CZ20031252A3 - Zdvojeně otočná vřetenová hlava pro obráběcí nástroje - Google Patents

Description

Oblast techniky

Tento vynález se vtahuje ke zdvojeně otočné, vřetenové hlavě pro obráběcí nástroje.

Dosavadní stav techniky

Zdvojeně otočné, vřetenové hlavy pro obráběcí nástroje jsou v dosavadním stavu techniky známé. V podstatě se rozdělují na zdvojeně otočné hlavy s kolmými osami a zdvojeně otočné hlavy s osami, které kolmé nejsou. Oba uvedené typy hlav mají první polovinu hlavy, která je otočně připojena ke konstrukci stroje na první ose, a druhou polovinu hlavy, jež je otočně připojena k první polovině hlavy na druhé ose. Avšak v případě zdvojeně otočných hlav prvního typu jsou obě osy otáčení vzájemně kolmé, zatímco ve strojích druhého typu nejsou dvě osy otáčení ve vztahu k sobě kolmé.

Zdvojeně otočné hlavy prvního typu, které často představují vážná omezení ve smyslu jejich schopnosti umožňování přístupu nástroje k povrchu obráběného dílu a obzvláště vstupu do dutin obráběného dílu, nemají celkově potíže při směrování osy nástroje v požadovaném směru v prostoru, neboť dosahují toto nasměrování na základě otáčení řečené osy kolem jedné nebo obou příslušných os stroje.

Zdvojeně otočné hlavy druhého typu jsou výhodnější než zdvojeně otočné hlavy prvního typu s ohledem na to, jak jejich nástroj přistupuje k povrchu obráběného dílu, avšak současně jsou složitější ve smyslu jejich programování a pracovní přesnosti. V této souvislosti lze konkrétně uvést, že, ačkoli je možné chápat změny nasměrování osy nástroje jako otáčení kolem fyzicky existující osy, ve skutečnosti se tyto změny dosahují otáčením kolem virtuální osy v důsledku několika kombinovaných pohybů stroje, k nimž mohou úplně nebo částečně patřit tři přímočaré osy Z, Y a Z a dvě osy otáčení.

Z těchto důvodů je pro zdvojeně otočné hlavy, jejichž osy nejsou vzájemně kolmé, příznačné to, že jsou přesnější než zdvojeně otočně hlavy s kolmými osami, přičemž tato přesnost se celkově dosahuje na základě konstrukčního přizpůsobení těchto hlav převážně pro

- 2 - UPRAVENÁ STRANA nastavování předem vyznačených poloh, které se nastavují pomocí ozubených, polohovacích kroužků podle Hirtha, jak je to například popsáno v EP-A-0513716.

Avšak Hirthovy kroužky, které jsou přesné a prakticky nemají vůli, umožňují pouze nastavování jednotlivých poloh. To znamená, že úhlové polohy, do nichž se nástroj může nastavovat, závisejí na kombinaci jednotlivých úhlů otáčení a tudíž nejsou nekonečně proměnlivé.

Podstata vynálezu

V souladu s přihlašovaným vynálezem se zmíněný problém řeší vyvinutím zdvojeně otočné, vřetenové hlavy takového typu, jenž nemá vzájemně kolmé osy, přičemž význačnosti této zdvojeně otočné, vřetenové hlavy jsou definovány v patentovém nároku 1.

Přehled obrázků na výkrese

V dalším textu následuje podrobný popis výhodného provedení podle tohoto vynálezu s odkazem na připojená vyobrazení, na nichž:

Obr. 1 je bokoiys zdvojeně otočné hlavy podle přihlašovaného vynálezu v takovém sestavení, v němž je osa nástroje rovnoběžná s první osou;

Obr. 2 je svislý, příčný řez téhož sestavení, které je nakresleno na obr. 1;

Obr. 3 je bokotys takového sestavení, v němž je osa nástroje vedena v úhlu 110° ve vztahu k první ose; a

Obr. 4 je svislý, příčný řez téhož sestavení, které je předvedeno na obr. 3.

Příklady provedení vynálezu

Jak je na vyobrazeních vidět, zdvojeně otočná hlava podle přihlašovaného vynálezu obsahuje první polovinu 2 hlavy, jež se pomocí spojovací součásti 4 obvyklým způsobem připojuje ke struktuře obráběcího nástroje (není předveden), a druhou polovinu 6 hlavy, která nese vřeteno 8 nástroje. S ohledem na strukturu stroje a tudíž i na spojovací součást 4 se první polovina 2 hlavy může otáčet kolem první osy 10 na základě přítomnosti vodicích ložisek 12, » · « · · ·

-3která spolupracují s řečenou spojovací součástí 4 a nacházejí se v obvodové vodicí drážce 14, jež je vytvořena v pouzdru první poloviny 2 hlavy.

První polovina 2 hlavy se roztáčí s ohledem na spojovací součást činností přímého motoru, jehož stator 16 je napevno spojen s řečenou spojovací součástí 4 a jehož rotor 18 je napevno spojen s řečenou první polovinou 2 hlavy.

Druhá polovině 6 hlavy se připojuje k první polovině 2 hlavy na plochém povrchu, jehož předvedení v rovině vyobrazení je označeno jako přímka 20. Tento povrch tvoří spolu s první osou 10 úhel 35°.

Druhá polovina 6 hlavy se může otáčet s ohledem na první polovinu 2 hlavy kolem druhé osy 72 na základě přítomnosti vodicích ložisek 24, která spolupracují s řečenou první polovinou 2 hlavy a nacházejí se v obvodové vodicí drážce 26, jež je vytvořena v pouzdru druhé poloviny 6 hlavy.

Druhá polovina 6 hlavy se roztáčí s ohledem na první polovinu 2 hlavy činností přímého motoru, jehož stator 28 je napevno spojen s řečenou první polovinou 2 hlavy a jehož rotor 30 je napevno spojen s řečenou druhou polovinou 6 hlavy.

Oba přímé motory, tj. motor, který je umístěn mezi spojovací součástí 4 a první polovinou 2 hlavy, a motor, jenž je umístěn mezi první polovinou hlavy 2 a druhou polovinou 6 hlavy, mohou být buď synchronní motory s trvalými magnety nebo indukční motory. Úhlová poloha první poloviny 2 hlavy ve vztahu ke spojovací součásti 4 ^a úhlová poloha druhé poloviny 6 hlavy ve vztahu k první polovině hlavy se ovládá pomocí příslušných polohovacích převodníků 32, 34.

V podmínkách pracovní činnosti, kdy otáčení přímého motoru, který je umístěn mezi spojovací součástí 4 a první polovinou 2 hlavy, uvádí obě poloviny 2, 6 hlavy do otočného pohybu kolem první osy 10 a tudíž nutí osu nástroje do opisování kuželovitého povrchu, jenž se stává válcovitým, jsou-li obě osy rovnoběžné, otáčení přímého motoru, který je umístěn mezi první polovinou 2 hlavy a druhou polovinou 6 hlavy, způsobuje to, že se řečená druhá polovina 6 hlavy otáčí kolem druhé osy 22, na základě črhož se mění úhel mezi první osou 10 a osou vřetena.

Konkrétněji lze uvést, že tento úhel se může měnit od 0° do 110° a může mít všechny hodnoty mezi těmito dvěma mezními hodnotami.

·· 9 · · ·· · · • · · · · · · • · · · · ···· · · · ·· ·

-4Z toho vyplývá, že na základě přiměřeně nastaveného chodu obou přímých motorů se osa vřetena může seřizovat tak, aby byla vedena v kterémkoli prostorovém směru v kuželu majícím úhel vrcholu 220°.

Z obsahu předcházejícího textu je zřejmé, že zdvojeně otočná hlava podle tohoto vynálezu má ve srovnání se známými zdvojeně otočnými hlavami zvláštní výhody, knimž konkrétně patří:

- umožňuje plynulé nastavování směru vedení osy nástroje v jakémkoli prostorovém směru při dodržování velké přesnosti nastavován a při současném odstranění vzniku nadměrné vůle a tření mezi součástmi, které se pohybují ve vzájemném vztahu k sobě,

- umožňuje umisťování nástroje do bezprostřední blízkosti povrchu obráběného dílu,

- poskytuje možnost bezproblémového vstupu nástroje a jeho vřetena do dutin v obráběném dílu,

- umožňuje obrábění podsoustružených dílů.

TV 2.002 - T2S2

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zdvojeně otočná, vřetenová hlava pro obráběcí první polovinu (2) hlavy, která je otočně připojena ke konstrukční struktuře (4) stroje a otáčí se kolem první osy (10), a druhou polovinu (6) hlavy, která nese vřeteno (8) nástroje, je otočně připojena k první polovině (2) hlavy na plochém povrchu (20) a otáčí se kolem druhé osy (22), jež je kolmá k řečenému plochému povrchu (20), vyznačující se tím , že obsahuje první přímý motor (16, 18) pro roztáčení řečené první poloviny (2) hlavy s ohledem na řečenou konstrukční strukturu (4) stroje a druhý přímý motor (28, 30) pro roztáčení řečené druhé poloviny (6) hlavy s ohledem na řečenou první polovinu (2) hlavy.
2. 2. Zdvojeně otočná hlava podle nároku 1, vyznačující se tím , že obsahuje první převodník (32) pro ovládání úhlové polohy první poloviny (2) hlavy s ohledem na konstrukční strukturu stroje a druhý převodník (34) pro ovládání úhlové polohy druhé poloviny (6) hlavy s ohledem na řečenou první polovinu (2) hlavy.
3. 3. Zdvojeně otočná hlava podle nároku 1, vyznačující se tím , že řečený plochý povrch (20) tvoří s řečenou první osou (10) úhel, který je menší než 45° a který je výhodně v rozsahu od 35° do 40°.