Револьверна електромеханічна головка

Реферат: UA 109191 U UA 109191 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до верстатобудування і може бути використана в металорізальних верстатах і верстатних системах при багатоінструментальній і багатопозиційній обробці деталей різної форми. Відома револьверна електромеханічна головка [1], що містить нерухому частину з зубчастим вінцем, концентрично розташовану відносно нерухомої частини поворотну рухому частину з зубчастим вінцем, яка призначена для закріплення на ній тримача інструменту, закріплений на нерухомій частині приводний електродвигун, що зв'язаний з поворотною частиною за допомогою зубчастої передачі, а на нерухомій частині розміщений датчик контролю кутового положення рухомої частини. Недоліком цієї головки є використання тільки нерухомих інструментів, що не обертаються, наприклад різців. Відомі електромеханічні револьверні і багатопозиційні силові головки, різних фірм, які спеціалізовано їх виготовляють і оснащують за замовленням, наприклад фірми Baruffaldi machine tool components [2], що містять корпус, поворотну планшайбу із встановленими на неї ріжучими інструментами різного призначення, привод повороту планшайби від електродвигуна, який жорстко зв'язаний з корпусом і передає оберти планшайбі через передачі, оснащений електромагнітною фіксацією кутового положення планшайби і датчиком зворотного зв'язку. Недоліком таких головок є відсутність приводу обертання ріжучих інструментів, в тому числі призначених до виконання операції свердління, зенкерування, тощо. При цьому є можливість розташування ріжучих інструментів (свердел, фрез та інших) з індивідуальними приводами їх обертання. Найближчим аналогом вибрана револьверна головка [3], що містить корпус, розташовані на ньому поворотну планшайбу з інструментальними шпинделями, привод повороту планшайби на заданий кут, а також привод обертання інструментальних шпинделів від електромеханічної системи, яка включає встановлений у корпусі вал, кінематично зв'язаний з одного боку з електродвигуном, а з другого - за допомогою пари зубчастих коліс з шпинделем верстата. Недоліками даної револьверної головки є: по-перше, неможливість забезпечення високошвидкісної обробки внаслідок використання зубчастих передач, що знижує продуктивність обробки деталей; по-друге, необхідність підвищення точності обробки зубчастих передач, що збільшує витрати на виготовлення і ремонт після зношення зубців зубчастих коліс; по-третє, підвищений шум в передачах, що погіршує екологічні умови праці людини на виробництві; по-четверте, підвищені вага і металоємність конструкції, що знижує швидкості допоміжних рухів при підводі-відводі головки; по-п'яте, неможливість використання модульного принципу при створенні, виготовленні і обслуговуванні револьверних головок з різною кількістю робочих шпинделів; по-шосте, обмежені технологічні можливості по діапазону регулювання частот обертання робочих шпинделів. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення револьверної електромеханічної головки шляхом розташування в середині поворотної планшайби статора конусоподібної форми і оснащення робочих шпинделів роторами у вигляді індукторів обертового руху, що дозволяє досягнути технічний результат - підвищення техніко-економічних показників і розширення технологічних можливостей при покращенні умов праці на верстатах з ЧПК. Поставлена задача вирішується тим, що в револьверній електромеханічній головці, що містить корпус, розташовану на ньому поворотну планшайбу з інструментальними шпинделями, привод повороту планшайби на заданий кут, а також привод обертання інструментальних шпинделів від електромеханічної системи, згідно з корисною моделлю, всередині поворотної планшайби розташований і жорстко з'єднаний з ним статор конусоподібної форми, а інструментальні шпинделі розташовані симетрично відносно осі поворотної планшайби і містять ротори, які виконані у вигляді якорів обертового руху з обмотками, що мають однакові зазори з обмотками статора. За рахунок вилучення механічних зубчастих передач заголовки і розташування статора всередині корпусу виникає можливість обертання інструментальних шпинделів з роторами на високих частотах обертання, що суттєво підвищує один із техніко-економічних показників верстата - продуктивність обробки деталей, при цьому зменшується шум і покращуються економічні умови праці для людини, а також зменшується вагово-габаритні параметри головки, що підвищує швидкодію при виконанні допоміжних рухів і додатково підвищується продуктивність обробки, при зменшенні енергоматеріальних ресурсів, тобто знову ж таки підвищуються техніко-економічні показники верстата. Симетричне розташування інструментальних шпинделів з роторами і опорами, як окремих модулів, працюючих на безступінчасто регульованих обертах в широкому діапазоні і придатних для використання з 1 UA 109191 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 різною кількістю шпинделів і статорами конусоподібної форми, розширює технологічні можливості верстатів з ЧПК. Таким чином досягається бажаний технічний результат - підвищення техніко-економічних показників і розширення технологічних можливостей при покращенні умов праці на верстатах з ЧПК. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де зображено на: фіг. 1 - принципова кінематична схема електромеханічної револьверної головки найближчого аналога; фіг. 2 принципова електро-кінематична схема запропонованої револьверної електромеханічної головки; фіг. 3 - переріз А-А з конусоподібним статором, фіг. 2; фіг. 4 - вид Б, фіг. 2; фіг. 5 - вид В, фіг. 2; фіг. 6 - переріз Г-Г, фіг. 5; фіг. 7 - загальний вигляд револьверної електромеханічної головки в 3D, фіг. 2, 5. У відомому найближчому аналогу револьверна головка містить корпус 1 (фіг. 1), з'єднаний жорстко за допомогою болтів 2 з шпиндельною бабкою верстата (не показаний) і можливістю центрування відносно осі 4 шпинделя верстата. По нижньому торцю 5 корпуса 1 розташована поворотна планшайба 6, всередині якої розміщені під кутами відносно осі повороту планшайби 6 інструментальні шпинделі 7, кількість яких може бути від 2-х і більше. Інструментальні шпинделі 7 розташовані на опорах кочення - передній 8 і задній 9, наприклад у вигляді радіально-упорних шарикопідшипників. На кінці кожного шпинделя 7 жорстко встановлене конічне зубчасте колесо 10, яке входить в зачеплення з центральним конічним зубчастим колесом 11 на приводному валу з опорами 12 і 13. В корпусі 1 розташований центральний вал 14 на опорах 15 і 16, оберти якого від шпинделя верстата (не показаний) з віссю 4 передаються через конічну зубчасту пару 17 і 18 на приводний вал з зубчастими колесом 11. Привод повороту планшайби на заданий кут здійснюється від електродвигуна 19 (Мп) через зубчасту передачу 20, 21. В запропонованій револьверній електромеханічній головці (фіг. 2) всередині поворотної планшайби 6 розташований і жорстко зв'язаний з нею статор 22 конусоподібної форми. Інструментальні шпинделі 7 на опорах 8 і 9 розташовані симетрично (фіг. 3) під кутом відносно осі "а" повороту планшайби 6 і містять ротори, які виконані у вигляді якорів обертового руху 23 з обмотками 24, що мають однакові зазори А (фіг. 2,3) з обмотками статора 22. Зубчасте колесо 21 жорстко закріплено на хвостовику 25 планшайби 6 з можливістю повороту на опорах 27 і 28. В запропонованій револьверній електромеханічній головці не потрібен окремий двигун головного руху (на фіг. 1 не показаний). На фіг. 3-7 опори інструментальних шпинделів і корпус головки не зображений. Кількість інструментальних шпинделів може бути 2, 3, 4 і більше. На фіг. 4-6 лобові частини обмоток не показані. Револьверна електромеханічна головка працює наступним чином, при подачі напруги на обмотку статора 22 (фіг. 2, 4, 6, 7) виникає магнітне поле, яке взаємодіє з поверхнею якорів обертання 23 з обмотками 24, що розташовані на інструментальних шпинделях 7. Таким чином електромагнітна сила змушує робочі шпинделі 7 обертатися з необхідною однаковою частотою обертання п. Для забезпечення стабільних частот обертання n на всіх робочих шпинделях 7 необхідно витримувати однаковий зазор А (фіг. 2, 3). Осьова подача головки з інструментальним шпинделем 7, який знаходиться в зоні обробки і співвісний з віссю 4, здійснюється від системи ЧПК, яка керує переміщенням шпиндельної бабки разом з робочим шпинделем верстата (не показано). Після закінчення операції від системи ЧПК дається команда на відвід головки і зміну інструменту за рахунок повороту планшайби 6 на заданий кут. При цьому від крокового електродвигуна 19 (М п) згідно з програмою, оберти передаються на хвостовик 25 за допомогою циліндричної зубчастої передачі 20, 21. Джерела інформації: 1. Патент RU №2044608. Револьверная головка. МПК В23В 29/32 (авторы Пьер Карло Боффели (IT), Марио Натале (IT)), заявл. 7.03.1988, опубл. 27.09.1995. 2. Electromechanical Turrets Type ТЕ. Baruffaldi machine tool components http://www.osnastic.rU/d/499774/d/revolvemve-golovki-baruffaldi-te-seriva-pdl. 3. Патент RU №2113321. Револьверная головка. МПК В23В 29/32. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Револьверна електромеханічна головка, що містить корпус, розташовану в ньому поворотну планшайбу з інструментальними шпинделями, привод повороту планшайби на заданий кут, також привод обертання інструментальних шпинделів від електромеханічної системи, яка відрізняється тим, що всередині поворотної планшайби розташований жорстко зв'язаний з нею статор конусоподібної форми, інструментальні шпинделі симетрично розташовані відносно 2 UA 109191 U осі поворотної планшайби і містять ротори, які виконані у вигляді якорів обертового руху з обмотками, що мають однакові зазори з обмотками статора. 3 UA 109191 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4