22 i zespołu przyłączeniowego 38 zawierającego urządzenie zasilające 26. Zespół suwakowy 34 otoczony jest na obwodzie pierścieniowym płaszczem rurowym 40, wykonanym z metalu lub tworzywa sztucznego, a od strony czołowej zamknięty jest częściąpokrywową42. Połączenie zespołu suwakowego 34 i zespołu napędowego 36 zrealizowane zostało za pomocą równoległych do osi śrub 44, które wkręcone są przez część pokrywową 42 i nie przedstawione otwory przelotowe zespołu suwakowego 34 w otwory gwintowane 46 zespołu napędowego 36. Zespół przyłączeniowy 38 od strony czołowej przykręcony jest za pomocą śrub 48 do zespołu napędowego 36.

Przechodzący przez otwór podłużny 50 części pokrywowej 42 suwak roboczy 16 z elementem ustalającym 14 narzędzia, prowadzony jest w osadzonej w korpusie pryzmatycznej prowadnicy tocznej 52. Prowadnica toczna prowadzona jest przy tym bezluzowo za pomocą nie przedstawionego, dociskanego do osadzonej w korpusie pryzmy prowadzącej 54 klina zaciskowego. Ponieważ prowadnica toczna 52 przy dużych siłach skrawających poddawanajest ze strony tego elementu ustalającego 14 narzędzia oddziaływaniu dużego obciążenia momentem, które może powodować duże odkształcenia zginania, to dodatkowo zaopatrzona jest w pomocniczą, prowadnicę ślizgową 56 suwaka roboczego 16 działającą po osiągnięciu granicy odkształcenia sprężystego. W stanie nieobciążonym przed prowadnicą ślizgową 56 powstaje swobodna przestrzeń 58, w której w stanie obciążenia może sprężyście uginać się pryzma prowadząca 54 aż do styku z prowadnicą ślizgową 5 6. Prowadnica ślizgowa 5 6 służy do tego, aby przy pracy narzędzia z dużym wiórem zapewnić za jej pośrednictwem tłumienie terkotania i wibracji. Suwak roboczy po swojej szerszej stronie ma puste przestrzenie 17. Na fig. 3 widać, że znajdująca się w większej odległości od elementu ustalającego 14 narzędzia w kierunku przesuwu przestrzeń pusta wypełniona jest metalem ciężkim 19.

183 816

Suwak wyrównawczy 18, korzystnie, z metalu ciężkiego, również jest prowadzony w przymocowanej do korpusu prowadnicy tocznej 60, która nie musi być wykonana jako bezluzowa. Po swojej szerszej stronie suwak wyrównawczy 18 zaopatrzony jest w zdejmowany bądź wymienny płytkowy element masowy 21, który można wymieniać w celu wyważenia dynamicznego jego masy przez usuwanie materiału.

Suwak roboczy 16 i suwak wyrównawczy 18 rozmieszczone są w osiowym odstępie od siebie. Jak widać zwłaszcza na fig. 4, mają one w zasadzie profil o kształcie litery L, przy czym na każdym z krótszych ramion 67,69, wchodzących w przestrzeń swobodną66 odstępu, znajduje się szeroka zębatka 68,70, która zazębia się ze współosiowym z osią obrotu 12 zębnikiem napędowym 74 wału wyjściowego 72 przekładni obniżającej 22 . W ten sposób suwaki, roboczy 16 i wyrównawczy 18, przy obrocie zębnika napędowego 74 przesuwają się w przeciwnych kierunkach.

Wał wyjściowy 72 jest ułożyskowany za pomocą dwóch łożysk kulkowych 77 w tulei łożyskowej 76 wystającej osiowo ponad zespół napędowy 36. Przechodzi on wraz z tuleją łożyskową przez otwór w zespole suwakowym 34 i przez otwór podłużny 80 w suwaku wyrównawczym 18 od strony zespołu napędowego 36.

W przypadku przekładni obniżającej 22 chodzi o mechanizm typu Harmonic-Drive, którego owalna tarcza napędowa 82 sprzężona jest ze współosiowym względem osi obrotu 12 wałem zdawczym 84 siłownika 24, którego pierścień 86 z uzębieniem wewnętrznym za pomocą śrub 88 połączony jest, bez możliwości obrotu, z korpusem 10 w obszarze zespołu napędowego 38, i którego sprężysta, uzębiona od zewnątrz tuleja 90 za pośrednictwem elementu sprzęgającego 92 sprzężona jest z wałem wyjściowym 72.

Przedstawiony w uproszczeniu na fig. 3 i 4, wyposażony w selsyn nadawczy 94, siłownik 24 wystaje swoją obudową 95 osiowo poza zespół napędowy 36, wchodzi tam w koncentryczne z osią obrotu 12 wybranie kubkowe 96 zespołu przyłączeniowego 38, z utworzeniem swobodnej przestrzeni szczelinowej 98. Przestrzeń szczelinowa 98 ma połączenie z kanałami 100, 102 zespołu przyłączeniowego 38 i za ich pośrednictwem napełniana jest od strony obrabiarki medium chłodzącym. W ten sposób możliwe jest odprowadzanie ciepła odpadowego powstającego przy pracy siłownika.

Elektryczne urządzenie zasilające 26 zaopatrzone jest w umieszczoną przy zespole przyłączeniowym 38 obudowę 104 cewki, w której znajduje się cewka wtórna wraz ze skojarzonymi z nią stabilizacyjnymi układami elektronicznymi, zalana przenoszącą obciążenia mechaniczne masą zalewową z tworzywa sztucznego lub żywicy.

Cewka wtórna stanowi część składową indukcyjnego układu przenoszenia urządzenia zasilającego 26, które służy do prądowego zasilania siłownika 24 i mieszczących się w głowicy narzędziowej układów elektronicznych 106. Poza tym ten tor indukcyjny służy do dwukierunkowej transmisji danych, przy czym sygnały dacyjne nakładane są w postaci modulacji na prąd indukcyjny. Nie przedstawiona cewka pierwotna elektrycznego urządzenia zasilającego 26 umieszczona jest w obudowie cewki po stronie maszyny, wychodzącej promieniowo poza chwyt 28 narzędzia do wewnątrz swobodnej przestrzeni pośredniej, między powierzchnią czołową trzpienia maszyny a powierzchnią czołową obudowy 104 cewki, od strony głowicy narzędziowej. Po zewnętrznej stronie obudowy 104 cewki znajduje się przestrzeń szczelinowa 108, która za pośrednictwem kanału 109 ma połączenie z przestrzenią szczelinową 98 od strony siłownika i dzięki temu napełniana jest medium chłodzącym. Dzięki temu może być odprowadzone na zewnątrz ciepło odpadowe powstające w cewce wtórnej urządzenia zasilającego 26.

Część doprowadzanego kanałami 100, 102 medium chłodząco - smarującego dopływa wewnątrz korpusu 10 do elementu ustalającego 14 narzędzia i za jego pośrednictwem do nie przedstawionej oprawki noża. W tym celu suwak roboczy 16 zaopatrzony jest w równoległy do jego kierunku przemieszczania się, sięgający do elementu ustalającego 14 narzędzia otwór promieniowy 110, w który suwliwie i w sposób szczelny dla cieczy wchodzi króciec rurowy 114 mający połączenie z przewodami 112 cieczy chłodzącej od strony korpusu.

183 816

W obszarze zespołu suwakowego znajduje się w korpusie 10 dodatkowo interfejs z gniazdem wtykowym 116 do galwanicznego zasilania elektrycznego i transmisji danych.

Przedstawiony na fig. 7 w widoku z góry przykład wykonania głowicy do toczenia płaskiego różni się od przykładu wykonania według fig. 1 do 6 tym, że suwak roboczy 16 wykonany jest jako suwak okrągły, umieszczony mimośrodowo na głowicy narzędziowej, który za pośrednictwem zębnika napędzającego 74 i połączonego sztywno z suwakiem roboczym koła zębatego 68' jest obracany przy w zasadzie promieniowym przemieszczaniu elementu ustalającego 14 narzędzia. Przez obrót okrągłego suwaka 16 osiąga się nieprzemieszczanie masy, tak że w tym przypadku suwak wyrównawczy jest niepotrzebny. Dzięki temu utrzymuje się znacznie mniejszą potrzebną moc napędową siłownika 24.

Przedstawiony na fig. 8 w widoku z góry przykład wykonania głowicy do toczenia płaskiego różni się od przykładu wykonania według fig. 1 do 6 tym, że między zębnikiem napędowym 74 a suwakiem roboczym 16 wykonanym w postaci suwaka liniowego umieszczony jest pośredni element przekładniowy 120, który w kierunku podwójnej strzałki 122 prowadzony jest liniowo wewnątrz głowicy narzędziowej i zaopatrzony jest w zazębione z zębnikiem 74 uzębienie liniowe 124, jak również uzębienie skośne 126' zwrócone do suwaka roboczego 16, które współdziała z komplementarnym uzębieniem skośnym 126 w charakterze napędu klinowego, tak że suwak roboczy przy promieniowym przemieszczaniu się elementu ustalającego 14 narzędzia przesuwa się w kierunku wskazanym podwójną strzałką 128. Uzębienie skośne 126', 126 powoduje pewne dodatkowe przełożenie zmniejszające ruchu posuwistego suwaka roboczego 16 i samohamowność w każdym położeniu pośrednim. Uzębienie skośne 126', 126poza tym możliwe jest do wykonania jako bezluzowe za pomocą prostych środków'.

Podsumowując, w skrócie można stwierdzić, że przedmiotem wynalazku jest głowica narzędziowa do zastosowania w obrabiarkach. Głowica narzędziowa ma korpus 10, chwyt 28 narzędzia wystający osiowo poza korpus, sprzęgany z wrzecionem maszyny za pomocą, przestawnego poprzecznie względem osi 12 korpusu, suwaka roboczego i umieszczonego w korpusie siłownika 24 działającego za pośrednictwem środków przekładniowych 22,72,74, 68 w kierunku przestawiania suwaka roboczego 16 na ten suwak. Dla otrzymania konstrukcji zwartej, łatwej w montażu i serwisie, według wynalazku proponuje się zaopatrzenie środków przekładniowych we współosiowy względem głównej osi korpusu wał wyjściowy 72, niosący zębnik napędowy zazębiony z zębatką szeroką 68,124 położoną od strony suwaka roboczego. Dalsze udoskonalenie pod tym względem osiąga się, jeżeli siłownik 24 zaopatrzony jest w wał wyjściowy 72 po stronie napędzanej, stanowiący przedłużenie wału zdawczego 84. Dla poprawienia montażu głowica narzędziowa złożona jest z trzech zespołów konstrukcyjnych, połączonych w dwóch miejscach podziału 30, 32 w sposób umożliwiający ich rozłączanie, z zespołu suwakowego zawierającego suwak roboczy 16, zespołu napędowego 36 zawierającego siłownik i środki przekładniowe oraz zespołu przyłączeniowego 38 zawierającego chwyt 28 narzędzia i urządzenie zasilania elektrycznego 26.

183 816

Fig. 8

183 816

Fig. 7

183 816

Fig. 6

183 816

Fig. 4

183 816

Fig. 3

183 816

Fig. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Głowica narzędziowa do stosowania w obrabiarkach z korpusem, z osiowo wystającym poza korpus, sprzęganym z trzpieniem obrabiarki chwytem narzędzia, z co najmniej jednym przestawnym w zasadzie prostopadle do osi korpusu, zaopatrzonym w wystający od strony czołowej element ustalający narzędzia, suwakiem roboczym, i z umieszczonym w korpusie elektrycznym siłownikiem oddziałującym za pośrednictwem środków przekładniowych w kierunku przestawiania na suwak roboczy, znamienna tym, że zawiera zespół suwakowy (34) zawierający suwak roboczy (16) i, korzystnie, suwak wyrównawczy (18), zespól napędowy (36), zawierający siłownik (24) i środki przekładniowe oraz zespół przyłączeniowy (38) z chwytem (28) narzędzia, które w sposób rozłączny połączone są ze sobą nawzajem w miejscach podziału osiowego (30,32), oraz że zespół suwakowy (34) zawiera urządzenie pomiarowe (20) do bezpośredniego pomiaru drogi przesunięcia suwaka roboczego (16) względem korpusu (10), a zespół przyłączeniowy (38) zawiera interfejs do indukcyjnego zasilania prądowego i do transmisji danych, i że jeden z pozostałych zespołów, zespół suwakowy (34) lub zespół napędowy (36), zawiera połączone z urządzeniem pomiarowym (20) układy elektroniczne (106) pomiarowo-regulacyjne do sterowania siłownikiem (24).
2. Głowica narzędziowa według zastrz. 1, znamienna tym, że siłownik (24) osadzony jest swoją obrotowo symetryczną obudową (95) w wybraniu (96) korpusu, koncentrycznym z osią korpusu (12), z pozostawieniem przestrzeni szczelinowej (98) zasilanej medium chłodzącym do chłodzenia silnika.
3. Głowica narzędziowa według zastrz. 2, znamienna tym, że zawierająca przestrzeń szczelinowa (98) część wybrania (96) znajduje się w zespole przyłączeniowym (38).
4. Głowica narzędziowa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że interfejs do indukcyjnego zasilania prądowego i do transmisji danych znajduje się w obudowie (104) od zewnątrz zasilanej medium chłodzącym poprzez przestrzeń szczelinową (108).
5. Głowica narzędziowa według zastrz. 1, znamienna tym, że zespół napędowy (36) wchodzi wystającą osiowo tuleją łożyskową (76) dla wału wyjściowego (72) w otwarte osiowe wybranie (78) zespołu suwakowego (34).
6. Głowica narzędziowa według zastrz. 5, znamienna tym, że tuleja łożyskowa (76) wchodzi w otwór podłużny (80) suwaka wyrównawczego (18).
7. Głowica narzędziowa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że w suwaku roboczym (16) jest otwór promieniowy (110), połączony z elementem ustalającym (14) narzędzia, równoległy do kierunku przemieszczania suwaka, połączony z zamocowanym na stałe w korpusie przewodem (112) medium chłodzącego.
8. Głowica narzędziowa według zastrz. 7, znamienna tym, że zamocowany na stałe w korpusie przewód (112) medium chłodzącego zaopatrzony jest we wchodzący ślizgowo w otwór promieniowy (110), uszczelniony dla cieczy, króciec wtykowy (114).
9. Głowica narzędziowa według zastrz. 1, znamienna tym, że zespół suwakowy (34) ma płaszcz rurowy (40) zamocowany do korpusu (10) poprzez część pokrywową (42), z zabezpieczeniem przed obrotem i przesunięciem.
10. Głowica narzędziowa według zastrz. 1, znamienna tym, że w korpusie (10) jest umieszczony interfejs (116) do galwanicznego zasilania prądowego i transmisji danych.
11. Głowica narzędziowa według zastrz. 1, znamienna tym, że środki przekładniowe posiadają obracający się współosiowo względem osi (12) korpusu wał wyjściowy (72), który zaopatrzony jest w zębnik napędowy (74) zazębiający się ze znajdującą się po stronie suwaka roboczego (16) zębatką szeroką (68), i w umieszczony w korpusie (10) suwak wyrównawczy (18), który za pomocąznajdującej się po stronie suwaka wyrównawczego, zębatki szerokiej (70), zazębionej z zębnikiem napędowym (74), jest przesuwny w kierunku przeciwnym do kierunku

183 816 przesuwu suwaka roboczego (16), i że suwak roboczy (16) i suwak wyrównawczy (18) rozmieszczone sąw osiowym odstępie od siebie, z utworzeniem przestrzeni swobodnej (66), i że zębatki szerokie (68, 70), odpowiednio, suwaka roboczego (16) i suwaka wyrównawczego (18), jak również zębnik napędowy (74) znajdujący się na swobodnym końcu wału wyjściowego (72), wchodzą w tę przestrzeń swobodną (66).
12. Głowica narzędziowa według zastrz. 11, znamienna tym, że suwak wyrównawczy (18) ma podłużny otwór (80) dla wału wyjściowego (72).
13. Głowica narzędziowa według zastrz. 1, znamienna tym, że środki przekładniowe posiadają obracający się współosiowo względem osi (12) korpusu (10) wał wyjściowy (72), który zaopatrzony jest w zębnik napędowy (74) zazębiający się z uzębieniem (124) znajdującym się od strony suwaka roboczego (16) oraz, że uzębienie (124) znajdujące się od strony suwaka roboczego (16) umieszczone jest na liniowo prowadzonym w korpusie pośrednim elemencie przekładniowym (120), który ze swojej strony sprzężony jest z suwakiem roboczym (16) za pośrednictwem mechanizmu klinowego.
14. Głowica narzędziowa według zastrz. 13, znamienna tym, że mechanizm klinowy jest utworzony przez wzajemnie komplementarne i zazębione uzębienia skośne (126’, 126) rozmieszczone na pośrednim elemencie przekładniowym (120) i na suwaku roboczym (16).
15. Głowica narzędziowa według zastrz. 13, znamienna tym, że suwak roboczy (16) prowadzony jest w prowadnicy liniowej połączonej na stałe z korpusem, podczas gdy uzębienie (124) stanowi zębatkę szeroką lub wąską zazębioną z zębnikiem napędowym (74).
16. Głowica narzędziowa według zastrz. 1, znamienna tym, że suwak wyrównawczy (18) przynajmniej częściowo wykonany jest z metalu ciężkiego.
17. Głowica narzędziowa według zastrz. 1, znamienna tym, że suwak roboczy (16) i ukształtowane na nim ramię (67) z zamocowaną zębatką szeroką (68) ma profil w zasadzie w kształcie litery L.
18. Głowica narzędziowa według zastrz. 1, znamienna tym, że suwak wyrównawczy (18) i ukształtowane na nim ramię (69) z zamocowaną zębatką szeroką (70) ma profil w zasadzie w kształcie litery L.
19. Głowica narzędziowa według zastrz. 17 albo 18, znamienna tym, że ramiona profilowe (67, 69) z zębatkami szerokimi (68, 70) suwaka roboczego (16) i suwaka wyrównawczego (18) są ustawione wzajemnie równolegle i rozmieszczone po przeciwnych stronach zębnika napędowego (74).
20. Głowica narzędziowa według zastrz. 1, znamienna tym, że suwak roboczy (16) zawiera przynajmniej jedną pustą przestrzeń (17).
21. Głowica narzędziowa według zastrz. 20, znamienna tym, że przynajmniej jedna pusta przestrzeń (17) znajdująca się w odstępie od elementu ustalającego (14) w kierunku posuwu narzędzia, wypełniona jest metalem ciężkim (19).
22. Głowica narzędziowa według zastrz. 1, znamienna tym, że na suwaku wyrównawczym (18) osadzony jest zdejmowany, wymienny element masowy (21).
23. Głowica narzędziowa według zastrz. 1, znamienna tym, że środki przekładniowe posiadają obracający się współosiowo względem osi (12) korpusu wał wyjściowy (72), który zaopatrzony jest w sprzęgnięty ze znajdującym się od strony suwaka roboczego (16) uzębieniem, zębnik napędowy (74), i że suwak roboczy (16) ukształtowanyjestjako suwak okrągły, obrotowy względem osi równoległej do osi (12) korpusu, a uzębienie stanowi koło zębate (68’) zazębiające się z zębnikiem napędowym (74).
24. Głowica narzędziowa według zastrz. 1, znamienna tym, że środki przekładniowe maja przekładnię obniżającą (22) z osiami, wejściową (84) i wyjściową (72), znajdującymi się w jednej wspólnej osi i, że przekładnia obniżająca (22) ukształtowanajest jako przekładnia planetarna, korzystnie przekładnia harmoniczna.
25. Głowica narzędziowa według zastrz. 24, znamienna tym, że siłownik (24) i przekładnia obniżająca (22) przynajmniej częściowo sąumieszczone promieniowo i osiowo jedno w drugim.

183 816
26. Głowica narzędziowąawedług zastrz. 25, znamienna tym, że siłownik (24), a zwłaszcza jego wał zdawczy (84), zaopatrzony jest w centralny otwór przelotowy do pomieszczenia przekładni obniżającej (22).
27. Głowica narzędziowa według zastrz. 25, znamienna tym, że przekładnia obniżająca (22) ma centralny otwór przelotowy do pomieszczenia siłownika (24).
28. Głowica narzędziowa według zastrz. 1 albo 11, znamienna tym, że suwak roboczy (16) jest prowadzony w przymocowanej do korpusu (10), bezluzowej, prowadnicy tocznej (52) o ograniczonej odkształcalności sprężystej i, że dodatkowo przewidzianajest prowadnica ślizgowa (56) suwaka roboczego (16) do działania przy osiągnięciu granicy odkształcenia sprężystego.
29. Głowica narzędziowa według zastrz. 11, znamienna tym, że suwak wyrównawczy (18) jjst prowadzony w osadzonej na stałe w korpusie prowadnicy tocznej (60).