SU1366315A1 - Силова головка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано в сверлильных станках. Целью изобре- тени   вл етс  повышение п1 оизводи- тельности обработки и стойкости инструмента . Это достигаетс  за счет того , что при смене инструмента система управлени  28 закрывает дроссель 19, клапан 8, при этом полость 7 сообщаетс  с атмосферой. Поршень 6 с. гильзой 16 и шпинделем 2 перемещает-

Description

//

- .((k

1 Эх Р ЛХУООч

JN raftX

Tsy

сл

шЗ

V.

г

j

со

О5

о со

сд

с  вправо, инструмент 33 в шпинделе 2 удерживаетс  пружиной 14, В конце хода шпиндел  2 гильза 16 упираетс  в кольцо 35, при этом нажимна  втулка 12, сжима  пружину 14, упираетс  в торец гильзы 16, а штифты 13 под действием центробежных сил расход тс , освобожда  инструмент 33. При обработке с промежуточными выводами инструмента системой управлени  28 дроссель 19 и клапаны 8 и 10 перекрываютс ,, а клапан 24 открываетс . Под действием давлени  в полости 23 гильза 16 перемещаетс  до упора в торец кольца 35. 1 э.п. ф-лы,1 ил.

1

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано в сверлильных станках.

Целью изобретени   вл етс  повьпие ние производительности обработки и стойкости инструмента.

Указанна  цель достигаетс  благодар  тому, что автоматизируетс  смена инструмента, промежуточные его выводы дл  удалени  стружки и повьшает с  стабильность подачи.

На чертеже представлена схема силовой головки.

Силова  головка состоит из полого корпуса 1 с установленным в нем шпинделем 2, который соединен со шкивом 3 привода вращени . Передн   часть полости корпуса 1, ограниченна  вставкой 4, жестко скрепленной с корпусом 1 и крышкой 5, образует силовой цилиндр двухстороннего действи . Площадь поршн  6 цилиндра со стороны полости 7, соединенной с клапаном 8, обеспечивающим пр мой ход шпиндел  2 головки, превьш1ает его площадь со стороны полости 9, св занной с клапаном 10. В поршне 6 установлена опора качени  11, скрепленна  с подпружиненной втулкой 12, установленной с возможностью ограниченных осевых перемещений относи- тельно шпиндел  2, Коническа  часть втулки 12 взаимодействует с коническими част ми зажимных штифтов 13, а на ее противоположную торцовую поверхность воздействует пружина 14, второй торец которой опираетс  на выступ шпиндел  2. Штифты 13 установлены в радиальных каналах у переднего торца полого шпиндел  2, в противоположной части которого установлена друга  опора 15. Наружное кольцо

опоры 15 закреплено в ступенчатой гильзе 16, передн   часть которой сопр жена с поршнем 6 силового цилиндра с возможностью ограниченных осевых перемещений относительно его. Выступ гильзы 16 в зоне установки опоры 15 оперт на торцовую поверхность поршн  17, ступенчата  поверх- ность которого со средней частью

гильзы 16 и ступенчатой поверхностью вставки 4 в задней части полости корпуса головки, а также самим корпусом

1образует двухполостной цилиндр од- постороннего действи . Одна из полостей этого цилиндра, например полость 18, сообщаетс  через дроссель подачи 19 с баком 20, а втора  полость , например 21, - с клапаном 22,

обеспечивающим отвод шпиндел  2 в исходное положение. Вставка 4 выполнена с внутренней ступенчатой полостью , образующей с уступом гильзы 16 дополнительный цилиндр одностороннего действи , полость 23 которо- го соединена с клапаном 24, обеспечивающим ускоренный отвод шпиндел 

2головки.

На задней крышке 25 корпуса голов- ки установлен датчик 26 угловых перемещений шпиндел  2, св занный с дросселем подачи 19 и приводом вращени  27 посредством системы управлени  28.

В крышке 5 головки установлен датчик осевых перемещений 29, соединен- ньй с системой управлени  28.

Клапана 22 и 24 непосредственно св заны с источником питани  30, а 8 и 10 сообщаютс  с ним через регул торы давлени  31 и 32.

Управление всеми клапанами осуществл етс  системой 28.

313

Силова  головка работает следующим образом.

Предположим, что шпиндель 2 головки перед ее включением находитс  в конце рабочего хода, как показано на чертеже, в шпинделе установлен инструмент 33, на клапана управлени / 8, 10,22 и 24 .подаетс  сжатый воздух , а полость 18 упорного цилиндра и бак 20 заполнены жидкостью,например маслом.

При включении головки системой управлени  28 подаетс  команда на включение привода вращени  27, за- данна  частота вращени  шпиндел  2 регистрируетс  датчиком 26 и автоматически поддерживаетс  системой управлени  28. С системы управлени  подаетс  сигнал на открытие дроссел  19 и клапана 22. При поступлении сжатого воздуха в полость 21 давление в ней увеличиваетс , поршень 17 перемещаетс  до упора в торец кольца 34, за счет толщины которого устанавлива етс  длина рабочего хода шпиндел , перемеща  при этом гильзу 16 и шпиндель 2. Во врем  перемещени  поршн  17 в полости 18 создаетс  разр жение и жидкость из бака 20 засасываетс  в эту полость. Полости 7, 9, 23 через клапана 8, 10 и 24 сообщаютс  с атмосферой.

При обработке детали с системы управлени  28 на клапан 8 подаетс  сигнал и полость 7 силового цилиндра заполн етс  сжатым воздухом, давление которого устанавливаетс  регул  - тором 32, после чего в полость 9 че- рез регул тор 31 и клапан 10 также подводитс  сжатый воздух.

Разность давлений в полост х 7 и 9 цилиндра устанавливают такой, чтобы усилие его подачи превышало осе- вую составл ющую силы резани , действующую при обработке детали незатупленным ин струментом, но было меньше этой составл ющей при затуплении инструмента вьше нормативного.

Т нущее усилие поршн  6 через опору 11 передаетс  на втулку 12, коническа  часть которой воздействует на штифты 13, которые зажимают инструмент 33, а также передают т нущее. усилие на шпиндель 2.

Опора 15 преп тствует осевым перемещени м шпиндел  2, при раст жении шпиндел  2 происходит выборка осевых

зазоров в элементах, обеспечивающих подачу шпиндел  головки.

После раст гивающего нагружени  шпиндел  2 система управлени  28 открывает дроссель 19 на величину, пропорциональную подаче на оборот инструмента и частоте вращени  шпиндел . При открытии дроссел  h9 жидкость из полости 18 вытесн етс  перемещением поршн  17 в бак 20, обеспечива  этим подачу шпиндел  2.

Осевое положение шпиндел  2 и скорость его изменени  регистрируютс  датчиком 29, а результаты его измерений передаютс  в систему управлени  28,

При затуплении или поломке инструмента 33 осева  составл юща  силы резани  возрастает, что приводит к уменьшению величины подачи. Снижение скорости перемещени  шпиндел  2 регистрируетс  датчиком 29, по сигналу .которого система управлейи  28 перекрывает дроссель 19, а клапан 8 закрываетс , сообща  полость 7 с атмосферой . Под действием давлени  в полости 9 поршень 6 совместно с гильзой 16 и шпинделем 2 перемещаютс  в направлении задней крышки 25. При этом инструмент 33 в шпинделе 2. удерживаетс  за счет воздействи  пружины 14 на втулку 12. В конце хода задний торец шпиндел  2 вьшодитс  из головки , а задн   торцова  поверхность гильзы 16 упираетс  в кольцо 35,длиной которого устанавливаетс  величина хода шпиндел  2 на замену инструмента 33. После соприкосновени  гильзы 16 с кольцом 35 поршень продолжает перемещатьс  до контакта выступа в его центральном отверстии с передним торцом гильзы 16,перемеща  втулку 12 относительно шпиндел  и сжима  пружину 14. Штифты 13 под действием центробежных сил расход тс  и освобождают инструмент 33.

После замены инструмента клапан 10 перекрывают, а полость 9 сообщают с атмосферой, при этом пружина 14 смещает втулку 12 и штифты 13 фиксируют инструмент 33. По команде с системы управлени  осевой упор отводитс , а клапан 8 открываетс . Сжатый воздух поступает в полость 7 и перемещает шпиндель 2 в положение, соответствующее его расположению при поступлении команды ход на замену инструмента. Осевые перемеще5136

ни  шпиндел  2 прекращаютс  после упора торца выступа гильзы 16 в поршень 17. Клапан 10 открывают, полость 9 заполн ют сжатым воздухом, затем открывают дроссель 19 и продолжают обработку деталей.

В случае необходимости промежуточных выводов инструмента, например дл  выброса стружки из канавок инструмента, длина которых меньше длины обрабатьшаемого отверсти , системой управлени  28 при определенных положени х шпиндел  2 дроссель 19 и клапаны 8 и 10 перекрываютс , давле- ние в полост х 7 и 9 сбрасываетс , а клапан 24 открываетс . Давлением сжатого воздуха в полости 23 гильзу 16 перемещают до упора в торец кольца 35. После возврата шпиндел  в рабочее положение открывают клапан 10 и др.ос- сель 18.. ,

При достижении шпинделем конечного заданного положени  с датчика 29 в систему управлени  28 поступает сигнал, по которому шпиндель головки возвращаетс  в исходное положение.

Дл  дополнительного отвода шпиндел  за исходное положение, например, при осмотре инструмента 33 открывают клапан 24, заполн   полость 23 сжатым воздухом. При подаче команды на обработку детали клапан 24 перекрываетс  и полость 23 сообщаетс  с атмосферой. Шпиндель 2 ускоренно перемещаетс  до исходного положени , после чего головка работает по ранее описанной последовательности.

Крайние и исходное положени  шпиндел  головки регистрируютс  датчи- ком 29.

Claims (2)

1. Силова  головка, в отверстии корпуса которой на опорах качени  ,

56

установлен шпиндель с механизмом зажима инструмента и цилиндровым приводом подачи, о т-л ичающа - с   тем, что, с целью повьш1ени  производительности обработки и стойкости инструмента, головка снабжена подпружиненной втулкой с внутренней конической поверхностью, ступенчатой гильзой, вставкой и крышкой, а привод выполнен в виде двух цилиндров, один из которых - одностороннего действи , а другой образован корпусом головки и вставкой, причем рабоча  площадь этого цилиндра со стороны вставки превышает аналогичную площадь со стороны крьш1ки и в его поршне размещена одна из опор шпиндел , внутреннее кольцо которой установлено на подпружиненной втулке, размещенной на шпинделе с возможностью осевого перемещени  относительно последнего, при этом механизм зажима инструмента выполнен в виде штифтов , радиально установленных в отверсти х , которые выполнены в шпинделе с возможностью взаимодействи  с конической поверхностью втулки, а в.тора  опора шпиндел  размещена в ступенчатой гильзе, котора  установлена во вставке и в поршне цилиндра одностороннего действи , рабочие полости которого образованы вставкой и поршнем и предназначены дл  св зи с дросселем рабочей подачи и магистралью отвода шпиндел  в исходное положение .

2. Головка по п.1,0 тли ч аю щ а   с   тем, что, с целью обеспечени  ускоренных промежуточных отводов шпиндел , вставка выполнена с внутренней ступенчатой полостью,образующей с уступом гильзы в средней ее части дополнительном цилиндр одностороннего действи .