SU944803A1 - Автоматическа револьверна головка металлорежущего станка - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к станкостроению и может быть использовано в автоматизированных металлорежущих станках, преимущественно токарной группы с числовым программным управлением (ЧПУ), дл  автоматической смены режущего инструмента.

Известна автоматическа  револьверна  головка металлорежущего станка, содержаща  основание, поворотный резцедержатель, привод с редуктором, выходное звено которого св зано с резцедержателем посредством винтовой пары, жестко св занный с основанием фланец и механизм сцеплени  резцедержател  с приводом 1.

Однако известна  головка недостаточно надежна в работе, что обусловлено в- основном ненадежностью механизма сцеплени  (стопорени ), а также планетарной конструкцией редуктора.

Цель изобретени  - повышение надежности работы револьверной головки.

Указанна  цель достигаетс  тем, что механизм сцеплени  выполнен в виде поводка , установленного в резцедержателе, и скощенного упора, жестко св занного с выходным звеном редуктора и сопр женного с гнездом , выполненном на этом звене, при этом

на торце фланца выполнен кольцевой бурт с пазами, а на поводке - выступ, предназначенный дл  взаимодействи  с этими пазами , и косой срез, предназначенный дл  взаимодействи  с упом нутыми скощенным упором и гнездом.

На фиг. I изображена предлагаема  револьверна  головка, осевой разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид В на фиг. 3; на фиг. 5 - вид Г на фиг. 3;

10 на фиг. 6 - сечение Д-Д на фиг. 5.

Револьверна  головка включает устанавливаемое на станке основание 1, на котором базируютс  все остальные узлы и детали.

Основание 1 состоит из опорной плиты 2, 15 жестко скрепленного с ней (или выполненного за одно целое) стакана 3, жестко скрепленной со стаканом (или выполненной за одно целое) оси 4 и фланца 5, закрепленного на оси 4 с-помощью щпонки 6 и гайки 7.

Стакан 3  вл етс  осью вращени  и на20 правл ющей при осевых перемещени х поворотного резцедержател  8, несущего резцовые блоки 9. В нижней части резцедержатель 8 несет кольцевой зубчатй венец 10 с треугольными в поперечном сечении зубь ми (типа «мышиный зуб). Зубчатый венец 10 в сочетании с идентичным венцом, закрепленным на опорной плите 2, образует базирующий фиксатор дл  точной и жесткой фиксации резцедержател  8 на заданной позиции. В верхней части резцедержател  8 установлен и жестко соединен с ним стакан 11.

Головка снабжена электромеханическим приводом дл  осевых перемещений и поворота резцедержател .

Привод состоит из электродвигател  12, BcjpoeHHoro в полость стакана 3, и волнового редуктора (передаточное отнощение 120), базирующегос  посредством игольчатого подшипника на ось 4. Волновой редуктор представл ет собой эллипсовидный в плане двухкулачковый генератор 13 волн деформации , взаимодействующий через ролики 14 с упруго гибким зубчатым венцом 15. Генератор 13 волн св зан с валом двигател  12 посредством зубчатых передач 16 и 17 (суммарное передаточное отношение 1,4).

Гибкое звено 15 взаимодействует с двум  жесткими зубчатыми венцами, один из которых - 18 - жестко закреплен на основании 1 (его элемента - стакане 3), а второй - 19 - представл ет собой выходное звено волнового редуктора.

Количество зубьев венца 18 отличаетс  от их количества на венце 19 на два зуба (при двухкулачковом генераторе волн в данном случае). Поэтому за один оборот генератора БОЛИ 13 выходное звено 19 повернетс  на угол, соответствующий двум щагам его зубчатого венца, что в данном случае соответствует передаточному числу i 120. Выходное звено 19 смонтировано на оси 4 посредством игольчатого подшипника и зафиксировано от осевых смещений фланцем 5 и упорным подщипником 20.

Дл  обеспечени  осевых перемещений резцедержател  8 при его фиксации и расфиксаций на заданной позиции головка имеет винтовую пару, гайка 21 которой жестко закреплена на резцедержателе 8, а винтом  вл етс  выходное звено 19, на периферии которого выполнена винтова  нарезка (четырехзаходна , трапециедальна ).

В зафиксированном на позиции положении резцедержатель 8 не имеет кинематической св зи с приводом (кроме винтовой пары , котора  не обеспечивает поворот резцедержател ). Поэтому дл  обеспечени  поворота резцедержател  8 при смене позиций головка снабжена механизмом сцеплени  резцедержател  с приводом.

Механизм сцеплени  состоит из поводка 22, взаимодействующего при повороте резцедержател  с выходным звеном 19 редуктора , и кольцевого бурта 23, выполненного на торце фланца 5.

Поводок 22 смонтирован в радиальном отверстии резцедержател  8 с возможностью перемещени  вдоль этого отверсти  и подпружинен в направлении оси головки. Поводок 22 имеет направл ющую часть, расположенную в отверстии резцедержател , и заходную часть, выступающую из этого

отверсти . На заходной части поводка выполнен косой срез 24 и выступ 25, а на выходном звене 19 имеетс  скошенный упор 26, контур которого сопр жен с контуром выполненного здесь же гнезда 27 дл  западани 

поводка 22.

При сцеплении резцедержател  8 с приводом косой срез 24 на поводке 22 взаимодействует со скошенным упором 26 на звене 19. При повороте резцедержател  8 выступ 25 взаимодействует с внутренней поверхностью бурта 23.

Бурт 23 и.меет четыре открытых снизу паза - по числу позиций головки, в которые входит поводок 22 при осевых перемещени х резцедержател  8.

Кро.ме того, головка имеет установленный на резцедержателе 8 подпружиненный фиксатор 28, взаимодействующий поочередно с четырьм  однонаправленными упорами, закрепленными на основании 1. Этот фиксатор предназначен дл  предварительной

грубой фиксации резцедержател  8 на позиции .

Управление головки осуществл етс  командами с ЧПУ посредством командоаппарата , состо щего из четырех герконов 29,

равномерно установленных на периферии фланца 5, и посто нного магнита 30, закрепленного на стакане 11.

Смена позиций головки включает три движени  резцедержател : подъем его на 6 мм, поворот до заданной позиции и опускание с жесткой фиксацией.

По сигналу от системы ЧПУ станка на смену позиции включаетс  электродвигатель 12. Вращение его вала передаетс  зубчатыми передачами 16 и 17 на генератор 13

волн деформации волнового редуктора. Звено 19 редуктора,  вл  сь одновременно винтом винтовой пары, поднимает гайку 21 и жестко св занный с ней резцедержатель 8. При этом зубчатый венец 10 резцедержател  8 выходит из зацеплени  с ответным зубчатым венцом основани  1, т. е. происходит расфиксаци  резцедержател .

В начальный момент подъема резцедержатель 8 удерживаетс  от поворота зубь ми венца 10, а затем поводком 22, который в

процессе подъема входит своим выступом 25 в паз бурта 23. Дл  подъема резцедержател  на требуемую высоту (6 мм) винт (звено 19 редуктора) поворачиваетс  на угол «С равный 68°.

Claims (1)

1. В конце поворота упор 26 своей наклонной поверхностью набегает на косой срез 24 и вт гивает поводок 22 в сопр женное с упором гнездо на звене 19 (этому способствует также пружина поводка). При этом выступ 25 поводка выходит из паза бурта 23 внутрь пространства, ограниченного этим буртом. На этом первый этап - подъем резцедержател  - закончилс . Запавший в гнездо поводок 22 сцепил резцедержатель с выходным звеном 19 редуктора, в результате чего резцедержатель утратил возможность дальнейшего осевого перемещени  и получил возможность поворота вместе с звеном 19 редуктора , а зубчатый венец 10 и выступ 25 вышли из зацеплени  соответственно из ответного венца и паза бурта 23. Поворот резцедержател  (происходит против часовой- стрелки) начинаетс  с момента прекращени  его подъема и продолжаетс  до прихода соответствующего резцового блока 9 на заданную позицию, которой может быть не об зательно соседн   с предыдущей, а люба  из трех других позиций . Поиск заданной позиции осуществл ет магнит 30. Поворачива сь вместе с резцедержателем , магнит 30 поочередно замыкает своим магнитным полем герконы 29. Если выводы геркона не подключены к цепи управлени  двигателем 12, то никаких последствий от замыкани  геркона не происходит, поворот резцедержател  продолжаетс  дальще . При этом предварительный фиксатор 28 «прощелкивает по упорам, взаимодейству  с ними скощенной тыльной частью. Заданна  позици  определ етс  тем, что по сигналу от системы ЧПУ выводы геркона 29, соответствующего заданной позиции, подключаютс  (автоматикой) к цепи управлени  двигателем 12, так что эта цепь имеет разрыв только в герконе. Как только магнит 30 замкнет этот геркон, двигатель 12 реверсируетс . Причем герконы 29 установлены так, что в момент реверса резцедержатель 8 оказываетс  в положении некоторогоперебега (на угол около 10°) относительно заданной позиции. с реверсом двигател  12 (и, значит, всего привода) начинаетс  обратный поворот (по часовой стрелке) резцедержател  на величину перебега до соприкосновени  фиксатора 28 с упором, жестким в этом направлении вращени . Поворот резцедержател  8 продолжатьс  не может (не пускает фиксатор 28), а вращение звена 19 продолжаетс  далее, но теперь уже (после реверса) по часовой стрелке. В результате этого гайка 21, а с ней и резцедержатель 8, опускаетс  по нарезке винта (звена 19) вниз. В момент соприкосновени  фиксатора 28 с упором поводок 22 оказываетс  против паза бурта 23 (с его внутренней стороны) и при дальнейшем вращении звена 19 выжимаетс  наклонной плоскостью гнезда в паз бурта 23. Тем самым резцедержатель расцепл етс  с приводом поворота и одновременно стопорит, с  относительно неподвижного фланца 5 стенками паза бурта 23 (впрочем, с возможностью незначительного колебани  около среднего положени  за счет зазора между стенками паза и поводком). При опускании резцедержател  8 зубчатый венец 10 входит в зацепление с ответным венцом основани  1 до жесткого упора и далее поднимаетс  с усилием до 5 т, чем достигаетс  жестка  стабильна -фиксаци  резцедержател  и высока  точность его позиционировани  на новой позиции. При достижении заданного усили  зажима контрольное устройство, например реле максимального тока, выключает электродви- . гатель 12. Смена позиции закончена. Положительный эффект обеспечиваетс  при использовании данной револьверной головки за счет повышени  ее надежности посредством волнового редуктора и механизма периодического сцеплени  соответствующего особенност м работы волнового редуктора. Формула изобретени  Автоматическа  револьверна  головка металлорежущего станка, содержаща  основание , поворотный резцедержатель, привод с редуктором, выходное звено которого св зано с резцедержателем посредством винтовой пары, жестко св занный с основанием фланец и механизм сцеплени  резцедержател  с приводом, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности, механизм сцеплени  выполнен в виде поводка, установленного в резцедержателе, и скощенного упора, жестко св занного с выходным звеном редуктора и сопр женного с гнездом, выполненным на этом звене, при этом на торце фланца выполнен кольцевой бурт с пазами, а на поводке - выступ, предназначенный дл  взаимодействи  с этими пазами, и косой срез, предназначенный дл  взаимодействи  с скощенным упором и гнездом. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство CCCiP по за вке № 2643897/25-08, кл. В 23 В 29/32, 1978.

   ZSZO 5 S

   i-Y f

   8

   ф

   /I

   26

   Фиг. 5

   ФигА