Токарный автомат

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН ТЕНИЯ ОПИСАНИ ЕТЕЛЬСТВУ РСНОМ миым,же диния того ими ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) Л.Н. Грачев и М.Д. Оэеранский (71) Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков(54)(57) 1. ТОКАРНЫИ АВТОМАТ с подвижной шпиндельной бабкой, несущей шпиндель и имеющий кулачковый привод ее перемещения,и механиэмомзажима патрона, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения жесткости и виброустойчивости автомата, шпиндельная бабка выполнена в виде призматического ползуна, имеющего несколько направляющих поверхностей, симметрично расположенных относительно оси шпинделя и взаимодействующих через тела качения с соответствующими направляющими поверхностя выполненными на станине и в охват вающей бабку крышке, таким образо что точка приложения силы резания постоянно находится внутри:замкну контура, образованного направлякш поверхностями.,80352 2. Автомат по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения инерционности привода поступательного перемещения шпиндельной бабки в нем имеется качающийся силовой цилиндр, через систему рычагов воз-, действующий на толкатель шпиндельной бабки для обеспечения постоянного . поджима последнего к кривой управляющего кулачка,3, Автомат по пц, 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения силы зажима и сохранения зажима обрабатываемой детали в пат роне при перемещениишпиндельной бабки, механизм зажима патрона выполнен в виде силового цилиндра, Е кинематически связанного с патроном, при этом плавающие рычажки, являющие ся одним иэ составных элементов указанной кинематической цепи, выполне- Ъ ны так, что их нажимные концы, находившиеся в момент зажима внутри цилиндрического отверстия нажимной муФ ты, остаются сведенными внутри цилиндрического отверстия того а- метра на всей длине перемеще шпиндельной бабки.Изобретение относится к станкатроению, в частности к токарнымпатронным автоматам для точной чистовой обработки деталей типа колец идисков,Известны токарные автоматы с подвижной шпиндельной бабкой, несущейшпиндель и имеющей кулачковый привод ее перемещения, и механизмомзажима патрона.Нежесткая конструкция направляющих подвижной шпиндельной бабки, которые выполнены в виде крестовойроликовой цепи с короткими роликами и расположены в плоскости, удаленной от оси шпинделя, является при чиной низкой виброустойчивости автомата.Точка приложения действующей силы резания консольно расположена относительно направляющих, Вследствие 20этого происхоцит потеря устойчивостипроцесса резания и возникают недопустимые вибрации.Это особенно нежелательно при чистовой обработке широкими фасонными 25резцами, из-за чего значительно ограничиваются возможности автомата и снижается его производительность.Предлагаемый автомат отличаетсяот известных тем, что шпиндельная баб-.ка выполнена в виде призматическогоползуна, имеющего несколько направляющих поверхностей, симметрично расположенных относительно оси шпинделя ивзаимодействующих через тела качения 35с соответствующими направляющими поверхностями, выполненными на станинеи в охватывающей бабку крышке, такимобразом, что точка приложения силырезания постоянно находится внутри 40замкнутого контура, образованногонаправляющими поверхностями. Приэтом действие составляющих сил резания Р и Р таково, что не создается опрокидывающих моментов относительно профиля направляющих. Это позволяет производить чистовую обработку широкими фасонными резцами и тем самым увеличить производительность автомата.Для снижения инерционности привода поступательного перемецения шпик- дельной бабки в нем имеется качающийся силовой цилиндр, через систему рычагов взаимодействующчй на толка- тель шпиндельной бабки для обеспечения постоянного поджима последнего к кривой управляющего кулачка.С целью увеличения силы зажима и сохранения зажима обрабатываемой детали в патроне при перемещении шпиндельной бабки, механизм зажима 60 патрона выполнен в виде силового цилиндра, кинематически связанного с патроном.При этом плавающие рычажки, являющиеся одним из составляющих элементов укаэанной кинематической цепи, выполнен так, что их нажимныеонцы, находившиеся в момент зажимавнутри цилиндрического отверстиянажимной муфты, остаются сведенными внутри цилиндрического отверстиятого же диаметра на всей длине перемецения шпиндельной бабки.На Фиг,1 - изображен предлагаемыйавтомат, общий вид; на фиг,2 - кинематическая схема автомата.Автомат содержит основание 1, станину 2, подвижную шпиндельную бабку3 и вертикальный суппорт 4, Шпиндельная бабка и суппорт перемещаютсяпо направляющим роликам 5 и б качениясоответственно. Шпиндельная бабкавыполнена в виде призматическогоползуна с четырьмя закаленными до высокой твердости направляюцими плоскостями, симметрично расположенными относительно оси шпинделя 7, по которымс предварительным натягом перекатываются при перемещении шпиндельнойбабки) в два ряда ролики 5, Натягв направляющих осуществляется за счетприжима крышки 8 к станине послесоответствующей подшлифовки планок 9.При таком исполнении направляющих шпиндельной бабки точка приложениясилы резания к обрабатываемой детали10 от резца 11 всегда (при любых схемах резания) находится внутри замкнутого контура, образованного направляющими, а действие касательной и радиальной составляюцих силы резания г и Р при этом таково, что не создается опрокидывающих моментов относительно профиля направляющих. Это обеспечивает высокую жесткость подвижной шпиндельной бабки и высокую виброустойчивость автомата.В основании автомата размещается привод вращения шпинделя (см.фиг.2) состоящий из электродвигателя 12, клиноременной передачи (шкивы 13,14 и клиновые ремни 15), плоскозубчатой ременной передачи (шкивы 16,17 и ремень 18) и подвижной упругой муфты 19, передающей вращение непосредственно на шпиндель 7, Там же размещен привод вращения кулачковых распределительных валов 20 и 21, состоящий из электродвигателя 2, червяка 23, червячного колеса 24, двух пар шестерен - постоянной пары 25,26 и сменной пары 27,28, подвижной двухсторонней кулачковой муфты 29 и пневматического цилиндра 30 для переключения муфты.Передаточное отношение постоянной зубчатой пары 25,26 таково что ее включение позволяет быстрее (в 11 раз) вращать валы 20 и 21 на участках холостых ходов цикла по сравнению с их рабочим вращением, устанавливаемым=сменной зубчатой парой 27и 28, что значительно снижает вспомогательное время цикла, а следовательно, повышает производительность автомата. Оба вала 20 и 21 связаны между собой зубчатой передачей 31-34 с общим передаточным отношением5 д =1:1; На распределительных валах закрепляются сменные кулачки 35-38, При помощи кулачка 35 через рычагтолкатель 39 и тягу 40 осуществляется перемещение шпиндельной бабки. 10 Прижим толкателя 39 к профилю кулачка 35 производится от пневматического цилиндра 41 через двуплечий рычаг 42, Прижим толкателя к кривой кулачка посредством пневматического цилиндра позволяет снизить вес и инерцию движущихся масс элементов привода перемещения шпиндельной бабки и тем самым повысить равномерность ее перемещения.20От кулачка 36 через толкатель 43 производится перемещение суппорта 4. Кулачки 37 и 38, закрепленные на втором валу 21, служат для привода . загрузочно-Разгрузочного устРойства (на схеме оно не показано).Введение второго распределительного вала, позволяющего осуществить жесткий механический привод загрузочно-разгрузочного устройства, обеспечивает надежную работу последнего.Привод механизма зажима осуществляется от неподвижно закрепленного на станке 2 пневматического циЛиндра 44, шток 45 которого через усиливающий рычаг 46, нажимную муфту 47,два плавающих рычажка 48, упор 49 ьг тягу 50 воздействует на цангу 51 патрона. Зажим цанги производится при перемещении муфты 47 вправо, при этом рычажки 48, поворачиваясь, через упор 49 перемещают тягу 50 влево,Такая конструкция позволяет развивать большие усилия зажима и при этом избежать возникновения недопустимых вибраций шпинделя, как в случае применения вращакщегося пневматического цилиндра, когда консольный вылет от места крепления цилиндра на шпинделе до опоры (при наличии подвижной шпиндельной бабки) увеличивается дополнительно на величину хода шпиндельной бабки и достигает больших величин. Благодаря такой конструкции механизма зажима также обеспечивается сохранение зажима патрона при рабочих перемещениях шпиндельной бабки и при падении давления в воздушной сети, так как в зажатом положении правые концы рычажков 48 находятся внутри цилиндрического отверстия шкива 17, а раэжим цанги может произойти только при принудительном сдвиге муфты 47 влево, освобождающем рычажки 48. В случае несрабатывания механизма зажима (отсутствие давления воздуха) перемещение шпиндельной бабки невозможно, так как при этом правые концы рычажков 48 расходятся в стороны и Упираются в торец шкива 17, препятствуя ее движению вправо.352711 Фи ктор Е.Месронова Техред А,Бабинец Корректор И. Ватрушкина ное одР ак 4/ л ППП "Патен Ужгород, ул. Проектна 6690/4ВНИИПИ Государстпо делам иэоб3035, Москва, ЖТираж 1106енного комитета Сетений и открытий5, Раушская наб.,