Многоцелевой металлорежущий станок

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК СЮ В 23 Я 3/15 ИСА ИЗОБРЕТЕНВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ К АВТОРСКОМУ С(7.1) Ивановское специальное конструкторское бюро расточных станков(56) 1. Волчкевич .Л.И, И др.Автоматизация вспомогательных переходов на миогооперационных станках сЧПУ. М , НииМИЮ, 1980, с.,26-27(54)(57) 1. МНОГОЦЕЛЕВОЙ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЙ СТАНОК с числовым программнымуправлением и устройством для автоматической смены инструментов, содержащим расположенные на стойке станкаинструментальный магазин с заиватамиинструментальных оправок н механизм ЯО 99 А подпиткр инструментального магазина, установленный вне рабочей зоны .шпинделя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения производительности, механизм подпитки выполнен в виде смонтированной на стойке направляющей с установленной на ней карет: кой с кассетой инструментальных оправок, направляющая и каретка снабже" ны парами подпружиненных Фиксаторов, а кассета снабжена П-образными направляющими и установленным в них толкателем с двумя уступами, расположенными с возможностью, поочередного взаимодействия с соответствующими Фиксаторами, причем расстояние межцу каждой парой фиксаторов не более вели- щ чины перемещения кассеты и не менее межосевого расстояния инструментальных оправок, установленных в кассете710 б 0399 2, Станок по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в исходном положении в каждой паре фиксаторов плоскость установки фиксаторов в направляющих расположена выше плоскости установки фиксаторов каретки.3. Станок по и. 1, отличающ и й с я тем, что на П-образных Изобретение относится к станкостроению, в частности к многоцелевым станкам с авто 4 атической сменой инструмента, преимущественна, входящим в состав комплексно-автоматизированного участка, предназначенного для обработки корпусных деталей в условиях серийного и мелкосерийного производства.Известен многоцелевой металлорежущий станок с числовым программным 10 управлением и устройством для автоматической смены инструментов, содержащим расположенные на стойке станка инструментальный магазин с захватами инструментальных оправок и механизм 15 подпитки инструментального магазина, установленный вне рабочей зоны шпин" деля 11 Д,Недостатками известного станка являются потери времени прн подпитке инструментального магазина и невоз", можность быстрой смены инструментальных оправок в механизме подпитки. Цель изобретения - увеличение 25 производительности.Указанная цель достигается тем, что в многоцелевом металлорежущем станке с числовым программным управлением и устройством для автоматической смены инструментов, содержащем расположенные на стойке станка мн". струмеитальный магазин с захватами инструментальных оправок и механизм подпитки инструментального магазина, установленный вне рабочей зоны шпин" деля, механизм подпитки выполнен в виде смонтированной на стойке направляющей с установленной на ней кареткой с кассетой инструментальных апра" вок, направляющая и каретка снабжены 4 О парами подпружиненных фиксаторов, а кассета снабжена П-образными наПрав" ляющими и установленным в них толкателем с двумя уступами, расположенными с возможностью поочередного вэаи модействия с соответствующими фиксаторами, причем расстояние между каж" дой парой фиксаторов выбирается не более величины перемещения кассеты и не менее межосевого расстояния инстру,направляющих в кассете имеются отверстия с межосевыми расстояниями не ме"нее межосевых расстояний инструментальных оправок в кассете, а толкатель снабжен дополнительным фиксатором, установленным с возможностьювзаимодействия с указанными отверстиями,ментальных справок, установленных вкассете,Кроме того, в исходном положениив каждой паре фиксаторов плоскостьустановки фиксаторов в направляющихрасположена выше плоскости установкификсаторов каретки.Прн этом на П"образных направляю"щих в кассете имеются отверстия с,межосевыми расстояниями не менее межосевых расстояний инструментальныхоправок:в кассете, а толкатель снабжен дополнительным фиксатором, установленным с воэможностью взаимодействия с укаэанными отверстиями.На Фиг. 1 изображен станок, общийвид; на Фиг, 2 - внд А на фиг. 11на Фиг, 3 - устройство автоматическойзамены инструментов в магазине; наФиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; нафиг. 5 - разрез В-В на Фиг, 3, повернуто; на фиг. б " схема работы устрой.ства в цикле загрузки инструментов вмагазин при нахождении кассеты в крайнем нижнем положении; на фиг. 7то же, при движении кассеты вверхдо момента подхвата толкателя подвижным фиксатором 1 на фиг. 8 - то жеэпри нахождении аассеты в крайнем верх.нем положении на фиг, 9 - то же, нридвижении кассеты вниз до момента подхвата толкателя неподвижным фиксатором на фиг. 10 - то же, при нахождении кассеты в крайнем нижнем положении,Станок содержит стойку 1 портального типа, неподвижной установленнуюна общем основании станка 2, Внутрипортальной стойки 1 располагаетсяшпиндельная бабка 3 с шпинделем 4.На верхнемторце стойки 1 расположен наклойный инструментальный магазин 5 с раэмещенным в нем вращающимся барабаном с устройством захвата бинструмента 7.Устройство 8 автоматической замены инструмента в магазине 5 на станке монтируется на заднем торце стой"ки вне рабочей эоны станка сооснос одной из позиций устройства захвата б инструмента в магазине 5 и состоит иэ неподвижной относительно20 частями инструменты, Верхние части направляющих 12 кассеты 11 выполнены со скосами 17, Они служат для раэжима подпружиненных губок 18 устрой ства захвата б инструмента в магазине наездом на круглые упоры 19, заштифтованные неподвижно в губки,Кассета 11 фиксируется на каретке 10, Т-образными пальцами 20, смонтированными на ней посредством шарикового зажима 21.В неподвижной направляющей 9 осями поперечно вертикальному перемещению каретки 10 с кассетой 11 смонтированы в направлении перемещения кассеты 11 подпружиненные фиксаторы 22, взаимодействующие с уступом 14, чтобы при перемещении кассеты 11 вниз толкатель 13 оставался на месте при разгрузке инструментами магазина 5. 4 О В подвижной каретке 10 осями поперечно ее вертикальному перемещению смонтированы друг под другом в направ 45 ты 11 вверх во время загрузки инстру 50 устанавливаясь при наезде уступами 14и 15 соответственно толкателя 13,.пропускают его вверх, в то"же времяпрямым участком вверху не дают емуперемещаться вниз,фиксатор 22 расположен выше фиксатора .23,Плоскость расположения неподвижностойки направляющей 9 и возвратнопоступательно перемещающейся по нейкаретки 10. На каретку 10 со стороны рабочего места оператора устанавливается съемная кассета 11 с инструментами 7. В кассете 11 соосно спродольной осью устройства захвата бинструмента, в магазине 5 установлены направляющие 12 с П-образнымпрофилем, по наружным граням которыхскользиттолкатель 13 с уступами 14и 15. В уступе 14 смонтирован дополнительно фиксатор 16; служак)ий дляустановки толкателя вдоль подвижныхнаправляющих 12 и взаимодействующийс отверстиями, выполненными друг над другоМ по наружной стороне направляющих на расстоянии, соответствующем межосевому расстоянию инструментов в кассете.В. П-образный профиль направляющих вставляются друг на друга захватными ленни перемещения кассеты 11 подпружиненные Фиксаторы 23 взаимодействующие с уступом 15, для перемещениятолкателя 13 при перемещении кассементами магазина 5, В крайнем нижнемположении толкателя 13 роль фиксатора 23 выполняет дно кассеты 11, фиксаторы 22 и 23 за счет скоса снизу го Фиксатора 22 в каждой паре в крайнем нижнем положении кассеты 11. расположена ниже на 5 мм плоскости, в которой расположен подвижный фиксатор 23 (фиг. 6), В крайнем верхнем 51 О15 положении кассеты 11 расположениеФиксаторов 22 и 23 меняется наоборот(фиг. 8) благодаря разности величиныхода кассеты и расстоянию между фиксаторами. Часть хода при этом расходуется на создание зазора между ин-.струментом в магазине и инструментомв кассете, одновременно обеспечиваянадежное срабатывание неподвижныхфиксаторов 22,Для предоставления свободы перемещения толкателя 13 вниз, например,при разгрузке от инструментов магазина 5 фиксаторы 22 и 23 отжимаютсяпоршнем 24 гидроцилиндра каретки 10через планки 25 и 26. Планки свободно перемещаются относительно другдруга в вертикальном направлении. Чтобы инструменты не падали вниз предусмотрено опускание толкателя 13 ступенями, как,уже говорилось, посредством фиксатора 16.Привод перемещения каретки с установленной на ней кассетой 11 с инструментом осуществляется от гидроцилиндра 27, смонтированного на неподвижной направляющей через тягу 28 и планку 29.1. Работа устройства автоматической замены инструмента в магазине происходит в два этапа, Зарядка пустых гнезд магазина инструментом из кассеты и разрядка магазина от отработанного инструмента в пустую кассету.Подводится кассета 11, например, полностью заполненная шестью инструментами, практически емкость не ограничена, и устанавливается Т-образными пальцами 20 в шариковые зажимы 21подвижной каретки 10, которая в позиции.ожидания находится в крайнем нижнем положении. Толкатель 13 находится также в крайнем нижнем положении на дне кассеты 11. Между верхним инструментом в кассете и возможно находящимся инструментом в устройстве захва=ь та б инструмента в магазине 5 установлен конструкторский зазор, Вращением магазина 5 в позицию замены инструмента устанавливается пустоегнездо магазина 5, Гидроцилиндром 27 каретка 10 вместе с кассетой 11 перемещается вверх на ход,. равный межосевому расстоянию инструментов в кассете, и зазора. При этом верхние скосы 17 направляющих 12 кассеты входят в устройство захвата б инструмента, действуют на круглые упоры 19 и разжимают подпружиненные губки 18 устройства захвата 6 инструмента. При ходе каретки 10 с кассетой 11 вверх уступ 14 толкателя.13 проходит выше первого снизу Фиксатора 22, смонтированного в неподвижной . направляющей 9, в связи с разницей хода кассеты и расположением Фиксаторов, определяемым межосевым расстоя 1060399нием инструментов в кассете. Затем ходом гидроцилиндра 27 каретка 10 с кассетой 11 перемещается вниз. Вначале кассета перемещается вместе с толкателем 13 до наезда последнего уступом 14 на подпружиненный фиксатор 22 неподвижной направляющей, после чего толкатель 13 с набором инструмента вниз не перемещается, скользя по направляющим 12 кассеты 11, При дальнейшем ходе вниз Скосы 17 направляю щих 12 съезжают с круглых упоров 19 подпружиненных губок, которые зажимают эа захватную часть инструмент 7, одновременно поднимая его вверх, обеспечивая зазор между оправками инстру мента н магазине 5 и кассете 11, Во время перемещения каретки 10 кассетой 11 вниз относительно неподвижного толкателя 13 с инструментами подпружиненный фиксатор 23 каретки прохо дит ниже уступа 15 толкателя 13. Первый цикл загрузки первого инструмен,та окончен. Магазин 5 проворачивается до установки следующего пустого гнезда по программе от ЧПУ в позицию 25 загрузки. Гидроцилиндром 27 каретка 10 вместе с кассетой 11 перемещается вверх на полный ход, При этом верхние скосы подвижных направляющих входят в пустое устройство захвата б инструмента в магазине и разжимают подпружиненные губки 18.Работа подпружиненных фиксаторов при днижении толкателя вверх (Фиг. б. -10) происходит следующим образом.Толкатель 13 с пятью оставшимися инструментами в нижнем положении каретки 10 с кассетой 11 опирается на первый снизу неподвижный фиксатор 22, а первый снизу подвижный Фиксатор 23 находится ниже его (Фиг. 6). При дви женин кассеты 11 внерх толкатель 13 с инструментом под действием своего веса остается вначале на месте до наезда на его уступ 15 подвижным фиксатором 23 (фиг. 7). Затем оставший ся ход толкатель 13 перемещается с кассетой 11 до упора в захват б инструмента в магазине, .а затем оставшиеся 5 мм скользит по направляющей.;.В крайнем верхнем положении кассеты 11 50 уступ 14 толкателя 13 оказывается выше второго снизу неподвижного Фикса" ,тора 22 (Фиг, 8) .Далее при движении кассеты 11 вниз толкатель 13 под действием собственной силы тяжести опускается, пока неупрется уступом 14 н неподнижный фиксатор 22 (фиг, 9), оставаясь далеена месте, Кассета 11 занимает крайнеенижнее положение, а толкатель с оставшимися инструментами готов к следующему циклу загрузки инструментов(фиг, .10).Все остальные циклы движения соответстсвуют описанному, пока последний инструмент из кассеты 11 не будетперегружен в инструментальный магазин 5 и толкатель 13 не переместитсяв крайнее верхнее положение.Для разгрузки инструмента из магазина 5 в кассету 11 подается давление в гидроцилиндр каретки 10 к поршню, который отжимает планку 25, соединенную с подпружиненными подвижными Фиксаторами 23 и планкой 26, связанной с подпружиненными неподвижными фиксаторами 22. Фиксаторы 22 и 23не препятствуют толкателю 13 перемещаться вниз по подвижным направляющим 12 кассеты.Вращением магазина 5 устанавливается устройство,захвата б инструмента в позицию замены инструмента вышекассеты 11.Движением кассеты 11 с кареткой 10вверх скосы подвижных направляющих 12заходят в .устройство захвата б инструмента и разжимают подпружиненные губки. Захватная часть инструмента 7,упираясь в толкатель 13, проталкивает его вниз до фиксации его на подвижных направляющих 12 Фиксатором 16,при этом захватная часть инструмента 7 нходит в П-образный паз направляющих и касается только их.Ходом каретки 10 вниз инструмент 7вынимается из устройства захвата бИнструмента магазина, оставаясь скорректированным в направляющих 12 кассеты, Прямолинейного участка на направляющих ниже скосов достаточно длятого, чтобы губки при зажиме не успе"ли его зажать. Затем следует поворотмагазина 5, Против кассеты 11 устанавливается следующий инструмент, ицикл повторяется. Количество цикловсмены огонорено емкостью кассеты 11.Использование предлагаемого изобретения увеличит производительностьмногоцелевого станка эа счет. сокращения времени на смену инструментови повысит ее надежность,Эак 4/ лиал ППП Патент ород, ул,Проектна 25/14 Тираа ВНИИПИ Государс по делам изо 3035, Москва, Ж"760енногетениРауш Подписикомитета СССи открытийкая наб. д.