Токарный многооперационный автомат продольного точения с числовым программным управлением

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ни 917921(22) Заявлено 180779 (21) 2799178/ 5-08 с присоединением заявки МВ 2809934/25-08 (23) Приоритет 151) М, Кд,з В 23 В 7/00Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий.2(088.8) Дата опубликования описания 07.0482 Ю.П.Башлаев, М.Э.Штоклянд, К.В.Иванов, И.ПКс)злов,)С.Д.Яковлев и В.М.Шевченко , з:- ",).Ленинградское особое конструктурское бю 53 ееыаатови револьверных станков мФ(71) Заявитель 54 ТОКАРНЫЙ МНОГООПЕРАЦИОННЫЙ АВТОМАТ ПРОДОЛЬНОГО ТОЧЕНИЯ С ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМИзобретение относится к областистанкостроения, а именно к станкамтокарной группы с ЧПУ, предназначенным для обработки деталей иэ прутка,оснащенным подвижной шпиндельнойбабкой, многопозиционной револьверной головкой на поперечном суппортеи многошпиндельной головкой и можетбыть использовано в приборостроении,машиностроении,Известен токарный автомат продоль"ного точения (1),Станок имеет подвижную шпиндельную бабку с .механизмом индексациишпинделя, перемещающуюся на направлявших, расположенных в горизонтальной плоскости 1 поперечный суппорт,перемещающийся в вертикальных направ-.ляющих, расположенных позади шпиндельной бабки и несущий шестнадцатицрзиционную револьверную головку снеподвижнйм и вращающимся инструмен"том; а также задний центр перемещающийся синхронно со шпиндельной баб.кой от одного привода подачи и служащий для поддержки длинных деталей.Опоры главного шпинделя от усилияремня не разгружены, привод главногошпинделя, вращающихся инструментовосуществляется от одного электрсздвигателя постоянного тока, многошпиндельной головки в автомате нет.Однако в таком автомате невоэможполная обработка деталей.расположение йаправляющих шпиндельной бабки в плоскости, перпендикулярной направляющим поперечногосуппорта, вызывает изменение диаметрального размера детали при температурных деформациях станины, так какшпиндельная бабка поднимается наинструментнаправляющие шпиндельной бабкинагружены усилием натяжения ремня,15 что вызывает пов ,енный износ направляющих и снижение точности обработкипо длиненевозможна обработка деталей собратной сторойы, что требует дальнейшей доработки большинства деталейна других станкахвсе вращающиеся инструментыревольверной головки находятся впостоянном вращении, в то время какв работе участвует только один инструмент.Это вызывает повышенный шум иизнос,Целью изобретения является созда,ние такого автомата, который обеспечивает полную обработку деталей сДвух сторон, высокую точность обработки, при длительной эксплуатацииимел бы высокую надежность и низкийуровень шума.Эта цель достигается тем, что в 5прелложенном автомате шпиндельнаябабка, поперечный суппорт и многошпнндельная головка установлены нанаправляющих наклонно и параллельнодруг другу. Автомат снабжен механиз- Омом точной фиксации головки шпинделя,состоящим из делительного диска ификсатора, расположенных на шпиндельной бабке, и устройством останова идоворота шпинделя, выполненного в ви"15де закрепленного на станине кронштейна, расположенного на нем кулачке нулевого положения главного шпинделя,датчикауглового положения, зубчатоймуфты, предназначенной для включенияуказанного датчика и храпового механизма предварительной Фиксации главного шпинделя, а многошпиндельнаяголовка выполнена в виде корпусас подвижной и неподвижной частями25установленного на подвижной частикорпуса следящего привода подачи,закрепленной на шпиндельной бабкекаретки с установленным на ней гидроцилиндром, вала, имеющего возможность осевого перемещения от гидроцилиндра и предназначенного для взаимодействия одним иэ шпинделей головки,Головка снабжена дополнительнымшпиндеЛем, установленным на подвижнойчасти корпуса в плоскости шпинделейголовки,а главный шпиндель автомата иодин из шпинделей многошпиндельнойголовки имеют возможность вращенияот общего привода.На Фиг, 1 изображен предложенный . 40автОмат, общий вид спереди; на фиг.2 в ,вид А фиг, 1; на фиг. 3,- разрезБ-Б на фиг.1; на Фиг, 4 " разрез В-Вна фиг.З; на Фиг. 5 разрез Г-Г нафиг. 2; на Фиг. б - разрез Д-Д наФиг. 5.Автомат содержит основание 1, наверхней плоскости которого расположены станина 2, коробка, скоростейпривода главного шпинделя 3, коробкапередач привода многошпиндельнойголовки 4, двигатель привода главного движения 5, станции охлаждения6 и смазки 7,На верхней плоскости станины укреплены два кронштейна 8 и 9, На наклонной плоскости кронштейна 8, расположенной под углом 20 к вертикали, смон"тированы шпиндельная бабка 10 и поперечный суппорт 11. Шпиндельная бабкаимеет воэможность перемещаться в продольном направлении па направляющим,каретки 12 от индивидуального привода подачи. Вращение на главный шпиндель передается от приводной втулки13, неподвижного приводного кронштей на 14 через шлицевой хвостовик 15,что позволяет разгрузить опоры шпинделя и направляющие шпиндельной бабки от усилия натяжения ремня. Нанеподвижном кронштейне 14 смонтирова-.но устройство останова, Фиксации идоворота главного шпинделя, состоящееиз кулачка 16 нулевого положения главного шпинделя, вэаимодействукицего ссобачкой 17 и имеющего возможностьсцепляться с зубчатой полумуфтой 18,связывающей приводную втулку 13, аследовательно, и главный шпиндель сдатчиком углового положения 19 черезколеса 20 и 21, Переключение полумуфты 18 и собачки 17 производитсяс помощью гидроцилиндров. На приводной втулке 13 закреплено неподвижнохраповое колесо 22, взаимодействующее с собачкой 23.Вращение главного шпинделя осуществляется от двигателя приводаглавного движения 5 через коробкускоростей привода. главного движения3 с помощью электромагнитных муфт 24,25 или фрикционной муфты 26, включаемой только в момент доворота главного шпинделя при ичдексации от электромагнита 27, Для исключения влияния зазоров в шпицевом приводе вращения на точность обработки прииндексации на шпиндельной бабке смоктирован механизм точной Фиксации,фиксирующий главный шпиндель 28.Он состоит из гидроцилиндра 29 с фиксатором 30 и делительного диска 31,выполненного в виде шестерни,В передней части каретки закреплен кронштейн 32 с люнетом. Позадикаретки со шпиндельной бабкой нанаклонной плоскости кронштейна 8смонтирован поперечный суппорт 11,несущий двенадцатипоэиционнуюревольверную головку 33. Суппорт перемещается перпендикулярно оси вращения главного шпинделя в направляющих, параллельных плоскости направ. -ляющих шпиндельной бабки, и имеетиндивидуальный привод подачи.Револьверная головка поперечногосуппорта оснащена неподвижным и вращающимся инструментом для обработкидетали по размерам в радиальномнаправлении, а также по размерам восевом направлении с двух сторон.Поперечный суппорт оснащен приводомвращения инструментов суппорта, приводящим во вращение тот инструмент,который находится в рабочей позиции.Этот привод от выходного вала коробки скоростей привода главного движения и ременную передачу, Устройствоповорота и фиксации револьверной .головки-электромеханическое и позволяет производить поворот револьверной головки в любую сторону по кратчайшему расстоянию.румента суппорта 11 и обработка неподвижной детали.,Перед началом ин-дексации производится торможениеглавного шпинделя 28 двигателемпривода главного движения 5, отключение электромагнитных муфт 24 и 25коробки скоростей привода главногодвижения 3 и включение фрикционной,муфты 26. После этого двигатель привода главного движения 5 начинает 10 вращаться на малых оборотах (около30 об/мин). Одновременно с помощьюгидроцилиндра собачка 17 подводитсяк кулачку 16 нулевого положения главного шпинделя 28. Когда зуб кулачка 15. 16 упрется в передний торец собачки17, произойдет остановка главногошпинделя 28, причем фрикционная муфта 26 будет в это время проскальзывать. Опускание собачки 17 на наи. - 20 меньший радиус кулачка 16 вызоветсрабатывание конечного выключателя,который дает команду на переключениеполумуфты 18 и на включение механизма точной фиксации шпинделя 28. Еслинужно произвести поворот шпинделя28 на какой-либо угол, производитсяотвод фиксатора 30 и собачки 17,включается вращение шпинделя 28 смалой скоростью. В этот моментвтулка 13 связана с помощью зубчатойполумуфты 18 с датчиком угловогоположения 19, который дает сигнало повороте шпинделя 28 на требуемыйугол. Как только датчик даст сигнал,произойдет реверс двигателя приводаглавного движения, 5 и остановка шпинделя 28 собачкой 23 хра ового механизма. Применение реверса двигателя привода главного движения всочетании с храповым механизмом поз О воляет повысить точность предварительной фиксации шпинделя 28 и исключить ошибки угла поворота, вызванные разбросом точности срабатываниядатчика 19 и всей электросхемы. Окон чательно шпиндель 28 Фиксируется.,фиксатором 30, Индексация с помощьютакого механизма может производитьсяна любой угол, кратный минимальному углу срабатывания датчика углового по ложени" Многошпиндельная головка монтируется на кронштейне 9 и перемещается продольно в направляЮщих, расположенных в плоскости, наклоненной под углом 20 к вертикали, от индивидуальйого привода подачи 34. Три сверлильно-резьбонарезных шпинделя 35 многошпиндельной головки смонтированы на подшипниках качения, установленных в пинолях 36, а дополнительный Шпиндель 37 - на подшипниках качения, установленных непосредственно к корпусе 38. Поперечное перемещение корпуса 38 со шпинделями 35 и 37 для установки нужного шпинделя на линию центров автомата осуществляется от гидроцилиндра 39.Привод вращения шпинделей головки осуществляется от коробки передач 4 через ременную. передачу и приводную шлицевую втулку 40, связанную сошлицевым валом 41 приводной каретки 42, перемещаемой в продольном направлении от гидроцилиндра 43. На втором конце шлицевого вала закреплена зубчатая полумуфта 44, которая при ходе каретки вперед,закрепляется зубчатой полумуфтой 45 соответствующего шпинделя. Скорость и направление вращения каждого .приводимого шпинделя устанавливаются н завсимости от заданной программы, Три сверлильнорезьбонарезных шпинделя 35 служат для сверления отверстий или нарезанич резьбы, а дополнительный шпиндель 37 - для захвата и вращения отрезанной детали при обработке со стороны отрезки. С этой целью дополнительный шпиндель оснащен гидромеханическим зажимным устройством и устройством для выталкивания готовой дета ЛиеС задней части станка закреплены шкафы 46 гидро- и электрооборудованияс левой стороны на основании стайка закреплены гидростанция 47 и передняя опора устройства для под-держки прутка 48.Автомат работает по принципу автомата продольного точения, т.е, продольную подачу осуществляют шпин-, дельная бабка 10 с зажатым в ней прутком, а поперечную - суппорт 11 с инструментом, Выбор инструмента суппорта происходит по программе,при этом суппорт отходит в положение смены инструмента, включается двигатель механизма поворота и Фиксации, происходит разъединение зубчатого венца револьверной головки 33 и поворот ее в ближайшую до нужного инструмента сторону. Эатем затягивается зубчатый венец, и суппорт перемеща ется в зону обработки.При поперечной обработке детали производятся остановка вращения главного шпинделя 28, его Фиксация включение вращения соответствующего инст Многошпиндельная головка может работать одновременно с суппортом 11 и шпиндельной бабкой 10 или отдельно; Сверлильно-резьбонарезные шпиндели 35 работают последовательно, причем предварительно подводятся в зону обработки с помощью перемещения приводной каретки 42. После перемещения включается вращение соответствующего шпинделя, причем при сверлении отверстий включается "встречное вращение направлению шпинделя 28, а при нарезании резьбы - попутное с обгоном для правой резьбы и отставанием для левой резьбы. Эти переключенияпроиэвгдятся при помощи коробкипередач 4 привода многошпиндельнойголонки.Дополнительный шпиндель 37 работает следующим образом,В начале отрезки обработанной де 5тали мнот ошпиндельная ноловка перемещается от индивидуального привода подачи 34 на величину, требуемую длязахвата отрезаемой детали шпинделем37. Производится зажим цанги шпинделя37, в результате он начинает вращаться в своих опорах с частотой вращения шпинделя 28. После отрезки голонка с зажатой деталью отводится назад,дав возможность подойти в зону обработки инструменту револьверной головки 33 суппорта 11, который необходимдля обработки заднего конца детали.Ходом приводной каретки 42 шпиндель37 сцепляется со шлиценым валом 41 20привода вращения, после чего включается вращение шпинделя 37 и начинаетсяобработка детали с обратной стороны.После обработки детали цанга шпинделя 37 разжимается, каретка 42 отходит назад, подводится флажок ныталкинателя и при движении приводнойкаретки 42 вперед деталь выталкивается н подведенный лоток улавливателя, 30Таким образом, токарный центр продольного течения с ЧПУ позволяетполностью обраЕ этывать детали благодаря, наличию дополнительного шпинделя 37 с индивидуальным зажимным 35устройством и индивидуальным приво;дом подачи обеспечивается одновременная работа суппорта и многошпиндельной головки и кроме того, чувстнительность антомата к температурнымдеформациям снижения.Формула изрбретения1. Токарный многооперационный 45 автомат продольного точения с числовым программным управлением, включающий станину, установленную с возможностью перемещения на направляющих шпиндельную бабку, поперечный 50 суппорт, несущий револьверную головку и установленный с возможностью перемещения на направляющих, расположенных позади шпиндельной бабки, привод и установленную на направлярцих многошпиндельную головку, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности обработкипутем исключения влияния температурных деформаций, шпиндельная бабка,поперечный суппорт и многошпиндельная головка установлены на направляющих наклонно и параллельно другдругу2. Автомат по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностейпутем обеспечения поперечной обработки детали в нескольких угловыхположениях, он снабжен механизмомточной фиксации головки шпинделя,состоящим из делительного диска ификсатора, расположенных на шпиндельной бабке и устройством останова идоворота шпинделя, выполненного ввиде закрепленного на станине кронштейна, расположенного на нем кулачка нулевого положения главного шпинделя, датчика углового положения,зубчатой муфты, предназначенной длявключения указанного датчика и храпоного механизма предварительной фиксации главного шпинделя.3. Автомат по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения технических воэможностей путем обеспечения полной обработки детали с двух сторон, многошпиндельнаяголовка выполнена в виде корпуса сподвижной и неподвижной частями, установленного на подвижной части кор-.пуса следящего привода подачи, закрепленной на шпиндальной бабке кареткис установленным.на ней гидроцилиндром, вала, установленного с возможностью осевого перемещения от гидроцилиндра и предназначенного для взаимодействия с одним из шпинделей головки, при этом головка снабженадополнительным шпинделем, установленным на подвижной части корпуса вплоскости шпинделей головки.4. Автомат по пп,1-4, о т л и ч аю щ и й с я тем, что главный шпиндельавтомата и один из шпинделей многошпиндельной головки имеют возможностьвращения от общего привода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции 9 2284400кл. В 23 В 11/00 опублик. 197 б (прототип).- - Г- Г лсбсрнулчо ИИИПИ За-аз 1974/11 Тирак( 1151 пксно ая иал ППП "Па 917921 ф - ф яАрюулг ыт ", г. Ужгород, уд, П