Шпиндельная бабка к металлообрабатывающему станку — SU 1495019 (original) (raw)
,ЯО 149501 1)4 В 2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К МЕТАНЛООБ 54) ШПИНДЕЛЬНАЯ НАВКАЬАТЫВАЮЩЕМУ СТАНКУ юл, В 27 конструкто чных и радистанкоовано ит ое ою поль баты ьноающегоре генияково, В.И.Эльцин ль изо аботк 1 за сче ии. На 3 ус 88. 8)видетельстя23 С 3/00,стру орпу На к СС 974ру овых направляющих ановлена планшайба 5 овых 9 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР М А ВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ,57) Изобретение относстроению и может бытьри создании металлообоборудования с ЧПУ, Цеповышение точности обрповышения жесткости ко3 14950 19 направлякщнх ппаншайбы 5 эксцентрично внутри нее размещена планшайба 7Круговые направляющие планшайбы 5 для взаимодействия с направляющими корпуса 3 и планшайбы 7 выполнены на противоположных торцах. Механизм поворота планшайбы 7 размещен внутри1 ппаншайбы 5. Эксцентрично в планшайбе 7 установлен шпиндель 8. Эксцент О риситет установки шпиндЕля равен эксцентриситету установки планшайбы 7 относительно планшайбы 5, Приводы вращения шпинделя 8 и поворота планшайбы 7 размещены на корпусе бабкиза пределами планшайб 5 и 7. Шпиндель 8 связан с приводом его вращения через кинематическую цепь, включающую полый двухвенцовый,зубчатыйблок 11, смонтированный в отверстиибольшой планшайбы, расположенныйконцентрично ее оси, Приводной валмеханизма поворота 21 планшайбы 7размещен внутри полого двухвенцовогоблока 13,з.п. ф-лы, 2 ил, Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при создании металлообрабатывающе го об оруд о в ания с ЧПУ .Цель изобретения - повышение точности обработки эа счет повышения жесткости конструкции при использовании бабки на станках с ЧПУ. 25На фиг.представлен станок, на который устанавливается предлагаемая шпиндельная бабка, представленная в разрезе; на фиг,2 - схема установки шпинделя в заданное координатное по ложение,Шпиндельная бабка предназначена для установки на станине 1 станка с возможностью перемещения по направ- ляющим 2. В корпусе 3 шпиндельной бабки на круговых направляющих 4 смонтирована ппаншайба 5 с горизонтальной осью поворота, На торце ппаншайбы 5 выполнены ответные круговые направляющие для взаимодействия с направлякицими 4, На другом торце план- шайбы 5 выполнены круговые направляющие 6 для круговых направляющих, выполненных. на торце другой планшайбы 7. Ось поворота планшаибы 7 парал"- 45 лельна оси поворота ппаншайбы 5, Круговые направляющие 4 и 6 выполнены на комбинированных ролико-игольчатых подшипниках, способных воспринимать радиальные и осевые нагрузки, а гакже 50 значительно опрокидываацие моменты.Шпиндель 8 смонтирован в планшайбе 7 со смещением г относительно оси последней, равным расстоянию между осями планшайб 5 и 7. 55Привод вращения шпинделя включает коробку 9 скоростей с приводом (дви" гатель не показан), смонгированную на корпусе 3 шпиндельной бабкиВыходкой вал коробки скоростей посредством шестерни 10 зацепляется с полым двухвенцовым зубчатым блоком 11,смонтированным в планшайбе 5 концентрично ее оси. Цепь главного двнжения включает также зубчатое колесо 12, закрепленное на валу 13, смонтированном в планшайбе 5 соосно сппаншайбой 7, вал 14 и зубчатые колеса 15 и 16, смонтированные в планшайбе 5. Валы 13 и 14 связаны между со"бой зубчатой муфтой 17. Перемещение шпиндел ьной б аб ки по направлякщим 2 осуществляется от регулируемого двигателя, смонтированного на станине 1, через шариковинтовую передачу (не показаны). Поворот планшайб 5 и 7 осуществляется от регулируемых двигателей 18 и 19, смонтированных соответственно на корпусе 3 бабки и на коробке 9 скоростей, через двухпроточные редукгоры 20 и 21 с принудительной выборкой зазоров, смонтированные соответственно на корпусе бабки и в планшайбе 5. При этом двигатель 9 установлен соосно с ппаншайбой 5, приводной вал редуктора 21, входящего в механизм поворота планшайбы 7, пропущен сквозь блок 11.Управление вращением шпинделя, перемещениями шпиндельной бабки и поворотом планшайб 5 и 7 осуществпяется устройством 1 ПУ станка (не показано), Отсчет линейных перемещений шпиндельной бабки и угловых перемещений планшайб осуществляется с помощью круговых датчиков (например, фотоэлектрических), смонтированных на соответствукщих узлах (не показаны) .5 14Положение шпинделя относительно .прямоугольной системы координат сначалом на оси поворота большой1пл аншайбы ( в плоскостипер пендикулярной оси шпинделя) определяетсяугловыми положениями большой 5 и малой 7 планшайб, (фиг.2). На фиг,2обозначено: О - начало прямоугольной системы координат ХОХ совпадающее с осью поворота большой планшайбы; А -ось поворота малой планФшайбы; В - ось вращения шпинделяМ - некоторая точка в системе координат ХОХ с координатами Х и Уг - расстояние между осями малойпланшайбы и шпинделя, численно равноерасстоянию между осями большой и малой плаышайб; с(- угол, определяющийугловое положение большой планшайбыотносительно корпуса шпиндельной бабки образован вертикальной плоскостьюпроходящей через ось поворота большой планшайбы и плоскостью, проходящей через оси поворота большой и малойй пл анш ай 6; р - у гол, опр еделя нацийугловое положение малой планшайбы относительно большой планшайбы (образован плоскостью, проходящей черезоси большой и малой планшайб и плоскостью, проходящей через ось повсрота малой планшайбы и ось вращенияшпинделя),Индекс соответствует положениям большой и малой планшайб приИ=О и ф=О индекс "2" - положениямпланшайб, обеспечивающим установкушпннделя в точку М,Равенство между собой расстояниймежду осями планшайб и между осяммалой планшайбы и шпинделя обеспечивает воэможность координатной установки шпинделя (путем поворотов планшайб) в любое заданное положениев пределах эоны, ограниченной окружностью радиусом В=2 г с центром наоси поворота большой ппаншайбы. Иначеговоря, поворотом планшайб в определенные угловые положения обеспечивается установка шпинделя в любую точку, координаты Х и Х которой удовлет"воряют условию 6 95019ми Х , Х в прямоугольной системе1координаг ХОХ, устанавливают на сганке, при этом базированием детали вприспособлении 23 обеспечивается совмещение начала координат детапи сосью поворота планшайбы 5. Х + Х й 2 г. Работу осуществляют следующим об"разом.Деталь 22, в которой необходимообработать определенное количествоотверстий (не показаны) с координатаОбработку отверстий в детали 22производят по программе, предварительно введенной в устройство ЧПУстанка, Перед обработкой каждого отверстия система ЧПУ обеспечивает установку шпинделя 8 в плоскости, перпендйкулярной его оси, в заданноеположение относительно начала координат детали (совпадающего с осьювращения планшайбы 6) путем установки большой 5 и малой 7 планшайб в определенные угловые положения соответствующие значениям углов с иСогласованным управлением поворота обеих планшайб могут быть обеспечены рабочие перемещения шпинделя в 25 плоскости, перпендикулярно его оси(например, для фрезерования), Приэтом заданные траектории и скоростьперемещения (скорость рабочей подачи)обеспечиваются изменением скоростей З 0 поворотов планшайб по определенномузакону,Станок может быть оснащен устройствами автоматической смены инструмента и обрабатываемых деталейчто позволяет использовать его вгибком автоматизированном производстве.Основные технические преимуществапредлагаемого станка по сравнению с 40 известным следующие.Уменьшение нагрузок и соответственно деформаций в направляющих рабочих органов, осуществляющих перемещения в плоскости, перпендикулярной 45 оси инструмента; от сил резанияблагодаря приближению этих направляющих к зоне контакта инструмента идетали в процессе обработки; от силвеса - благодаря снижению массы система большая планшайба - малая планшайба - шпиндель по сравнению с массой системы салазки-стойка-шпиндельная б аб ка про тоти па.Уменьшение колебаний нагрузок в 5 направлякхцих рабочих органов: от силрезания (в прототипе укаэанные колебания обусловлены изменением расстояния от оси шпинделя до напр авля кщихстанины (ось Х) при изменении положе 149501910 20 25 30 ния шпиндельной бабки по высоте (осьУ); от сил веса (в прототипе указан-,ные колебания обусловлены изменениемположения центра тяжести системы салазки-стойка-шпиндельная бабка относительно направляющих станины(ось Х) при перемещении стойки с бабкой по салазкам (ось 2).Стабилизация жесткости станка поуглу поворота шпинделя благодаря расфположению направляющих рабочих органов, осуществляющих перемещения вплоскости, перпендикулярной оси инструмента, вокруг шпинделя,Повышение жесткости станины, несущей шпиндельную бабку, по сравнению с жесткостью системы станинасалазки эа счет увеличения высотыстанины. формула изобретения 1, Шпиндельная бабка к металлообрабатывающему станку, включающая установленный в корпусе шпиндель, устройство для регулирования положения шпинделя в плоскости, перпендикулярной оси последнего, выполненное в виде эксцентрично размещенных одна в другой частей, одна из которых установлена в корпусе, а другая несет эксцентрично расположенный в ней шпиндель, при этом величина эксцентриситета расположения частей равнавеличине зксцентриситета расположения шпинделя, и части снабжены механизмами их поворота с приводами,отличающая с я тем, что, сцелью повышения точности обработкиза счет повышения жесткости конструкции при использовании ее на станках с ЧПУ, поворотные части выполнены в виде планшвйб с круговыми направляющими, при этом круговые направляющие планшаибы, размещенной вкорпусе, выполнены на прогивоположных торцах и предназначены одни длявэаимодействия с направляющими второй планшайбы, а другие - с выполненными в корпусе круговыми направлякгОщими, механизм поворота второй планшайбы размещен внутри первой планшайбы, а приводы врашения шпинделяи поворота второй планшайбы установлены на корпусе бабки за планшайбами е2, Бабкапо и,1, о тл и ч ающ а я с я тем, что кинематическаяцепь, соединяющая шпиндель с приводомснабжена полым двухвенцовым блоком,размещенным в первой планшайбе концентрично ее оси а входной вал механизма поворота второй планшайбырасположен внутри вышеуказанногоблока,