RU67003U1

RU67003U1 - POWER HEAD OF THE UNIT

Info

Publication number: RU67003U1
Application number: RU2007118440/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Федорович Сивоконь; Вячеслав Алексеевич Минченко; Михаил Андреевич Волынец
Original assignee: Чп "Ремсервис"
Priority date: 2007-05-18
Filing date: 2007-05-18
Publication date: 2007-10-10

Abstract

Полезная модель относится к области станкостроения, а именно - к силовым головкам агрегатных станков, в частности, к шпиндельным насадкам силовых головок, применяемых для обработки разнообразных деталей сверлением, растачиванием, фрезерованием, зенкерованием, а также для других технологических операций в автомобильной, авиационной, приборостроительной и других отраслях промышленности, преимущественно в мелкосерийном, серийном и массовом производстве. В технике металлообработки известны силовые головки, содержащие закрепленный подвижно на направляющих основания корпус с размещенными в нем главным приводом вращения обрабатывающего инструмента, средства перемещения обрабатывающего инструмента в позицию обработки и отвода его в исходное положение, а также средства контроля величины перемещения обрабатывающего инструмента в крайних положениях. К корпусу прикреплена шпиндельная насадка с направляющими скалками. В насадке взаимно-параллельно размещены шпиндельные узлы с закрепленными на их валах приводными шестернями. Валы шпинделей установлены в опорах качения. Известные головки трудоемки в перенастройке на новые размеры, отличные от ранее установленных и сложны по своим кинематическим схемам. Предложенная конструкция силовой головки отличается от известных тем, что в ней шпиндельные узлы снабжены эксцентриковыми втулками и сопряженными с ними поводками, выполненными с возможностью поворота вокруг продольной оси шпинделей и снабженными средствами фиксации их в заданных рабочих положениях. Кроме того, направляющие скалки для компенсации возникающих погрешностей установки инструмента при переводе головки из исходного положения в позицию обработки и обратно снабжены компенсирующими пружинами и средствами регулирования усилия пружин на шпиндельные узлы. Предлагаемая конструкция силовой головки касается двухшпиндельной насадки, однако подобный принцип построения ее кинематической схемы может The utility model relates to the field of machine tool construction, namely, to power heads of aggregate machine tools, in particular, to spindle nozzles of power heads used for processing various parts by drilling, boring, milling, coredrilling, as well as for other technological operations in automobile, aviation, instrument-making and other industries, mainly in small-scale, serial and mass production. Power metal heads are known in the metalworking technique, comprising a housing movably mounted on a base guide and housed with a main rotary drive of the processing tool, means for moving the processing tool to the processing position and retracting it to its original position, as well as means for controlling the amount of movement of the processing tool in extreme positions. A spindle nozzle with guide rolling pins is attached to the housing. The nozzle with mutually parallel spindle assemblies with drive gears fixed on their shafts is arranged in the nozzle. Spindle shafts are mounted in rolling bearings. Known heads are laborious in reconfiguring to new sizes that are different from previously installed and are complex in their kinematic schemes. The proposed design of the power head differs from the known ones in that the spindle assemblies therein are equipped with eccentric bushings and associated leashes, rotatable around the longitudinal axis of the spindles and provided with means for fixing them in predetermined operating positions. In addition, the guide rods to compensate for the errors in the installation of the tool when moving the head from the initial position to the machining position and back are equipped with compensating springs and means for regulating the force of the springs on the spindle units. The proposed design of the power head concerns the duplex nozzle, however, a similar principle of constructing its kinematic scheme may

быть распространен и на насадки с большим числом шпиндельных узлов, что позволяет упростить конструкции агрегатных станков различного назначения, сократить технологическое время переналадки их на другие размеры обработки отверстий в деталях при мелкосерийном, серийном и массовом производстве. Данные конструкторские решения использованы в конструкции силовой головки типа СА 21824 производства ЧП «Ремсервис», г.Глухов, Украина для применения в агрегатном станке, предназначенном для обработки тормозных колодок автомобиля.it can also be extended to nozzles with a large number of spindle assemblies, which allows simplifying the design of aggregate machines for various purposes, reducing the technological time for their readjustment to other dimensions of processing holes in parts during small-scale, serial and mass production. These design solutions were used in the construction of a power head of type CA 21824 manufactured by PE Remservis, Glukhov, Ukraine for use in an aggregate machine designed for processing brake pads of a car.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области станкостроения, а именно - к силовым головкам агрегатных станков, в частности, к шпиндельным насадкам силовых головок, применяемых для обработки разнообразных деталей сверлением, растачиванием, фрезерованием, зенкерованием, а также при помощи других операций в автомобильной, авиационной, приборостроительной и других отраслях промышленности, преимущественно в мелкосерийном, серийном и массовом производстве.The proposed utility model relates to the field of machine tool construction, namely, to power heads of aggregate machine tools, in particular, to spindle nozzles of power heads used to process various parts by drilling, boring, milling, coredrilling, as well as by other operations in the automotive, aviation, instrument-making and other industries, mainly in small-scale, serial and mass production.

Силовые головки являются основными узлами агрегатных станков, предназначенных для сообщения режущему инструменту главного движения и движения подачи и должны удовлетворять следующим требованиям: они должны обеспечивать автоматическое выполнение заданного цикла при соблюдении всех его параметров, выдавать внешние сигналы о выполнении отдельных элементов цикла (в частности, о приходе в исходное положение), обеспечивать высокую надежность, быструю переналадку на необходимый обрабатывающий инструмент, высокую точность при повторении однотипных технологических операций. Большое разнообразие обрабатываемых деталей привело к созданию различных по конструкции силовых головок (см. например, [1, 2, 3]), отличающихся по количеству устанавливаемого обрабатывающего инструмента, мощности используемых приводов главного движения и движения подачи и их типов (электрические, гидравлические, пневматические или их сочетание). При использовании в силовых головках нескольких инструментов нашли применение шпиндельные насадки, которые могут включать несколько шпиндельных узлов для закрепления обрабатывающего инструмента.Power heads are the main units of aggregate machines designed to inform the cutting tool of the main movement and feed movement and must satisfy the following requirements: they must ensure the automatic execution of a given cycle, subject to all its parameters, give external signals about the performance of individual elements of the cycle (in particular, coming to the initial position), to provide high reliability, quick changeover to the necessary processing tool, high accuracy during repetition dnotipnyh manufacturing operations. A wide variety of machined parts has led to the creation of power heads with different designs (see, for example, [1, 2, 3]), differing in the number of machining tools installed, the power of the main drive and feed motion drives used and their types (electric, hydraulic, pneumatic or a combination thereof). When using several tools in power heads, spindle nozzles have been used, which may include several spindle assemblies for securing the processing tool.

Многошпиндельное сверление деталей производят на агрегатных станках различной сложности, конструкция которых определяется расположением отверстий, Multi-spindle drilling of parts is carried out on modular machines of varying complexity, the design of which is determined by the location of the holes,

конфигурацией обрабатываемой летали и другими факторами. В зависимости от положения отверстий обрабатываемых деталей при многошпиндельном сверлении возможны следующие варианты: с параллельно расположенными осями отверстий, с наклонными отверстиями, с боковыми отверстиями и другие (См. например, [4, стр.60-61]). В автомобилестроении, авиастроении, приборостроении наиболее распространены детали, имеющие отверстия с параллельно расположенными осями (крышки, фланцы, корпуса, панели и др.). При малых габаритных размерах деталей (например, при обработке тормозных колодок автомобилей) обработка отверстий затруднена, особенно при наличии малых межцентровых расстояниях, В зависимости от характера производства одновременную обработку этих отверстий производят либо на многошпиндельных сверлильных станках с регулируемым положением шпинделей, либо многошпиндельными силовыми насадками, установленными на силовых головках агрегатного станка.the configuration being processed flew and other factors. Depending on the position of the holes of the workpieces with multi-spindle drilling, the following options are possible: with parallel axes of the holes, with inclined holes, with side holes and others (See, for example, [4, p. 60-61]). In the automotive industry, aircraft manufacturing, instrument making, the most common parts are those with openings with parallel axes (covers, flanges, cases, panels, etc.). With small overall dimensions of parts (for example, when machining brake pads of cars), hole machining is difficult, especially if there are small center-to-center distances. Depending on the nature of production, these holes are machined simultaneously on multi-spindle drilling machines with adjustable spindle position or multi-spindle power nozzles, mounted on the power heads of the aggregate machine.

Известна конструкция силовой головки агрегатного станка (см. например, [4, стр.65-68]), содержащие на направляющих основания корпус с размещенными в нем главным приводом вращения инструмента, средства перемещения обрабатывающего инструмента в позицию обработки и отвода его в исходное положение, средства контроля величины перемещения обрабатывающего инструмента в его крайних положениях, закрепленную на корпусе шпиндельную насадку с направляющими скалками и параллельно размещенными шпиндельными узлами, снабженными опорами качения и закрепленными на шпиндельных валах шестернями привода их вращения.A known design of the power head of an aggregate machine (see, for example, [4, pp. 65-68]), comprising a housing on the base guides with a main tool rotation drive located therein, means for moving the processing tool to the processing position and returning it to its original position, means for controlling the amount of movement of the processing tool in its extreme positions, a spindle nozzle mounted on the housing with guide rolling pins and parallel spindle assemblies equipped with rolling and locking bearings captured on the spindle shafts of the gears of the drive of their rotation.

Известная двухшпиндельная силовая головка имеет возможность изменения расстояния между шпинделями за счет установки подшипниковых опор в обойме поворотной шайбы, подвижно закрепленной в корпусе, а вращающий момент на шпиндели передается от валика главного привода через шестерни, закрепленные на валах шпинделей.The known double-spindle power head has the ability to change the distance between the spindles due to the installation of bearing bearings in the cage of the swivel washer, movably mounted in the housing, and the torque to the spindles is transmitted from the main drive roller through gears fixed to the spindle shafts.

Головка имеет сложную кинематику, что затрудняет ее быструю переналадку на The head has complex kinematics, which complicates its quick readjustment to

иной, отличный от первоначально установленного размера между осями инструментальных шпинделей, а также узкий диапазон переналадки.different from the originally set size between the axes of the tool spindles, as well as a narrow range of readjustment.

Целью предлагаемой полезной модели является расширение ее технологических возможностей, сокращение времени переналадки головки на иные, относительно ранее установленных настроек обрабатывающего инструмента и упрощение кинематической схемы.The purpose of the proposed utility model is the expansion of its technological capabilities, reducing the time of the readjustment of the head to other, relatively previously established settings of the processing tool and simplifying the kinematic scheme.

Поставленная цель достигается тем, что в известной силовой головке агрегатного станка, содержащей корпус с размещенными в нем приводом вращения инструмента, его перемещения относительно обрабатываемой детали в позицию обработки и быстрого отвода в исходное положение, элементов контроля величины перемещения пинолей в виде конечных выключателей, сопряженную с корпусом шпиндельную насадку с направляющими скалками и параллельно размещенными шпиндельными узлами, снабженными опорами качения и закрепленными на шпиндельных валах шестернями привода их вращения шпиндельные узлы снабжены эксцентриковыми втулками и сопряженными с ними поводками, выполненными с возможностью поворота вокруг продольной оси шпинделей, причем поводки снабжены средствами фиксации в заданных рабочих положениях, а направляющие скалки снабжены компенсирующими пружинами и средствами регулирования усилия компенсации перемещения шпиндельных узлов на позиции обработки.This goal is achieved by the fact that in the known power head of the aggregate machine, comprising a housing with a drive for rotating the tool, moving it relative to the workpiece to the machining position and quickly retracting it to the initial position, control elements for the magnitude of the movement of the pins in the form of limit switches, coupled with housing a spindle nozzle with guide rolling pins and parallel spindle assemblies equipped with rolling bearings and fixed on the spindle shafts The drives for their rotation of the spindle units are equipped with eccentric bushings and mates connected with them, made to rotate around the longitudinal axis of the spindles, and the leads are equipped with fixing means in predetermined operating positions, and the rolling rods are equipped with compensating springs and means for regulating the efforts to compensate for the movement of the spindle units in position processing.

Предлагаемая силовая головка представлена на чертежах, где:The proposed power head is presented in the drawings, where:

- на Фиг.1 представлен общий вид силовой головки в аксонометрической проекции;- figure 1 presents a General view of the power head in a perspective view;

- на Фиг.2 представлено конструктивное выполнение шпиндельной насадки в аксонометрической проекции;- figure 2 presents the structural design of the spindle nozzle in axonometric projection;

- на Фиг.3 представлен вид в аксонометрической проекции на шпиндельную насадку при минимальном расстоянии между продольными осями шпинделей;- figure 3 presents a view in axonometric projection on the spindle nozzle with a minimum distance between the longitudinal axes of the spindles;

- на Фиг.4 представлен вид в аксонометрической проекции на шпиндельную насадку при максимальном расстоянии между продольными осями шпинделей;- Fig. 4 is a perspective view of a spindle nozzle at a maximum distance between the longitudinal axes of the spindles;

- на Фиг.5 представлен вид на шпиндельную приставку слева для случая при минимальном расстоянии между продольными осями шпинделей;- figure 5 presents a view of the spindle attachment on the left for the case with a minimum distance between the longitudinal axes of the spindles;

- на Фиг.6 показана кинематика зубчатых зацеплений в приводе шпинделей шпиндельной насадки.- figure 6 shows the kinematics of gears in the drive spindles of the spindle nozzle.

Силовая головка содержит (см. Фиг.1) корпус 1 с размещенными в нем приводом вращения инструмента, его перемещения относительно обрабатываемой детали в позицию обработки и быстрого отвода в исходное положение, элементов контроля величины перемещения пинолей (на чертежах не показаны), основания 2 с направляющими 3 и ходовым винтом 4. Силовая часть головки имеет выходной вал 5 снабженный шипом. С корпусом головки сопряжена шпиндельная насадка (см. Фиг.1, 2, 3) содержащая корпус, состоящий из фланца 6, задней крышки 7, передней крышки 8 и опоры 9. Элементы 6, 7, 8 установлены через прокладки 10, 11. Между задней, передней крышками и фланцем образована полость, которая заполняется смазкой через пробку 12. При помощи опоры 9 насадка посредством винтов 13 прикрепляется к корпусу 1. Между задней и передней крышками размещены элементы зубчатых зацеплений, включающие шестерню 14 размещенную на промежуточном валу 15, при сопряжении насадки с корпусом 1 соединяемого посредством шипового соединения с приводным валом 5, закрепленные на шпиндельных валах 16, 17 шестерни 18, 19 привода шпинделей и промежуточных (паразитных) шестерен 20, 21, 22. Шпиндельные валы, приводной вал и промежуточные шестерни снабжены опорами качения. Для увеличения жесткости шпиндельной насадки она снабжена скалками 23. С целью повышения точности установки инструмента на позицию обработки после отвода насадки в исходное положение скалки снабжены компенсаторами, выполненными в виде пружин 24, 25 с регуляторами натяжения 26, 27. Шпиндели 16, 17 снабжены эксцентриковыми гильзами 28, 29 и поводками 30, 31 с установочными отверстиями 32, 33 и фиксирующими винтами 34, 35. В передней крышке 8 выполнены резьбовые установочные отверстия 36, 37. В пинолях 38, 39 шпиндельных валов закрепляется The power head contains (see Figure 1) a housing 1 with a drive for rotating the tool, moving it relative to the workpiece to the machining position and quickly retracting it to its original position, control elements for the magnitude of the movement of the pins (not shown in the drawings), base 2 s guides 3 and a lead screw 4. The power part of the head has an output shaft 5 provided with a spike. A spindle nozzle is coupled to the head housing (see FIGS. 1, 2, 3) comprising a housing consisting of a flange 6, a back cover 7, a front cover 8 and a support 9. Elements 6, 7, 8 are installed through gaskets 10, 11. Between a cavity is formed by the back, front covers and flange, which is filled with grease through the plug 12. Using the support 9, the nozzle is attached to the housing 1 by means of screws 13. Between the back and front covers gear elements are placed, including gear 14 located on the intermediate shaft 15, when mating nozzles with housing 1 soy driven by a spike connection with the drive shaft 5, mounted on the spindle shafts 16, 17 of the gears 18, 19 of the drive of the spindles and intermediate (parasitic) gears 20, 21, 22. The spindle shafts, the drive shaft and the intermediate gears are equipped with rolling bearings. To increase the rigidity of the spindle nozzle, it is equipped with rolling pin 23. In order to increase the accuracy of setting the tool at the processing position after the nozzle is moved to its initial position, the rolling pin is equipped with compensators made in the form of springs 24, 25 with tension regulators 26, 27. The spindles 16, 17 are equipped with eccentric sleeves 28, 29 and leads 30, 31 with mounting holes 32, 33 and fixing screws 34, 35. In the front cover 8, threaded mounting holes 36, 37 are made. In the pins 38, 39 of the spindle shafts

обрабатывающий инструмент (в данном случае на приводимых чертежах показаны инструменты для сверления отверстий - сверла, однако могут быть установлены фрезы, зенкеры, развертки и другой обрабатывающий инструмент) 40, 41. Силовая головка устанавливается на агрегатный станок и закрепляется своим основанием 2 на станине агрегатного станка известными средствами.a processing tool (in this case, the drawing shows tools for drilling holes - drills, but milling cutters, countersinks, reamers and other processing tools can be installed) 40, 41. The power head is installed on the aggregate machine and fixed with its base 2 on the bed of the aggregate machine known means.

Предлагаемая силовая головка работает следующим образом.The proposed power head operates as follows.

Силовая головка основанием (см. Фиг.1) 2 закрепляется на станине агрегатного станка, в пинолях 38, 39 закрепляется обрабатывающий инструмент 40, 41 и при помощи поводков 30, 31 путем поворота их в эксцентриковых гильзах 28, 29 устанавливается размер между продольными осями обрабатывающего инструмента и поводки закрепляются винтами 34, 35. Затем силовая головка при помощи ходового винта 3 при крайнем правом положении шпиндельной насадки устанавливается в исходное положение, определяющее глубину обработки отверстия, в свою очередь зависящую от установки величины хода пиноли, размещенной в корпусе 1 и связанной с выходным валом 5, после чего включается привод главного движения головки и в пробной заготовке выполняется технологическая операция в соответствии с установленным инструментом, при этом осуществляется двойной ход шпиндельной насадки влево и отвод ее вправо (в исходное положение) и головка останавливается для замера точности выполнения технологической операции и в случае необходимости производится коррекция установки величины хода шпиндельной насадки, а также компенсация возможной ошибки в глубине обработки в результате неодинакового хода шпиндельной насадки по скалкам 23 из крайнего правого ее положения в крайнее левое и обратно. Компенсация производится регуляторами 26, 27 натяжения пружин 24, 25, после чего силовая головка готова к выполнению технологических операций на товарных заготовках. При необходимости изменения размера между продольными осями шпинделей (изменения межцентрового расстояния отверстий) поводки разворачиваются на 180 градусов угловых и закрепляются, после чего головка The power head with the base (see Fig. 1) 2 is fixed on the bed of the aggregate machine, the processing tool 40, 41 is fixed in the pins 38, 39 and using leashes 30, 31, by turning them in the eccentric sleeves 28, 29, the size between the longitudinal axes of the processing tools and leashes are fixed with screws 34, 35. Then the power head with the spindle 3 at the extreme right position of the spindle nozzle is set to its original position, which determines the depth of processing of the hole, which in turn depends on the installation ki of the magnitude of the stroke of the quill placed in the housing 1 and connected with the output shaft 5, after which the drive of the main head movement is turned on and the technological operation is performed in the test piece in accordance with the installed tool, and the spindle nozzle is double-moved to the left and to the right ( initial position) and the head stops to measure the accuracy of the technological operation and, if necessary, corrects the setting of the stroke value of the spindle nozzle, as well as compensation in Possible errors in the machining depth as a result of unequal stroke of the spindle nozzle 23 Skalka from its rightmost position to the left and vice versa. Compensation is made by the regulators 26, 27 of the tension of the springs 24, 25, after which the power head is ready for technological operations on commodity blanks. If necessary, changing the size between the longitudinal axes of the spindles (changing the center-to-center distance of the holes), the leads are rotated 180 degrees angular and fixed, after which the head

готова для осуществления необходимой технологической операции.ready to carry out the necessary technological operation.

Предлагаемая конструкция силовой головки выполнена для двухшпиндельной насадки, однако подобный принцип построения кинематической схемы насадки может быть использован и для насадок с большим количеством шпиндельных узлов, что упрощает конструкцию агрегатных станков различного назначения в целом, сокращает технологическое время на переналадку, повышает качество обрабатываемых деталей.The proposed design of the power head is made for a double-spindle nozzle, however, a similar principle of constructing a kinematic diagram of the nozzle can be used for nozzles with a large number of spindle assemblies, which simplifies the design of aggregate machines for various purposes as a whole, reduces the technological time for readjustment, and improves the quality of machined parts.

Предложенное техническое решение применено в конструкции силовой головки типа СА 21824 агрегатного станка производства ЧП "РЕМСЕРВИС" г.Глухов, Украина, предназначенного для обработки тормозных колодок автомобиля.The proposed technical solution is used in the construction of a power head of type CA 21824 of an aggregate machine manufactured by PE "REMSERVICE" in Glukhov, Ukraine, intended for processing brake pads of a car.

Библиографические ссылки.Bibliographic references.

1. «Нормализованные узлы агрегатных станков», каталог, изд-во «Центральный институт научно-технической информации машиностроения государственного комитета СМ СССР по координации научно-исследовательских работ», М., 1962 г., стр.7-21, 53-56,66-70.1. "Normalized nodes of modular machine tools", catalog, publishing house "Central Institute of Scientific and Technical Information of Mechanical Engineering of the State Committee of the USSR CM for the Coordination of Scientific Research", Moscow, 1962, pp. 7-21, 53-56 , 66-70.

2. «Агрегатные станки и автоматические линии», серия С-1, выпуск 3, под ред. М.М.Бермана, изд-во «Министерство станкостроительной и инструментальной промышленности СССР, главное техническое управление. НИИмаш», М., 1970 г., стр.29-39.2. “Aggregate machines and automatic lines”, C-1 series, Issue 3, ed. M.M. Berman, publishing house "Ministry of Machine Tool and Tool Industry of the USSR, the main technical department. NIImash ", Moscow, 1970, pp. 29-39.

3. Л.C.Брон, «Автоматические линии и агрегатные станки для серийного, крупносерийного и массового производства», обзор, серия С-1, Станкостроение, изд-во «Министерство станкостроительной и инструментальной промышленности, НИИмаш», М., 1979 г., стр.40-47.3. L.C. Bron, “Automatic lines and aggregate machines for serial, large-scale and mass production”, review, S-1 series, Machine Tool, publishing house “Ministry of Machine Tool and Tool Industry, NIImash”, M., 1979 ., pp. 40-47.

4. И.М.Шевяков, В.Д.Мельниченко, «Обработка деталей на агрегатных и специальных станках». М., «Машиностроение», 1981 г., стр.60-61, 65-68.4. I. M. Shevyakov, V. D. Melnichenko, “Processing of parts on modular and special machines”. M., "Engineering", 1981, pp. 60-61, 65-68.

Claims

1. The power head of the aggregate machine, comprising a housing movably mounted on the base guides with the main rotation drive of the processing tool housed therein, means for moving the processing tool to the processing position and retracting it to its original position, means for controlling the amount of movement of the processing tool in its extreme positions, fixed on the body, a spindle nozzle with guide rolling pins and parallel spindle assemblies equipped with rolling bearings and fixed gears of their rotation drive on spindle shafts, characterized in that the spindle assemblies therein are provided with eccentric bushings and leashes coupled thereto, rotatable around the longitudinal axis of the spindles, the leashes provided with locking means in predetermined operating positions.

2. The power head according to claim 1, characterized in that the guide rods are equipped with compensating springs and means for regulating their efforts to compensate for the movement of the spindle assemblies at the processing position.