УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ЗАЖИМА КРУГЛЫХ ЗАГОТОВОК ДЕТАЛЕЙ ТИПА ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ

Полезная модель относится к области станкостроения и может быть использована для установки в шпиндельных коробках различных металлорежущих станков. Шпиндельные коробки используются во многих известных металлорежущих станках. Конструкции их разнообразны, но во многом схожи в принципах их построения.
Шпиндельные коробки используются, главным образом, для закрепления в шпинделях станков посредством различных зажимных устройств (токарные патроны, цанговые патроны и др.) заготовок для изготовления каких-либо деталей или для установки режущего инструмента.
В качестве ближайшего аналога могут быть приняты зажимные устройства круглых заготовок деталей типа тел вращения с использованием гидравлических и/или пневматических приводов.
В качестве источников информации использованы:
1. Энциклопедический справочник «Машиностроение», т.9, Машгиз, 1952 г.
2. Н.С. Ачеркан, «Металлорежущие станки», Машгиз, 1958 г.
3. Н.С. Ачеркан, «Расчет и конструирование металлорежущих станков», Машгиз, 1952 г.
4. В.И. Анурьев, «Справочник конструктора-машиностроителя», Машгиз, 1962 г.
К недостаткам известных устройств зажима заготовок шпиндельных коробок токарных универсальных винторезных станков, токарных патронных станков и других токарных станков можно отнести:
- резкое снижение производительности за счет длительности установки заготовок в токарном патроне станка и снятия изготовленной детали;
- организационные, конструктивные и технологические трудности создания на универсальных станках противошпиндельной обработки;
- очевидные проблемы, трудности и необходимость в дальнейшей автоматизации универсальных станков в направлении повышения их производительности;
- сложные и дорогостоящие зажимные устройства круглых заготовок деталей типа тел вращения с использованием гидроприводов и пневмоприводов, требующих оснащать станки гидростанциями и компрессорами с соответствующей оснасткой подготовки масла и/или воздуха. Такие устройства применяются в прутковых автоматах продольного точения и токарно-револьверных станках, выпускаемых в России, Швейцарии, Германии, США, Польше, Чехии и в других странах.
Задачей полезной модели является:
- Создание жесткой конструкции, обеспечивающей возможность электромеханического закрепления в шпинделе станка круглых заготовок деталей типа тел вращения, технологической фрезерной, расточной станочной оснастки с цилиндрическими и коническими хвостовиками, выполненных со станочными конусами по ГОСТ 25827-93 и/или по ISO 297-88 DIN 2080 и по ISO 7388/1-83 DIN 69881 H;
- Обеспечение и создание необходимых возможностей и других предпосылок для резкого повышения производительности труда за счет сокращения вспомогательного времени;
- Расширение областей применения станков за счет возможности применения электромеханического зажима круглых заготовок деталей типа тел вращения и токарных кулачковых патронов.
Поставленная задача достигается тем, что устройство с электромеханическим зажимом круглых заготовок деталей типа тел вращения состоит из следующих основных деталей:
1. Корпус (деталь №24) с двумя крышками (детали №№18 и 27) несет в себе шпиндель (деталь №23) на 2-х радиально-упорных подшипниках (деталь №26).
2. На левом конце шпинделя установлен шкив (детали №2; 10; 11 и 13) для клиноременной передачи от асинхронного электродвигателя главного привода станка с частотным преобразователем. На правом конце шпинделя установлена планшайба (детали №№28 и 29), на внешнюю поверхность которой («А») возможна, кроме того, установка токарных кулачковых патронов.
3. Крутящий момент передается от указанного асинхронного электродвигателя через клиноременную передачу на шпиндель станка, а от него через 2 передающих пальца (детали №22) - на зажимную втулку (деталь №25), на коническую поверхность которой («Б»), выполненную со станочным конусом по ГОСТ 25827-93, возможна установка стандартной зажимной цанги (условно не показана, т.к стандартная), фрезерной, расточной и другой станочной технологической оснастки с цилиндрическими хвостовиками и/или со своими коническими хвостовиками, выполненными по указанному ГОСТу и/или по ISO 297-88, DIN 2080; ISO 7388/1-83, DIN 69881 A. Зажимная втулка вращается совместно со шпинделем станка.
4. Зажатие зажимной цанги (условно не показана) осуществляется «путем» перемещения зажимной втулки (деталь №25) справа налево.
Указанное перемещение зажимной втулки осуществляется «путем» вворачивания полого вала (детали №№1; 8 и 25) в указанную зажимную втулку по резьбе Tp 40×5. При этом, не имея возможности вращаться, эта втулка, перемещаясь справа налево - зажимает указанную зажимную цангу, а вместе с ней и установленную круглую заготовку.
Разжим зажимной цанги осуществляется «путем» выворачивания полого вала (деталь №8) из зажимной втулки (деталь №25), которая не имея возможности вращаться, т.к. ее удерживают от проворота передающие пальцы (детали №22), вынуждена перемещаться слева направо - разжимая зажимную цангу и вставленную в нее круглую заготовку.
5. Вращение полого вала (деталь №8) на зажим или разжим зажимной цанги (условно не показана) может осуществляться ручным управлением и от электромеханического привода.
5.1 От электромеханического привода
Вращение полого вала (деталь №8) осуществляется от червячного или спироидного редуктора с передаточным числом 1: 40 и с малой мощностью асинхронного электродвигателя - 0,18 кВт с частотным преобразователем.
Этот редуктор не показан в представленной техдокументации, т.к. является готовым покупным изделием.
Выходной полый вал редуктора соединен жесткой муфтой с промежуточным полым валом (поверхность «В»; деталь №6), на шпонке которого (деталь №5) установлена бесконтактная сухая электромагнитная муфта.
При включении указанного электродвигателя крутящий момент от него передается на выходной полый вал редуктора, от него промежуточному полому валу (деталь №6), далее через шпоночное соединение (деталь №5) на электромагнитную муфту (деталь №7), от нее на фланцевую перестыковочную деталь (деталь №9), к которой крепится винтами М5 (деталь №4) неподвижное кольцо электромагнитной муфты. От детали №9, через шпоночное соединение, крутящий момент от указанного электродвигателя передается на полый вал (деталь №8), который вращается на 2-х радиально-упорных подшипниках (деталь №3).
Таким образом осуществляется зажим и/или разжим зажимной цанги при выключенном главном приводе, т.е. шкив (деталь №11) - не вращается. В станке должна быть выполнена электрическая блокировка главного привода и электропривода покупного червячного редуктора.
5.2 Ручное управление
Такой способ управления применяется при настройке устройства зажима и в единичном производстве деталей типа тел вращения. При этом, маховик ручного управления должен быть вынесен на лицевую сторону станка. Механизм ручного управления давно и хорошо известен станкостроителям, выполняется традиционным образом, на базе известных и давно используемых конструкциях деталей - элементов ручного управления.
Ось маховика управления через жесткую муфту (втулку) соединена с продленной - удлиненной осью «червяка» червячной передачи покупного редуктора. Ручное управление осуществляется при выключенном электродвигателе главного движения и включенной электромагнитной муфте.
При всей простоте конструкции заявленное устройство электромеханического зажима круглых заготовок деталей типа тел вращения надежно в эксплуатации, удобно в управлении, в конструкции механизмов соблюдены требования техники безопасности эксплуатации, предъявляемые к изделиям такого назначения и обеспечивает:
- жесткость конструкции;
- сокращение вспомогательного времени;
- выполнение требований к вопросам дальнейшей автоматизации станков и повышению их технического уровня;
- может обеспечивать расширение экспорта продукции в зарубежные страны, в том числе в части расширения экспорта устройств зажима… для модернизации токарного станочного парка в зарубежных странах.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, фиг. 1, на котором показан общий вид устройства электромеханического зажима круглых заготовок деталей типа тел вращения.