Силовые головки агрегатных станков бывают самодействующие и несамодействующие. Самодействующими силовыми головками называются агрегаты, сообщающие инструменту вращательное и поступательное движение и пригодные для установки на станке в любом рабочем положении. Несамодействующие силовые головки сообщают инструменту только вращательное движение, а привод поступательного движения располагается отдельно в станине станка. Для получения резьбы применяются специальные резьбонарезные головки с реверсируемыми шпинделями.
Агрегатные силовые головки могут осуществлять разнообразные циклы поступательного движения. Наиболее простым циклом является перемещение Вперед и назад с одной скоростью.
Примером сложного цикла может служить глубокое сверление с неоднократным вводом и выводом сверла на быстром ходу и с рабочей подачей. При необходимости получения точных торцовых поверхностей циклом предусматривается остановка головки в конце рабочего хода на жестком упоре (работа без подачи). Вращение рабочих шпинделей в большинстве случаев осуществляется от двигателя, расположенного на корпусе головки.
Подача инструмента в силовых головках может осуществляться:
- перемещением корпуса головки, несущего шпиндельную коробку;
- перемещением пиноли с инструментом при неподвижном корпусе.
Механизмы поступательного движения отличаются большим разнообразием. Ниже дана классификация, схемы действия и краткое описание наиболее распространенных силовых головок агрегатных станков.
Плоскокулачковая силовая головка агрегатного станка
Плоскокулачковая силовая головка с электромеханическим приводом подачи (рис. 1) используется на агрегатных станках и имеет следующий принцип действия.
Вращение шпинделя 1 (главное движение v) осуществляется электродвигателем 2 через зубчатую пару 3-4. При повороте плоского кулачка 5 подачи происходит поворот зубчатого сектора 6, связанного с кулачком роликом 7. Поворот зубчатого сектора вызывает перемещение пиноли 8, несущей шпиндель 1, с медленной (рабочей S) и быстрой подачей. При повороте кулачка 5 на один оборот выступ 9 упирается в подвижный упор 10. При этом червяк 11, продолжая вращаться, перемещается в осевом направлении, размыкая фрикционную муфту. Для возобновления цикла упор 10 выводится из контакта с выступом 9 с помощью соленоида.
Рис. 1. Плоскокулачковая силовая головка агрегатного станка
Барабанокулачковая силовая головка агрегатного станка
Барабанокулачковая силовая головка с электромеханическим приводом подачи (рис. 2) используется на агрегатных станках и имеет следующий принцип действия.
Вращение выходного вала 1 головки осуществляется электродвигателем 2 через зубчатую пару 3- 4 (v). Барабан 5 подачи, установленный в корпусе головки, находится в контакте с роликом 6 ползушки 7, закрепленной на станине с помощью установочного винта 8. При повороте барабана перемещается корпус головки вместе со шпиндельной коробкой с медленной (рабочей S) и быстрой подачей. Величина рабочей и быстрой подачи устанавливается сменными шестернями 9, 10. Исходное положение головки устанавливается с помощью винта 8.
Рис. 2. Барабанокулачковая силовая головка агрегатного станка
Винтовая силовая головка агрегатного станка
Винтовая агрегатная силовая головка станка с электромеханическим приводом подачи (рис. 3) используется на агрегатных станках и имеет следующий принцип действия.
Вращение v выходного вала головки осуществляется электродвигателем 2 через зубчатую передачу 3, 4, 5, 6. Для получения поступательного движения служит пара винт-гайка 7, 8. При рабочей подаче S гайка получает вращение от электродвигателя 2 через систему зубчатых и червячных передач. При этом перемещается вся головка, несущая шпиндельную коробку. Для быстрых перемещений служит электродвигатель 9, укрепленный на станине. Электродвигатель 9 через двойную роликовую муфту (на рисунке не показана) вращает винт 7 с высоким числом оборотов в любую сторону.
Рис. 3. Винтовая силовая головка агрегатного станка
Пневмомеханическая силовая головка агрегатного станка
Пневмомеханическая силовая головка с пневматическим приводом подачи (рис. 4) используется на агрегатных станках и имеет следующий принцип действия.
Вращение шпинделя 1 (главное движение v) осуществляется электродвигателем 2 через зубчатую пару 3, 4. Механизмом поступательного движения служит реечная передача 5, 6. Привод рабочей подачи (S) осуществляется электродвигателем 2 через систему зубчатых и червячных передач на реечную шестерню 5. При работе пневмоцилиндра 7 цепь рабочей подачи отключается обгонной муфтой, а при работе пневмоцилиндра 8 - фрикционной муфтой (на рисунке не показаны)
Рис. 4. Пневмомеханическая силовая головка агрегатного станка
Пневматическая силовая головка агрегатного станка
Пневматическая силовая головка с пневматическим приводом подачи (рис. 5) используется на агрегатных станках и имеет следующий принцип действия.
Вращение шпинделя (главное движение v) осуществляется с помощью пневматической турбинки, расположенной в корпусе головки. В этом же корпусе расположен пневмоцилиндр подачи. Быстрое перемещение шпинделя происходит до соприкосновения инструмента с деталью, а затем следует рабочая подача, величина которой зависит от твердости обрабатываемого материала. Возврат шпинделя в исходное положение осуществляется пружиной 2
Рис. 5. Пневматическая силовая головка агрегатного станка
Пневмогидравлическая силовая головка с воздействием через звено
Пневмогидравлическая агрегатная силовая головка с воздействием воздуха на масло через промежуточное звено (рис. 6) используется на агрегатных станках и имеет следующий принцип действия.
Вращение шпинделя 1 (главное движение v) осуществляется электродвигателем 2 через зубчатую передачу 3, 4, 5, 6, Быстрое и медленное (рабочее S) перемещение пиноли 7, несущей шпиндель, осуществляется цилиндром 8 с поршнем 9. Левая полость цилиндра заполнена маслом. В начале цикла сжатый воздух поступает в правую полость цилиндра. При этом происходит быстрое перемещение поршня 9 с пинолью 7. Масло из левой полости цилиндра выдавливается в полость 10, действуя на диафрагму 11. В нужный момент, с помощью золотникового устройства масло направляется в полость 20 через редукционый клапан и дроссель. При этом происходит рабочая подача. По окончании рабочей подачи сжатый воздух подается в левую часть полости 10 и, действуя на диафрагму, выдавливает масло в левую полость цилиндра 8. Происходит быстрый отвод пиноли в исходное положение. Диафрагма препятствует смещению воздуха и масла
Рис. 6. Пневмогидравлическая силовая головка агрегатного станка с воздействием воздуха на масло через промежуточное звено
Пневмогидравлическая силовая головка агрегатного станка
Пневмогидравлическая силовая головка агрегатного станка с непосредственным воздействием воздуха на масло (рис. 7) используется на агрегатных станках и имеет следующий принцип действия.
Вращение выходного вала (главное движение v) осуществляется электродвигателем 2 через зубчатую передачу. Для получения поступательного перемещения головки служит цилиндр 3 с поршнем 4. Шток 5 поршня неподвижно закреплен на станине. Левая полость цилиндра заполнена маслом. Быстрое перемещение головки на изделие осуществляется пуском сжатого воздуха в правую полость цилиндра через сверление в штоке. При этом масло выдавливается в резервный бачок 8. По окончании быстрого перемещения с помощью золотникового устройства 6, управляемого кулачком 7, масло поступает в резервный бачок через редукционный клапан и дроссель. Происходит рабочая подача (S). По окончании рабочей подачи воздух направляется в резервный бачок и выдавливает масло в левую полость цилиндра 3. Таким способом осуществляется быстрый отвод в исходное положение.
Рис. 7. Пневмогидравлическая силовая головка агрегатного станка с непосредственным воздействием воздуха на масло
Силовая головка агрегатного станка с гидравлическим приводом подачи
Агрегатная силовая головка с гидравлическим приводом подачи (рис. 8) используется на агрегатных станках и имеет следующий принцип действия.
Вращение выходного вала 1 (главное движение v) осуществляется электродвигателем 2 через зубчатую пару 3, 4. Возвратно-поступательное движение головки, несущей шпиндельную коробку, осуществляется гидроцилиндром 5 с поршнем 6 и неподвижным штоком 7. Регулирование величины рабочей подачи (S) может осуществляться дросселированием или установкой насоса с регулируемым расходом (объемное регулирование). Последовательность быстрых перемещений и рабочих ходов устанавливается с помощью нормальной гидропанели.
Рис. 8. Силовая головка агрегатного станка с гидравлическим приводом подачи
Силовая головка агрегатного станка с винтовым гидродвигателем
Силовая головка агрегатного станка с винтовым гидродвигателем и гидравлическим приводом подачи (рис. 9) используется на агрегатных станках и имеет следующий принцип действия.
Вращение шпинделя 1 (главное движение v) осуществляется с помощью винтового гидродвигателя 2. Возвратно-поступательное перемещение пиноли 3, несущей шпиндель с гидродвигателем, осуществляется с помощью гидроцилиндра 4 с поршнем 5, штоком которого является пиноль 3. Преимуществом такой конструкции является компактность при достаточной мощности и высокое число оборотов шпинделя.
Рис. 9. Силовая головка агрегатного станка с винтовым гидродвигателем и гидравлическим приводом подачи