Револьверная головка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 69 19) 23 В 29/ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТЕЛЬСТВУ РСКОМ К(56) Авторское свидетеМ 1688989, кл. В 23 В укторское бюро ство СССР /32, 1989. рацион ных рной групатывающий инструменелей, Сущая головка ю часть 7 с елей 8 враус привода централящимися(54) РЕВОЛЬВЕРКАЯ ГОЛОВКА (57) Использование: на многоопе станках, преимущественно тока пы с ЧПУ, станках типа обраб центр с автоматической сменой та и инструментальных шпинд ность изобретения: револьверн содержит корпус 5, поворотну гнездами под хвостовики держат щающегося инструмента, карп 32 вращающихся инструментов ный и приводной валы с наход зацеплении зубчатыми коническими колесами 28 и 33 и шестерню 27, установленную на центральном валу и кинематически связанную с электродвигателем и шестерней 23. Передача вращения к инструменту осуществляется от электродвигателя через шестерни 26, 27, 28, 33 и соединение типа выступ-паз на торцах приводного и ведомого валов. При смене позиций револьверной головки шестерня 27 перемещается влево и, взаимодействуя клиновым выступом 30 с клиновой впадиной 31 на корпусе привода. поворачивает центральный вал в положение, при котором паз 39 на приводном валу располагается в одной плоскости с кольцевым пазом 40 на корпусе привода. Этим обеспечивается ориентация всех выступов 38 на ведомых валах держателей относительно паза 39 на приводном валу и передача от него вращения на инструмент в рабочей позиции, 5 ил.ставляет собой торцовый паз. Таким обра 10 зом выступ инструментального блока 20 25 30 ловки к двигателюна фиг, 1 (шестерня вращения инструмента55 подключена к двигателю); на фиг. 5 - вид Б на фиг. 1 (шестерня вращения инструмента Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в многооперационных станках преимущественнотокарной группы с ЧПУ, станка типа обрабатывающий центр с автоматической сменойинструмента и инструментальных шпинделей.Известны конструкции револьвернойголовки, содержащие приводной вал инструментальных шпинделей, установленный вкорпусе револьверной головки параллельнооси поворотной части и соединяемой с инструментальными шпинделями. с помощьюострозубых подпружиненных полумуфт, Кедостатком этих конструкций является увеличенный боковой габарит, создающийтрудности по поводу интерференции револьверной головки с другими органамистанка и обрабатываемой деталью,Известны также конструкции револьверных головок, имеющие привод вращающихся инструментов через центрревольверной головки (таким образом исчезают вопросы боковых габаритов, из-за которых могли бы возникнуть затруднения поповоду интерференции с остальными оргарами станка и обрабатываемой деталью),Ко появляются такие недостатки, как конструктивная сложность управляемых приво-дов, необходимость к каждомувращающемуся инструменту подводитьсобственный управляемый привод, что усложняет конструкцию револьверной головки и ограничивает возможность установки. на всех позициях револьверной головки 3вращающегося инструмента и соответственно ограничивает технологические возможности револьверной головки,Известна конструкция револьвернойголовки, выбранная в качестве прототипа, 4внутри которой установлен привод вращающегося инструмента, который в осевом направлении геометрически замкнут спланшайбой, изафиксирован по углу поворота относительно корпуса револьверйой .4головки направляющим элементом и имеющего муфту дляпобчередного сцепления синструментальными блоками оказывающимися на рабочей позиции, Эта конструкцияустраняет недостатки перечисленных выше 5конструкций, но все же механизм управления полумуфтой для сцепления с ответнымиполумуфтами инструментальных блоков остается довольно сложным, что отрицательно сказывается на надежности работыревольверной головки и требует дополнительного габарита внутри планшайбы, чтотОже не желательно.Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности работы и уменьшение габарита планшайбыза счет исключения необходимости устанавливать внутри планшайбы механизм включения-выключения зубчатой полумуфты,Указанная цель достигается тем, что полумуфты инструментальных блоков выполнены в виде выступа, а ответная полумуфта привода вращающегося инструмента преднаходящегося на рабочей позиции взаимодействует с пазом полумуфты привода вращающегося инструмента чем и обеспечивается передача вращения инструмента. Причем при смене позиций необходима ориентация выступа и паза вдоль относительного их перемещения. Ориентация выступа осуществляется кольцевым пазом в корпусе привода вращающегося инструмента, а ориентация и фиксация паза происходит в момент подключения шестерни поворотно-делительного механизма револьверной головки к двигателю, за счет того, что зта шестерня связана в осевом направлении с шестерней вращения инструмента, которая на торце имеет клиновой выступ для взаимодействия с ответной клиновой впадиной зафиксированной от поворота, в результате чего шестерня перемещаясь в осевом направлении и взаимодействуя с клиновой впадиной проворачивэется и ориентирует паэ вдоль перемещения выступов, В результате этого при смене позиций выступы беспрепятственно поочередно проходят через торцовый паз,Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается от известного тем, что передача вращения от привода вращающегося инструмента к инструментальному блоку посредством выступ-шип-паз, которые взаимно ориентируются автоматически в моментподключения шестерни поворотноделительного механизма револьверной гоНа фиг. 1 представлено продольное сечение револьверной головки; на фиг, 2 -разрез А-А на фиг, 1 (шестерня вращения инструмента подключена к двигателю); на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 (шестерня отключена от двигателя); на фиг. 4 - вид Б отключена от двигателя. взаимодействует склиновой впадиной),Револьверная головка 1 состоит из трехсоставных частей: поворотно-делительныймеханизм 2; редуктор 3 и привод вращающегося инструмента 4, Поворотно-дели- тельный механизм 2 состоит из корпуса 5, с которым через базирующую муфту 6 сцепляется планшайба 7, с установленными в ней инструментальными блоками 8, под действием тарельчатых пружин 9, которые упирают одним концом через гайку 10 в планшайбу 7, а другим через опорный подшипник 11 в роликовую муфту 12, взаимодействующую роликами, 13 с торцовыми кулачками 14 диска 15 упирающегося другим торцом через опорный подшипник 16 в корпусе 5. Диск 15 по периферии имеет впадины 17(число впадин равно числу позиций револьверной головки) для взаимодействия с фиксатором 18. для фиксации планшайбы в рабочую позицию, Диск 15 по углу поворота связан с планшайбой 7 шпонкой 19, На конце поворотной части (планшайбы 7) закреплена шестерня 20 находящаяся в зацеплении с датчиком углового положения планшайбы (не показан),Наличие у роликовой муфты 12 зубчатого венца 21 служит для кинематической связи через.вал-шестерню 22 с редуктором 3, внутри которого на вал-шестерне 22 установлена с возможностью осевого перемещения и неподвижно по провороту шестерня 23 для сцепления с шестерней 24, установленной на валу двигателя 25, (на фиг: 1 редуктор 3 изображен.в развертке), на валу двигателя также установлен зубчатый венец 26 для сцепления с шестерней 27 установленной подвижно в осевом направлении на центральном валу с шестерней 28 и связанной с ней по углу поворота шпонкой 29, Шестерня 27 имеет на торцовой поверхности клиновой выступ 30 для взаимодействия с ответной клиновой впадиной 31,выполненной на корпусе 23 привода вращающихся инструментов 4.Шестерня 27 связана с шестерней 23 в осевом направлении и перемещается отпневмоцилиндра (не показан) или другого линейного привода.В свою очередь вал-шестерня 28 сцепляется с конической шестерней 33 приводного вала, установленного в корпусе 32,который через шпонку 34 связан по углу поворота с редуктором 3 связанным жестко с корпусом 5 и в осевом направлении замкнутом через опорные подшипники 35 крышкой 36 с планшайбой 7, Причем приводвращающихся инструментов 4 ориентирован по углу поворота и геометрически замкнут в осевом направлении так, что принахождении планшайбы 7 в рабочей позиции (зажата) вал-шестерня 33 устанавливается соосно инструментальному блоку 8, 5 10 15 20 25 30 35 40 50 находящемуся на рабочей позиции 37 и имеющему выступ 38 для взаимодействия (передачи крутящего момента) с пазом 39шестерни 33. В корпусе 32 имеется кольцевой паз 40 для сохранения ориентации выступов 38 (см,фиг, 1, 2, 3). В планшайбе 7установлены пружины 41 для взаимодействия с корпусом Б,Причем кинематика привода вращающихся инструментов 4 связана по вращению так, что при нахождении шестерни 27 вкрайнем левом положении (см,фи, 1 и 5), паз39 шестерни 33 устанавливается вдоль кольцевого паза 40(см.фиг. 5), т,е. вдоль перемещения выступов при смене позиций,Револьверная головка работает следую-.щим образом, Допустим револьверная головка 1 находится в рабочем положении(фиг.1). Тогда планшайба 7 через базирующуюмуфту 6 жестко связана с корпусом 5, который неподвижно установлен на суппортетокарного станка (не показан), и инструментальным блоком, если это токарный резец,ведут обработку. Если же на рабочей позиции 37 находится инструментальный блок 8с вращающимся инструментом (напримерсверло и т,п.), то к нему вращение передается от двигателя 25 через шестерни 26, 27,шпонку 29, шестерни 28, 33, и посредствомсоединения "выступ-паз" 38 и 39 на ведомый вал инструментального блока 8, находящегося на рабочей позиции 37, Шестерни27 и 23 в этот момент находятся в крайнемправом положении (см.фиг. 1 и фиг. 4), прикотором шестерня 27 сцепляется с шестерней 26, а шестерня 23 не сцепляется с шестерней 24.Смена позиций осуществляется следу-ющим образом, После окончания технологического перехода данныминструментальным блоком 8 вращение двигателя 25 прерывается, пневмоцилиндром(не показан) связанные между собой в осевом направлении шестерни 23 и 27 переме 5 щаются влево(фиг. 1), при этом шестерня 23сцепляется шестерней 24, а шестерня 27выводится из зацепления с шестерней 26 ивзаимодействуя клиновым выступом 30 с ответной клиновой впадиной 31 выполненнойна корпусе 32 привода вращающихся инструментов 4, При крайнем левом положениишестерни 27 (см.фиг. 5) паз 39 шастерни,33оказывается ориентированным вдоль кольцевого паза 40 корпуса 32 (см.фиг. 3), Ори 5 ентация необходима для возможностисмены позиций револьверной головки, таккак после обработки вращающимся инструментом паз-выступ 38 и 39 могут оказатьсяв любом положении (см,фиг. 2) и смена позиций беэ этого не возможна.20 25 30 35 50 55 После этого вращение с двигателя 25 через шестерни 24, 23 и 22 передается на роликовую муфту 12, которая начинает проворачиваться, и так как фиксатор 18 находится в периферийной впадине 17 диска 15, то диск 15 остается неподвижен, и ролик 13 обкатываясь по торцовым кулачкам 14 попадают во впадины (не показаны) и роликовая муфта 12 под действием тарельчатых пружин 9 перемещается влево, Но так как тарельчатые пружины 9 короткоходовые, то далее уже по мере вхождения роликов 13 во впадины кулачков 14 уже перемещается влево вся планшайба 7 с гайкой 10, тарельчатыми пружинами 9 и подшипником 11 под действием пружин 41, взаимодействующим с корпусом 5, После того как ролики 13 полностью вкатились во впадину кулачков 14 базирующая муфта 6 оказывается разомкнутой и планшайба 7 готова к провороту(смене позиций).После того, как ролики 13 полностью войдут во впадины кулачков 14, планшайба 7 окажется готовой к повороту (смене позиций), в этот момент фиксатор 18 выходит из впадин 17 диска 15 и далее диск 15 вращается вместе с роликовой муфтой 12 прижатой к диску 15 пружинами 41,Благодаря наличию шпон ки 19 вместе с диском 15 вращается планшайба 7. Положение.планшайбы 7 по углу отслекивает датчик (не показан) кинематически связанный с планшайбой 7 шестерней 20. Причем усилие пружин 41 подобрано таким образом, чтобы при вращении ролики 13 не могли выехать из впадин кулачков 14, а заставляли диск 15 и планшайбу 7 вращаться вместе с роликовой муфтой 12, Когда против рабочей позиции 37 оказывается нужный инстру.ментальный блок 8 срабатывает фиксатор 18, т.е, входит во впадину 17, соответствующую данной рабочей позиции револьверной головки 1, при этом диск 15 становится неподвижным, а роликовая муфта 12 продолжает вращаться, При этом ролики 13 выезжают из впадин кулачков 14 и роликовая муфта 12 перемещается вправо, преодо;левая сопротивление пружин 9 и 41 замыкает базирующую муфту 6. Планшайба 7 оказывается в крайнем правом положении (зажата).Как только ролики 13 полностью выехали из впадин кулачков 14 двигатель 25 останавливается.Если же на рабочей позиции окажется простой не вращающийся инструмент,. то перемещать шестерни 23 и 27 вправо не надо. Можно производить обработку, при этом ориентация паза 39 сохранится и револьверная головка подготовлена к смене позиций,Если же необходимо вести фрезерную операцию, то шестерни 23 и 27 необходимо переместить в крайнее правое положение, т.е, повторится полный цикл,Применение данной конструкции револьверной головки значительно сокращает количество подвижных элементов привода вращающегося инструмента револьверной головки, а соответственно повышает надежность работы и дает возможность уменьшить массу планшайбы (габарит).Формула изобретения Револьверная головка, содержащая корпус, установленную в нем поворотную часть с гнездами под хвостовики держателей вращающегося инструмента, размещенный в поворотной части корпус привода вращающихся инструментов, связанный с корпусом револьверной головки фиксированно от поворота, установленные в корпусе привода центральный вал и расположенный соосно с гнездом в рабочей позиции головки приводной вал с закрепленными на них и находящимися в зацеплении коническими зубчатыми колесами, установленное на конце центрального вала фиксированно от. поворота зубчатое колесо, предназначенное для передачи на него вращения от электродвигателя, и средства для соединения приводного вала с ведомым валом, размещенным в хвостовике держателя вращающегося инструмента, о т л и ч а ющ а я с я темчто, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы головки, средства для соединения приводного вала с ведомым валом выполнены в виде кольцевого паза на наружной поверхности корпуса привода и торцевого паза - на приводном валу, предназначенных для соединения с ответными выступами, выполненными на ведомых валах держателей вращающегося инструмента, а также клинового выступа на торце зубчатого колеса, установленного на конце центрального вала, и ответной впадины на заднем торце корпуса привода, при этом кольцевой паз расположен в плоскости, проходящей через оси гнезд поворотной части, а плоскость симметрии клиновой впадины на торце корпуса привода расположена перпендикулярно плоскости симметрии торцевого паза приводного вала при условии совпадения последней с плоскостью симметрии кольцевого паза, при этом зубчатое колесо на конце центрального вала установлено с возможностью осевого перемещения от введенного в головку привода.1787697 дактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, уд.Гагарина, 101 каз 33 ВНИИПИ Составитель И.ПрохоровТехред М,Моргентал Корректор Э,Лончакова Тираж Подписноеударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5