МЕХАНИЗМ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИ ПЕРЕМЕЩАЮЩИХСЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕГО СТАНКА

Предлагаемая полезная модель относится к области станкостроения, в частности, может быть использована в действующих или проектируемых конструкциях суппортов, ползунов, столов металлообрабатывающих станков -продольно - строгальных, зуборезных, продольно-фрезерных, координатно-расточных, плоско и кругло-шлифовальных при одно-, двух и трехкоординатном перемещении рабочих органов по направляющим станины или по направляющим поперечных или поворотных салазок, а также продольных и поперечных суппортов одно и многошпиндельных токарных автоматов и полуавтоматов
Для повышения точности обработки и устранения возможности возникновения вибраций периодически перемещающиеся рабочие органы после выполнения необходимых установочных перемещений закрепляют с помощью зажимов на направляющих. Зажимные механизмы могут приводиться в действие вручную при помощи рукояток, гаечных ключей или с помощью специальных приводов. При ручных приводах зажимных механизмов требуются значительные затраты времени и не обеспечивается постоянство усилия зажима, что сказывается на точности установки рабочего органа в заданном положении. Для станков повышенной точности возникающее смещение может иметь существенное значение.
Конструктивно зажимные механизмы и их приводы отличаются в зависимости от конструкции направляющих, условиями размещения зажимного механизма и привода и т.д.
Подвижные узлы автоматизированных станков (суппорты, столы, барабаны, револьверные головки и др.) после установки их в требуемое положение зажимают на своих направляющих с помощью винтовых,
клиновых, эксцентриковых и рычажных передач гидро-, пневмо- или электромеханическим приводом. Наиболее широко применяются винтовые зажимы, причем зажим осуществляют пружиной, а отжим - приводом. Зажимные элементы перемещаются на небольшую величину порядка 0,2-1,0 мм для выборки зазора и натяжения системы, а также для компенсации износа контактирующих поверхностей. При зажиме в нескольких местах планками, применяют рычажные устройства, обеспечивающие одновременный зажим всех планок
В зависимости от конструкции зажимного устройства нормальные силы и рабочие площади отдельных участков могут быть различны, причем на каждом участке действует своя величина нормального давления. В механизмах зажима с самоторможением используются передачи, работающие в кратковременном режиме зажима или разжима [1].
В станкостроении широко известно использование зажимных механизмов для фиксации периодически перемещающихся рабочих органов-суппортов, столов, шпиндельных головок и т.д.[2].
В известных устройствах применяются различные приводы, но наиболее широко применяются винтовые устройства, управляемые вручную с помощью рукояток или осуществляющие зажим с помощью затяжки ряда размещенных по периметру устройства (например, суппорта токарно-револьверного станка) болтов с гайками [3].
При достаточно надежном закреплении подвижной детали (в данном случае - суппорта) механизм зажима имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что на зажим и розжим узла затрачивается значительное время, работа производится вручную и при значительном весе и габаритах взаимодействующих деталей отличается высокой трудоемкостью, что при частых переустановках механизмов приводит к быстрой утомляемости оператора.
Целью заявляемой полезной модели является создание зажимного механизма, свободного от перечисленных недостатков, и кроме того, в
отличие от известных механизмов, размещаемых в специально конструируемых в корпусных деталях полостях, что значительно усложняет конструкцию станка в целом, предлагаемое техническое решение позволяет разместить механизм непосредственно на болтовом соединении, не изменяя конструкции основной корпусной детали.
Поставленная цель достигается тем, что в известный механизм для закрепления периодически перемещающихся рабочих органов, содержащий затяжной болт, крепящую гайку и прижимную планку введен рычаг второго рода, сопряженный одним своим плечом через сферическую опору с затяжным болтом, а другим - с силовым приводом, сам рычаг снабжен регулируемой резьбовой втулкой, крепящая гайка размещена на болту с возможностью взаимодействия с торцом промежуточной втулки, размещенной на стержне болта и другим своим торцом взаимодействующей с прижимной планкой, причем на промежуточной втулке установлены упругие элементы и упорные кольца, размещенные с возможностью взаимодействия как с крепящей гайкой, так и с прижимной планкой.
Предлагаемое техническое решение представлено на чертеже, где показан механизм для закрепления периодически перемещающихся рабочих органов в разрезе.
Механизм содержит затяжной болт 1 со сферической опорой 2, крепящую гайку 3, размещенную на стержне болта промежуточную втулку 4, размещенные на втулке 4 упругий элемент 5, верхнее 6 и нижнее 7 упорные кольца, корпус-рычаг 8 с осью поворота 9 и регулируемой резьбовой втулкой 10. Ось 9 рычага 8 опирается на проушины планки 11.Второе плечо рычага 8 через сферическую опору 12 сопряжен с силовым приводом. Силовой привод показан в варианте гидропривода, содержащего гидроцилиндр 13, поршень 14 и штуцер 15 подводящей гидромагистрали от системы станка. Корпус гидроцилиндра 13 соединен с корпус-рычагом 8. Управление гидроцилиндром может осуществляться как вручную переключателем, так и автоматически - от золотника, управляемого электромагнитным приводом
(на чертеже не показаны). Возможны и другие варианты исполнения силового привода.
Корпус-рычаг 8 имеет зазор относительно подвижной детали 16 суппорта, обеспеченный за счет ступенчатого контура детали 7. Болт 1 через сферическую опору 2 взаимодействует с рычагом 8 через резьбовую регулируемую втулку 10 и стягивает подвижную 16 и неподвижную 17 части суппорта.
Предлагаемый механизм работает следующим образом.
В исходном положении посредством гайки 3 упругий элемент 5 затягивается до номинального значения, в результате чего детали 16 и 17 притягиваются друг к другу, осуществляя стопорение детали 16 в выбранном положении. При этом между торцами втулки 4 и торцевыми поверхностями деталей 3 и 16 обеспечивается номинальный зазор в пределах 0,1-0,05 мм. Тарированное усилие упругого элемента 5 и номинальный зазор детали 4 обеспечивается за счет положения деталей 6 и 7. Установкой резьбовой регулируемой втулки 10 в необходимом положении обеспечивается номинальный запас хода поршня 14, при этом давление над поршнем 14 отсутствует.
Для розжима сопряженных деталей 16 и 17 в гидроцилиндр 13 подается давление из гидросистемы через штуцер 15 в надпоршневую полость цилиндра 13, которое перемещает поршень 14 вниз (по чертежу). Поршень через сферическую поверхность 12, правое плечо рычага 8, резьбовую регулируемую втулку 10, сферическую опору 2 и ось 9 перемещает деталь 11 вверх, которая своим выступом воздействует на нижнее упорное кольцо 7 и сжимает упругий элемент 5, тем самым освобождает от взаимного сжатия детали 16 и 17, при этом обеспечивается необходимый нормированный зазор для свободного перемещения детали 16 относительно детали 17. При снятии давления в надпоршневой полости цилиндра 13 детали 16 и 17 автоматически сжимаются под действием
упругого элемента 5, обеспечивая тем самым фиксацию друг относительно друга.
Предлагаемое техническое решение может быть реализовано на различных металлообрабатывающих станках, в которых применяется стопорение подвижных деталей относительно неподвижных с помощью болтов как в процессе проектирования станков, так и при их изготовлении или реконструкции и ремонте, как на станкостроительных предприятиях, так и в различных отраслях промышленности, использующих металлообрабатывающие станки.
Библиографические ссылки:
1 В.Э.Пуш. Конструирование металлорежущих станков, Москва, «Машиностроение», 1977 гю, стр. 276-281.
2. М.Л.Орликов, Ю.Н.Кузнецов. Проектирование зажимных механизмов автоматизированных станков. Москва, «Машиностроение», 1977г., стр. 12-14.
3. И.М.Кучер. Металлорежущие станки. Основы конструирования и расчета. Издание 2-е, переработанное и дополненное, «Машиностроение», Ленинград, 1969 г., стр. 607-612.