Шпиндельная бабка многооперационного станка

(22) Заявлено 23. 0179 (21) 2717512/25-08 (51) Я, (д с присоединением заявки РЙ -В 23 В 47/00 3 Ъаударстеенный кюмнтет(53) УЙК 621952р(088.8) ао делам нзюбретеннй н открытнйИзобретение относится к областистанкостроения, в частности к много.операционным металлорежущим станкамс автоматической сменой инструментаи предназначается для использованияпри обработке отверстий с фасоннымпрофилем.еИзвестны шпиндельные головки,снабженные соответствующими реэьбовыми головками, несущими расточныеи подреэные резцы. В шпиндельной головке предусмотрено устройство длярадиального перемещения резцов вовращающейся резцовой головке, выполненное в виде центральной тяги, связанной со штоком резцовой головкипри помощи реэьбового или штифтовогонеразъемных соединений, а с приводомподачи посредством сдвоенных шарикоподшипников 1 ,Шарикоподшипники, вращаясь со скоростью вращения шпинделя, должныиметь высокую осевую жесткость и долговечность, обеспечивая безлюфтовое перемещение тяги, но так как в устройстве не предусмотрена автоматическая .компенсация износа сдвоенных шарикоподшипников, это приводит к потере точности перемещения резцов.Кроме того, устройство не имеетмеханизированного зажима головки, чтЬне позволяет применять его в станкахс автоматической сменой инструмента, 10работающих от программного управления.Наиболее близким к изобретению иэизвестных является механизм фиксацииинструментальной оправки с радиальным суппортом в шпинделе станка, в 5котором содержится механизм закрепления инструментальной оправки вшпинделе, а также механизм радиальной подачи инструмента, включающий 20связанную с дополнительным приводомштангу. Наружный корпус инструментальной оправки закреплен в поломшпинделе, а подвижной в осевом направлении шток своим хвостовико д"Целью изобретения является повышение точности, долговечности и надежности работы устройства.Эта цель достигается тем, цто шпиндельная бабка снабжена толкателем, установленным внутри штанги, которая выполнена полой с возможностью возвратно-поступательного перемещения, Толкатель выполнен подпружиненным относительно штанги и соединен с ней посредством шпоночного соединения, Толкатель взаимодействует с хвостовиком штока, который установлен в инструментальной оправке.На фиг.1 изображена шпиндельная бабка, продольный разрез; на фиг.24 В узелфиг,1; на фиг,3 - разрез А-А на фиг.1.В корпусе шпиндельной бабки 1 установлен шпиндель 2 с приводом глав- . ного движения 3, В корпусе шпинделя 45 2 крепится инструментальная оправка 4, на хвостовике которой выполнен наружный зубчатый венец. Внутри оправ. ки встроены радиальный суппорт 5 со штоком 6, на одном конце которого выполнен наружный зубчатый венец, а другой конец выполнен в виде клина, который взаимодействует с подвижными элементами радиального суппорта 5. Внутри шпинделя 2 встроена тяга 7 55 один конец которой выполнен в виде внутреннего зубчатого венца, взаимо,действующего с наружным зубчатым 5 О креплен в расточном шпинделе, установленном внутри полого шпинделя, имеющем осевое перемещение, и тем самым выполняющим роль управляющей штанги, 5Такая конструкция позволяет автоматизировать крепление инструментальной оправки в шпинделе и использовать устройство в станках с программным управлением с зажимом и отжимом 1 о инструмента и с автоматической сменой инструмента 12 .Недостатком устройства является то, цто в механизме много переходных базовых элементов, что делает меха низм сложным и снижает надежность работы, 1(роме того, корпус инструментальной оправки базируют при соотношении небольшой длины конуса к большому диаметру, что снижает жесткость установки и точность базирования, а увеличение длины посадочного конуса увеличивает габариты устрой"ства. венцом инструментальной оправки 4, адругой конец кинематически связан спри водом 8.В корпусе шпинделя 2 закрепленнаправляющий штырь 9, взаимодействующий с фигурным пазом тяги 7, Внутритяги 7 на скользящей шпонке 10встроена штанга 11, на одном концекоторой выполнен внутренний зубчатыйвенец, взаимодействующий с наружнымзубчатым венцом хвостовика штока б,а другой конец связан через упорныйшарикоподшипник 12 с поршнем 13 гидроцилиндра 14, закрепленного на каретке 15, установленной на направляющих 16 с возможностью осевого перемещения от привода 17. Внутри штанги11 установлен толкатель 18, которыйодним концом через жестко закрепленные на нем сухари 19, втулку 20 ишарикоподшипники 21 и 22 жестко связан в.осевом направлении с кареткой15, а другим концом контактирует сторцом штока Ь, штанга 11 подпружинена в осевом направлении относительно толкателя 18 пружиной 23.Устройство работает следующимобразом,В отжатом положении" перед установкой плансуппортной оправки 4 вкорпусе шпинделя 2 каретка 15 с толкателем 18 и приводом 17 установленыв крайнее нижнее положение, Давлениев гидроцилиндре 14 отсутствует, аштанга 11 и поршень 13 под действиемпружины 23 смещены в крайнее нижнееположение, Тяга 7 с приводом 8 такжеустановлены в крайнее нижнее положение. При установке оправки 4 в шпиндель 2 зубья зубчатых венцов на хвостовике оправки 4 и на хвостовикештока б входят во впадины соответствующих им внутренних зубчатых венцовтяги 7 и штанги 11, а между взаимодействующими торцами зубчатых венцовобразованы зазоры.При закреплении плансуппорнойоправки 4 в шпинделе 2 тяга 7 отпривода 8 перемещается вдоль осишпинделя 2, при этом направляющийштырь 9 скользит по фи гурному пазутяги 7, поворачивая ее вокруг своейоси на угол30 , и торцы зубьеввнутреннего зубчатого венца тяги 7становятся против торцов наружногозубчатого венца хвостовика оправки.Одновременно поворачивается вокругсвоей оси штанга 11, связанная с тягой 7 шпонкой 10, и торцы зубьевФормула изобретения 1, Бромберг Б,И. и др, Алмаэнорасточные станки. И., "Иашиностроение", 1965. с.54-55, 82-83 фиг.21, 38.2. Авторское свидетельство СССР 1 ь 348301, кл. В 23 В 47/00, 1971 (прототип). 5 9332 внутреннего венца штанги 11 становятся против торцов зубьев наружного зубчатого венца штока 6. После разворота направляющий штырь 9 попадает в прямолинейный участок фигурного паза тяги 7 и при дальнейшем осевом перемещении тяги 7 происходит затяжка оправки 4 шпинделем 2, т,е, выбираются люфты в соединениях зубчатых венцов и подшипниках, Подает О ся давление в гидроцилиндр 14, и поршень 13 через упорный шарикоподшипник 12 смещает штангу 11, торцы зубьев внутреннего зубчатого венца ,которой, соприкасаясь с торцами 15 зубьев наружного зубчатого венца штока 6, подтягивают последний до соприкосновения его торцом с толкателем 18, связанным жестко в осевом направлении с кареткой 15, и полнос тью выбираются люфты в соединении зубчатых венцов. Привод 17 перемещает каретку 15 и через жестко закрепленный на ней толкатель 18 режу. щий инструмент, получая радиальное г 5 .перемещение, устанавливается в исходное рабочее положение.Включается привод рабочего движения 3 и в зависимости от заданной программы обработки от привода 17 в процессе обработки режущий инструмент получает то или иное перемещение, По окончании обработки приводом 17 каретка 16 возвращается в исходное, крайнее нижнее положение, давление в гидро 35 цилиндре снимается, и штанга 11 возвращается в крайнее нижнее положение образуя зазор между торцовыми поверхностями зубчатых венцов штанги 11 и штока 6. Приводом 8 дается осевое перемещение тяге 7 между торцовыми ф поверхностями зубчатых венцов инструментальной оправки 4 и тяги 7 образуется зазор, направляющий штырь 9 попадает в Фигурный паз тяги 7, поворачивая ее в исходное положение. Юпон- ф 5 кой 10 штанга 11 поворачивается в исходное положение. Зубья оправки и зубья штока оправки встают против впадин соответствующих им зубьев тяги 7 и штанги 11, и подается ко- Ю манда на смену инструментальной оправки. 90 6Предлагаемое устройство позволяет повысить точность обработки отверстий со сложным профилем за счет повышения жесткости устройства достигаемого путем выборки люфтов в стыках торцовых поверхностей зубчатых венцов и в упорных шарикоподшипниках. Это позволило создать предварительное силовое нагружение элементов управления и уменьшить в несколько раз упругие деформации в стыках во время обработки,Кроме того, устройство выполнено. в основном из деталей простой конфигурации, не требующих особо точного изготовления и передающих только статические осевые нагрузки, что повышает надежность и увеличивает долговечность работы. Шпиндельная бабка многооперационного станка, содержащая механизм закрепления инструментальной оправки в шпинделе и механизм радиальной подачи инструмента, включающий штангу, установленную с возможностью осевого перемещения и взаимодействующую с хвостовиком штока, связанного с радиальным суппортом, о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности, долговечности и надежности ее в работе, шпиндельная бабка снабжена толкателем, установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения внутри штанги, которая выполнена полой, и взаимодействующим с хвостовиком штока, причем толкатель подпружинен относительно штанги и соединен с ней посредством шпоночного соединения,/ Источники информации,принятые во внимание при экспертизе933290 Составитель Г. НикогосовТехред Л. Дч рректор А Йзятко актор Л.Утехи Зака Подписномитета СССР 020/15 Тираж 1153 8 НИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, открытиишская наб., д,ч/ лиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная,