SU870011A1 - Инструментальна головка - Google Patents

Description

(54) ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ГОЛОВКА

I

Изобретение относитс  к станкостроеник и может быть использовано дл  обеспечени  поворота инструмента относительно заД-отовки по меньшей «ере в двух взаимно перпендикул рных плоскост х, преимущественно в станках с ЧПУ.

Известны инструментальные головки дл  программного перемещени  инструмента относительно заготовки, содержащие корпускаретку , перемещаемый по направл ющим станка, шарнирно закрепленный в корпусекаретке шпиндельный узел и двухкоординдтный механизм программного перемещени  шпиндельного узла (1J. / Недостатком известных устройств  вл етс  низка  точность обработки.

Цель изобретени  - повышение точности обработки.

Дл  этого шпиндельный узел св зан с корпусом-кареткой посредством двух сферических шарниров, а механизм программного перемещени  выполнен в виде двух зубчатых приводов, содержащих каждый зубчатое колесо, снабженное обоймой дл  размещени  сферического шарнира, а также установленный в корпусе-каретке с возможностью вращени  и зафиксированный в осевом

направлении зубчатый ведущий элемент, причем оси вращени  ведущих элементов размещены диаметрально противоположно относительно продольной оси шпиндельного узла, установленного в исходное положение, и равноудалены от нее.

Кроме того, зубчатый привод выполнен в виде планетарной передачи с одним внутренним зацеплением.

В другом варианте исполнени  зубчатый привод выполнен в виде черв чной передачи , причем в черв чном колесе размещеto на обойма дл  установки сферического шарнира .

На фиг. I изображена кинематическа  схема предлагаемой инструментальной головки; на фиг. 2 - двухкоординатный механизм программного перемещени  инструмента,

t$ выполненный в виде зубчатой передачи (вид сбоку); на фиг. 3 - то же (вид сверху); на фиг. 4 - двухкоординатный механизм программного перемещени  инструмента, выполненный в виде черв чных пар (вид сбоку);

на фиг. 5 - то же (вид сверху).

Инструментальна  головка (фиг. 1) имеет корпус-каретку I, выполненную в виде, например жесткой коробчатой рамы, имеющей по одной из боковых сторон, направл ющие 2 дл  св зи с ползуном фрезерного или иного станка с ЧПУ. В корпусе-каретке I размещен шпиндельный узел 3, имеющий два (нижний и верхний по отнощению к зоне закреплени  не показанных на чертежах инструмента) сферических щарнира 4 и 5. Нижний щарнир 4 жестко св зан с пинолью шпиндельного узла, а верхний шарнир 5 охватывает эту пиноль по скольз щей посадке .

Шарниры 4 и 5 св зывают шпиндельный узел с двухкоординатным механизмом б программного перемещени , который имеет зубчатые приводы 7 и 8.

Зубчатые приводы могут быть выполнены по-разному в зависимости от конкретных производственных потребностей.

Дл  серийного изготовлени  однотипных деталей с выступами или впадинами в виде тел вращени  целесообразно иметь приводы 7 и .8 в виде системы из трех зафиксированных в корпусе-каретке 1 от линейных перемещений зубчатых колес:

ведущего зубчатого колеса 9 с внутренними зубь ми подсоедин емого к приводу программного перемещенн  (на чертежах не показано);

паразитного колеса 10, имеющего обойму (или выполненного заодно с обоймой) дл  установки сферического шарнира 4 или 5{

центрального (по отношению к ведущему зубчатому колесу 9), зафиксированного от поворота зубчатого колеса 11.

В исходном положении, когда ось ппшидельного узла 3 параллельна направл ющим корпуса каретки I, ведущие колеса расположены по отношению к оси пшиндельного узла 3 эксцентрично (с равным эксцентриситетом ) и строго противофазно, т.е. со смещением точек зацеплени  на 180, включены в кинематическую цепь программного перемещени .

Дл  изготовлени  деталей из стали и высокопрочных сплавов, при обработке которых возникают значительные реактивные силы и моменты, целесообразно иметь зубчатые приводы 7 и 8 в виде черв чных пар (фиг. 4 и 5), в которых черв чные колеса 12 снабжены или выполнены заодно с обоймами шарниров 4 и 5, эксцентричными относительно центров этих колес (с равным эксцентриситетом), а черв ки 13 выполнены самотормоз щимис , расположены диаметрально противоположно относительно оси шпиндельного узла 3 и зафиксированы в корпусе-каретке I от линейных перемещений . В исходном положении, когда ось ишиндельного узла 3 параллельна направл ющим 2 корпуса-каретки 1, черв чные колеса 12 зацеплены с черв ками строго противофазно , т.е. со смещением точек зацеплени  на 180°.

При подготове предлагаемой инструментальной головки к работе независимо от ее конструтивного .выполнени  составл ют программы перемещени  инструмента с учетом заданного теоретического контура детали, исходного контура заготовки, типоразмера инструмента и особенностей кинематической цепи, обеспечивающей исполнение программы .

В процессе обработки заготовок по командам устройства про1раммного управлени  станком, оборудованным предлагаемой инструментальной головкой, вр ащаетс  ведущий элемент, зубчатое колесо 9 (фиг. 2) или черв к 13 (фиг. 4) -в одном или в обоих зубчатых приводах двухкоординатного механизма программного перемещени .

Соответственно паразитные зубчатые колеса 10 во взаимодействии с неподвижными центральными зубчатыми колесами 11 (фиг. 2 и 3) или черв чные колеса 12 (фиг. 4 и 5) поворачиваютс  вокруг свои.х осей и смещают шарниры 4 и 5 относительно обойм так, что ось шпиндельного узла отклон етс  от исходного положени  в пределах до ± 45° в любой из плоскостей симметрии шпиндельного узла 3.

При пово)отах njnHiuTC.ibnoro узла 3 шарнир 5 скользит вдоль пиноли так, что точка приложени  управл юп1его усили  всегда находитс  на длинном плече рычага, роль которого играет пи ноль шпиндельного узла 3 с точкой опорЕ 1 по центру парнира 4. Соответственно реакции и реактивные моменты, воздействующие на шпиндельный узел 3 от заготовки, прилагаетс  к короткому плечу рычага.

Предлагаема  головка позвол ет облегчить 11оремец1е11и  инструмента и повысить точность обработки.

Claims (3)

1. Инструментальна  головка дл  программного перемещени  инструмента относительно заготовки, содержаща  корпус-каретку , перемещаемый по направл ющим станка, шарнирно закрепленный в корпусекаретке шпиндельный узел и двух координатный механизм программного перемещени  шпиндельного узла, отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности обработки, шпиндельный узел св зан с корпусом-кареткой посредством введенных в головку двух сферических шарниров, а механизм программного перемещени  выполнен в виде двух зубчатых приводов, содержащих каждый зубчатое колесо, снабженное обоймой дл  размещени  сферического шарнира, а также установленный в корпусе-каретке с возможностью вращени  и зафиксированный в осевом направлении зубчатый ведущий элемент, причем оси вращени  ведущих элементов размещены диаметрально противоположноотносительно продольной оси шпиндельного узла, установленного в исходном положении, и равноудалены от нее.

2.Головка по п. 1, отличающа с  тем, что зубчатый привод выполнен в виде планетарной передачи с одним внутренним зацеплением .

3.Головка по п. 1, отличающа с  тем. что зубчатый привод выполнен в виде черв чной передачи, причем в черв чном колесе размещена обойма дл  установки сферического шарнира.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе I. Лешенко В. А. и др. Станки с чис

лоБым программным управлением. - М.,

Машгиз, 1979, 30.03.79, с. 406.

-..

Я

L.L

/-./