CZ20033043A3 - Zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje, zabezpečujícího přídavný rotační pohyb obrobku, umožňující provádět technologické operace soustružení, frézování, tvarové frézování a vyvrtávání během jednoho pracovního cyklu víceprofesního obráběcího stroje.

Dosavadní stav techniky

Současným trendem v oblasti výroby obráběcích strojů, vyplývajícím zejména z požadavků odběratelů, je neustálé zvyšování jejich užitných vlastností a pracovních možností, při současném snižování neproduktivních obslužných, nevýrobních časů. Současně se značně zvyšují nároky zákazníků na konečnou přesnost a kvalitu povrchu obráběných součástí, při zachování ekonomické ceny obrábění. Jednou z cest je rozšiřování víceprofesnosti obráběcích strojů. Jedná se o zařazení takových technologických operací, které byly dosud vzhledem kjejich charakteru prováděny na různých obráběcích strojích, popřípadě na speciálních jednoúčelových strojích, na jeden stroj, při současném snižování neproduktivních časů minimalizací požadavků na počet přepínání obrobku v průběhu obrábění a minimalizaci počtu strojů, podílejících se nezbytně na výrobě součásti. Hlavní snahou je tedy soustředění různých obráběcích technologií najeden stroj a při jednom upnutí polotovaru obrobit co nejvíce ploch a otvorů. Těmto požadavkům se značně přibližují obráběcí stroje nové konstrukce, tzv. více-osé multifunkční stroje.

Jedním z rozhodujících uzlů těchto strojů je zajištění hlavního pohonu upínací desky soustružení a poté pro ostatní operace kvalitní a vysoce přesný vedlejší pohyb „C“ osy, umožňující tvarové frézování interpolací „C“ osy s ostatními osami stroje (3D frézování) s vysokou dynamikou. U těchto typů strojů jsou pro zajištění uvedených způsobů obrábění kladeny vysoké požadavky na přenos velkých kroutících momentů, jejich bezvůlový ·· «··· přenos mezi servopohonem a obráběnou součástí a velmi přesné polohování. Připojení „C“ osy je rovněž velmi náročné na tuhost pohonného řetězce a rovněž jeho bezvůlovost.

Dosud známá řešení používají pro vymezování vůle v převodových řetězcích různých systémů a komplikovaných spojek pro přepínání hlavního pohonu na vedlejší „C“ osu. Výsledná přesnost polohování upnuté součásti však není zcela vyhovující, výkony při frézování jsou tím omezeny a výsledná kvalita obrábění neodpovídá kladeným požadavkům.

Dalším známým řešením pro dosažení požadované tuhosti a bezvůlovosti pohonného řetězce a schopnosti přenosu velkých kroutících momentů je použití vestavných prstencových servopohonů, které jsou při přechodu ze soustružnického režimu do režimu „C“ osy přepojovány elektronicky. Toto řešení je však použitelné pouze pro přenos malých výkonů a kroutících momentů. Rovněž mechanická řešení pomocí různých typů třecích spojek nebo řazených převodů s ozubenými koly nejsou pro tento typ obrábění vhodná. Jednak jsou velmi náročná na konstrukci, ale zejména přinášejí řadu problémů a poruch. Navíc jsou veškerá dosud používaná zařízení náročná na umístění v základně stroje, protože vzhledem kjejich konstrukci je není možno umístit vose upínací desky a přenášení kroutících momentů, včetně kontroly polohování, musí být prováděno dalšími přídavnými zařízeními, náročnými na prostor. To má v mnohých případech za následek zbytečné a nežádoucí zvětšování prostorové zástavby obráběcího stroje.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje podle vynálezu, sestávající z ozubeného věnce s čelním ozubením a příruby, která je osazena tlakovými rozvody a pevně propojena s upínací deskou obrobku, jehož podstatou je, že ozubený věnec je suvně uložený v osazení, vytvořeném na přírubě a s přírubou je současně propojen nejméně jedním svazkem talířových pružin, uložených na vodícím kolíku a nejméně jedním čepem. Cep, propojující ozubený věnec s přírubou je osazen pístem, jež má na svém vnějším obvodu vytvořen zápich. Píst je uložen ve vybrání, vytvořeném v zadní části příruby. V zápichu, vytvořeném na obvodu pístu je ustaven zajišťovací pí stek, který je uložený v přírubě ·· ····

• ·· · ·
• · · • · · • · · · • · ·	·· • • •	··
·* ··	···	··

• · · • · · • · · • · · · ·· ·· v poloze kolmé na svislou osu (o) zařízení. Uvnitř dutiny příruby je uložen rozváděči kotouč, který je opatřen rozvodnými kanálky kl, k2, k3. Rozváděči kotouč je osazený nejméně jednou rychlospojkou, uloženou současně v desce. Deska je ovládána válcem, suvně uloženým v rozvodné kostce, která je současně ukotvena v zadní části zařízení pevně na rámu.

Pokrok zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje podle vynálezu spočívá vtom, že navrhované konstrukční řešení umožňuje velmi přesné polohování součástí a bezvůlový chod, což umožňuje vysoce výkonné frézování tvarových prostorových ploch v obou směrech otáčení.

Neméně podstatnou výhodou zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje podle vynálezu je také to, že umožňuje přenos vysokých kroutících momentů, což zaručuje velmi dobrou dynamiku, umožňující dokončení tvarové plochy s velmi vysokou přesností a dokonale opracovaným povrchem, kdy není nutné žádné další ruční dopracování.

Další neméně podstatnou výhodou zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje podle vynálezu je také to, že ve spojení s 5tou osou „B“ umožňuje i obrábění zborcených ploch jako např. listy lodních šroubů.

Vzhledem ktomu, že je zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje podle vynálezu umístěno vose upínací desky, odpadá nutnost dalších přídavných zařízení, což snižuje požadavky na prostorové uspořádání základny a tím celého obráběcího stroje, což je pro zákazníka rovněž velmi výhodné.

Přehled obrázků na výkresech

Zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje podle vynálezu je znázorněno na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je zařízení znázorněno v podélném řezu, obr. 2 znázorňuje v podélném řezu systém hydraulických rozvodů, vytvořených v přírubě, uložení ozubeného věnce na přírubě prostřednictvím čepu a uložení a zajištění čepu v přírubě a obr. 3 znázorňuje uložení talířových pružin v přírubě a ozubeném věnci.

• ·

Popis vynálezu

Zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje je tvořeno přírubou i, osazenou hydraulickými rozvody a ozubeným věncem 2 s čelním ozubením. Příruba 1 je prostřednictvím duté hřídele 16 pevně spojena s upínací deskou obrobku 15. Dutá hřídel 16 je v části odvrácené od upínací desky obrobku 15, v místě spojení s přírubou I osazena pohonem přídavného rotačního pohybu 17. Ozubený věnec 2 je suvně uložený v osazení, vytvořeném na přírubě i. Čelní ozubení ozubeného věnce 2 je orientováno směrem proti čelnímu ozubení vnějšího a vnitřního ozubeného věnce 18 a 19, jimiž je osazen pohon přídavného rotačního pohybu 17. Mezi osazením příruby I a ozubeným věncem 2 je vytvořena mezera vl. S přírubou I je ozubený věnec 2 propojen nejméně jedním svazkem talířových pružin 3, uložených na vodícím kolíku 4 a uchycen nejméně jedním čepem 5. Čep 5 je osazen pístem 6, uloženým ve vybrání, vytvořeném v zadní části příruby 1. Píst 6 má na vnějším obvodu vytvořen zápich 7. V zápichu 7 je ustaven pístek 8, uložený v přírubě 1 v poloze kolmé na svislou osu o zařízení. Mezi boční stěnou zápichu 7 a tělesem pístku 8 je vytvořena mezera v2. Mezera vl, vytvořená mezi osazením příruby i a ozubeným věncem 2 je menší než mezera v2, vytvořená mezi boční stěnou zápichu 7 a tělesem pístku 8. V dutině příruby 1 je uložen rozváděči kotouč 9, opatřený rozvodnými kanálky kl, k2, k3. Rozváděči kotouč 9 je osazený nejméně jednou rychlospojkou 10. Rychlospojka 10 je uložena současně v desce 11, ovládané válcem 12. Válec 12 je uložený v rozvodné kostce 13, která je ukotvena v zadní části zařízení pevně na rámu 14.

Vlastní funkce zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje podle vynálezu spočívá vtom, že při běžném soustružení vykonává upínací deska obrobku 15 a s ní spojená dutá hřídel 16 rotační pohyb kolem svislé osy o. Pohon přídavného rotačního pohybu 17 víceprofesního obráběcího stroje je stejně jako zařízení pro jeho připojení v klidové, nepracovní poloze. Poloha ozubeného věnce 2 je na přírubě i fixována v základní poloze. Talířové pružiny 3, vedené vodicím kolíkem 4 jsou stlačeny prostřednictvím pístu 6. Poloha pístu 6 je aretována zajišťovacím pístkem 8, zasunutým v zápichu 7, vytvořeném po obvodu pístu 6 tak, že mezi osazením příruby i a ozubeným věncem 2 je vytvořena mezera vl a mezi boční stěnou zápichu 7 a tělesem

zajišťovacího pístku 8 je vytvořena mezera v2. Mezera vl, mezi osazením příruby i a ozubeným věncem 2 je menší, než mezera v2, vytvořená mezi boční stěnou zápichu 7 a tělesem zajišťovacího pístku 8. Tím je zajištěno, vysouvání zajišťovacích pístků 8 z aretační polohy bez tření o boky zápichu 7. To má vliv jak na životnost zajišťovacích pístků 8, tak na přesnost aretace ozubeného věnce 2 v klidové poloze.

V případě potřeby připojení pohonu přídavného rotačního pohybu 17 je nutno zastavit rotační pohyb upínací desky obrobku 15. Tlakovým rozvodem hl je přivedeno tlakové medium do rozvodné kostky 13, do prostoru nad válec 12. Tím dojde ke stlačení válce 12 a současně k vysunutí desky 11. Vysunutím desky 1_1 dojde k vzájemnému spojení obou částí rychlospojky 10, uložených v desce 11 a v rozváděcím kotouči 9 a tím její aktivaci. Aktivací rychlospojky JO je zajištěno vzájemné propojení hydraulických rozvodů, jimiž je osazena příruba J_ s rozvodnými kanálky kl_,k2,k3, rozváděcího kotouče 9. Následuje přivedení tlakového media rozvodným kanálkem kl do prostoru před píst 6. Tím dojde ke stlačení talířových pružin 3, vedených vodícím kolíkem 4 tak, že ozubený věnec 2 dosedne na čelní stěnu osazení příruby 1, čímž vymizí mezera yl. Poté je tlakové medium přivedeno rozvodným kanálkem k2 do prostoru pod hlavu zajišťovacího pístku 8, čímž dojde k jeho vysunutí ze zápichu 7 pístu 6 a tím k uvolnění stlačených talířových pružin 3. Ozubený věnec 2 je tlakem uvolněných talířových pružin 3 vysunut z klidové polohy. Čelní ozubení ozubeného věnce 2 se zasune do záběru s čelním ozubením vnějšího a vnitřního ozubeného věnce 18 a 19, kterými je osazen pohon přídavného rotačního pohybu 17, uložený na duté hřídeli 16. Tím dojde k tuhému a bezvůlovému propojení pohonu přídavného rotačního pohybu 17 s upínací deskou obrobku 15. Tím je pohon přídavného rotačního pohybu 17 připraven k provozu.

Po ukončení práce pohonu přídavného rotačního pohybu 17 ie nutno nejdříve celé zařízené uvést do klidové polohy. Prostřednictvím rozvodného kanálku kl je přivedeno tlakové medium do prostoru pod píst 6. Tím dojde ke stlačení talířových pružin 3 a současně k vysunutí čelního ozubení ozubeného věnce 2 ze záběru s čelním ozubením vnějšího a vnitřního ozubeného věnce 18 a 19. Poté je rozvodným kanálkem k3 přivedeno tlakové medium do prostoru za zajišťovací pí stek 8, čímž dojde kjeho vysunutí do zápichu 7 v pístu 6. Tím je ozubený věnec 2 zaaretován v základní poloze. Prostřednictvím tlakového media přivedeného tlakovým rozvodem h2 do rozvodné kostky 13 do prostoru pod válec 12, dojde k vysunutí jak válce 12, tak desky 1T. Vysunutím desky 1T dochází k rozpojení • · · · · ·

rychlospojky 10. Tím je pohon přídavného rotačního pohybu 17 odpojen a celé zařízení je v nepracovní poloze.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje podle vynálezu je možno využít u všech typů víceprofesních obráběcích center, pro umožnění provádět technologické operace soustružení, HSC frézování a vyvrtávání v průběhu jednoho pracovního cyklu a na jednom obráběcím stroji bez nutnosti přerušení procesu obrábění.

Claims (2)

1. Zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje tvořené ozubeným věncem s čelním ozubením a přírubou, osazenou hydraulickými rozvody a pevně propojenou s upínací deskou obrobku, vyznačující se tím, že ozubený věnec (2), suvně uložený na přírubě (1) je s přírubou (1) propojen nejméně jedním svazkem talířových pružin (3), uložených na vodícím kolíku (4) a uchycen nejméně jedním čepem (5), který je osazen pístem (6), uloženým ve vybrání, vytvořeném v zadní části příruby (1), přičemž píst (6) má na vnějším obvodu vytvořen zápich (7) pro zajišťovací pí stek (8), uložený v přírubě (1) v poloze kolmé na svislou osu (o) zařízení tak, že mezi osazením příruby (1) a ozubeným věncem (2) je vytvořena mezera (vl) a mezi boční stěnou zápichu (7) a tělesem pístku (8) je vytvořena mezera (v2) a v dutině příruby (1) je uložen rozváděči kotouč (9), opatřený rozvodnými kanálky (kl), (k2), (k3), osazený nejméně jednou rychlospojkou (10), uloženou současně v desce (11), ovládané válcem (12), uloženým v rozvodné kostce (13), která je ukotvena v zadní části zařízení pevně na rámu (14).

2. Zařízení pro připojení pohonu přídavného rotačního pohybu víceprofesního obráběcího stroje podle bodu 1, vyznačující se tím, že mezera (vl), vytvořená mezi osazením příruby (1) a ozubeným věncem (2) je menší, než mezera (v2), vytvořená mezi boční stěnou zápichu (7) a tělesem pístku (8).