Механізм поворота і фіксації шпиндельного барабана

Реферат: UA 113751 U UA 113751 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до верстатобудування і може бути використана в багатопозиційних верстатах, а саме, в багатошпиндельних токарних автоматах і агрегатних верстатах. Відомий механізм повороту і фіксації шпиндельного барабана багатошпиндельного токарного автомата [1], що містить корпус, привод періодичного повороту від мальтійського механізму через зубчасту передачу на шестерню, що входить в зчеплення з зубчатим колесом шпиндельного барабана, на циліндричній поверхні якого розміщені по числу фіксованих позицій замки з можливістю їх взаємодії з двома фіксаторами у вигляді важелів, один з яких запираючий, а другий - фіксуючий. Недоліком такого механізму є наявність механічних передач, утворюючих довгий кінематичний ланцюг і які призводять при конструктивних проміжках до ударів і динамічних навантажень, що обмежує швидкодію повороту і фіксації при забезпеченні точності позиціювання. Як найближчий аналог, прийнятого за прототип, вибраний механізм повороту і фіксації шпиндельного барабана по патенту України №89710 [2], що містить поворотний гідродвигун, на валу якого закріплена шестерня, що входить в зчеплення з зубчастим колесом шпиндельного барабана, на циліндричній поверхні якого розміщені по числу фіксованих позицій замки з можливістю їх взаємодії з фіксаторами, а привод повороту шпиндельного барабана розташований паралельно осі з можливістю крокового повороту. Прототип має наступні недоліки: по-перше, використання поворотного гідродвигуна потребує додаткової гідростанції з апаратурою керування; по-друге, залишаються зубчасті передачі, які при конструктивних проміжках призводять до динамічних навантажень і ударів, обмежуючи швидкодію повороту і фіксації; по-третє, використання бака з оливою при її випаровуванні погіршує екологічні умови при роботі людини на верстаті; по-четверте, введення гідравлічної системи з гідравлічними магістралями стримує використання системи числового програмного керування (ЧПК) і додатково збільшує вагу механізму і верстата в цілому; по-п'яте, розташування шпиндельного барабана на опорах ковзання в корпусі збільшує витрати енергії. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення механізму повороту і фіксації шпиндельного барабана шляхом заміни механічних кінематичних ланцюгів електричними, що дозволяє досягнути технічний результат - підвищити швидкодію повороту і фіксації, уникнути динамічних перевантажень і ударів при зниженні металоємкості та витрат енергії. Розв'язання поставленої задачі досягається тим, що в механізмі повороту і фіксації шпиндельного барабана, який містить корпус, привод крокового повороту шпиндельного барабана з розташованими в ньому шпинделями, а на циліндричній поверхні його розміщені замки по числу фіксованих позиції з можливістю їх взаємодії з фіксатором, згідно корисної моделі, привод крокового повороту виконаний у вигляді співвісної з віссю шпиндельного барабана електромеханічної системи, ротор якої жорстко зв'язаний з виконаним на опорах кочення шпиндельним барабаном вздовж або поперек його осі, статор нерухомо розташований на корпусі, а фіксатор оснащений керованим електромагнітом. Завдяки виконанню механізму повороту і фіксації з електричним приводом співвісно з віссю шпиндельного барабана суттєво скорочується кінематичний ланцюг, усуваються удари і зменшуються перенавантаження, що дозволяє підвищити швидкодію і знизити металоємність. Завдяки розташуванню шпиндельного барабана на опорах кочення зменшуються витрати електроенергії. Таким чином досягається бажаний технічний результат. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де зображено на: фіг. 1 - принципова схема механізму повороту і фіксації шпиндельного барабана в повздовжньому напрямку з електроприводом повороту, ротор якого розташований на осі барабана; фіг. 2 - вид А на торець шпиндельного барабана, фіг. 1, 3; фіг. 3 - принципова схема варіанту виконання механізму повороту шпиндельного барабана в повздовжньому напрямку з електроприводом, ротор якого розташований по торці поперек осі барабана. Механізм містить корпус 1 (фіг. 1), електропривод крокового повороту шпиндельного барабана 2 з розташованими в ньому шпинделями 3 і затискними патронами 4. Електропривод крокового повороту оснащений ротором 5, жорстко закріпленим на осі 6 з попередньою 7 і задньою 8 опорами, розташованими в корпусі 1. Статор 9 виконаний нерухомим на корпусі 1. Шпиндельний барабан 2 обертається на опорах кочення, виконаних у вигляді шарикопідшипників 10, 11 (фіг. 2), внутрішні кільця яких нерухомо встановлені на осі 12 (фіг. 1). На циліндричній поверхні по числу фіксованих позицій розташовані замки 13 під фіксатор 14, наприклад, конічний, з якорем 15 всередині обмоток електромагніта 16. Електропривод крокового повороту може бути виконаний у вигляді ротора 17, (фіг. 3), жорстко з'єднаного з торцем шпиндельного барабана 2, тобто поперек його осі, і статора 18, нерухомо встановленого на корпусі. 1 UA 113751 U 5 10 15 20 Механізм працює наступним чином. Перед поворотом барабана 2 (фіг. 1) від системи ЧПК (на фіг. 1-3 не показано) подається струм на обмотку електромагніта 16, якор 15 фіксатора 14 виходить з гнізда замка 13. Здійснюється розфіксація барабана 2. Після цього струм від системи ЧПК подається в обмотки статора 9, внаслідок чого виникає електромагнітне поле між статором 9 і ротором 5, що призводить до крокового повороту барабана 2 на заданий кут (позицію). Віл системи ЧПК подається команда про відключення струму в обмотках електромагніта 16 і під дією пружини (не показано) фіксатор 14 знову входить в чергове гніздо замка 13. Здійснюється фіксація барабана 2. Далі цикл повторюється. Джерела інформації: 1. Чергикало В.И. Токарные многошпиндельные автоматы: Монография/В.И. Чергикало, О.И. Гуров, Б.П. Давыдович и др. - М.-Машиностроение, 1978. - 309 с. (рис. 17-20, стр.40-44). 2. Патент України №89710. Механізм повороту і фіксації шпиндельного барабана. МПК В23В9/00, опубл. 25.02.2010, Бюл. №4. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Механізм повороту і фіксації шпиндельного барабана, що містить корпус, привод крокового повороту шпиндельного барабана з розташованими в ньому шпинделями, а на циліндричній поверхні його розміщені замки по числу фіксованих позицій з можливістю їх взаємодії з фіксатором, який відрізняється тим, що привод крокового повороту виконаний у вигляді співвісної з віссю шпиндельного барабана електромеханічної системи, ротор якої жорстко зв'язаний з виконаним на опорах кочення шпиндельним барабаном вздовж або поперек його осі, статор нерухомо розташований на корпусі, а фіксатор оснащений керованим електромагнітом. 2 UA 113751 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3