Многоцелевой станок с автоматической сменой инструмента
Изобретение относится к области станкостроения, в частности к многоцелевым станкам с автоматической сменой инструмента. Целью изобретения является увеличение надежности и расширение технологических возможностей. Инструментальный магазин 6 имеет зуб19 fd 26 2В ЗВ SB (Л оо 4 ьэ О5 О) со 29 30
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 В 23 3 157
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
М А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4049157/25-08 (22) 03.04.86 (46) 07.10.87. Бил. )(- 37 (72) П.А.Кармазь, Н.И.Бессонов, И.И.Кучерявый, С.Б.Филиппенко и В.1 ° Горюнов (53) 62-229.7(088.8) (56) Кучер И.Г1. Металлорежущие станки. Л. . Машинос гроеш(е, 1969,с.692. (,54) МНОГОЦЕЛЕВОЙ СТАНОК С АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНОЙ ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к области станкостроения, в частности к многоцелевым станкам с автоматической сменой инструмента. Целью изобретения является увеличение надежности и расширение технологических возможностей.
Инструментальный магазин 6 имеет зуб1 3 < <>г)
« lflllI 11, ирспи;3 < ч;)ч«flit> l<,>г, 1я !
);3»« itt< иия ftii< трумс нт;1>11 f« t). с)<ран<>к 7
< т<)I) tt >ными 117 3дми 1. и 1<и трумеftT<)M
1 3 . .!3«tiitt>t 11 расположены и(жду основанием 15 и верхней и.ит<)й, которые упруl о < 1»1 3дьн1 посредством 13()ðтикдль— иых cz<)(с пружинами. Нд основании
1 ) )дкt) <. ьв1с f1û аварийны«Jгilтчик11 ltс ключдющие 1)озможность иололгки магазина и шпинделя в с)1учде перебега шпиндсля. Зубчатые венцы 11 кинемати— чески связаны между собой, шестерней б — " дисковой муфтой 27, через редуктор 28 — с двигателем 30. В каждом зубчатом венце 11 установлено
Изобретение относится к станко— строению, в частности к многоцелевым станкам с числовым программным Управ.лением (Ч!1У), оснащенным устройст13 )л(и;11>тол<атичес кой смены инструмен— та.
Цель изобретения — расширение тех— нологических возможностей, повышение надежности и упрощение смены инструм«нта без довода шпинделя.
Нд фиг.1 изображен предлагаемый многоцел .вой станок, общий вид; на фиг.2 — вид Л на фиг.1 (инструмент,г)гьный магазин с оправками, вид сб<)ку); иа фиг.3 — вид !> на фиг.2 (инструментальный магазин, Вид сверху 1; нд фиг.4 — станок с магазином, обеспечива)ощим автоматичекую смену инструментальных оиравок (цилиидри— ческой голов(сой, Вариант испо IH«HHH нд,>tlf .5 — то же, с шаровидной головкой; на фиг.б — разрез Б — В на фиг.4 и 5 (разрез по фиксатору шпинделя); на фиг.7 — узел I нд фиг.4 и 5 (момент сцепления кулдчка гнезда магазина и шпинделя с оправкой); нд фиг.8 — вид Г на фиг.7 (момен7 сц 1)JI()иия кулачка гнезда магазина и ш)и<ни«ля с оправкой, вид сбоку) .
Многоц«11«вой станок содержит колонну 1 (фиг.1), нд которой ус таиов— ленд вертикально подвижная бабка 2 с<) шии)вдел< м 3, станину 4 с гори 3oit— тдльно п«р(F
<>ирдг<ки 7. 3уб 1;)ты«иен(Гы 11 (tt;It»t((Itt>t
t)<>t(<>f31 tM Вьк:туи .и, в.3а)>м<>д«й< твук)щим с упоралги. Угол иовор< т;3 t(fz;rE>1 зубчат()1 > 13< 11117 огI)QFIII
Вклю<а(т<.я двигателг 3() и (>бесFI<. ьиt3;1Eт п<>13<)рот вс«х зубчатых венцов и оправки 7 совместно со шпинделем на о г р д ill l > I E ный угол, и ос л с. чего пишидель д кимдется фиксатором 40, что иозв< ляет осуществ:(ять смену ин— струментд бс"3 д<)ворота 33)пинделя.
1 3. и ф-лы, 8 ил. динатам крестовым столол< 5, на котором здкрс.плены инструментальный мага.)пи б с комплектом инс l pyltE tt),дл)»(ых оправ<и; 7 и смен)(ое зажимное устрой(тl3o 8 для .3(fêðåfiJI«fttfÿ с>брабатьи)де— мьгх загот<)13о1с 9, (иc1 ел)у 1(> IHY опреде:(яющую циклограмму работы стан— ка в соответствии с заложенной в нее программой и обеспечивающую уиравле—
3П ние всеми составными частями стдика.
Установленный нд сто.ге > с ганка инструментальный магазин б имеет шесть зубчатых венцог< 11, ирсдназна(ениых для размещения инструменталь— иых оирдгзок 7 с двумя IIQ7àìè 12 и и 1(трументом 13 (фиг. !) .
Гнезда рдсп< ло<(еиы мс жду 1 ерхней
)в<итой 14 11 основанием 15 >1(ll азина б. !!ри - том вс<рхняя плита 14 t. < сно33 ванне 15 упруго < Вязаны л<«ж)<л <;>бой посредст))ом вертика;гьньгх c I o«t, 1б с пружинами 17. На ос;1 вдиии 15 здкрепЛЕНО НЕСКОЛЬКО КОН ЧНЫХ ВЬ К tf<)«71«вЂ” лей 18> размещенных неиосрсдс; вен—
?< но у нижнего торца верхней плиты
14, что иск:иочдет iloзможн )с ть поггомки магазина б в случае сбоя «т;)нкд (иеребег шпинделя 3 В гориз(нтдльном и вертикальном tt(lilp1F)JI«ни><х) .
Каждьп< зубчатый B«lt(ft 11 131,(иол— нен и<>в<>ротиыл< .-)д счет т< го, чт<> уев
Тд н<>1>ле Н 13 Ос н<) Ва нии 1 Э н,г !! <);Illlll ll— инках 19 качения и сндбжс.и <убьями 20.
1342669
Для ограничения углового поворота каждого зубчатого венца 11 н прео делах угла, равного 270 (фиг. 3), один из венцов 11 снабжен боковым выступом 21, попеременно взаимодействующим с закрепленными на основании 15 жесткими упорами 22 и 23 и конечными выключателями 24 и 25.
Для обеспечения углового проноро1 та все зубчатые венцы 11 связаны друг с другом посредсlном зубьев 20, через шестерню 26 — с фрикционной дисковой муфтой 27, а через червячный редуктор 28 и клиноременную передачу 29 с электродвигателем 30 (фиг.3). В каждом венце 11 устанонлено вертикально подпружиненное гнездо 31, снабженное торцовым выступом 32 для сцепления с одним иэ пазов 12 оправки 7 и карманом 33 для размещения режущего инструмента 13, установленного н оправке 7.
Для контроля наличия или отсутствия оправки 7 в каждом зубчатом венце 11 установлены три конечных выключателя 34, расположенных под углом
120 срабатывающих от массы оправки чер з кольцо 35,на которое уста-. танаа.пинается оправка 7 н магазине 6.
Шпин;.-.ль 3 нынолнен с возможностью автоматическ.:го зажима (разжима) оправок 7 изн(.стными средствами. При этом шпиндельное зажимное устройство (не показано) может иметь различное исполнение.
Так для оправки 7 с цилиндрической головкой 36 шпиндельное зажимное устройство имеет приводную тягу 37 / (фиг. 4), сцепляемую с гнездом 38 в головке 36 оправки 7.
Для фиксации зажатой оправки 7 шпиндель 3 снабжен двумя торцовыми выступами 39, ".öånëÿåìûìè с пазами
12 оправки 7, что обеспечивает надежное стопорение оправки 7 во вращающемся шпинделе 3 при обработке заготовки 9. Для предотвращения проворота шпинделя 3 при смене инструментальной оправки 7 бабка 2 снабжена управляемым радиальным фиксатором -40, имеющим привод от силового пневматического цилиндра 41 однос T(3pollH(действия и сцепляемым с одним nç торцовых выступов 39 шпинделя 3, чт<> обеспечивает надежное
opll(нrир нянин ионорачиваемой совме(тн (у рты, венцом 11 оправки 7 н магазине 6 относитепьно остановленного шпинделя 3 без его доворота.
При втором варианте исполнения
5 станка, когда используют оправки 7 с шаровидной головкой 42, шпиндельное эажимное устройство станка имеет шар ик о ный з ажим 48 (фи г . 5) .
Конструкция магазина 6 в этом случае имеет такое же исполнение, как в станке, использующем оправки 7 с цилиндрической головкой 36.
Станок работает следующим образом.
В эажимное устройство 8 устанав15 ливают обрабатываемую заготовку 9, а магазин 6 заполняют комплектом несбходимых инуструментальных оправок
7, располагаемых в карманах 33 зубчатых венцов 11 в соответствии с за20 ложенной в систему 1О программой.
При этом карман 33 одного иэ зубчатых венцов 11 свободен, оправка 7 которого установлена н шпинделе 3.
Автоматический цикл работы стан2Б ка начинается с пуска его в работу.
По команде системы 10 крестовый стол
5 с инструментальным магазином 6 программно перемещается в зону действия шпиндельной бабки 2 до совмеще30 ния оси шпинделя 3 с осью свободного зубчатого венца 11. Бабка 2 со шпинделем 3, в котором установлена оправка 7, перемещается вниз к магазину
6, утапливая инструмент 13 в карман
35 33 гнезда 3 1
При этом оправка 7 нажимает своим торцом на кулачок 32 годпружиненного гнезда 31, слегка утапливая его в зубчатом колесе. Включается привод
40 магазина 6, обеспечивающий передачу крутящего момента от электродвигателя 30 на зубчатые венцы 11 для проо ворота их всех одновременно на 270 по часовой стрелке от упора 22 до
45 упора 23.
При этом захватной кулачок 32 плунжера в процессе проворота зубчатых венцов 11 скользит по торцу оп50 ранки 7 (поз.32 а на фиг.8) и, попав в один из пазов 12 (паз.32 6 на фиг.8) обеспечивает захват и доворачивание оправки 7 с произвольно остановленным шпинделем 3 совместно с
55 зубчатым венцом 11 до жесткого упора
23. В этом случае при любом (неопределенном) положении остановленного шпинделя 3 с оправкой 7 обеспечинается сцепление кулачка 32 гнезда 31
1342669 с оправкой 7 в пределах проворота зубчатого венца 11 на 270
Затем включается радиальный фиксатор 40, который захватывая шпиндель 3 за торцовый выступ 39, удерживает шпиндель 3 в определенном фиксированном положешш.
Срабатывает зажимное устройство шпинделя 3 и тягой 37 вьг алкивает оправку 7 из посадочного гнезда шпинделя 3. При этом оправка 7 расцепляется пазами 12 с выступами 39 шпинделя 3 и удерживается головкой 36 на конце тяги 37. Включается привод
26-30 магазина 6 осуществляя провоо рот зубчатых венцов 11 на 270 в обратную сторону (против часовой стрелки) до жесткого упора 22. В результате этого тяга 37 расцепляется с головкой 36 оправки
Бабка 2 программно перемещается вверху и расфиксированная в шпинделе 3 оправка 7 остается в зубчатом венце 11. Подается команда на поиск последующей инструментальной оправки
7, па которой крестовый стол 5 перемещается в зону действия шпиндельной бабки 2 да совмещения оси шпинделя 3 с осью необходимой оправки 7, находящейся в магазине 6 в строго определенном положении относительно зафиксировапного фиксатором 40 шпинделя
3. Ориентация оправки 7 и шпинделя 3 относительно друг друга была обеспе- чена ранее при смене предыдущей оправки 7, так как все зубчатые венцы
11 магазина 6 с оправками 7 жестко связаны между собой посредством зубьев 20 и были выставлены одинаково относительно зафиксированного от проворота шпинделя 3 посредством проворота их на 270 до жесткого упора
22 (фиг.4).
11адается команда на перемещение шпипдельнай бабки 2 вниз к магазниу
6 до заданного положения.
Шпнидельная бабка 2, наезжая посадочным гнездом зафиксированного шпинделя 3 на оправку 7, вводит тягу 37 зажимного устройства шпинделя
3 и гнездо 38 головки 36 оправки 7.
Включается привод 26-30 магазина 6, проворачивая все зубчатые венцы 11 о с оправками 7 на 270 по часовой стрелке, и тяга 37 сцепляется с головкой 36 оправки 7, а пазы 12 последней располагаются ориентированно напротив выступов 39 шпинделя 3.
Срабатывает шпиндельное зажимное устройство и ега тяга 37 втягивает оправку 7 в посадочное гнездо шпинделя 12 оправки 7. Затем бабка 2 про5 граммно перемещается вверх с закрепленной оправкой 7 и срабатывает фиксатор 40, который, освобождая выступ
39 шпинделя 3, расфиксирует последний. После этого крестовый стол 5 программно выставляется зажимным устройством 8 с закрепленной заготовкой 9 в зоне действия шпиндельной бабки 2.- Включается вращение шпинделя 3 с инструментальной оправкой 7 и посредством взаимных программных перемещений бабки 2 и стала 5 обеспечивается технологическая операция обработки э"-готовки 9.
Для выполнения следующей технологической операции обработки заготовки 9 осуществялется смена инструментальной оправки 7 в соответствии с описанным порядком.
При аварийных перебегах шпинделя 3, а также в случае занятости зубчатых венцов 11 магазина 6 оправкой 7 верхняя плита 14 под воздействием шпинделя 3 с инструменталь-. ной оправкой 7 отжимается в сторону основания 15, сжав пружины 17. При этом конечные выключатели 18 отключают систему 10 и все перемещения прекращаются. После отвода шпинделя
3 верхняя плита 14 под воздействием
35 пружин 17 возвращается в исходное полажение. Описанная система отключения станка исключает поломки ега и магазина в случае сбоя работы.
Аналогична работает предлагаемый
40 станок, если шпиндель 3 имеет шариковый зажим 43 для закрепления оправки 7 с шаровидной головкой 42. В этом случае смена оправки 7 в магазине 6 упрощается, так как псклю45 чается один поворот зубчатых венцов
11 на 270 по сравнению с двумя о поворотами зубчатых венцов 11 (прямо и обратно), используемыми для сцепления тяги 37 с цилиндрической головкой 36 оправки 7.
Таким образом, выполнение магазина 6 с поворотными зубчатыми венцами
11 для оправка 7 исключает доворот шпинделя З,требующий сложного и дорогостоящего механизма с блоком управления доворотам шпинделя 3, а также позволяет расширить технологические возможности многооперационных
1342669
Фиг.f металлорежущих станков путем использования различных инструментальных оправок 7 (цилиндрической и шаровидной головок) и общей для них конструкции магазина 6. 5
Формула изобретения
1. Многоцелевой станок с автоматической сменой инструмента, содержащий вертикально расположенную шпиндельную бабку со шпинделем, станину с крестовым столом и расположенный на столе магазин инструментов с гнездами для инструментальных оправок, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения надежности, ма,газин снабжен установленными в подшипниках с возможностью поворота зуб- 20 чатыми венцами, внутри которых расположены подпружиненные относительно последних гнезда, на которых выполнен торцовый выступ, расположенный с возможностью взаимодействия с пазом инструментальной оправки, причем один из зубчатых венцов снабжен ограничителем поворота, а магазин— жесткими упорами с конечными выключателями для взаимодействия с ограничителями, притом зубчатые венцы кинематически связаны между собой и с дополнительно введенным в устройство двигателем, при этом шпиндельная бабка снабжена управляемым
1риксатором углового положения шпинцеля. .
2. Станок по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что магазин снабжен верхней плитой, установленной на магазине на дополнительно введенных вертикальных стойках, и аварийными датчиками, расположенными с воэможностью взаимодействия с верхней плитой.
/7
/б дида
23 15 1/ 15 89 ZZ fl 10
26 г7
/в зо
В-В
Фиг. 7
ВидГ
Фиг. 8
Составитель А.Логвинов
Техред M,Дидык КорректоР N.äåì÷èê
Редактор A.Âîðîâè÷
Заказ 4555/12 Тирам 785 Подписное
ВНИИ11И Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий
113И35, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
11рои в дс гв иио-и»и ра ри«скос ор, ирин п е, г. Ум ороц, . i . .(1р»:
