PL160680B1 - Trzpieniowa obrabiarka z uchylnym suportem PL - Google Patents

Abstract

1. Trzpieniow a obrabiarka z uchylnym suportem poprzecznym osadzonym na obrotow ej glowicy narze- dziowej, z przesuwnym poosiow o po trzpieniu rozpre- znym zespolem napedow ym zlozonym z silnika elektry- cznego, w ielostopniow ego reduktora zebatego i glowicy, z trzpieniem rozpreznym z prom ieniow o wysuwnymi szczekami rozpieranym i stozkam i zaciskowymi, znamien- na tym, ze zespól napedow y posiada dzielone w rzeciono zlozone z tulei napedow ej (14) i konców ki zabierajacej (17) sprzegnietych z soba przegubow o oraz posiada prze- kladnie naw rotna do napedu suportu (12) z abudow ana w korpusie reduktora napedow ego (10) na walku naw rot- nicy (19) na którym osadzone sa obrotow o dwa kola sprzeglowe (20,21), pom iedzy kolam i (20,21) przesuw na tuleja sprzeglow a (22), a na wolnym koncu stale kolo przekazujace (23), przy czym kola sprzeglowe (20, 21) zazebiaja sie z kolam i napedow ym i (15,16) osadzonym i sztywno na tulei napedow ej (14) a kolo przekazujace (23) w spólpracuje z dwuwiencowym kolem przepustow ym (18) osadzonym obrotow o na konców ce zabierajacej (17) wrzeciona na której wymiennie m ocow ana jest glowica (11) z kolem obiegowym (41) w prow adzanym w zazebie- nie z w yprow adzanym na zew natrz korpusu reduktora (10) wiencem kola przepustow ego (18), ponadto trzpien rozprezny (1) na stozkach zaciskowych (4, 5) ma krzyw - kowe sekcje (8) uksztaltow ane na pow ierzchni stozkowej w spólpracujace z kazda ze szczek m ocujacych (2) w celu sa m o zakleszczenia ich podczas w zrostu sil skraw ania oraz ma drazone ciegno (7) z koncam i wewnetrznie gwintowanymi. f i g 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest trzpieniowa obrabiarka z uchylnym suportem poprzecznym przeznaczona do obróbki skrawaniem powierzchni współosiowych z otworem, w którym jest mocowana i bazowana. Szczególne zastosowanie znajduje ona do fazowania i planowania zakończeń rur grubościennych oraz do wytaczania gniazd w elementach korpusowych.

160 680

Znana jest z opisu patentowego US nr 4 677 784 przenośna tokarka do zakończeń rur mająca reduktor napędowy, trzpień rozprężny na którym przesuwnie osadzony jest reduktor napędowy, obrotową głowicę narzędziową osadzoną na wrzecionie reduktora, imak nożowy zamontowany na głowicy przesuwny promieniowo w suporcie, mechanizm z kołem gwiazdowym do skokowego przesuwu poosiowego głowicy i reduktora na trzpieniu rozprężnym. Połączenie napędowe pomiędzy imakiem a reduktorem zawiera na reduktorze przynajmniej jedną krzywkę i na głowicy mechanizm popychacza krzywkowego do przesuwania imaka podczas obrotu głowicy. Toczenie ukośne dokonuje się przez połączenie ruchu promieniowgo i osiowego za pomocą selektywnie uruchomionego zespołu mającego człon indeksowy w postaci koła napędowego osadzonego na reduktorze oraz jeden lub więcej selektywnie umieszczonych kołków na głowicy.

Ponadto znane jest z katalogu włoskiej firmy G.B.C. - Industrial Trading s.v.l pneumatyczne urządzenie do rur posiadające uchylny suport w który poprzecznie przesuwany jest imak nożowy oraz posiadające pneumatyczny blok do sterowania posuwem wzdłużnym narzędzia. Trzpienie rozprężne tych urządzeń posiadają wysuwne promieniowo szczęki ukształtowane w zależności od wielkości i grubości rury. Trzpieniowa obrabiarka według wynalazku ma uchylny suport poprzeczny osadzony na obroto wej głowicy narzędziowej, przesuwny poosiowo po trzpieniu rozprężnym zespół napędowy złożony z silnika elektrycznego, wielostopniowego reduktora zębatego i głowicy, oraz ma trzpień rozprężny z promieniowo wysuwnymi szczękami rozpieranymi stożkami zaciskowymi.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że zespół napędowy posiada dzielone wrzeciono złożone z tulei napędowej i końcówki zabierającej. Obie części dzielonego wrzeciona sprzęgnięte są ze sobą przegubowo kamieniem osadzonym na promieniowym kołku w jednej części i umieszczonym we wzdłużnym wycięciu w drugiej części wrzeciona. Dzielone wrzeciono ułożyskowane jest na tulei pośredniej. Tuleja pośrednia utwierdzona jest koncentrycznie w kołnierzu poprzez zestaw segmentów stożkowych ustalających jej położenie promieniowe i zestaw segmentów klinowych ustalających jej położenie obwodowe, zaś kołnierz zamocowany jest do korpusu reduktora. Zespół napędowy posiada także przekładnię nawrotną do napędu suportu zabudowaną w korpusie reduktora napędowego umożliwiającą zmianę kierunku posuwu imaka narzędziowego podczas obrotu głowicy. Na wałku nawrotnicy osadzone są obrotowo dwa koła sprzęgłowe, pomiędzy kołami przesuwna tuleja sprzęgłowa i stałe koło przekazujące znajdujące się na wolnym końcu wałka od strony końcówki zabierającej. Przekładnię nawrotną tworzą koła sprzęgłowe zazębiające się z kołami napędowymi osadzonymi sztywno na tulei napędowej oraz koło przekazujące współpracujące z umieszczonym wewnątrz reduktora wieńcem dwuwieńcowego koła przepustowego osadzonego obrotowo na końcówce zabierającej wrzeciona. Na końcówce tej wymiennie mocowna jest głowica z kołem obiegowym wprowadzanym w zazębienie w wyprowadzonym na zewnątrz reduktora wieńcem koła przepustowego.

Suport uchylny zabudowany na wymiennej głowicy w łańcuchu kinematycznym ciągłego posuwu mechanicznego imaka narzędziowego ma trzystopniową przekładnię. Przekładnia ta składa się w stopniu pierwszym i drugim z przekładni stożkowych a w stopniu trzecim z przekładni śrubowej. Suport jest uchylny względem głowicy wokół osi wałka łączącego pierwszy i drugi stopień przekładni stożkowych. Na wałku wejściowym pierwszego stopnia jest osadzone obrotowo koło obiegowe i przesuwna tuleja sprzęgłowa współpracująca z tym kołem.

Zespół napędowy wraz z głowicą osadzony jest przesuwnie poosiowo na trzpieniu rozprężnym. Łańcuch kinematyczny ciągłego mechanicznego posuwu wzdłużnego głowicy zawiera dwustopniową przekładnię zębatą zabudowaną na dwóch wałkach w korpusie reduktora napędowego. Na wałku wejściowym osadzone jest stałe koło wejściowe, obrotowe koło sprzęgłowe i przesuwna tuleja sprzęgłowa. Natomiast na wałku wyjściowym osadzone są na stałe dwa koła, jedno współpracujące z kołem sprzęgłowym, a drugie z kołem złączonym sztywno z obsadą nakrętki posuwu.

Trzpień rozprężny na swych stożkach zaciskowych ma krzywkowe sekcje ukształtowane na powierzchni stożkowej współpracujące z każdą ze szczęk w celu samozakleszczenia ich podczas wzrostu sił skrawania. Trzpień ma drążone cięgno z końcami wewnętrznie gwintowanymi.

Zaletą obrabiarki jest możliwość wykonywania operacji tokarskich z ciągłym posuwem mechanicznympoprzecznymjakiwzdłużnym. Ciągły posuw mechaniczny ma duży wpływnastabilną

160 680 pracę obrabiarki dokładność obróbki i chropowatość obrabianej powierzchni. Przesuw poprzeczny imaka przełącza się z roboczego na powrotny podczas ruchu obrotowego głowicy. Reduktor posiada wrzeciono dzielone z tuleją napędową odciążającą trzpień rozprężny od wpływu sił międzyzębnych w przekładni reduktora oraz z końcówką zabierającą ułożyskowaną indywidualnie na tulei pośredniej, celem wyeliminowania wpływu ugięcia trzpienia powstającego od sił skrawania. Mechanizm samozakleszczenia szczęk eliminuje możliwość obrotu obrabiarki względem otworu podczas obróbki. Obrabiarka może być stosowana jako urządzenie przenośne i mocowana w dowolnym położeniu.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na który m fig. 1 przedstawia zestawienie obrabiarki z cząstkowym przekrojem wzdłużnym przez wrzeciono, fig. 2 przekrój zaznaczony na fig. 1 z widokiem na głowicę z dwoma suportami, fig. 3 - przekrój wzdłużny końcówki zaciskowej trzpienia rozprężnego, fig. 4 - przekrój zaznaczony na fig. 3 z widokiem na krzywkową powierzchnię stożków zaciskowych, fig. 5 - schemat kinematyczny obrabiarki w wersji z ręcznym posuwem poosiowym, fig. 6 - schemat kinematyczny obrabiarki w wersji z mechanicznym i ręcznym posuwem poosiowym, fig. 7 - przekrój mechanizmu ręcznego posuwu poosiowego, fig. 8 - przekrój mechanizmu mechanicznego i ręcznego posuwu poosiowego, a fig. 9 - przekrój zaznaczony na fig. 7 i 8 ukazujący segmenty zaciskowe tulei pośredniej i segment kasujący luz w obsadzie nakrętki posuwu.

Obrabiarka składa się z zespołu trzpienia rozprężnego 1 i zespołu napędowego osadzonego przesuwnie poosiowo na trzpieniu rozprężnym 1. Końcówka zaciskowa trzpienia rozprężnego 1 posiada wymienny zestaw 3 szczęk mocujących 2 osadzonych w koszyku 3 z którego są wysuwane przez układ dwóch stożków zaciskowych 4,5 osadzonych na trzpieniu nośnym 6. Przesuwny stożek zaciskowy 4 połączony jest na stałe z drążonym cięgnem 7 mającym postać rury z końcami wewnętrznie gwintowanymi. Stożki zaciskowe 4, 5 posiadają trzy krzywkowe sekcje 8 ukształtowane na powierzchni stożkowej współpracujące z każdą z trzech szczęk 2 celem samozakleszczenia ich podczas wzrostu sił skrawania. Zespół napędowy zawiera silnik elektryczny 9, reduktor napędowy 10 i głowicę 11 posiadającą dwa symetrycznie rozstawione uchylne suporty 12 z promieniowo przesuwnym imakami 13.

Reduktor napędowy 10 zawiera zestaw przekładni zębatych dla nadania ruchu obrotowego wrzeciona, na którym wymiennie osadzona jest głowica 11 oraz zestaw przekładni przekazujących napęd dla ruchu poprzecznego imaka 13 i dla ruchu wzdłużnego głowicy 11 po trzpieniu rozprężnym 1. Wrzeciono jest dzielone i składa się z tulei napędowej 14 z sztywno osadzonymi dwoma kołami napędowymi 15, 16 oraz z końcówki zabierającej 17 wrzeciona na której obrotowo ułożyskowane jest dwuwieńcowe koło przepustowe 18. Dzielone wrzeciono, tuleją napędową 14 ułożyskowane jest na tulei pośredniej 35 oraz w korpusie reduktora 10, a natomiast końcówką zabierającą 17 ułożyskowane jest jedynie na tulei pośredniej 35 co czyni ją odciążoną od wpływu ugięcia wrzeciona. Obie części wrzeciona sprzęgnięte są przegubowo kamieniem 40 promieniowo osadzonym na kołku walcowym w tulei napędowej 14 i umieszczonym we wzdłużnym wycięciu końcówki zabierającej 17 wrzeciona. Dla nadania ruchu roboczego lub powrotnego imaka 13 w reduktorze zabudowana jest na wałku 19 przekładnia nawrotna którą tworzą dwa koła sprzęgłowe 20, 21 osadzona obrotowo na wałku 19 i współpracujące z kołami napędowymi 15, 16 oraz koło przekazujące 23 zazębiające się z umieszczonym wewnątrz korpusu wieńcem koła przepustowego 18. Na wałku 19 pomiędzy kołami 20, 21 umieszczona jest przesuwna tuleja sprzęgłowa 22 do przełączania napędu celem zróżnicowania obrotów koła przepustowego 18 względem końcówki zabierającej 17 wrzeciona.

Mechaniczny posuw wzdłużny nadawany zespołowi napędowemu wraz z głowicą 11 realizuje się przez dwustopniową przekładnię zabudowną w korpusie reduktora 10, którą tworzą osadzone na wałku wejściowym 24, koło wejściowe 26 współpracujcąe z kołem sprzęgłowym 21, koło sprzęgłowe 27 i przesuwna tuleja sprzęgłowa 28 oraz osadzone na wałku wyjściowym 25 koło pierwszego stopnia 29 współpracuje z kołem sprzęgłowym 27 i koło drugiego stopnia 30 współpracujące z kołem posuwowym 31. Koło posuwowe 31 połączone jest sztywno z obsadą 32 pakrętki posuwu 33. Na obsadzie 32 zamocowne jest pokrętło 34 do ręcznego przesuwu poosiowego zespołu napędowego wraz z głowicą 11 po trzpieniu rozprężnym 1. Obsada 32 mocowana jest obrotowo na tulei pośredniej 35 w łożysku ślizgowym z kasowanym luzem za pomocą segmentów łożyskowych

160 680 skręconych z obsadą 32. Tuleja pośrednia 35 utwierdzona jest koncentrycznie w kołnierzu 37 poprzez zestaw segmentów stożkowych 38 ustalających jej położenie promieniowe i zestaw segmentów klinowych 39 ustalających jej położenie obwodowe. Kołnierz 3 przykręcony jest do korpusu reduktora 10.

Głowica 11 wirując z wrzecionem przenosi jednocześnie napęd nawrotny odbierany z koła przepustowego 18 na imaki 13 poprzez koło obiegowe 41 wprowadzane w zazębienie z wyprowadzonym na zewnątrz korpusu reduktora 10 wieńcem koła przepustowego 18. Koło to osadzone jest na wałku wejściowym 42 trzystopniowej przekładni posuwu imaka zabudowanej w głowicy 11, która w pierwszym i drugim stopniu składa się z przekładni stożkowych a w trzecim stopniu z przekładni śrubowej. Wokół osi wałka 44 łączącego pierwszy i drugi stopień przekładni stożkowych uchylny jest suport 12 względem głowicy 11.

T uleją sprzęgłowa 43 pozwala na rozłączenie mechanicznego napędu suportu i ręczny przesuw imaka 13. Droga przesuwu imaków jest regulowana za pomocą zderzaków twardych i zabezpieczona sprzęgłem przeciążeniowym umieszczonym na wałku nawrotnicy 19.

Obrabiarka mocowana jest w otworze przedmiotu obrabianego za pomocą trzech szczęk 2 poprzez pokręcanie pokrętłem ciągną 46. Po zamocowaniu narzędzia w imaku 13 oraz nastawieniu kąta pochylenia suportu 12 obrabiarka przygotowana jest do pracy. Włączanie obrabiarki powoduje nadanie ruchu obroto wego głowicy 11. Załączenie posuwu poprzecznego imaka 13 odbywa się za pomocą dźwigni ręcznej 45 wprowadzającej tuleję sprzęgłową nawrotnicy 22 w zazębienie z jednym z kół sprzęgłowych 20, 21.

Przełączenie posuwu z roboczego na powrotny i odwrotnie, odbywa się podczas ruchu obrotowego głowicy 11. Załączenie mechanicznego posuwu wzdłużnego głowicy 11 odbywa się za pomocą dźwigni wprowadzającej tuleję sprzęgłową 28 w zazębienie z kołem sprzęgłowym 27. Mechaniczny posuw wzdłużny głowicy 11 może odbywać się tylko w jedną stronę. Wycofanie głowicy odbywa się ręcznie poprzez pokręcanie pokrętłem 34 po uprzednim wyzębieniu tulei sprzęgłowej 28 z kołem sprzęgłowym 27.

Fig. 9.

Fig. 6.

Fig. 4

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Fig. 1

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Trzpieniowa obrabiarka z uchylnym suportem poprzecznym osadzonym na obrotowej głowicy narzędziowej, z przesuwnym poosiowo po trzpieniu rozprężnym zespołem napędowym złożonym z silnika elektrycznego, wielostopniowego reduktora zębatego i głowicy, z trzpieniem rozprężnym z promieniowo wysuwnymi szczękami rozpieranymi stożkami zaciskowymi, znamienna tym, że zespół napędowy posiada dzielone wrzeciono złożone z tulei napędowej (14) i końcówki zabierającej (17) sprzęgniętych z sobą przegubowo oraz posiada przekładnie nawrotną do napędu suportu (12) zabudowaną w korpusie reduktora napędowego (10) na wałku nawrotnicy (19) na którym osadzone są obrotowo dwa koła sprzęgłowe (20, 21), pomiędzy kołami (20, 21) przesuwna tuleja sprzęgłowa (22), a na wolnym końcu stałe koło przekazujące (23), przy czym koła sprzęgłowe (20, 21) zazębiają się z kołami napędowymi (15, 16) osadzonymi sztywno na tulei napędowej (14) a koło przekazujące (23) współpracuje z dwuwieńcowym kołem przepustowym (18) osadzonym obrotowo na końcówce zabierającej (17) wrzeciona na której wymiennie mocowana jest głowica (11) z kołem obiegowym (41) wprowadzanym w zazębienie z wyprowadzanym na zewnątrz korpusu reduktora (10) wieńcem koła przepustowego (18), ponadto trzpień rozprężny (1) na stożkach zaciskowych (4,5) ma krzywkowe sekcje (8) ukształtowane na powierzchni stożkowej współpracujące z każdą ze szczęk mocujących (2) w celu smaozakleszczenia ich podczas wzrostu sił skrawania oraz ma drążone cięgno (7) z końcami wewnętrznie gwintowanymi.
2. 2. Obrabiarka według zastrz. 1, znamienna tym, że obie części dzielonego wrzeciona sprzęgnięte są przegubowo kamieniem (40) osadzonym promieniowo na kołku w jednej części i umieszczonym we wzdłużnym wycięciu w drugiej części wrzeciona.
3. 3. Obrabiarka według zastrz. 1, znamienna tym, że dzielone wrzeciono ułożyskowane jest na tulei pośredniej (35), która utwierdzona jest koncentrycznie w kołnierzu (37) poprzez zestaw segmentów stożkowych (38) ustalających jej położenie promieniowe i zestaw segmentów klinowych (39) ustalających jej położenie obwodowe, zaś kołnierz (37) zamocowany jest do korpusu reduktora napędowego (10).
4. 4. Obrabiarka według zastrz. 1, znamienna tym, że uchylny suport (12) zabudowany na wymiennej głowicy (11) w łańcuchu kinematycznym ciągłego posuwu mechanicznego imaka narzędziowego (13) ma trzystopniową przekładnię składającą się w stopniu pierwszym i drugim z przekładni stożkowych, a w stopniu trzecim z przekładni śrubowej, przy czym suport (12) uchylny jest względem głowicy (11) wokół osi wałka (44) łączącego pierwszy i drugi stopień przekładni stożkowych zaś wałek wejściowy (42) pierwszego stopnia ma osadzone obrotowe koło obiegowe (41) i przesuwną tuleję sprzęgłową (43) współpracującą z tym kołem.
5. 5. Obrabiarka według zastrz. 1, znamienna tym, że zespół napędowy wraz z głowicą (11) osadzony przesuwnie poosiowo na trzpieniu rozprężnym (1) w łańcuchu kinematycznym ciągłego mechanicznego posuwu wzdłużnego głowicy (11) zawiera dwustopniową przekładnię zębatą zabudowaną na dwóch wałkach (24, 25) w korpusie reduktora napędowego (10) przy czym na wałku wejściowym (24) osadzone jest stałe koło wejściowe (26), obrotowe koło sprzęgłowe (27) i przesuwna tuleja sprzęgłowa (28), zaś na wałku wyjściowym (25) osadzone są na stałe dwa koła (29,30) jedno współpracujące z kołem sprzęgłowym (27) a drugie z kołem posuwowym (31) połączonym sztywno z obsadą (32) nakrętki posuwu (33).