Привод рабочих шпинделей

(53) УДК 621,941: : 62 - 82 (088. 8) до делам иаобретеиий и открытий(72) Авторы изобретения В, И. Козлов и В. А, Корзюк Ленинградское особое конструкторское бюро автоматов и револьверных станков(54) ПРИВОД РАБОЧИХ ШПИНДЕЛЕЛ 10 Изобретение относится к станкостроениюи может быть использовано в револьверныхсуппортах станков типа обрабатывающийцентр для вращения инструментальныхшпинделей.Известны револьверные головки со шпинделями для установки вращающегося инструмента, привод вращения которых осуществляется кинематической цепью, состоящейиз конических и цилиндрических зубчатыхколес 1,Недостатком известного механизма является то, что ввод зубьев в зацепление приповороте револьверной головки происходитс помощью регулировочного штифта, попадающего в специальную выемку на цилиндрическом зубчатом колесе, а также в необходимости выполнения профилей зубьев ирегулировочного штифта заостренными, чтоослабляет передачу и усложняет технологиЮизготовления зубчатых колес.Наиболее близким к предлагаемому яв-.,ляется устройство для привода инструментальных шпинделей, включающее в себяпривод шпинделей, шестеренную передачуи механизм медленного проворота шестерендля переключениядиапазонов вращения шпинделей при смене позиции суппортной стойки. Механизм медленного проворота состоит из гидроцилиндра медленного проворота шестерен, зубчатой муфты и системы распределительных элементов, управляющих этим механизмом 2).В устройстве шестерни передачи не ослаблены специальными выемками, для сцепления зубьев шестерен не требуется специальных штифтов, однако недостатком его является необходимость применения дополнительного привода механизма медленного проворота шестерен и сложность конструкции этого механизма в целом (гидроцилиндр, зубчатая муфта, система распределительных золотников).Цель изобретения - упрощение приводарабочих шпинделей и повышение надежности его работы, в частности, при автоматической смене позиции супйортной стойки.Указанная цель достигается тем, что вустройстве для вращения рабочих шпинде лей, введены двухлинейный золотник с двумя торцовыми управляющими камерами, дроссель и дроссель с обратным клапаном, при этом одна из полостей золотника сообщена через дроссель с рабочей полостью"гйдродвигателя привода, выход золотника также сообщен с последней, а другая полость через дроссель с обратным клапаном - с полостью подъема гидроцилиндра фиксации суппортной стойки.На фиг. 1 изображена принципиальная гидрокинематическая схема привода рабочих шпинделей; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1,На суппортной стойке 1 на опорах качения установлены инструментальные шпиндели 2 и 3, которые посредством пар коничес. ких шестерен 4, 5 и 6, 7 соединены соответственно с вертикальными валами 8 и 9, на которых подвижно в осевом направлении установлены шестерни 10 и 11, фиксируемые в нижнем положении пружинами 12 и 13. В стойке 1 эксцентрично оси ее поворота установлен вал 14, связанный с валом гидро- двигателя 15 вращения шпинделей. На верхнем конце вала 14 закреплена неподвижно центральная шестерня 16, которая, вследствие эксцентричности положения вала 14 в позиции стойки, указанной на чертеже, находится в зацеплении с шестерней 10, замыкая тем самым кинематическую цепь инструмейтального шпинделя 2. Кинематическая цепь шпинделя 3 при этом разомкнута на шестерне 11.Вал 14 установлен в подшипниках гильзы 17, жестко соединенной с кареткой 18. На гильзе 17 подвижно установлена гильза 19, жестко связанная со стойкой 1. На нижней части гильзы 19 жестко закреплена шестерня 20 поворота стойки 1. Шестерня 20 находится в зацеплении со штоком-рейкой гидроцилиндра поворота стойки 21, На гильзе 19 неподвижно закреплен поршень гидро- цилиндра 22 подъема и зажима стойки 21, корпус которого жестко связан с кареткой 18. Гидродвигатель 15 вращения шпинделей, гидроцилиндр 22 подъема и зажима стойки, гидроцилиндр 21 поворота стойки 1 связаны посредством гидрораспределителей 23 - 25 с линиями давления 26 и слива 27 гидросистемы, причем, распределитель 23 связан с линией 26 давления через регулятор 28 скорости вращения шпинделей,На линии, связывающей рабочую полость гидродвигателя 15 с распределителем 23, установлено золотниковое устройство 29, которое содержит двухлинейный золотниковый распределитель и связанный с линиями этого устройства дроссель 30, также связанный своим входом с одним из управляющих торцов золотника, другой управляющий торец которого посредством дросселя 31 с обратным клапаном 32 связан с полостью подъема гидроцилиндра 22 подъема и зажима суппортной стойки. Работа устройства для вращения шпинделей при смене позиции суппортной стойки осуществляется следующим образом.При получении команды из системы управления станком на смену позиции суппортной стойки включается электромагнит рас 10 л О 3 30 40 4 пределителя 25. Распределитель 25 при реверсе сообщает нижнюю (по схеме) полость гидроцилиндра подъема и зажима суппортной стойки 22, а также левый торец золотникового устройства 29 через обратный клапан 32 с линией 26 давления, а верхнюю полость гидроцилиндра - с линией 27 слива. (Правый торец золотникового устройства 29 сообщен при этом с линией слива посредством распределителя 23). Поршень гидроцилиндра 22, а также жестко связанные с ним гильза 19 и стойка 1, с установленными в ней звеньями кинематической передачи к инструментальным шпинделям, поднимаются вверх, вследствие чего шестерня 10 выходит из зацепления с центральной шестерней 16. Шестерня 20, выполненная для этой цели достаточно высокой, остается по-прежнему в зацеплении с зубьями шток-рейки гидроцилиндра поворота 21. Одновременно с подъемом суппортной стойки осуществляется взведение золотника 29, который, смещаясь в крайнее правое положение, прерывает непосредственное сообщение через корпус устройства линий связи рабочей полости гидродвигателя привода шпинделей 15 и его управляющего распределителя 23, подготавливая тем самым схему привода к медленному провороту шестерен при последующем включении привода в работу. После завершения хода подъема стойки 1 включается электромагнит распределителя 24, золотник распределителя перемешается в крайнее левое положение, сообщая при этом поршневую полость гидроцилиндра 21 поворота с линией 26 давления, а штоковую полость - с линией слива 27, вследствие чего шток-рейка выдвигается из корпуса гидроцилиндра, поворачивая при этом шестерню 20, а, следовательно, и суппортную стойку 1 в другую позицию.При повороте стойки 1, вследствие эксцентричности расположения вала 14 относительно оси поворота стойки (оси наружного диаметра гильзы 17), шестерня 10 отходит, а шестерня 11 подходит в межосевом направлении к центральной шестерне 16, обеспечивая возможность зацепления зубьев шестерен 11 и 16.При завершении поворота стойки 1 электромагнит гидрораспределителя 25 обесточивается. При этом распределитель 25 реверсируется, вновь сообщая верхнюю полость гидроцилиндра 22 с линией давления, а нижнюю полость, а также левый торец золотникового устройства через дроссель 31 - с линией слива. Происходит опускание суппортной стойки, так как вероятность того, что при завершении поворота суппортной стойки зубья шестерни 11 точно установятся против впадин шестерни 16 крайне мала, то при опускании суппортной стойки 1 происходит попадание зубьев шестерен 11 в зубья цент ральной шестерни 16, вследствие чего дальнейшее перемещение шестерни 11 совместносо стойкой 1 прекращается и шестерня 11 проскользит по валу 9, дополнительно поджимая пружину 13,После завершения цикла поворота, опускания и фиксации (прижима) суппортной стойки 1 на каретке 18 отключается электромагнит распределителя 24. Золотник распределителя устанавливается своими пружинами в средней позиции, вновь сообщая обе полости гидроцилиндра 21 поворета с линией 27 слива. Включение привода инструментальных шпинделей осуществляется включением электромагнита гидрораспределителя 23, При этом из линии 26 давления через регулятор 28 скорости гидрораспределитель 23 и устройство медленного проворота 29 и 30 подается масло к рабочей полости гидро ю двигателя привода инструментальных шпинделей 15,Золотник устройства 29 медленного проворота, как было указано выше, при работе механизма подъема стойки смещается в крайнее правое положение (взведен), прер ф вав при этом непосредственное сообщение рабочей полости гидродвигателя 15 с распределителем 23, поэтому масло к рабочей полости гидродвигателя подается в этот момент только через дроссель 30, настроенный на меньшую против регулятора 28 скорость вращения гидродвигателя 15, чем обеспечивается возможность попадания зубьев шестерен 11 под действием усилия пружины 13 во впадины шестерни 16, т. е. сцепления шестерни 11 с шестерней 16 и замыкания кинемати- З 6 ческой цепи инструментального шпинделя 3. Одновременно с началом медленного прбворота шестерен под действием давления, подведенного к правому торцу, золотник 29 начинает свое перемещение в другое положение, осуществляя в конце своего перемещения непосредственное сообщение своих линий, т. е. включения гидродвигателя 15 в режим работы, заданный регулятором 28 скорости по программе в соответствии с требуемым числом оборотов шпинделя 3. Время и ме путь медленного проворота шестерни 16 определяется временем (скоростью) перемещения золотника 29 и могут быть настроены на оптимальную величину дросселем 31.При реверсе инструментального шпинделя, а также при повторных его включениях в работу (т. е, без смены позиции суппортной стойки) не осуществляется медленный проворот шестерни 16 и шпиндель включается в работу на номинальных оборотах,При возврате суппортной стойки 1 в исходную позицию, т. е. при подключении к приводу шпинделя 2, устройство работает аналогично,Предлагаемая конструкция устройства для вращения шпинделей позволяет уменьшить его габариты и снизить металлоемкостьФормула изобретенияПривод рабочих шпинделей, размещенных в суппортной стойке, включающей гидродвигатель вращения шпинделей, гидроцилиндр подъема и зажима суппортной стойки с гидрополостью подъема, отличающийсятем, что, с целью упрощения конструкции иповышения надежности работы, введеныдвухлинейный золотник с двумя торцовымиуправляющими камерами, дроссель и дроссель с обратным клапаном, при этом одна изторцовых управляющих камер золотника сообщена через дроссель с рабочей полостьюгидродвигателя вращения шпинделей, выходзолотника также сообщен с последней, адругая торцовая управляющая камера через дроссель с обратным клапаном - с гидрополостью подъема гидроцилиндра подьема и зажима суппортной стойки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ949947,кл. 49 а 29/82, 1973.2. Паспорт и инструкция по эксплуатациистанков 1 П 365, 1 П 371, М., (Станкоимнорт,1970.А ыдкая Составитель ВТехред К. ШуфрТираж 1160И Государственного коделам изобретений иосква, Ж - 35, РаушскПатент, г. Ужгород,Редактор А. ДолиничЗаказ 7908/ 6ВНИИП 113035, Милиал ППП ношкоКорректор Н. ШПодписноетета СССРкрытийнаб., д. 4/5л. Проектная, 4