1.4.2. Приводы патронов

В токарных станках с ЧПУ применяют пневматические, гидравлические и электромеханические приводы патронов. Они должны обеспечивать минимальное время зажима-разжима заго­товки; регулирование силы зажима для возможности на одних и тех же станках с ЧПУ производить черновую и чистовую об­работку; достаточную силу зажима для передачи требуемого кру­тящего момента; поддержание давления воздуха (или масла) даже в случае аварийного падения давления.

Надежность и безопасность работы кулачковых патронов, осо­бенно вращающихся с высокой частотой, существенно могут быть повышены при согласовании систем управления патронами и станками. При этом должны быть реализованы следующие тре­бования:

шпиндель станка должен включаться лишь после подачи дав­ления »в цилиндр, при перемещении кулачков только в заданном диапазоне и после закрытия рабочей зоны станка;

доступ в рабочую зону станка должен быть открыт только при невращающемся шпинделе;

заготовка должна раскрепляться только после остановки шпин­деля;

при внезапном прекращении подачи энергии заготовка должна оставаться надежно закрепленной, одновременно должен быть по­дан сигнал для автоматического отключения привода шпинделя станка.

Рис. 1.12. Механизированные приводы:

а — пневматический; б — гидравлический; в — электромеханический

Пневматический вращающийся одинарный цилиндр П-ЦВ (рис. 1.12, а) состоит из двух основных частей: воздухопроводящей муфты 1 и цилиндра 2, устанавливаемого на заднем конце шпин­деля станка, Для присоединения тяги патрона предназначено резьбовое отверстие на выступающем конце штока. Воздухоподводящая муфта присоединяется к цилиндру через фланец с помощью винтов. Сжатый воздух подается через ниппель 6, центральное отверстие в стержне, и осевое и радиальные отверстия в штоке 4 в правую полость цилиндра. Под действием давления воздуха (0,4—0,6 МПа) поршень 3 перемещается влево, создавая на што­ке 4 тянущую силу зажима. Через ниппель 5, радиальные отвер­стия и скосы в стержне сжатый воздух подается в левую полость цилиндра, поршень перемещается вправо, создавая на штоке тол­кающую силу.

Гидравлические приводы позволяют создавать значительные силы зажима, что необходимо при высоких частотах вращения патронов для компенсации влияния действия центробежных сил, а также регулировать силу зажима. Гидравлический вращающий­ся цилиндр (ГЦВ) с полым штоком показан на рис. 1.12, б. Кор­пус 1 гидроцилиндра закрепляется посредством переходного флан­ца на заднем конце шпинделя станка. Шток 3 поршня 2 гидроцилиндра посредством ввинченной в него полой тяги соеди­няется с патроном. Масло от источника давления поступает в цилиндр двустороннего действия через гидравлическую муфту 4. Цилиндр установлен в неподвижном кожухе 5. Наличие отверстия в поршне и муфте позволяет устанавливать в патронах прутковые заготовки.

Электромеханический привод токарных патронов показан на рис. 1.12, е. При включении асинхронного электродвигателя 1 ры­чаги 2 под действием центробежных сил поворачиваются вокруг осей и заплечиками перемещают втулку 3 в осевом направлении. Последняя посредством штифта перемещает шток 4 и смонтиро­ванную на его конце в подшипниках муфту 5, которая при помощи кулачков входит в зацепление со шлицевым валиком 6. Враща­тельное движение от электродвигателя передается муфте 5 через эксцентриковый валик 8, планетарный механизм 10 шестерни 9 и шлицевое соединение шестерни 7. Кулачками 11, введенными в зацепление, передается вращение выходному шлицевому валу, ко­торый посредством шлицев соединяется с исполнительным меха­низмом патрона. Сила тяги — 25 000 Н, время зажима — 5 с.