SU1098679A1 - Шпиндельное устройство - Google Patents

Abstract

1. ШПИНДЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО горизонтально-расточного станка, содержащее установленную с возможностью поворота планшайбу, размещенный с возможностью радиального перемещени  по линейным направл ющим суппорт с инструментальным шпинделем, который св зан с приводом вращени  через конические зубчатые передачи, отличающеес  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей путем обеспечени  обработки сферических , конических и наклонных цилиндрических поверхностей, оно снабжено платформой, установленной в выполненных в планшайбе цилиндрических направл ющих с возможностью поворота вокруг оси, перпендикул рной оси планшайбы и удаленной от ее торца, причем суппорт с инструментальным шпинделем на платформе и указанньй шпиндель установлен с возможностью осевого перемещени  посредством введенных в устройство шарнирно св занньк между собой пиноли и размещенного с возможностью поворота рычага, св занного с последним поводком, соединенным со шлицевой втулкой, предназначенной дл  закреплени  в шпинделе станка, при этом в указанной втулке с возможностью перемещени  расположен шлицевой вал с дополнительной конической щестерней дл  св зи инструментального шпиндел  со шпинделем станка через передаточную кулису. g 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что передаточ (Л на  кулиса выполнена в виде двух шарнирно соединенных скалок, одна из которых установлена с возможностью перемещени  на планшайбе соосно по§ следней, а друга  - с возможностью .возвратно-поступательных перемещений в платформе и несет вторую дополни тельную коническую шестерню со шлицевой втулкой, предназначенной дл  эо кинематической св зи с инслрументаль35 ным шпинделем, причем на оси соеди нени  скалок размещена треть  допол:о нительна  коническа  шестерн , наход ща с  в соединении с дoпoлнитeль- . ными коническими шестерн ми.

Description

Изобретение относитс  к станкостроению и может быть применено дл  обработки различного рода геоме рических поверхностей на невращаемь детал х. Известно шпиндельное устройство например, горизонтально-расточного станка с размещенньм в планшайбе радиально-подвижным суппортом, на котором параллельно оси вращени  планшайбы установлен вращающийс  во круг собственной оси инструментальн шпиндель, кинематически св занный с приводом вращени  планшайбы. Привод вращени  инструментального шпиндел  осуществл етс  от жестко скрепленного с корпусом станка зубчатого колеса, зацепл ющегос  с размещенно в корпусе планшайбы эксцентрично по отношению к ее оси шестерней, соеди ненной с инструментальным шпинделем при помощи зубчатых передач и шпоночного соединени  со скольз щей шпонкой, ось вала которого параллел на направлению перемещени  радиального суппорта ClJ. Недостатком известного шпиндельного устройства  вл етс  узкий диапазон технологических возможностей, ограниченный способностью обработки лишь цилиндрических поверхностей, соосных планшайбе станка, на которо устанавливаетс  данное шпиндельное устройство. Цель изобретени  - расширение технологических возможностей путем обеспечени  обработки сферических, конических и наклонных цилиндрических поверхностей. Указанна  цель достигаетс  тем, что шпиндельное устройство горизонтально-расточного станка, содержаще установленную с возможностью поворо та планшайбу, размещенный с возможностью радиального перемещени  по линейным направл ющим суппорт с инструментальньм шпинделем, который с зан с приводом вращени  через конические зубчатые передачи, снабжено платформой, установленной в выполненных в планшайбе цилиндрических направл ющих с возможностью поворот вокруг оси, перпендикул рной оси планшайбы и удаленной от ее торца, причем суппорт с инструментальным шпинделем размещен на платформе и указанный шпиндель установлен с возможностью осевого перемещени  посред ством введенных в устройство шарнир1 но св занных между собой пиноли и размещенного с возможностью поворота pbRara, св занного с последним поводком , соедиНенньсм со шлицевой втулкой , предназначенной дл  закреплени  в шпинделе станка, при этом в указанной втулке с возможностью перемещени  расположен шлицевой вал с дополнительной конической шестерней дл  св зи инструментального шпиндел  со шпинделем станка через передаточную кулису. Передаточна  кулиса выполнена в виде двух шарнирно соединенных скалок , одна из которых установлена с возможностью перемещени  на планшайбе соосно последней, а друга  - с возможностью возвратно-- поступательных перемещений в платформе и несет вторую дополнительную коническую шестерню со шлицевой втулкой, предназначенной дл  кинематической св зи с инструментальным шпинделем, причем На оси соединени  скалок размещена треть  дополнительна  коническа  шестерн , наход ща с  в соединении с дополнительными коническими шестерн ми. На фиг, 1 изображено шпиндельное устройство, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез -А на фиг. 1; на фиг. 3 - взаимное расположение деталей передаточной кулисы при установке инструментального шпиндел  параллельно оси планшайбьц на фиг. 4 - наладка шпиндельного устройства при точении наружной сферической поверхностиJ на фиг. 5 то же, при растачивании несоосных друг другу отверстий; на фиг. 6 то же, при обработке конического отверсти , соосного планшайбе. Шпиндельное устройство содержит планшайбу 1 с крьшкой 2, посредством которой планшайба закреплена на фланце полого шпиндел  3, смонтированного с возможностью вращени  в бабке 4 горизонтально-расточного станка. Бабка 4 св зана с приводом ее горизонтального перемещени , а планшайба 1 - с приводом ее вращени  посредством шестерни 5, сцепленной с зубчатым венцом 6 (приводы не показаны ) . На планшайбе 1 выполнены цилиндрические направл ющие 7 радиуса R, ось образовани  которых 0-0 перпендикул рна оси планшайбы и удалена от ее торца на некоторое рассто ние 2. в направл ющих 7 установлена с возможностью поворота платформа 8,

на линейных направл ющих 9 которой установлен радиально-подвижный суппорт 10, Дл  установки платформы 8 на требуемый угол о на последней выполнен зубчатый сектор 11, взаимодействующий с черв ком 12, На платформе 8 размещен вал-шестерн  13, наход щийс  в зацеплении с зубчатым колесом 14, закрепленным на винте 15, взаимодействующем с закрепленной в суппорте 10 гайкой 16, На суппорте 10 перпендикул рно направл ющим 9 выполнено направл ющее отверстие, в котором на скольз щей шпонке (шпоночные и шлицевые соединени  не показаны ) установлена линейно-подвижна  пиноль 17 со смонтированным в ней инструментальным шпинделем 18, несущим на конце инструментальную наладку 19 с инструментом 20, На свободном конце пиноли 17 установлен шарнирный палец 21, размещенный в пазу 22 рычага 23, который установлен с возможностью качани  на оси 24 закрепленной в планшайбе 1, С рычагом 23 качательно соединены две цапфы 25, принадлежащие поводку 26, который помещен в круговой паз втулки 27, установленной с возможностью вращени  в поводке 26, Втулка 27 закреплена в конусном отверстии шпиндел  28 и имеет соосное ему отверстие со шлицами, в котором с возможностью возвратно-поступательных перемещений установлен шлицевой вал 29,  вл ющийс  частью передаточной кулисы 30, котора  содержит соосную шпинделю 28 линейно-подвижную во втулке 31 и несущую вращательный шлицевой вал 29 скалку 32, закрепленную на шлицевом валу 29 дополнительную коническую шестерню 33, сцепленную с ней дополнительную коническую шестерню 34, вращательно установленную на шарнирной оси 35, помещенную в отверстие 3 платформы 8 параллельно линейным направл ющим 9 скалку 37, соединенную со скалкой 32 посредством шарнирной оси 35, установленной с возможностью вращени  в скалке 37, дополнительную коническую шестерню 38, наход щуюс  в сцеплении с дополнительной конической шестерней 34 и имеющую отверстие со шпоночным- соединением , и шпоночный вал 39, установленный вращательно в суппорте 10 и взаимодействующий со шпоночным соединением конической шестерни 38. На конце шпоночного вала 39 закреплена шестерн  40, сцепленна  с коническим колесом 41, установленным с возможностью вращени  в подшипнике 42, который расположен в углублении

пиноли 17. Коническое колесо 41 снабжено шпоночным соединением его с инструментальным шпинделем 18, установленным в отверстии конического колеса 41 линейно-подвижно. Обрабатываема  деталь 43 закрепл етс  на столе 44.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении торец плат5 формы 8 расположен параллельно торцу планшайбы 1, суппорт 10 нахо- дитс  в нефиксированном положении, шпиндель 28, рычаг 23 и пиноль 17 в правом положении (по чертежу), то0 рец скалки 37 расположен на рассто нии от дна отверсти  36, а торец скалки 32 - на рассто нии 3 ° Р вого торца втулки 31.

При наладке устройства дл  растачивани  внутренней сферической поверхности радиуса К,((иг. 1) платформу 8 поворачивают посредством черв чной пары 11, 12 на угол ,

где В - толщина сферической части детали 43, установленной на столе 44 станка соосно планшайбе 1, Д - зазор между вершиной резца

и торцом сферыj 2. радиус сферы В процессе поворота платформы 8 детали передаточной кулисы измен ют свое взаимное положение, сохран   кинематическую св зь шпиндел  28 с инструментальным шпинделем 18. Шарнирна  ось 35, св зывающа  скалки 32 и 37, ограничена в линейном перемещении лишь вдоль оси , поэтому при повороте платформы 8, когда нижн   от оси симметрии ее часть перемещаетс  вправо и вверх (фиг. 1), шарнирна  ось 35 удерживает скалку 37 от перемещени  вслед за платфор0 мой 8, вместе с тем позвол   шпоночному валу 39 совместно со скалкой 37 повернутьс  также уголо, но при этом она углубитс  в отверстие 36 и ее торец окажетс  на рассто нии Р, 5 от дна отверсти  36. Движен; г нижней части платформы 8 вправо вынудит шарнирную ось совместно со скалкой 32 также переместитс  вправо и рассто ние ее торца от правого торца втулки 31 примет величину,62В процессе поворота св зь конических шестерен 33, 34 и 38 друг с другом нге нарушаетс , как и св зи пшицевого 29 и шпоночного 39 валов с втулкой 27 и конической шестерней 38, в отверсти х которых они линейн перемещаютс . Передаточна  кулиса 30 обеспечивает передачу крут щего момента от шпиндел  28 к инструментальному шпинделю 18 независимо от величины угла ct поворота платформы 8, Враща  вал-шестерню 13, перемещают суппорт 10 вверх на величину (фиг. 4), котора  определ етс  из следующих условий: центр 0 сферической поверх ности обрабатьшаемой детали 43 ус2 от тортанавливают на рассто нии ца планшайбы 1 е.е-,+ I 2 рассто ние между торцами планшайбы 1, (где В - толщина сферической части деталиJ зазор дл  выхода инструмента 20 из детали). Из указанных условий 5- (К(,- )sinc а оси планшайбы, Oj-Oj инструментального шпиндел  и сферы пересекаютс  в ее центре 0. С помощью наладки инструмент 20 устанавливают на величину R2 радиуса сферы (механизм установки инструмента не показан). Затем, включив линейную подачу шпиндел  28 справа налево, выдвигают пиноль 17 до установки инструмента 20 на зазоре Л от левого торца детали 43. При совершении рассматриваемого перемещени  шпиндел 28 посредством втулки 27 воздействует на поводок 26, который цапфами 25 вынуждает рычаг 23 повернутьс  вокруг оси 24, d пазом 22 посредством шарнирного пальца 21 заставл ет пиноль 17 переместитьс , при этом шлицевой вал 29 неподвижен, а втулка 27 скользит вдоль его шлицев. Перечисленные действи , совершаемые при наладке шпиндельного узла дл  обработки внутренних и наружных сферических поверхностей, одинаковы. Включив вращение шпиндел  28, посредством механизма передаточной кулисы 30 сообщают вращение инструментальному шпинделю 18 и соответственн инструменту 20. Перемеща сь в плоское ти К-К, вершина инструмента (резца) прочертит и следовательно, проточит окружность диаметром 2R. Вслед за этим включают вращение планшайбы 1 в режиме круговой подачи, при этом ось Oj-Oj станет описывать поверхность конуса с вершиной 0, плоскость К-К, как перпендикул рна  оси Oj-Oj, будет совершать перемещени  из К-К в , а инструмент в любом из этих положений - обрабатывать окружность диаметром 2Rj,, в результате чего осуществитс  обработка детали сферической поверхности. Шпиндельное устройство позвол ет выполн ть растачивание наклонных отверстий, оси которых расположены под углом к переднему торцу детали и пересекаютс  с отверсти ми, расположенными соосно планшайбе. В этом случае первоначально обрабатывают соосное отверстие 5, а затем, повернув платформу 8 на требуемый угол,/1 и включив вращение инструментального шпиндел  18, обрабатывают наклонное отверстие (фиг. 5). Шпиндельное устройство позвол ет обрабатывать как точением, так и шлифованием . конусные поверхности, соосные планшайбе (фиг. 6). В первом случае в инструментальном шпинделе 18 закрепл ют резец, наклон ют платформу 8 на угол -у, перемещают суппорт 10 на требуемый начальный радиус ftj,, включают рабочее вращение планшайбы 1 и линейную подачу пиноли 17, осуществл   тем самым обработку конической поверхности детали. Во втором случае в инструментальном шпинделе 18 закрепл ют шлифовальный круг, наклон ют платформу 8 на угол -р, перемещают суппорт 10 на начальный радиус RJ, включают вращение инструментального шпиндел  18 и круговую подачу вращени  планшайбы, затем включают линейную подачу пиноли 17. Така  конструкци  шпиндельного устройства позвол ет расширить технологические возможности станков, на которых возможно его использование, путем обеспечени  обработки не только цилиндрических отверстий, соосных планшайбе, но и сферических поверхностей , конических отверстий, наклонных цилиндрических поверхностей.

Фиг. 5

Claims (2)

1. ШПИНДЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО горизонтально-расточного станка, содержащее установленную с возможностью поворота планшайбу, размещенный с возможностью радиального перемещения по линейным направляющим суппорт с инструментальным шпинделем, который связан с приводом вращения через конические зубчатые передачи, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения обработки сферических, конических и наклонных цилиндрических поверхностей, оно снабжено платформой, установленной в выполненных в планшайбе цилиндрических направляющих с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси планшайбы и удаленной от ее торца, причем суппорт с инструментальным шпинделем на платформе и указанный шпиндель установлен с возможностью осевого перемещения посредством введенных в устройство шарнирно связанных между собой пиноли и размещенного с возможностью поворота рычага, связанного с последним поводком, соединенным со шлицевой втулкой, предназначенной для закрепления в шпинделе станка, при этом в указанной втулке с возможностью перемещения расположен шлицевой вал с дополнительной конической шестерней для связи инструментального шпинделя со шпинделем станка через передаточную кулису.

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что передаточная кулиса выполнена в виде двух шарнирно соединенных скалок, одна из которых установлена с возможностью перемещения на планшайбе соосно последней, а другая - с возможностью •возвратно-поступательных перемещений в платформе и несет вторую дополнительную коническую шестерню со шлицевой втулкой, предназначенной для кинематической связи с инструментальным шпинделем, причем на оси соединения скалок размещена третья дополнительная коническая шестерня, находящаяся в соединении с дополнитель-· . ными коническими шестернями.

„„1698679

1 1098679