Угловая шпиндельная головка - это прецизионный инструмент, предназначенный для применения на обрабатывающих станках, в первую очередь, на фрезерных центрах типа ЧУ и ЧПУ. Благодаря тому, что шпиндель головки можно регулировать по углу, то в одном положении зажатия заготовки можно производить обработку поверхностей, которые не доступны для стандартных возможностей станка. Благодаря этому, угловая головка расширяет технологические возможности обрабатывающего станка, повышает продуктивность работы, сокращает подготовительное и операционное время и в ряде случаев предшествует применению специальных зажимных приспособлений. Это положительно проявляется в повышении точности изготовления детали, когда не надо менять её положения зажатия.
Шпиндельная головка усовершенствованной конструкции, в настоящее время, используется на многих современных горизонтальных обрабатывающих центрах (рис.1). Ее конструкция позволяют изменять рабочее положение инструмента в пространстве, причем шпиндель может разворачиваться как по команде управляющей программы, так и с пульта станка. Горизонтальное положение шпинделя (а) считается основным; его часто обозначают 1. Вертикальное положение (б) читается вспомогательным; его часто обозначают 2.
Рис. 1. Угловая шпиндельная головка горизонтального обрабатывающего центра: 1 - инструмент; 2 - поворотный механизм; 3 - телескопическое устройство крепления
В положении 1 станок осуществляет обычную для горизонтальных обрабатывающих центров обработку деталей в плане X-Y. Этот план, как уже отмечалось, лежит в плоскости перпендикулярной рабочему столу (рис.2, а) и в международной системе кодирования ISO-7bit обозначается функцией G17. В положении 2 обработка деталей производится в плане плоскости рабочего стола X-Z (рис.2, б), который кодируется функцией G18.
Рис. 2. Планы обработки станков типа «Обрабатывающий центр»: а – основной план обработки горизонтального ОЦ (Положение 1); б – вспомогательный план обработки горизонтального ОЦ (Положение 2); в – план обработки вертикального станка штатным инструментом
Вертикальные обрабатывающие центры своим штатным инструментом способны осуществлять обработку деталей только в плане рабочего стола X-Y (рис.2, в). С целью расширения технологических возможностей станков в них могут использоваться съемные угловые шпиндельные головки с изменяемым углом расположения шпиндельной части с рабочим инструментом (рис.3, а). Съемные головки крепятся к шпиндельному узлу станка; заданное угловое положение в них обычно устанавливается вручную.
Рис. 3. Съемная угловая шпиндельная головка: а – головка как конструктивный элемент; б – головка в рабочем положении; 1 – шпиндельная часть головки; 2 – обрабатываемая деталь
Отметим, что в процессе обработки детали замена инструментов в съемной головке может производиться только вручную. Вследствие этого головки не могут участвовать в комбинированной операции, выполняемой станком; обработка деталей с их использованием составляет отдельную процедуру. Пример применения съемной угловой шпиндельной головки для обработки внутренней цилиндрической поверхности детали приведен на рис.3, б. Очевидно, что без применения головки осуществить обработку этой поверхности было бы невозможно.
Такие элементы станков, а именно: механизм поворота рабочего стола, поворотные головки, угловые шпиндельные головки (рис.1, рис.3) – существенно расширяют технологические возможности станков, увеличивая число различно расположенных поверхностей детали, которые могут быть обработаны с одного установа.
