Шпиндельный узел расточного станка
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Реслу6лик ("1) 529013
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.07.75 (21)21592 43/08 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.
В 23 В 47/00
В 23 В 29/18
Гасударственный квинтет
Совета Инннстров СССР па делаи нзабретеннй н аткрытнй (43) Опубликовано 25 09.76 Бюллетень №35 (53) уДК 621 952 5 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.11.76 (?2) Автор изобретения
А. Г. Ожогин (71) Заявитель (54) ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ РАСТОЧНОГО СТАНКА
Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в расточных стан» ках, преимущественно, с программнымуправлением.
Известны шпиндельные узлы расточных станков, в полом шпинделе которых, размещенном в корпусе шпиндельной бабки на подшипниках, установлен на подшипниковых опорах вал, одним концом связанный с борштангой, несущей резец, а другим — с дифферен- 10 циальным механизмом радиального перемещения резца.
1Лель изобретения — упростить конструкцию, создать возможность изменения диаметра расточки в ходе обработки малых отверс- I5 тий и обеспечить безрисочный вывод резца из зоны резания.
Для этого шпиндельная бабка предлагаемого устройства снабжена толкателем и сферическим шарниром, центр сферы которого 20 лежит на оси шпинделя и в котором концентрично расположена одна из подшипниковых опор вала. Другая опора вала размещена в эксцентричном отверстии втулки, установленной в сферическом подшипнике шпинделя с 25 возможностью поворота вокруг оси последнего, причем вал и шпиндель связаны компенсирующей муфтой, а коническая шестерня дифференциального механизма жестко укреплена на конце вала и входит в зацепление с сателлитом указанного механизма, водило которого закреплено во втулке перпендикулярно ее оси и шарнирно связано с сателлитом, причем внутри вала установлен с возможностью возвратно -поступательного перемещения подпружиненный стержень, несущий шарнирно закрепленный на нем рычаг, шарнир-, но связанный с ободом сателлита, и шаровой подпятник, взаимодействующий с толкателем.
На фиг, 1 изображен описываемый шпиндельный узел, продольный разрез; нафиг. 2дифференциальный механизм радиального перемещения резца (увеличено).
В корпусе шпиндельной бабки 1 на подшипниках установлен полый шпиндель 2, связанный с приводом станка клиноременной передачей. В полости шпинделя 2 размещен вал
3, на одном конце которого жестко укреплена борштанга 4, несущая резец 5, а на противойоложном его конце соосно смонтирована ко529013 ническая шестерня 6. Вал 3 связан со шпинцелем 2 компенсирующей муфтой 7.
Одна подшипниковая опора вала 3 концентрично размещена внутри смонтированного в шпиндельной бабке сферического шарнира 8, центр сферы которого лежит на оси шпинделя 2, а другая — в эксцентричномотверстии втулки 9, соосно установленной в полости шпинделя 2 на сферическом подшипнике 10 качения. Величина эксцентриситета lO оси отверстия втулки 9 к оси шпинделя 2 соответствует разности максимального и минимального радиусов растачиваемого отверстия изделия.
На половине длины окружности кромки тор-15 ца втулки 9 выполнена выточка 1 1, в которую входит жестко укрепленный на стенке шпинделя стопорный палец 12, что обеспечивает возможность поворота втулки вокруг оси шпинделя на 180 ЯО
В отверстии втулки 9, перпендикулярно ее оси, закреплено водило 13, на котором шарнирно установлены один или два (как показано на фиг. 1) сателлита 14, входящих в зацепление с конической шестерней 6. К ободу каждого из сателлитов шарнирно прикреплен конец одного из рычагов 15, которые другими своими концами связаны общимшарниром, смонтированным на подпружиненном стержне 16, входящем в центральное отверс- тие вала 3 с воэможностью возвратно-поступательного осевого перемещения, Связанные с сателлитами 14 концы рычагов 15 расположены по разные стороны от осистержня 16. На свободном торце стержня 16 смон- @ тирован шаровой подпятник 17, взаимодействующий с опорной плоскостью толкателя 18, установленного вместе со своим приводом, например гидроцилиндром, на заднем суппорте инструментальной бабки.
49
В показанном на фиг. 1 положении толкатель 18 выведен из контакта с подпятником 17, а стержень 16 нод воздействием своей пружины занимает выдвинутое, т.е, крайнее левое (по чертежу) положение. В 4
Фб этом случае левый конец вала 3 и вершина резца 5 располагается в вертикальной плоскости по разные стороны от оси шпинделя 2 (или оси расточки), а вылет резца 5, т.е. расстояние его вершины от оси расточки, является наибольшим, что дает возможность вести обработку отверстий максимального диаметра в пределах расчетного диапазона, Перед началом работы полое изделие 19 жестко устанавливают на переднем суппор55 те станка, затем подают шпиндельную бабку слева направо (по чертежу), помещая вершину резца 5 над отверстием изделия выше его кромки на величину расчетногоприпуска, снимаемого за один проход при расточ66 ке. Затем включают привод, который через клиноременную передачу сообшает вращение шпинделю 2, а последний через компенсирующую муфту 7 передает вращение валу 3 относительно центра сферы шарнира 8, через который проходит его ось таким образом, что все точки вала 3 описывают концентрические окружности относительно оси шпинделя 2, а ось вала при своемвращенииописывавает две конические повер-;ности, сходчщиеся вершинами в центре сферы шарнира 8. Вершина режущей кромки резца 5 также описывает окружность, диаметр которoN стзтветст-. вует расчетному диаметру расточки отверстия изделия 1 9 для данного прохода, fIG Mo.— ре дальнейшей подачи шпиндельной бабки слева направо (по чертежу) происходит съем металла изделия в растачиваемом отверстии до достижения расчетной длины расточки. По окончании прохода приводят в действие толкатель 18, опорная плоскость которого вхо,дит в контакт с подпятником 17 и утспливает стержень 16 в центральном отверстии вала 3, сжимая пружину. При своем перемещении стеожень 16 воздействует через укрепленный на нем шарнир на рычаги 15, связан= ные с сателлитами 14., и последние, вращаясь в протчвоположные стороны на оси водила 13, обкатывают коническую шестерню 6, поворачивая водило вместе с втулкой 9 на
180 относительно оси шпинделя 2, Поворот втулки 9 заканчивается в тот момент, когда в контакт со стопорным пальцем 12 войдет противоположный предыдущему торец выточки ll. В процессе поворота втулки 9 левый конец вала 3 перемещается по дуге окружности снизу вверх, а правый — вместе с борштангой и резцом — сверху вниз, приэтом угол наклона оси вала к оси шпинделя остается постоянным. В результате поворота о втулки на 180 левый конец вала и вершина резца оказываются по одну сторону оси расточки, а резец 5 отходит от обрабатываемой поверхности изделия и вылет его уменьшается до минимума.
Положение деталей дифференциального механизма в этот момент показано на фиг. 2.
Затем инструментальной бабке сообщают обратный ход, и борштанга 4 с резцом 5 выводится из полости изделия 19, не образуя риски на обработанной поверхности. На этом цикл заканчивается.
Таким образом расточка отверстий максимального диаметра проис= îäèò при выдвинутом до отказа стержне 16 дифференциального механизма и максимальном вылете резца 5. Однако данное устройство позволяет вести расточку отверстий любых промежуточных диаметров, когда втулка 9повернута :не с о о на 180, а на любой угол от 0 до 180
52901
Кроме того, обеспечивается воэможность расточки не только цилиндрических отверстий, но и отверстий любого профиля, например конических, сфероидальных, переменного или периодического сечения. Для этого необходимо предварительно задать соответствующую псограмму перемещения толхателя 18, позволяющую изменить величину вылета резца 5 непосредственно в процессе обработки, которая может вестись в один или несколько про3О ходов.
Формула изобретения
Id
Кпиндельный узел расточного станка, в полом шпинделе которого, размещенном в корпусе шпиндельной бабки на подшипниках, установлен на подшипниковых опорах вал,одним концом связанный с борштангой, несущей резец, а другим — с дифференциальным механизмом радиального перемещения резца, отличающийся тем,что,сцелью упрощения конструкции, создания возможности изменения диаметра в ходе обра3
6 ботки малых отверстий и обеспечения безрисочного вывода резца из зоны резания, шпиндельная бабка снабжена толкателем и сферическим шарниром, центр сферы которого лежит на оси шпинделя и в котором концентрично расположена одна из подшипниковых опор вала, другая опора которого установлена в эксцентричном отверстии втулки, которая размещена в сферическом подшипнике шцинделя с возможностью поворота вокруг оси последнего, причем вал и шпиндель связаны друг с другом компенсирующей муфтой, а коническая шестерня дифференциального механизма жестко укреплена на конце вала и входит в зацепление с сателлитом указанного механизма, водило которого закреплено во втулке перпендикулярно ее оси и шарнирно связано с сателлитом, причем внутри вала расположен с возможностью возвратно-поступательного перемещения подпружиненный стержень, несущий шарнирно установленный на нем рычаг, шарнирно связанный с ободом сателлита, и шаровой подпятник, взаимодействующий с толкателем.
529013
15 19
Составитель Г, Довнар
Техред М. Дикович КорректоР Б. Югас
Редактор B. Дибобес
Заказ 5364/96 Тираж 1178 Подписное
1ЛНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,