Силовые головки с механическим приводом подач

К силовым головкам с механическим приводом подач относятся головки с плоскокулачковым (дисковым), барабанно-кулачковым и винтовым механизмами подач.

Механические силовые головки предназначены в основном для выполнения сверлильных и резьбонарезных операций, а при достаточной жесткости конструкции — и для фрезерных работ. Для фрезерования головки оснащаются специальными фрезерными насадками.

Общими достоинствами головок с механическим приводом подач являются их высокая работоспособность, простота и наглядность работы механизмов, что дает возможность легко обнаружить неполадки или поломки.

Недостатком этих головок является некоторая сложность конструкций, невозможность быстрой переналадки на другой режим работы и значительный износ деталей, воспринимающих нагрузки.

Плоскокулачковые силовые головки обычно проектируются и применяются для выполнения легких работ при небольшой длительности цикла и малой длине обработки. Величина хода инструментов, приводимых в движение от кулачка, обычно находится в пределах 15—100 мм, а мощности их электродвигателей составляют 0,4—2,8 квт.

Для резьбонарезных работ головки снабжаются реверсивными электродвигателями, которые переключаются конечными выключателями. При нарезании резьб в глухих отверстиях реверсирование инструментов в некоторых случаях осуществляется переключением муфт в цепи главного движения посредством счетного электрического реле.

Величина рабочей подачи, а также скорость подвода и отвода инструментов определяется профилем плоского кулачка, который получает вращение от электродвигателя, сообщающего вращение также и шпинделю головки. Рабочий участок кулачка составляет 240°, а холостые перемещения осуществляются при повороте кулачка на 120°. Отсюда более 30% времени работы кулачковых головок занимают холостые перемещения и как следствие малые скорости холостых ходов порядка 0,5—2,5 м/мин.

Движение от электродвигателя

установленного на корпусе, через клиноременную передачу передается пустотелому червяку

В нашей промышленности широко применяется плоскокулачковая силовая головка модели АУ311-10А, выпускаемая Харьковским заводом агрегатных станков. Эта головка пинольного типа, сравнительно небольших габаритов.

Движение от электродвигателя, установленного на корпусе, через клиноременную передачу (или шестеренчатый редуктор) передается пустотелому червяку. От червяка через подвижное шлицевое соединение вращение сообщается шпинделю головки, установленному внутри пиноли. Правый конец шпинделя предназначен для установки инструмента или для соединения с входным валом насадки.

На боковой поверхности пиноли закреплена шпонка, в которую запрессована ось ролика, входящего в профильный паз шестерни-копира. Эта же шпонка предотвращает вращение пиноли в корпусе.

Вращение копира осуществляется от червячной пары, двух сменных шестерен и шестерни, сцепленной с шестерней-копиром. Последняя сообщает пиноли движение подачи. Для обеспечения постоянного контакта кулачка с роликом служит пружина, действующая на пиноль через рычаг. Для предохранения механизма подач от перегрузки служит шариковая муфта, расположенная внутри ступицы червячного колеса, которая настраивается на определенное усилие подачи.

Синхронность нескольких совместно работающих головок достигается специальным курковым механизмом (10> 15, 19 и др.), отключающим подачу пиноли после каждого цикла работы головки (двойного хода пиноли).

Для пуска головки на цикл каждый раз требуется ручное включение нажимом на стержень или автоматическое, дистанционное, соленоидом. При этом рычаг освобождает тягу и пружина вводит в зацепление кулачки муфты. После начала подачи пиноли верхнее плечо рычага пружиной вводится в вырез тяги. Происходит это за счет того, что валик, на котором закреплен рычаг, размещен в отверстии эксцентричной втулки, рычаг которой поворачивает пружина.

Смазка механизмов

головки осуществляется специальным одноплунжерным насосом

В конце обратного хода пиноли шпонка встречает нижний конец рычага, валик которого свободно вращается в эксцентричной втулке, и поворачивает его вокруг горизонтальной оси. При повороте рычага верхний конец его смещает тягу и тем самым поворачивает двуплечий рычаг. Правый конец этого рычага снабжен штифтом с роликом, который входит в круговой паз кулачковой муфты. Кулачки муфты выходят из зацепления с кулачками втулки, на которой сидит червячная шестерня, и подача прекращается.

Для блокировки совместной работы нескольких силовых головок служит коленчатый рычаг на валике. При крайнем заднем положении пиноли этот рычаг нажимает на кнопку электропереключателя, замыкающего контакты цепи электроблокировки.

Смазка механизмов головки осуществляется специальным одноплунжерным насосом, работающим от эксцентрика, составляющего одно целое со втулкой шариковой предохранительной муфты.

Для производства резьбонарезных операций, на пиноли или на фланце насадки устанавливается кронштейн с упорной планкой, которая воздействует на микропереключатель, замыкает через него контакты и реверсирует вращение ротора электродвигателя. Упорная планка устанавливается на кронштейне с таким расчетом, чтобы реверсирование произошло в момент окончания нарезания резьбы до заданной глубины.

Плоскокулачковая головка АУ311-10А устанавливается направляющими на салазки, прикрепляемые к станине станка, и может по ним перемещаться в пределах 145 мм с помощью винта и полу гайки. Салазки крепятся к станине станка; они изготовляются двух типов: консольные и прямые. Консольные салазки рекомендуется, применять только при горизонтальном положении головки в тех случаях, когда по условиям компоновки агрегатного станка корпус головки выходит за габариты станины. Прямые салазки применяются при горизонтальном и вертикальном положении головки. Обе конструкции салазок имеют по высоте два размера — 65 и 90 мм.

Перемещение головки

вдоль оси производится только вручную при наладке станка

Перемещение головки вдоль оси производится только вручную при наладке станка. В тех случаях, когда необходимость в перемещении головки возникает в процессе работы станка, применяются приводные салазки, которые отличаются от простых тем, что имеют электромеханический привод, состоящий из редуктора и электродвигателя.

Это допускается только тогда, когда глубина обработки не ограничивается жесткими допусками, так как точность перемещения корпуса приводными салазками колеблется в пределах 0,5 мм.

Силовая головка перемещается на салазках с помощью винта и гайки, прикрепленной к корпусу головки. Движение головки вперед и назад ограничивается двумя конечными выключателями типа ВК-211, установленными на салазках в переднем и заднем крайних положениях головки. В зависимости от разбега кулачков, расположенных на корпусе головки, устанавливается необходимая величина перемещения корпуса силовой головки. Торможение головки в крайнем переднем положении осуществляется при помощи реле контроля скорости, которое крепится к валу электродвигателя салазок со стороны задней крышки. Приводные салазки не рекомендуется применять при вертикальном расположении силовой головки.

К числу основных достоинств силовой головки АУ311-10А можно отнести следующие:

1) надежность в работе;

2) простоту обслуживания; для ремонта и эксплуатации не требуется высококвалифицированный персонал;

3) компактность за счет того, что головка пинольного типа.