SU876327A1 - Tool head - Google Patents

Tool head Download PDF

Info

Publication number
SU876327A1
SU876327A1 SU792832805A SU2832805A SU876327A1 SU 876327 A1 SU876327 A1 SU 876327A1 SU 792832805 A SU792832805 A SU 792832805A SU 2832805 A SU2832805 A SU 2832805A SU 876327 A1 SU876327 A1 SU 876327A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
movement
tool
spindle assembly
software
wheels
Prior art date
Application number
SU792832805A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Татаренко
Игорь Александрович Якушкин
Борис Владимирович Лупкин
Игорь Борисович Марин
Валерий Людвикович Куцевич
Виктор Иосифович Матусевич
Original Assignee
Предприятие П/Я А-7332
Предприятие П/Я А-3395
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-7332, Предприятие П/Я А-3395 filed Critical Предприятие П/Я А-7332
Priority to SU792832805A priority Critical patent/SU876327A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU876327A1 publication Critical patent/SU876327A1/en

Links

Description

(54) ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ГОЛОВКА(54) TOOL HEAD

1one

Изобретение относитс  к станкостроенш ) и может быть использовано дл  оснащени  металлорежущих станков, в которых должен быть обеспечен поворот инструмента, по меньшей мере, в двух взаимно перпендикул рных плойгКОСТЯХ ,;The invention relates to machine tools) and can be used to equip machine tools in which tool rotation is to be provided in at least two mutually perpendicular working machines,;

известны головки дл  программного перемещени  инструмента относительно заготовки, содерюащие корпус-каретку, перемещаемую по направл ющим станка, шпиндельный узел, шарнирно закрепленный в корпусе-каретке, и двухкоординатный механизм программного перемещени  шпиндельного узла 1.There are known heads for software movement of the tool relative to the workpiece, containing a carriage body moving along the machine guides, a spindle assembly pivotally fixed in the carriage body, and a two-coordinate mechanism for the programmable movement of the spindle assembly 1.

Известные устройства имеют относительно низкую точность и требуют разработки сложных управл ющих программ .The known devices have relatively low accuracy and require the development of complex control programs.

Цель изобретени  - повышение точлости обработки и упрощение программировани .The purpose of the invention is to improve processing precision and simplify programming.

Указанна  цель достигаетс  тем, что шпиндельный узел снабжен двум  сферическими шарнирами, один из которых установлен в корпусе-каретке, а механизм программного перемещени  шпиндельного узла установлен на корпусе-каретке с возможностью перемещени  и выполнен в виде двух взаимноThis goal is achieved by the fact that the spindle assembly is equipped with two spherical hinges, one of which is installed in the carriage body, and the programmatic movement mechanism of the spindle assembly is mounted on the carriage body and is movable in two

перпендикул рно перемещаемых рамок с приводами программного перемещени , снабженных пазами, в зоне пересечени  которых установлен второй сферический шарнир.perpendicularly movable frames with programmed drives with grooves, in the intersection zone of which a second spherical hinge is installed.

Кроме того, двухкоординатный механизм программного -перемещени  выполнен в виде зубчатой пары с внешним зацеплением, причем по центру одно10 го из зубчатых колес размещена обойма сферического шарнира шпиндельного узла, а оба колеса установлены на ос х с возможностью вращени  эксцентрично с соблюдением услови In addition, the two-coordinate program-displacement mechanism is made in the form of a gear pair with external gearing, and the center of one of the 10 gear wheels contains the spherical hinge case of the spindle assembly, and both wheels are mounted on axles with the possibility of rotation eccentrically, subject to

1515

Е„ц гееА щ+ веАом. где trtu. межцентровое рассто ние;E „c geaA u + veAom. where is trtu. intercenter distance;

ftewhvftewhv

. мгновенные значени  радиусов колес в зацепле20 нии, измеренные вдоль линии, соедин ющей центры осей вращени  колес-.. instantaneous radii of the wheels in the link, measured along the line connecting the centers of the axes of rotation of the wheels.

На фиг. 1 изображена предлагаема  FIG. 1 depicts the proposed

25 инструментальна  головка, общий вид; ;на фиг. 2 - шпиндельный узел предлагаемой инструментальной головки, продольный разрез; на фиг. 3 - крестовый суппорт двухкоординатного ме30 ханизма программного перемещени  шпинцельного узла,вид сверху,-на фиг.4 то же,поперечное сечение;на фиг.5 зубчатый привод с внешним зацеплением цвухкоордйнатного механизма программного механизма шпиндельного узла, продольный разрез; на фиг. б - то же, вид сверху.25 instrumental head, general view; in fig. 2 - spindle assembly of the proposed tool head, longitudinal section; in fig. 3 is a top view of the cross coordinate support of the two-coordinate mechanism of the programmable movement of the spindle unit, FIG. 4 is the same, cross section; FIG. 5 is a gear drive with external gearing of the two-axis mechanism of the spindle unit, longitudinal section; in fig. b - the same, top view.

Предлагаема  инструментальна  головка (фиг. 1) имеет корпус-каретку 1, выполненную в виде 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 1 размещен шпиндельный узел 3,имеющий два (нижний и верхний по отношению к зоне закреплени  не показанного на чертежах инструмента)сферических йарнира 4 и 5.Нижний сферический шарнир 4 установлен в корпусе-каретке 1 с помощью амортизирующей .крышки б. Верхний сферический шарнир 5 св зан с двухкоординатным механизмом 7 программного . перемещени  шпиндельного узла 3.The proposed tool head (Fig. 1) has a carriage body 1, made in the form of a rigid box-shaped frame, having on one side of the side guides 2 for communication with a CNC milling or other machine ram. In the carriage case 1 there is a spindle unit 3, having two (lower and upper relative to the fastening zone of the tool not shown in the drawings) spherical bearings 4 and 5. The lower spherical hinge 4 is installed in the carriage 1 body using a cushion cover b. The upper spherical hinge 5 is associated with the two-coordinate mechanism 7 software. moving spindle assembly 3.

Шпиндельный узел 3 (фиг. 2) имеет пиноль 8, внутри которой на ращиально-упорных подшипниках 9 установлен шпиндель 10, имеющий в нижней части конус 11 дл  установки оправки (патрона) с инструментом, а в верхней части - шкив 12 дл  подключени  . к приводу 13 вращени . Пиноль 8 снабжена двум  yпoм нyтыIv5И сферическими шарнирами 4 и 5, из которых нижний 4 жестко св зан (в частности, выполнен зардно) с пинолью, а верхний 5 устаноТвлен по скольз щей посадке и фиксируетс  в обойме 14 двухкоординатного механизма 7 программного перемещени .The spindle assembly 3 (Fig. 2) has a quill 8, inside which a spindle 10 is mounted on rotary-thrust bearings 9, having a cone 11 in the lower part for mounting the mandrel with a tool, and a pulley 12 in the upper part for connection. to the rotation drive 13. The quill 8 is provided with two knots NvtyIv5 and spherical hinges 4 and 5, of which the lower 4 is rigidly connected (in particular, made zardno) with a quill, and the upper 5 is installed in a sliding fit and fixed in the cage 14 of the two-coordinate mechanism 7 of the programmatic movement.

В зависимости от конкретных потребностей производства двухкоординатный механизм 7 программного перемещени  шпиндельного узла 3 может быть выполнен различным образом.Depending on the specific needs of production, the two-coordinate mechanism 7 of the programmatic movement of the spindle assembly 3 can be performed in various ways.

Наиболее технологичным и поэтому простым в изготовлении и наиболее удобным с точки зрени  простоты программировани  перемещений инструмента в пространст5ве  вл етс  выполнение механизма 7 в виде {срестового суппорта (фит. 3 и 4), состо щего из перпендикул рно вставленных одна в другую жестких пространственных рамок 15 и 16, ползуна 17, наход Ьцегос  в зоне их пересечени  и имеющего , обойму дл  верхнего сферического шарнира 5, и двух шариковинтовых испо пнительных приводов 18 и 19, оди из которых, св занный с внешней рамкой 16, закреплен на корпусе-каретке 1, а второй, св занный с внутренней рамкой 15, закреплен на внешней рамке 16 крестового суппорта.The most technologically advanced and therefore simple to manufacture and most convenient from the point of view of ease of programming tool movements in space is the implementation of mechanism 7 in the form of {cross support (fit. 3 and 4) consisting of rigid spatial frames 15 perpendicularly inserted into each other. and 16, slider 17, which is located in the zone of their intersection and having, a holder for the upper spherical hinge 5, and two ball screw screw drives 18 and 19, one of which is connected to the outer frame 16, se-carriage 1 and the second, associated with the inner frame 15, fixed to the outer frame 16 compound slide.

Амортизирующие элементы крышки б выбираютс  таким образом, чтобы разбиваемое ,ими усилие было заведомо больше реакции заготовки .при обработке , но меньше управл ющих усилий, измен ющих положение шпиндельного узла 3 в пространстве.The cushioning elements of the cover b are chosen in such a way that the force to be broken by them is obviously greater than the reaction of the workpiece when processing, but less control forces that change the position of the spindle assembly 3 in space.

При изготовлении сравнительно крупных серий деталей со сложными обводами в -составе двухкоординатного механизма 7 программного перемещени  целесообразно иметь средство предварительной настройки кинематической цепи на обработку деталей определенного типа |(фиг. 5 и 6) . Такой механизм имеет 0 два зубчатых колеса 20 и 21,.установленные на ос х. 22 и 23 эксцентрично с соблюдением услови In the manufacture of relatively large series of parts with complex contours in the composition of the two-coordinate mechanism 7 of program movement, it is advisable to have a means of presetting the kinematic chain for processing parts of a particular type (Fig. 5 and 6). Such a mechanism has 0 two gears 20 and 21, mounted on the axles. 22 and 23 eccentric with respect to the conditions

ми,.- eeAvui,.- бедомг consi,mi .-eeAvui, .- bedomg consi,

где ц. - межцентровоё рассто 5ние;where c. - intercenter distance 5e;

ведуш,.vedush ,.

г„„ - мгновенные значени  радиусов колес в зацеплении , измеренные вдоль линии, соедин ющей центры осей колес. Одно из зубчатых колес 20 выполнено в центральной части заодно с обоймой сферического шарнира 5, подвижного вдоль пиноли 8 шпиндельногоand g are the instantaneous values of the radii of the wheels in meshing, measured along the line connecting the centers of the axles of the wheels. One of the gears 20 is made in the Central part at the same time with the spherical hinge holder 5, moving along the spindle spindle 8

узла 3. Второе колесо 21 может быть выполнено произвольным по форме, например эллиптическим (фиг. б) или иным, в зависимости от типа изделий, которые подлежат обработке на станке,node 3. The second wheel 21 may be made arbitrary in shape, for example, elliptical (Fig. b) or otherwise, depending on the type of products to be processed on the machine,

0 оборудованном описанной инструментальной головкой. Величина исходного эксцентриситета е- (фиг. б) положени  шарнира 5 относительно оси 22, межцентровое рассто ние CMU.и форма колеса 21 учитываютс  как исходные данные при подготовке программ. В исходном положении колеса 20 и 21 зацеплены таким образом, чтобы геометрическа  ось шпиндельного узла 3 была0 equipped with the described tool head. The magnitude of the initial eccentricity e (fig. B) of the position of the hinge 5 relative to the axis 22, the center-to-center distance CMU. And the shape of the wheel 21 are taken into account as the initial data when preparing the programs. In the initial position, the wheels 20 and 21 are engaged in such a way that the geometrical axis of the spindle unit 3 is

0 параллельна направл ющим 2 корпусакаретки 1 и чтобы центры колес 20, 21 и шарнира 5 находились на одной пр мой. Ведущим может быть любое из зубчатых колес 20 и 21.0 parallel to the guides 2 of the case of the carriage 1 and that the centers of the wheels 20, 21 and the hinge 5 are on the same straight line. Lead can be any of the gears 20 and 21.

5 Инструментальна  головка работает следующим образом.5 The instrumental head works as follows.

С учётом формы детали, исходной формы заготовки и геометрических параметров самой головки известным обп разом подготовл ют программы обработки . В процессе реализации, подготовленных программ с применением инструментальной головки, имеющей крестовый суппорт,, включением одного : или обоих приводов 18 и 19 крестового суппорта перемещают рамки 15 и 16 и св занный с ними ползун 17, обеспечивающий геометрическое суммирование двух движений и соответственное перемещение обоймы.и сферическогоTaking into account the shape of the part, the initial shape of the workpiece and the geometrical parameters of the head itself, it is known to prepare processing programs. In the process of implementation, prepared programs using an instrumental head having a cross support, including one or both actuators 18 and 19 of the cross support move frames 15 and 16 and a slider 17 associated with them, providing geometric summation of two movements and corresponding movement of the yoke. and spherical

0 шарнира 5, который, скольз  вдоль пиноли 8, передает управл кндее усилие на весь шпиндельный узел З...Ири этом сферический шарнир 4, поворачива сь в обойме корпуса-каретки 1,0 hinge 5, which, slipping along the quill 8, transmits control of the force to the entire spindle assembly W ... In this case, the spherical hinge 4 turns in the holder of the carriage 1,

Claims (2)

5 обеспечивает перемещение инстру:мента по заданной траектории в преде лах телесного угла 90°. Аналогично работает инструменталв на  головка с зубчатым приводом . двухкоординатного механизма программного перемещени . При вращении ведущего зубчатого колеса в зубчатой паре 20 и 21 измен етс  положение центра сферического шарнира 5 отно .сительно оси вращени  зубчатого коле са 20, что, соответственно,, вызывает отклонение оси шпиндельного узла 3 от вертикали и заданное программой обработки перемещение инструмента.. Независимо от формы выполнени  двухкоординатного механизма 7 программного перемещени  управл ющие воз действи  прилагаютс  к длинному плечу рычага nepJBoro рода, которым  вл етс  шпиндельный узел 3, а рабочие перемоцени  происход т на коротком плече, что существенно облегчает и ускор ет в три раза подготовку программ и повышает точность перемещени  инструмента по заданной траектории и точность обработки. Ослабление воз действи  реакции заготовки на работу механизма программного управлени  также способствует повышению точност обработки и позвол ет уменьшить мощность и энергопотребление приводов программного управлени . Использование предлагаемой инстру ментальной головки позвол ет повысит точность обработки и упростить программное управление. Формула изобретени  1. Инструментальна  головка дл  программного перемещени  инструмента относительно заготовки, содержаща  , корпус-каретку, Перемещаемую по направл ющим станка, шпиндельный узел. шарнирно закрепленный в корпусе-каретке , и двухкоординатный механизм программного перемещени  шпиндельного узла, отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности обработки- и упрощени  программировани , шпиндельный узел снабжен двум  сферическими шарнирами, один из которых установлен в корпусе- каретке,а механизм программного переметцени  шпиндельного узла установлен на корпусе-, каретке с возможностью перемещени , и выполнен .в виде двух взаимно перпендикул рно перемещаемых рамок с приводами программного перемещени , снабженных пазами, в зоне пересечени  КОТО1ИЛХ установлен второй сферический шарнир. 5 provides for the movement of the tool along a given trajectory within a solid angle of 90 °. Similarly, the tool works on the head with a gear drive. two-coordinate mechanism for software movement. When the leading gear wheel rotates in gear pair 20 and 21, the center of the spherical hinge 5 changes relative to the axis of rotation of the gear wheel 20, which, respectively, causes the axis of the spindle assembly 3 to deviate from the vertical and the tool movement specified by the machining program. Independently from the form of execution of the two-coordinate mechanism 7 of the programmed displacement, the control actions are attached to the long arm of the lever of the nepJBoro kind, which is the spindle unit 3, and the workers reevaluate on a short plate Th, which substantially facilitates and accelerates the threefold training programs and increases the accuracy of movement of the tool along a predetermined path and machining accuracy. Reducing the impact of the workpiece on the operation of the software control mechanism also contributes to improving the processing accuracy and reduces the power and energy consumption of software control drives. The use of the proposed tool allows an increase in machining accuracy and simplified software control. Claim 1. Instrumental head for software movement of the tool relative to the workpiece, comprising a carriage body Movable along the machine guides, spindle unit. hinged in the carriage body, and a two-coordinate mechanism for programmable movement of the spindle assembly, characterized in that, in order to increase the processing accuracy and simplify programming, the spindle assembly is equipped with two spherical hinges, one of which is installed in the carriage housing, and the software mechanism The spindle assembly is mounted on the case-, carriage with the possibility of movement, and is made in the form of two mutually perpendicularly movable frames with programmed movement drives, equipped with x slots in the intersection zone set KOTO1ILH second spherical joint. 2. Головка по п. 1,отлич аю щ а   с   тем, что двухкоординатный механизм программного перемещени  выполнен в виде зубчатой пары с внешним зацеплением,-причем по.центру одного из зубчатых колес размещена обойма сферического шарнира шпиндельного узла, а оба колеса установлены на ос х с возможностью вращени  эксцентрично с соблюдением услови . ни: веАУщ беАомГ ° в где К ми,. межцентровоё рассто ние; ,. мгновенные значени  ра ЙВДом . диусов колес в зацеплеНИИ , измеренные вдоль линии, соедин ющей .центры осей вращени  колес. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Лиценко В.А. Станки с числовым программным управлением. М., Машгиз, 1979, с. 406.2. The head according to claim 1, is distinguished by the fact that the two-coordinate mechanism of the programmed movement is made in the form of a gear pair with external gearing, in which the center of one of the gear wheels is placed a spherical hinge sleeve of the spindle assembly, and both wheels are mounted on rotary axis x eccentrically with observance of conditions. neither: beAusch BeAomG ° in where K mi ,. intercenter distance; , instantaneous values of iVD ra. wheel diameter in the engagement, measured along the line connecting the centers of the axes of rotation of the wheels. Sources of information taken into account during the examination 1. V. Litsenko. Machine tools with numerical control. M., Mashgiz, 1979, p. 406. Uf.JUf.J // ffff IS.Is. (Риг. М(Rig. M
SU792832805A 1979-10-29 1979-10-29 Tool head SU876327A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792832805A SU876327A1 (en) 1979-10-29 1979-10-29 Tool head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792832805A SU876327A1 (en) 1979-10-29 1979-10-29 Tool head

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU876327A1 true SU876327A1 (en) 1981-10-30

Family

ID=20856254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792832805A SU876327A1 (en) 1979-10-29 1979-10-29 Tool head

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU876327A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5197836A (en) Machine tool spindlehead with three degrees of freedom
KR0166398B1 (en) Apparatus and method for machining a gear shape
US3880025A (en) Machine tool for the machining of shafts
JP4381780B2 (en) Spiral bevel gear CNC machining apparatus and spiral bevel gear machining method by CNC machining apparatus
US4683626A (en) Tool Holder for a machine tool
SU876327A1 (en) Tool head
US4575289A (en) Apparatus for orienting the position of a machine tool carriage relative to a stationary machine part
US4842457A (en) Machine tool with improved spindlehead mounting and traversing means
GB2108027A (en) Method for producing crowned tooth flanks on a toothed workpiece and a machine suitable therefor
JPH10315077A (en) Horizontal type machining center
US5072636A (en) Tool-carrying slide for lathes
SU870011A1 (en) Tool head
CN209394118U (en) A kind of and matched mold auxiliary processing device of EDM lathe
JP2001038503A (en) Machining head device
CN100425396C (en) Six-processing device of full digital controlled multi-station spiral bevel gear
EP1312441A1 (en) Machine tool
SU1016089A1 (en) Tool head
SU1316795A1 (en) N/c grinding machine
WO2023067805A1 (en) Forward-facing two-spindle lathe
CN106112133A (en) A kind of vertical gear hobber
JPH03131401A (en) Numerically controlled lathe with sub-spindle
KR930011856B1 (en) Method and device for producing mantle surfaces having closed or broken shapes
SU772748A1 (en) Combination planing and milling machine
JPH05277860A (en) Six shaft control machine tool
JPH0338049B2 (en)