револьверная головка

Формула изобретения

Револьверная головка, содержащая связанные между собой зубчатым зацеплением основание и резцедержатель, установленный с возможностью вращения и вертикального осевого перемещения, связанный с резцедержателем стакан, установленный с возможностью вращения вокруг неподвижной оси, неподвижный корпус с установленным в нем приводом, на валу которого закреплена промежуточная зубчатая пара, механизм поворота и вертикального осевого перемещения резцедержателя, неподвижный фланец с закрепленными на нем переключателями командоаппарата, взаимодействующими с магнитом, и механизм периодического стопорения резцедержателя, отличающаяся тем, что неподвижный корпус установлен над резцедержателем, а привод расположен с внешней стороны неподвижного корпуса, при этом ось привода расположена перпендикулярно неподвижной оси револьверной головки, механизм поворота и вертикального осевого перемещения резцедержателя выполнен в виде червячной передачи, червячное колесо которой установлено на втулке, жестко закрепленной на стакане, выполненном, по меньшей мере, с двумя байонетными пазами, расположенными симметрично относительно друг друга и взаимодействующими с соответствующими им пальцами, жестко закрепленными в резцедержателе, при этом магнит установлен на втулке, механизм периодического стопорения резцедержателя выполнен в виде закрепленного с внешней стороны основания подпружиненного фиксатора, взаимодействующего с закрепленными на резцедержателе стопорными планками, количество которых соответствует количеству переключателей командоаппарата, а переключатели командоаппарата установлены с возможностью регулировки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в металлорежущих станках, преимущественно токарной группы с ЧПУ с автоматической сменой инструмента.

Известна револьверная головка, содержащая корпус, втулку, установленную в корпусе с возможностью вращения, на которой закреплено червячное колесо червячной передачи, винт которой кинематически связан с приводом вращения, вал с инструментальным диском-планшайбой, установленный во втулке с возможностью вращения и осевого перемещения, снабженный двумя торцевыми кулачковыми полумуфтами, взаимодействующими с ответными торцевыми кулачковыми полумуфтами, закрепленными на торцах втулки, при этом кулачки пары взаимодействующих торцовых кулачковых полумуфт, размещенных со стороны инструментального диска планшайбы и с противоположной стороны втулки, выполнены с цилиндрической рабочей поверхностью, обеспечивающей возможность осевого перемещения инструментального диска планшайбы в направлении от корпуса и к корпусу соответственно, кроме того, торцовые кулачковые полумуфты, размещенные с противоположной стороны втулки, имеют зубчатые выступы, обеспечивающие поворот инструментального диска планшайбы (см. свидетельство РФ №28996, МПК⁷ В23В 29/32, опубл. 27.04. 2003).

Недостатком известного технического решения является трудоемкость его изготовления, а также невозможность использования в вертикальном исполнении.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является автоматическая револьверная головка, содержащая установленный в основании неподвижный корпус с жестко закрепленной на нем осью, установленный на оси с возможностью вращения резцедержатель, установленный в неподвижном корпусе привод с механизмом поворота и зажима резцедержателя в виде планетарного редуктора с двумя выходными зубчатыми колесами, одно из которых закреплено на резцедержателе, а другое связано при помощи резьбы с винтом, закрепленным на оси, механизм окончательной фиксации резцедержателя на корпусе в виде установленных на них с возможностью зацепления плоских зубчатых колес и механизм предварительной фиксации и периодического стопорения резцедержателя, включающий закрепленный на резцедержателе стакан с пазами, взаимодействующими с выступами двух пар собачек, и закрепленный на оси фланец, на котором установлена пара тормозных рычагов с опорными участками конических поверхностей, предназначенными для взаимодействия с внутренней конической поверхностью стакана (см. а.с. №1151365, МПК⁴ В23В 29/32, опубл. 23.04.1985).

Недостатками известного технического решения являются сложность конструкции, недостаточная надежность в работе, а также неудобство в обслуживании и регулировке.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является упрощение конструкции, повышение надежности в работе, а также обеспечение удобства при обслуживании и регулировке.

Для решения поставленной задачи в револьверной головке, содержащей связанные между собой зубчатым зацеплением основание и резцедержатель, установленный с возможностью вращения и вертикального осевого перемещения, связанный с резцедержателем стакан, установленный с возможностью вращения вокруг неподвижной оси, неподвижный корпус с установленным в нем приводом, на валу которого закреплена промежуточная зубчатая пара, механизм поворота и вертикального осевого перемещения резцедержателя, неподвижный фланец с закрепленными на нем переключателями командоаппарата, взаимодействующими с магнитом, механизм периодического стопорения резцедержателя, неподвижный корпус установлен над резцедержателем, а привод расположен с внешней стороны неподвижного корпуса, при этом ось привода расположена перпендикулярно неподвижной оси револьверной головки, механизм поворота и вертикального осевого перемещения резцедержателя выполнен в виде червячной передачи, червячное колесо которой установлено на втулке, жестко закрепленной на стакане, выполненном, по меньшей мере, с двумя байонетными пазами, расположенными симметрично относительно друг друга и взаимодействующими с соответствующими им пальцами, жестко закрепленными в резцедержателе, при этом магнит установлен на втулке, кроме того, механизм периодического стопорения резцедержателя выполнен в виде закрепленного с внешней стороны основания подпружиненного фиксатора, взаимодействующего с закрепленными на резцедержателе стопорными планками, количество которых соответствует количеству переключателей командоаппарата, а переключатели командоаппарата установлены с возможностью регулировки.

Отличительные признаки, заключающиеся в том, что неподвижный корпус установлен над резцедержателем, а привод расположен с внешней стороны неподвижного корпуса, при этом ось привода расположена перпендикулярно неподвижной оси револьверной головки, позволяют обеспечить удобство при обслуживании и регулировке.

Выполнение механизма поворота и вертикального осевого перемещения резцедержателя в виде червячной передачи, червячное колесо которой установлено на втулке, жестко закрепленной на стакане, выполненном, по меньшей мере, с двумя байонетными пазами, расположенными симметрично относительно друг друга и взаимодействующими с соответствующими им пальцами, жестко закрепленными в резцедержателе, позволило упростить конструкцию указанного механизма и повысить его надежность за счет того, что сократилось количество взаимодействующих деталей.

Выполнение механизма периодического стопорения резцедержателя в виде закрепленного с внешней стороны основания подпружиненного фиксатора, взаимодействующего с закрепленными на резцедержателе стопорными планками, количество которых соответствует количеству переключателей командоаппарата, позволило снизить сложность и сократить время проведения ремонтных работ при замене вышедшего из строя фиксатора.

Установка переключателей командоаппарата с возможностью регулировки позволяет более точно установить момент срабатывания переключателей и обеспечить оптимальное время цикла смены инструмента.

В совокупности указанные признаки позволили в целом упростить конструкцию револьверной головки, повысить надежность работы, а также обеспечить удобство при обслуживании и регулировке.

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемое техническое решение имеет признаки, которые отсутствуют в аналогах, а их использование в заявляемой совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:

на фиг.1 изображена револьверная головка, вид сверху;

на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1;

на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1;

на фиг.4 - вид Г на фиг.2 (деталь поз.22 не показана);

на фиг.5 - сечение В-В на фиг.2.

Револьверная головка содержит основание 1 и резцедержатель 2, связанные между собой зубчатым зацеплением 3. На основании 1 жестко закреплена ось 4.

В отверстии резцедержателя 2 установлен стакан 5, в котором выполнены два байонетных паза, расположенных симметрично относительно друг друга и взаимодействующих с соответствующими им пальцами 6, жестко закрепленными в резцедержателе 2 и обеспечивающими осевое вертикальное перемещение и вращение резцедержателя 2 относительно оси 4. На стакане 5 посредством винтов закреплена втулка 7.

Основание 1 имеет выступ, в котором размещен механизм периодического стопорения резцедержателя, выполненный в виде подпружиненного пружиной 8 фиксатора 9, взаимодействующего со стопорными планками 10, закрепленными на резцедержателе 2. Стопорные планки 10 имеют паз, одна сторона которого имеет прямой угол, а другая выполнена со скосом 45°.

Осевая и радиальная фиксация втулки 6 обеспечивается роликовыми радиально-упорными подшипниками 11, которые установлены в неподвижном корпусе 12, закрепленном над резцедержателем 2.

С внешней стороны неподвижного корпуса 12 закреплен электродвигатель 13, ось которого расположена перпендикулярно оси 4. Электродвигатель 13 через промежуточную зубчатую пару 14 связан с червячной передачей 15, червячное колесо которой установлено на втулке 7.

Червячная передача 15 совместно с байонетными пазами стакана 5 и пальцами 6 резцедержателя 2 образуют механизм поворота и вертикального осевого перемещения резцедержателя 2.

В верхней части втулки 7 закреплено кольцо 16 с установленным на нем магнитом 17, который взаимодействует с герконовыми переключателями 18 командоаппарата, закрепленными на кольце 19, которое посредством винтов 20, входящих в выполненные на кольце 19 пазы, закреплено на неподвижном фланце 21. Наличие пазов на кольце 19 позволяет регулировать положение кольца 19 с герконовыми переключателями 18 относительно фланца 21. Фланец 21 соединен посредством винтов с неподвижным корпусом 12. Количество герконовых переключателей 18 соответствует количеству стопорных планок 10. Фланец 21 закрыт крышкой 22.

Револьверная головка работает следующим образом.

По команде от управляющей программы или с пульта управления включается электродвигатель 13. Вращающий момент от вала электродвигателя 13 через промежуточную зубчатую пару 14, червячную передачу 15, втулку 7 и стакан 5 передается резцедержателю 2. Так как в начале цикла смены инструмента резцедержатель 2 лишен возможности поворота из-за зубчатого зацепления 3 с основанием 1, то в связи с воздействием каждого байонетного паза стакана 5 на соответствующий ему палец 6 резцедержатель 2 начинает движение вверх. Угол подъема и величина байонетного паза рассчитаны так, что в момент, когда палец 6 доходит до конца паза, происходит расцепление резцедержателя 2 с основанием 1, в результате чего резцедержатель 2 получает возможность поворота вместе со стаканом 5 относительно оси 4. При вращении резцедержателя 2 по часовой стрелке фиксатор 9, попав в паз планки, отжимается под воздействием скошенного угла планки, не препятствуя вращению резцедержателя 2. При повороте магнит 17, проходя мимо герконовых переключателей 18 командоаппарата, вызывает их срабатывание. При срабатывании герконового переключателя 18, номер которого совпадает с номером заданной позиции, вращение электродвигателя 13 прекращается. Далее включается обратное вращение электродвигателя 13. Вращающий момент от вала электродвигателя 13 через зубчатую пару 14, червячную передачу 15, втулку 7 и стакан 5 передается резцедержателю 2. При вращении резцедержателя 2 против часовой стрелки фиксатор 9, попав в паз планки, упирается в сторону планки, выполненную под прямым углом, фиксируя тем самым положение резцедержателя 2 в нужной позиции, при этом вращение резцедержателя 2 прекращается и он начинает прямолинейно двигаться к основанию 1 до соприкосновения зубьев основания 1 и резцедержателя 2. При зацеплении зубьев и создании необходимого натяга в зубчатом зацеплении (т.е. создании прижимного усилия резцедержателя 2 к основанию 1) электродвигатель 13 выключается. Происходит обработка детали на заданной позиции. Затем цикл повторяется.

Необходимый натяг в зубчатом зацеплении резцедержателя 2 и основания 1, а следовательно, усилие прижима резцедержателя 2 к основанию 1 создается моментом на валу электродвигателя 13 и определяется реле тока, установленным в силовой цепи питания электродвигателя 13.

Регулировку момента срабатывания переключателя 18 осуществляют следующим образом. Снимают крышку 22, ослабляют винты 20 и посредством пазов поворачивают кольцо 19 относительно фланца 21 на необходимую величину и затягивают винты 20.

Заявляемое техническое решение обеспечивает упрощение конструкции, повышение надежности в работе, а также удобство при обслуживании и регулировке.

Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.