RU125107U1 - REVOLVING HEAD WITH ADDITIONAL ROTATION OF THE CUTTING TOOL - Google Patents

Abstract

Предлагаемая конструкция револьверной головки предназначена для использования на металлорежущих станках с ЧПУ преимущественно токарной группы с целью значительного расширения их технологических возможностей.The proposed design of the turret head is intended for use on metal-cutting machines with CNC mainly turning group in order to significantly expand their technological capabilities.

Сущность полезной модели состоит в том, что револьверная головка с поворотным инструментальным диском снабжена приводом дополнительного вращения осевого режущего инструмента от отдельного электродвигателя с регулируемым числом оборотов, установленного на внешней части корпуса револьверной головки с закрепленным на его выходном валу зубчатым колесом, входящим в зацепление с зубчатым колесом, установленным на хвостовой части цанговой оправки, при этом цанговая оправка выполнена универсальной и предназначена для закрепления режущего инструмента, работающего при подаче револьверной головки, как в осевом, так и в радиальном направлении.The essence of the utility model is that the revolving head with a rotary tool disk is driven by an additional rotation of the axial cutting tool from a separate electric motor with an adjustable speed, mounted on the outer part of the body of the revolving head with a gear wheel attached to its output shaft that meshes with the gear wheel mounted on the tail part of the collet mandrel, while the collet mandrel is made universal and is designed to secure the cutting instrument operating at feed turret, both axially and radially.

Кроме того отличия состоят еще в том, что зубчатые колеса, используемые для различных видов инструментов, выполнены либо одинакового, либо разного размера, а габаритные размеры, в том числе по их делительным диаметрам определяются прочностными характеристиками зубьев, а инструментальный диск выполнен с возможностью медленного поворота при одновременном вращении зубчатого колеса на выходном валу электродвигателя с числом оборотов равным 50-60 об/мин для безударного зацепления зубчатых колес, при этом универсальная цанговая оправка выполнена с возможностью установки в ней трехступенчатого валика и конических зубчатых колес, для передачи вращения на режущий инструмент, работающий при радиальном его расположении. In addition, the differences are that the gears used for different types of tools are made either the same or different sizes, and overall dimensions, including their pitch diameters, are determined by the strength characteristics of the teeth, and the tool disk is made with the possibility of slow rotation with simultaneous rotation of the gear wheel on the output shaft of the electric motor with a speed of 50-60 rpm for unaccented gearing of gear wheels, with the universal collet mandrel performed Nenea with the possibility of installing a three-stage roller and bevel gears in it, for transmitting rotation to a cutting tool operating at its radial location.

Description

Предлагаемая конструкция револьверной головки предназначена для использования на металлорежущих станках с ЧПУ преимущественно токарной группы с целью значительного расширения их технологических возможностей.The proposed design of the turret head is intended for use on metal-cutting machines with CNC mainly turning group in order to significantly expand their technological capabilities.

Из уровня техники известны конструкции револьверных головок с приводом вращения осевого инструмента и на которые были получены авторские свидетельства СССР на изобретения, опубликованные в период с 1979 по 1989 годы и патенты за рубежом до 2012 г., при этом все они имеют муфты или полумуфты для включения вращения осевых инструментов.The prior art designs revolving heads with axial tool rotation and which were obtained USSR author's certificates for inventions published from 1979 to 1989 and patents abroad until 2012, all of which have couplings or coupling halves for switching rotation of axial tools.

Как правило, револьверные головки с дополнительным приводом вращения инструмента имеют два двигателя, один из которых обеспечивает поворот револьверной головки на нужный угол, а второй двигатель предназначен для осуществления дополнительного вращения инструмента при использовании сложной кинематики или карданного вала.Typically, turrets with an additional drive tool rotation have two engines, one of which provides for the rotation of the turret to the desired angle, and the second engine is designed to implement additional tool rotation when using complex kinematics or propeller shaft.

Недостатками таких конструкций револьверных головок является сложная кинематика и наличие специальных механизмов для включения вращения осевых режущих инструментов.The disadvantages of such designs turrets is complex kinematics and the presence of special mechanisms to enable the rotation of axial cutting tools.

Так, например в изобретении по авторскому свидетельству SU 1323245 А1, опубл. 15.07.87 г. имеется поворотная часть с инструментальными шпинделями, приводимыми во вращение от одного регулируемого электродвигателя через зубчатый блок и приводные колеса, передающие вращение на вал с полумуфтой, сцепляющейся с полумуфтами инструментальных шпинделей.So, for example, in the invention according to the author's certificate SU 1323245 A1, publ. 07/15/87, there is a rotating part with tool spindles driven in rotation from one adjustable electric motor through a gear block and drive wheels transmitting rotation to the shaft with the coupling half engaging with the coupling halves of the tool spindles.

Недостатками этого аналога является сложная кинематика с передачей вращения на осевые инструменты через зубчатые колеса и полумуфты приводного вала и вала шпинделя вращающегося инструмента.The disadvantages of this analogue are complex kinematics with the transfer of rotation to axial tools through gears and coupling halves of the drive shaft and the spindle shaft of a rotating tool.

Подобная система включения вращения инструментов имеет место и в конструкции револьверной головки по патенту RU 2077412 С1, опубл. 20.04.1997 г., принятому нами за прототип.A similar system of turning on the rotation of tools also occurs in the design of the turret according to the patent RU 2077412 C1, publ. 04/20/1997, adopted by us as a prototype.

Револьверная головка по этому патенту содержит корпус, установленную в нем поворотную часть с инструментальными шпинделями (планшайбу) и силовой цилиндр, шток которого, при осевом перемещении расфиксирует планшайбу с инструментами, поводком смещает зубчатый блок до входа его в зацепление с зубчатым колесом электродвигателя, обеспечивающего вращение поворотной планшайбы и, одновременно, смещает конечный вал, имеющего на окончании, обращенном к поворотной планшайбе, зубчатое колесо, входящее в зацепление с зубчатым колесом инструментальной оправки, выводя это зубчатое колесо из зацепления.The revolving head of this patent contains a body, a rotatable part installed in it with tool spindles (faceplate) and a power cylinder, the rod of which, when axially moving, unlocks the faceplate with tools, displaces the gear unit before it enters into gear with the toothed wheel of the rotational motor swivel faceplate and, at the same time, displaces the final shaft, which has an instrumental gear at the end facing the rotary faceplate, a gear wheel that meshes with the gear wheel The new frame, removing the gear from the gearing.

В рассматриваемом прототипе, используется один электродвигатель.In the considered prototype, one electric motor is used.

Использование гидроцилиндра усложняет конструкцию станка, вызывая необходимость дополнительно формировать систему гидрооборудования, включающую гидробак, точную управляющую аппаратуру, насос, металлические трубки или шланги высокого давления и т.д.The use of a hydraulic cylinder complicates the design of the machine, causing the need to additionally form a hydraulic equipment system, including a hydraulic tank, precise control equipment, a pump, metal pipes or high-pressure hoses, etc.

Кроме того, в рассматриваемой конструкции револьверной головки необходимо надежно решить вопрос о подводе масла от гидросистемы станка к револьверной головке, размещенной на суппорте, который имеет линейные перемещения по двум направлениям.In addition, in the considered design of the turret, it is necessary to reliably solve the problem of supplying oil from the hydraulic system of the machine to the turret head placed on the caliper, which has linear displacements in two directions.

Недостатками такой конструкции револьверной головки являются:The disadvantages of this design turret are:

- необходимость использования силового цилиндра, а, следовательно, и гидравлической системы в станке, используемого для расфиксации планшайбы с инструментами и последующего его поворота на нужный угол;- the need to use the power cylinder, and, consequently, the hydraulic system in the machine used to unlock the faceplate with the tools and its subsequent rotation to the desired angle;

- наличие конечного вала с зубчатым колесом, при осевом смещении которого от специального поводка, обеспечивается введение в зацепление зубчатого колеса вала с зубчатым колесом инструментальной оправки;- the presence of a final shaft with a gear wheel, at axial displacement of which from a special leash, the shaft of the gear wheel with the gear wheel of the tool holder is introduced into engagement;

- необходимость иметь подшипник в конструкции поводка с тем, чтобы конечный вал мог иметь вращение в отверстии неподвижного поводка;- the need to have a bearing in the design of the leash so that the end shaft can have rotation in the hole of the fixed leash;

- отсутствие гарантированного введения в зацепление зубьев зубчатого колеса конечного вала при осевом его перемещении с зубчатым колесом, закрепленном на хвостовой части оправки с инструментом из-за возможности торцевого соударения зубьев зубчатых колес;- the lack of a guaranteed introduction into the gearing of the teeth of the gear wheel of the final shaft when it is axially displaced with a gear wheel mounted on the tail part of the mandrel with the tool because of the possibility of face impact of the teeth of gear wheels;

- исключение муфт используемых для включения привода вращения инструментов.- elimination of couplings used to turn on the rotational drive of tools.

Задачей полезной модели является существенное упрощение кинематики привода вращения осевого инструмента с возможностью использования режимов резания, соответствующих различным видам инструментов, путем выноса механизма привода вращения инструментов из корпуса револьверной головки.The task of the utility model is a significant simplification of the kinematics of the axial tool drive rotation with the ability to use cutting conditions corresponding to different types of tools, by removing the tool rotation mechanism from the body of the turret.

Технический результат состоит в том, что осевые инструменты: типа сверл различных видов, зенкеров, метчиков, концевых фрез и т.д., при использовании на токарных станках в револьверных головках с дополнительным приводом их вращения обеспечивают возможность осуществления полной обработки отверстий и фрезерование плоскостей, пазов, а также сложных контуров, на торцевых и наружных поверхностях деталей типа дисков, фланцев и др.The technical result consists in the fact that axial tools: such as drills of various types, countersinks, taps, end mills, etc., when used on lathes in revolver heads with an additional drive for their rotation, provide the possibility of full machining of holes and milling of planes, grooves, as well as complex contours, on the end and outer surfaces of parts such as disks, flanges, etc.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых изображено:The proposed utility model is illustrated by drawings, which depict:

фиг.1 - револьверная головка с дополнительным вращением режущего осевого инструмента;figure 1 - turret with an additional rotation of the axial cutting tool;

фиг.2 - вид по стрелке А торцевой поверхности корпуса радиально расположенного осевого инструмента.figure 2 is a view along arrow A of the end surface of the body of a radially located axial tool.

В предлагаемой револьверной головке (Фиг.1) механизм поворота и фиксации инструментального шпинделя может быть любым из известных и применяемых в других револьверных головках без дополнительного привода вращения осевых инструментов, что позволяет выбрать наиболее дешевую и надежную конструкцию механизмов.In the proposed turret (Figure 1), the mechanism for rotating and fixing the tool spindle can be any of the known and used in other turrets without additional rotational drive axial tools, which allows choosing the cheapest and most reliable design of mechanisms.

Предлагаемая револьверная головка состоит из корпуса 1 с присоединенным к нему инструментальным диском 2 с размещенными в нем в цанговых оправках 3, 4 и 5, в которых закреплены радиальные 6 и осевые 7 инструменты, имеющие возможность вращения (а также не вращающиеся инструменты, не показанные на фиг.1), причем на оправках 3 и 4, смонтированы конические зубчатые колеса 8 и 9 привода вращения радиально установленного инструмента 6, а на хвостовых частях цанговых оправок 3 и 5 размещены цилиндрические зубчатые колеса 10, входящие в зацепление с зубчатым колесом 11, установленном на выходном валу электродвигателя 12, с регулируемым числом оборотов, который размещен на внешней стороне корпуса 1 револьверной головки.The proposed turret consists of a body 1 with an instrumental disk 2 attached to it and placed in it in collet mandrels 3, 4 and 5, in which are mounted radial 6 and axial 7 tools that can be rotated (as well as non-rotating tools not shown in figure 1), and on mandrels 3 and 4, mounted bevel gears 8 and 9 of the rotational drive of a radially mounted tool 6, and on the tail parts of the collet mandrels 3 and 5 are placed cylindrical gears 10, which are engaged with the toothed teeth wheel 11 mounted on the output shaft of motor 12, with variable speed, which is disposed on the outer side of the body 1 of the turret.

Для установки конического зубчатого колеса 8, используется наименьшая по диаметру шейка трехступенчатого валика 13, закрепляемого в цанговой оправке 3, с последующим монтажом промежуточного корпуса 14 и закреплением зубчатого колеса 8 на шейке трехступенчатого валика 13.To install the bevel gear 8, use the smallest diameter of the neck of a three-stage roller 13 fixed in a collet mandrel 3, followed by mounting the intermediate body 14 and fixing the gear wheel 8 on the neck of a three-stage roller 13.

Радиально расположенный осевой инструмент 6 закреплен в цанговой оправке 4, которая на хвостовой части имеет шейку с установленным на ней коническим зубчатым колесом 9, входящим в зацепление с коническим зубчатым колесом 8 при соединении корпуса 15 с радиальным инструментом 6 с промежуточным корпусом 14 и инструментальным диском 2, причем присоединение этих корпусов 14 и 15 к инструментальному диску 2 осуществляется болтами 16, показанными на фиг.2.A radially located axial tool 6 is fixed in a collet mandrel 4, which has a neck on the tail end with a bevel gear 9 mounted on it, which meshes with the bevel gear 8 when the body 15 is connected to the radial tool 6 with the intermediate body 14 and the tool disk 2 , moreover, the connection of these housings 14 and 15 to the tool disk 2 is carried out by bolts 16, shown in figure 2.

Работа предлагаемой револьверной головки с дополнительным вращением осевых инструментов 6 и 7 осуществляется следующим образом.The work of the proposed turret with an additional rotation of the axial tools 6 and 7 as follows.

По команде от системы ЧПУ станка осуществляется расфиксация инструментального диска 2 и его поворот с помощью механизма, размещенного в корпусе 1 револьверной головки на необходимый угол, зависящий от числа гнезд в инструментальном диске 2. Например, если инструментальный диск 2 имеет шесть гнезд, то угол его поворота будет равен 60°. При количестве гнезд равном 8, угол поворота будет составлять 45° и т.д.A command from the CNC machine tool unlocks the tool disk 2 and rotates it using a mechanism located in the body 1 of the turret to the required angle depending on the number of sockets in the tool disk 2. For example, if the tool disk 2 has six sockets, then its angle rotation will be equal to 60 °. With the number of nests equal to 8, the angle of rotation will be 45 °, etc.

В процессе перемещения инструментального диска 2, цанговая оправка 5 с установленным в ней осевым инструментом 7 и имеющая на концевой части зубчатое колесо 10, переместится на заданный угол, обеспечив введение в зацепление двух зубчатых колес 10 и 11.In the process of moving the tool disk 2, the collet mandrel 5 with the axial tool 7 installed in it and having a gear wheel 10 on the end part, will move to a predetermined angle, ensuring the engagement of two gear wheels 10 and 11.

После фиксации инструментального диска 2 в рабочем положении, по команде от системы ЧПУ станка включается заданное по программе вращение вала регулируемого электродвигателя 12 с числом оборотов, соответствующих намеченному технологическому переходу.After fixing the tool disk 2 in the working position, on command from the CNC system of the machine, the programmed rotation of the shaft of the adjustable electric motor 12 is turned on with the number of revolutions corresponding to the intended technological transition.

Использование предложенной полезной модели обеспечит снижение затрат на изготовление револьверной головки с дополнительным приводом вращения инструмента за счет упрощения кинематики передачи им вращения, с обеспечением оптимальных чисел оборотов для использованных осевых инструментов.The use of the proposed utility model will reduce the cost of manufacturing a turret with an additional drive tool rotation by simplifying the kinematics of the transfer of rotation, ensuring the optimum speed for the used axial tools.

Claims (3)

1. Револьверная головка с дополнительным вращением режущего инструмента, предназначенная для установки на токарном станке с ЧПУ и содержащая поворотный инструментальный диск, в котором размещены режущие инструменты, и привод дополнительного вращения режущих инструментов, отличающаяся тем, что она снабжена цанговыми отправками для установки режущих инструментов, при этом привод дополнительного вращения режущего инструмента выполнен в виде отдельного электродвигателя с регулируемым числом оборотов, установленного на внешней части корпуса с закрепленным на его выходном валу зубчатым колесом, на хвостовой части цанговых оправок установлено цилиндрическое зубчатое колесо, имеющее возможность входа в зацепление с зубчатым колесом, установленным на выходном валу упомянутого электродвигателя, при этом цанговые оправки выполнены с возможностью закрепления режущего инструмента, работающего при подаче револьверной головки как в осевом, так и в радиальном направлениях.1. A turret with an additional rotation of the cutting tool, designed to be mounted on a CNC lathe and containing a rotary tool disk in which the cutting tools are placed, and an additional rotation drive of the cutting tools, characterized in that it is equipped with collet shipments for mounting cutting tools, at the same time, the drive of additional rotation of the cutting tool is made as a separate electric motor with an adjustable speed, mounted on the outer part of with a gear wheel mounted on its output shaft, a cylindrical gear wheel is installed on the tail end of the collet mandrels, which has the ability to enter into engagement with the gear wheel mounted on the output shaft of said electric motor, while the collet mandrels are designed to fix the cutting tool that operates during feeding turret both in axial and radial directions. 2. Револьверная головка по п.1, отличающаяся тем, что инструментальный диск выполнен с возможностью медленного поворота при одновременном вращении зубчатого колеса на выходном валу электродвигателя с числом оборотов, равным 50-60 об/мин, для безударного зацепления зубчатых колес, до момента фиксации инструментального диска в рабочем положении с последующим включением от системы ЧПУ чисел оборотов, соответствующих виду осевого режущего инструмента.2. The turret according to claim 1, characterized in that the instrumental disk is made with the possibility of slow rotation while rotating the gear on the output shaft of the electric motor with a speed of 50-60 rpm for unaccented gearing of the gear wheels, until fixation tool disk in the working position with the subsequent inclusion from the CNC system of revolutions corresponding to the type of axial cutting tool. 3. Револьверная головка по п.1, отличающаяся тем, что универсальная цанговая оправка выполнена с возможностью установки трехступенчатого валика и конических зубчатых колес для передачи вращения на режущий инструмент, работающий при радиальном его расположении.

3. Turret according to claim 1, characterized in that the universal collet mandrel is configured to install a three-stage roller and bevel gears for transmitting rotation to the cutting tool operating at its radial location.

Images