Силовая головка

+%с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМ ВИ ЕТЕЛЬСТ Бюл. У ий полит нского к(21 ) 4088394/ (22) 07.07.86 (46) 15.01.88 (71) Челябинс титут им. Лен (72) С.Г.Лаки (53) 621.952- (56) Авторско У 399313, кл.Тимофеев Ю станки средин Машиностроени ев и В.П 29.2 (08 свидет В 233 В, и др и малых1985,хническиимсомолаПургин(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использованов сверлильных станках. Целью изобретения является повышение производительности обработки и стойкости инструмента. Это достигается за счет того, что при смене инструмента система управления 28 закрывает дроссель19, клапан 8, при этом полость 7 сообщается с атмосферой. Поршень 6 с.гильзой 16 и шпинделем 2 перемещает"., 13663 ся вправо, инструмент 33 в шпинделе 2 удерживается пружиной 14. В конце хода шпинделя 2 гильза 16 упирается .в кольцо 35, при этом нажимная втулка 12, сжимая пружину 14, упирается в торец гильзы 16, а штифты 13 под действием центробежных сил расходятся, освобождая инструмент 33, При об 15работке с промежуточными выводами инструмента системой управления 28 дроссель 19 и клапаны 8 и 10 перекрываются, а клапан 24 открываетсяПод действием давления в полости 23 гильза 16 перемещается до упора в торец кольца 35. 1 э.п.ф-лы,1 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в сверлильных станках.Целью изобретения является повыше. ние производительности обработки и стойкости инструмента.Указанная цель достигается благодаря тому, что автоматизируется смена инструмента, промежуточные его вы О воды для удаления стружки и повышается стабильность подачи.На чертеже представлена схема силовой головки.Силовая головка состоит из полого 1 г корпуса 1 с установленным в нем шпинделем 2, который соединен со шкивом 3 привода вращения, Передняя часть полости корпуса 1, ограниченная вставкой 4, жестко скрепленной с корпусом 1 и крышкой 5, образует силовой цилиндр двухстороннего действия. Площадь поршня 6 цилиндра со стороны полости 7, соединенной с клапаном 8, обеспечивающим прямой 25 ход шпинделя 2 головки, превышает его площадь со стороны полости 9, связанной с клапаном 10, В поршне 6 установлена опора качения 11, скрепленная с подпружиненной втулкой 12, 30 установленной с возможностью ограниченных осевых перемещений относительно шпинделя 2. Коническая часть втулки 12 взаимодействует с коническими частями зажимных штифтов 13, а на ее противоположную торцовую поверхность воздействует пружина 14, второй торец которой опирается на выступ шпинделя 2. Штифты 13 установлены в радиальных каналах у передне го торца полого шпинделя 2, в противоположной части которого устайовлена другая опора 15. Наружное кольцо опоры 15 закреплено в ступенчатойгильзе 16, передняя часть которойсопряжена с поршнем 6 силового цилиндра с возможностью ограниченныхосевых перемещений относительно его.Выступ гильзы 16 в зоне установкиопоры 15 оперт на торцовую поверхность поршня 17, ступенчатая поверхность которого со средней частьюгильзы 16 и ступенчатой поверхностьювставки 4 в задней части полости корпуса головки, а также самим корпусом1 образует двухполостной цилиндр одностороннего действия. Одна из полостей этого цилиндра, например полость 18., сообщается через дроссельподачи 19 с баком 20, а вторая полость, например 21, - с клапаном 22,обеспечивающим отвод шпинделя 2 висходное положение, Вставка 4 выполнена с внутренней ступенчатой полостью, образующей с уступом гильзы16 дополнительный цилиндр одностороннего действия, полость 23 которого соединена с клапаном 24, обеспечивающим ускоренный отвод шпинделя2 головки,На задней крышке 25 корпуса головки установлен датчик 26 угловых перемещений шпинделя 2, связанный сдросселем подачи 19 и приводом вращения 27 посредством системы управления 28.В крышке 5 головки установлен датчик осевыхперемещений 29, соединенный с системой управления 28.Клапана 22 и 24 непосредственносвязаны с источником питания 30, а8 и 10 сообщаются с ним через регуляторы давления 31 и 32.Управление всеми клапанами осуществляется системой 28.з 136631Силовая головка работает следующим образом,Предположим, что шпиндель 2 головки перед ее включением находится вконце рабочего хода, как показано начертеже, в шпинделе установлен инструмент 33, на клапана управления,8, 10,22 и 24 подается сжатый воздух, а полость 18 упорного цилиндра 10и бак 20 заполнены жидкостью, например маслом.При включении головки системойуправления 28 подается команда навключение привода вращения 27, заданная частота вращения шпинделя 2регистрируется датчиком 26 и автоматически поддерживается системой управления 28. С системы управленияподается сигнал наоткрытие дросселя 2019 и клапана 22. При поступлении сжатого воздуха в полость 21 давлениев ней увеличивается, поршень 17 перемещается до упора в торец кольца 34,за счет толщины которого устанавливается длина рабочего хода шпинделя,перемещая при этом гильзу 16 и шпиндель 2. Во время перемещения поршня17 в полости 18 создается разряжениеи жидкость из бака 20 засасывается 30в эту полость. Полости 7, 9, 23 через клапана 8, 10 и 24 сообщаютсяс атмосферой. При обработке детали с системы управления 28 на клапан 8 подается сигнал и полость 7 силового цилиндра заполняется сжатым воздухом, давление которого устанавливается регулятором 32, после чего в полость 9 че рез регулятор 31 и клапан 10 также подводится сжатый воздух.Разность давлений в полостях 7 и 9 цилиндра устанавливают такой, чтобы усилие его подачи превышало осе вую составляющую силы резания, действующую при обработке детали незатупленным инструментом, но было меньше этой составляющей при затуплении инструмента выше нормативного. 50Тянущее усилие поршня 6 через опору 11 передается на втулку 12, коническая часть которой воздействует на штифты 13, которые зажимают инструмент 33, а также передают тянущее усилие на шпиндель 2.Опора 15 препятствует осевым перемещениям шпинделя 2, при растяжении шпинделя 2 происходит выборка осевых 54зазоров в элементах, обеспечивающихподачу шпинделя головки.После растягивающего нагруженияшпинделя 2 система управления 28 открывает дроссель 19 на величину, пропорциональную подаче на оборот инструмента и частоте вращения шпинделя.При открытии дросселя 19 жидкость изполости 18 вытесняется перемещениемпоршня 17 в бак 20, обеспечивая этимподачу шпинделя 2,Осевое положение шпинделя 2 и скорость его изменения регистрируютсядатчиком 29, а результаты его измерений передаются в систему управления 28,При затуплении или поломке инструмента 33 осевая составляющая силырезания возрастает, что приводит куменьшению величины подачи, Снижениескорости перемещения шпинделя 2 регистрируется датчиком 29, по сигналу,которого система управления 28 перекрывает дроссель 19, а клапан 8 закрывается, сообщая полость 7 с атмосферой, Под действием давления в полости 9 поршень 6 совместно с гильзой16 и шпинделем 2 перемещаются в направлении задней крышки 25, При этоминструмент 33 в шпинделе 2. удерживается за счет воздействия пружины 14на втулку 12, В конце хода заднийторец шпинделя 2 выводится из головки, а задняя торцовая поверхностьгильзы 16 упирается в кольцо 35,длиной которого устанавливается величина хода шпинделя 2 на замену инструмента 33. После соприкосновениягильзы 16 с кольцом 35 поршень продолжает перемещаться до контактавыступа в его центральном отверстиис передним торцом гильзы 16,перемещая втулку 12 относительно шпинделяи сжимая пружину 14. Штифты 13 поддействием центробежных сил расходятся и освобождают инструмент 33.После замены инструмента клапан10 перекрывают, а полость 9 сообщаютс атмосферой, при этом пружина 14смещает втулку 12 и штифты 13 фиксируют инструмент 33. По команде ссистемы управления осевой упор отводится, а клапан 8 открывается. Сжатый воздух поступает в полость 7 иперемещает шпиндель 2 в положение,соответствующее его расположениюпри поступлении команды ход на замену инструмента". Осевые перемеще1366315 15 20 25 30 ЗБ 40 45 1. Силовая головка, в отверстиикорпуса которой на опорах качения Составитель В,Панфилов Техред Л.Сердюкова Корректор С.ШекмаР Редактор Н.Горват Тираж 879 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Заказ 6733/13 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная, 4 ния шпинделя 2 прекращаются послеупора торца выступа гильзы 16 в поршень 17. Клапан 1 О открывают, полость 9 заполняют сжатым воздухом,затем открывают дроссель 19 и продолжают обработку деталей.В случае необходимости промежуточных выводов инструмента, например для выброса стружки из канавокинструмента, длина которых меньшедлины обрабатываемого отверстия, системой управления 28 при определенныхположениях шпинделя 2 дроссель 19 иклапаны 8 и 10 перекрываются, давление в полостях 7 и 9 сбрасывается, аклапан 24 открывается. Давлением сжатого воздуха в полости 23 гильзу 16перемещают до упора в торец кольца35. После возврата шпинделя в рабочееположение открывают клапан О и дроссель 18,При достижении шпинделем конечного заданного положения с датчика 29в систему управления 28 поступаетсигнал, по которому шпиндель головкивозвращается в исходное положение.Для дополнительного отвода шпинделя за исходное положение, например,при осмотре инструмента 33 открываютклапан 24, заполняя полость 23 сжатымвоздухом. При подаче команды на обработку детали клапан 24 перекрываетсяи полость 23 сообщается с атмосферой.Шпиндель 2 ускоренно перемещается доисходного положения, после чего головка работает по ранее описаннойпоследовательности.Крайние и исходное положения шпинделя головки регистрируются датчи 1ком 29. формула из обр ет ения установлен шпиндель с механизмом зажима инструмента и цилиндровым приводом подачи, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышенияпроизводительности обработки и стойкости инструмента, головка снабженаподпружиненной втулкой с внутреннейконической поверхностью, ступенчатой 10.гильзой, вставкой и крышкой, а привод выполнен в виде двух цилиндров,один из которых - одностороннего действия, а другой образован корпусомголовки и вставкой, причем рабочаяплощадь этого цилиндра со стороны вставки превышает аналогичную площадь со стороны крышки и в его поршне размещена одна иэ опор шпинделя,внутреннее кольцо которой установлено на подпружиненной втулке, размещенной на шпинделе с воэможностьюосевого перемещения относительнопоследнего, при этом механизм зажима инструмента выполнен в видештифтов, радиально установленных в отверстиях, которые выполнены в шпинделе с возможностью взаимодействияс конической поверхностью втулки, авторая опора шпинделя размещена вступенчатой гильзе, которая установлена во вставке и в поршне цилиндраодностороннего действия, рабочие полости которого образованы вставкойи поршнем и предназначены для связис дросселем рабочей подачи и магистралью отвода шпинделя в исходное положение. 2, Головка по п.1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью обеспечения ускоренных промежуточных отводов.шпинделя, вставка выполнена с внутренней ступенчатой полостью,образующей с уступом гильзы в средней ее части дополнительный цилиндр одностороннего действия.