Силова головка

1 Силова головка, що містить корпус з вста новленими у ньому на підшипниках шпинделем та механізмом поперечної подачі, що зв'язані з приводом, яка відрізняється тим, що механізм поперечної подачі містить циліндр, який через кругові напрямні з'єднано з переднім і заднім дисками, які зв'язані з приводом синхронного обертання і в яких циліндр розташований на кругових напрямних ексцентрично, причому в циліндрі також ексцентрично розташований шпиндель, крім того циліндр через зубчату і черв'ячну передачі з'єднаний з власним приводом обертання 2 Силова головка по п 1, яка відрізняється тим, що шпиндель розташований у ПІНОЛІ, яка встановлена на повздовжніх напрямних в циліндрі і зв'язана з приводом повздовжньої подачі, причому в циліндрі піноль розташована ексцентрично о Силова головка відноситься до верстатобудування і, зокрема, до агрегатних верстатів і автоматичних ЛІНІЙ Відома силова головка, що містить корпус з встановленими у ньому на підчіпниках шпинделем та механізмом поперечної подачі, що зв'язані з приводом Відома силова головка має обмежені технологічні можливості, так як не дозволяє виконувати двокоординатну обробку в поперечному відносно осі шпинделя напрямку В основу винаходу поставлена задача розширення технологічних можливостей, зниження ваги і спрощення конструкції Поставлена задача вирішується тим, що шпиндель в циліндрі розташований ексцентричне, а сам циліндр через кругові напрямні з'єднано з переднім і заднім дисками, котрі зв'язані з приводом синхронного обертання і в котрих циліндр розташований на кругових напрямних також ексцентричне, крім того циліндр через зубчату і черв'ячну передачі з'єднаний з приводом обертання Крім цього пшольний варіант виконання силової головки, який забезпечує зниження ваги і покращення динамічної характеристики силової головки, містить шпиндель, який розташований у ПІНОЛІ, котра встановлена на повздовжніх напрямних в циліндрі і зв'язана з приводом повздовжньої подачі, причому в циліндрі піноль розташована ексцентричне Схема силової головки приведена на кресленнях На фіг 1 - загальний вигляд силової головки На фіг 2 - пшольний варіант силової головки На фіг 3 - розрахункова схема приводу подачі силової головки Силова головка складається з корпусу 1 (див Фіг 1), в якому на напрямних обертаються задній 2 та передній 3 диски У цих дисках на напрямних ексцентричне розташований циліндр 4 У безпінольному варіанті шпиндель 3 розташовується ексцентричне на підчіпниках у торцевих дисках циліндра 4 Обертається шпиндель 5 від електродвигуна 6 Задній 2 та передній З диски жорстко з'єднані з черв'ячними колесами 7 і 8 ВІДПОВІДНО Черв'ячні колеса 7 і 8 зчеплюються з черв'яками 9 і 10 ВІДПОВІДНО Обертаються черв'яки 9 і 10 від електродвигунів 11 і 12 ВІДПОВІДНО На підчіпниках черв'ячних колес 7 і 8 розташована гільза 13 з жорстко закріпленим черв'ячним колесом 14, що Пкс центПрп з черв'яком 15 Обертається черв'як 15 від електродвигуна 16 До внутрішньої поверхні гільзи 13 жорстко кріпиться зубчате колесо 17, що входить в зчеплення з о ю ю 54509 зубчатим колесом 18, жорстко закріпленому на циліндрі 4, причому ця передача внутрішнього зчеплення У пшольному варіанті (див Фіг 2) шпиндель 5 розташовано на підчіпниках у ПІНОЛІ 19 Піноль 19 розташовується ексцентрично на напрямних у Пкс цент дисках циліндра 4 Повздовжнє переміщення піноль 19 отримує від гвинтової передачі 20, гвинт якої отримує обертання від електродвигуна 21 Всі двигуни управляються від системи ЧПУ Принцип роботи механізму подачі силової головки полягає у тому, що ЛІНІЙНІ координатні переміщення у двох Пкс центПрпендикулярних до осі шпинделя напрямках отримуються внаслідок узгоджених взаємних поворотів циліндра 4 з Пкс центрично розташованим шпинделем 5 та заднього 2 і переднього 3 дисків з ексцентрично розташованим циліндром 4 При необхідності виконання руху шпинделя по прямому відрізку система управління визначає кут повороту заднього 2 і переднього 3 дисків відносно корпусу 1 та кут повороту циліндра 4 відносно цих дисків Циліндр 4 через зубчаті колеса 17 і 18, гільзу 13, черв'ячне колесо 14, черв'як 15 і двигун 16 зв'язаний з корпусом 1 Внаслідок перекочування зубчатого колеса 18 по зубчатому колесу 17 циліндр 4 отримає додатковий поворот Система управління визначає величину цього додаткового повороту і коригує величину кута повороту циліндра 4 Таким чином, взаємопов'язані повороти циліндра 4 та заднього 2 і переднього 3 дисків перетворюються у рух шпинделя 5 по прямому відрізку у площині, перпендикулярній ДО ЙОГО ОСІ Систему координат XO-iY, в якій переміщується шпиндель 5, прив'яжемо до точки Оі перетину осі заднього 2 і переднього 3 дисків з площиною поперечних переміщень шпинделя (див Фіг 3) У довільному початковому положенні осі шпинделя, позначеного точкою Оз з координатами (х, у), вісь циліндра 4 займе положення, позначене точкою Ог Система управління за координатами точки Оз розраховує кут р між відрізками О1О2 і О2О3 та кут 5 між відрізком О1О21 віссю O-iY = arccos І_2+І_22-х2-у2 ФІГ.1 5 = arctg—-arcsm У 2 4L1L 2 - ( L L 2 2 2 + 4L (x 2 2 L -x -y ) 2 2 (2) 2 У ) де І_і - довжина відрізка О1О2, L2 - довжина відрізка О2О3, х, у - поточні координати точки Оз При переміщенні осі шпинделя у наступну точку системою управління визначаються координати цієї точки у системі координат X O i Y і за цими координатами по формулам (1) і (2) розраховуються кути р' і 5' для цього положення точки і різниця між кутами р' і р т а 5' і 5 АР = Р' - Р, (3) Д5 = 5' - 5, (4) Задній 2 та передній 3 диски необхідно повернути на кут Д5 При цьому циліндр 4 внаслідок зчеплення зубчатих коліс 17 і 18 повернеться на кут у Ri (5) у = Д5 * —'R2 де R-і і R2 - радіуси початкових кіл зубчатих колес 17 і 18 ВІДПОВІДНО Таким чином, циліндр 4 необхідно повернути на кутДр' Др' = Др - у (6) Поворот дисків 2 і 3 та циліндра 4 відбувається одночасно пропорційно до величини кутів Др' і Д5 Якщо осі шпинделя 4 і дисків 2 і 3 будуть суміщеними, то рух шпинделя вздовж відрізка О1О2 унеможливиться В такому випадку системі управління необхідно повернути диски 2 і 3 на прямий кут, після чого можна розпочинати рух шпинделя в необхідному напрямку Економічна ефективність силової головки забезпечується за рахунок розширення "й технологічних можливостей, зниження ваги і підвищення ШВИДКОХІДНОСТІ , а значить і продуктивності Література 1 Авторское свидетельство № 1742035 (СССР) Силовая головка\В М Пестунов, Л К Кривонищежо, Л П Лук'яненко, Опубликованно в БИ 1992 №23 Фіг.2 54509 Фіг З