Многоцелевой станок с автоматической сменой инструмента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 19) (И) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТАНОК С АВТОМАТИУМЕНТА И,Бессоно цлиппенко ллорежущие не, 1969,с стан 692. азин 6 имеет СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н А ВТОРСКОМУ СВИДБТЕЛЬСТ(54) МНОГОЦЕЛЕВОЙ ЕСКОЙ СМЕНОЙ ИНСТ (57) Изобретение о станкостроения, в целевым станкам с ной инструмента. Ц является увеличени шнрение технологич Инструментальный м носится к области астности к многовтоматической смелью изобретения надежности и расских возможностей,тгц цт 11, трИИ;З и;Ч 11 И Лця рд и щ ция ицструмстт;тз т 1 х сиранк 7тртг ,ми пд здми 1 и и трумецтсм 1 3. Венты 11 расположены мс жду оси- Вдцием 15 и верхней и)тито 1, которые упруг оця здцьт посредством тзерттгксзп - цых стоек с пружицдми, (и основании) )акр згвтцы аварийныггсттчики пс ключдющие ггдзможцость 1 оломки магазина и ипицделя в стучдсз перебега шпицлсля. Зубчатые венцы 11 кицематически связдцы между собой, шестерней 6 - ." дисковой муфтой 27, через редуктор 28 - с двигателем 30, В каждом зубчатом венце 11 установлено 1 зобрететтие отцосится к стансов строецию, в частности к многоцелевым станкам с числовым программным управлением ссу), оснащенным устройств зми;1 зтоыатической сецы ицструмец -тд,Цель изобретения - расширение технологических возможностей, повышениецддежцости и упрощение смены ицструмцтд без довода шпинделя,Нд фиг.1 изображен прецлагаемьпзмцогоцелвой станок, общии вил; нафиг.2 - вид Л на фиг.1 (,инструментальный магазин с оправками, видсбс)ку); ца фиг.3 - вилца фиг,2сицструметттальцтй магазин, виЛ сверху); цд фиг.4 - станок с магазицом,обеспечиваощим автоматичекую сменуинструментальных оирдвок с цилиндрической головкой, Вариант исполнения;д 4 ттт .5 - то же, с шаровидной головкой; на фиг.б - ра:зрез Б-Б нафтсг.и 5 Срдсзрез по фиксатору шпинделя); цд фиг.7 - узел 1 цд фиг,4и 5 смсзмзнт сцепления кулдчка гнезлд магазина и шпинделя с оправкой);цд фиг.8 - вил Г на фиг,7 (ыомецзсцппс.ция кулачка гнезда магазинаи штптцлеля с Оправкой, вид сбоку),1 ст оге.евой станок содержит колоццу 1 фиг, 1), нд которой ус.тацов -ленд Вертикально иодвижцдя бдбкд 2со шиицлслм 3, станицу ч с горизон -тальо Перс МСЩСЗОП 1 МСЯ ПО ЛВУм косР -илиружи ии с и 1 с г)цымвыУис 1 ятг и ци 1 с итом 1ирдгзки 7. Уб тдтыиенцы 11 с и;бженьбкцьп 1 ты:туиоьз, и здимтеис.твукппимс у 1 рами. Угон поворота кдждсгозубчз с 1 ц цттд огрдцич и. )ирдтзка 7цажимдс т цд тсриовый выступ 32 гцездд 31,Вклютдс т.я Лвигдтелт 3 и сбеспс"тицат пв рот всх зубчдтых венцови оправки 7 с.овместно со шпинделем ца огрдци сицый угол, послс. чего111 инде 1 зажмается фиксатором 40,что позс)тяст осуществ:тять смену ин -струментд бс з доворота итпицггезтя.1 з.и. ф-лы, 8 ил. динатам крестовым сто)том 5, на котором закреплены ицструментдльцый мага.зин б с комплектом инст румс цтдлтыхоирдвс: 7 и сменое зажимное устрой" тво 8 для )акреиттия сбрабдтьизде -мтгх .заготовок 7, систему 10 ПУ,опреде:тяющую циклограмму работы стан -ка в соответствии с заложенной в нее программой и обеспечивдтощую уиравле 1 ицие всеми составными частями станка.Установленный нд сто.те ) станкаинструментальный магазин б имеетшесть зубчатых венцсн 11, ирслназнатенцых Лчя размещения инструмецталь -ых оирдтзок 7 с двумя пазами 12 ии тс трумецтом 13 фиг. 2) .Гезда рдспслозкеиы мс.жду т ерхцейтптитой 14 и основанием 15 мддзца6. ри том вс.рхцяя плита 14новане 15 упруго связаны мж, ,бойпосрелстОм вертика;тьцьгх сто, 1( спружинами 17. Нд сс 1 тзсзтии 15 здкреплено несколько конечны вьк.иочдте - лей 18, рдзмепеццых цеиосрслс;вен - 25цо у нижнего торца верхней плиты 14, что искгночдет возможц )сть потомки ыдгазигд 6 в случае сбоя етдцкд сттзребег шпинделя 3 в горизс цтдльцом и вертиа)тыс)ы диралентхКдждтпг зубчатый вецс ц 1зтиол -цец иворотныы .и счет т гс), чтс уевта цзле 13 Основа ции 1 э ц,1 О;ги ивниках 19 качения и сцдбжси убьями 20.Для огрдцичеция углового поворота каждого зубчатого венца 11 в преоделах угла, равцого 270 (фиг. 3), одиниз венцов 11 снабжен боковым выступом 21, попеременно взаимодействующим с закрепленными ца основании 15жесткими упорами 22 и 23 и конечными выключателями 24 и 25,Для обеспечения углового проворота все зубчатые венцы 11 связаны другс другом посредссвом зубьев 20, черезшестерню 26 - с фрцкциоццой дисковоймуфтой 27, а через червячный редуктор 28 и клицоременную передачу 29с электродвигателем 30 (Фиг.З), Вкаждом венце 11 установлено вертикально подпруюценцое гнездо 31,снабженное торцовым выступом 32 длясцепления с одним из пазов 12 оправки 7 и карманом 33 для размещения режущего инструмента 13, установленного в оправке 7.Для контроля наличия или отсутствия оправки 7 в каждом зубчатом венце 11 установлены три конечных выключателя 34, расположенных под углом120 срабатывдющих от массы оправкичерс:з кольцо 35,на которое уста-.тдцдд.швдется оправка 7 в магазине 6. Шпсш;.-:;сь 3 выполнен с возможностью автоматическго зажима (разжцма) опрдвок 7 извс.стцымц средствами, При этом шпицде."ьцое зажимцое устройство (не показано) может иметь различное исполнение.Тдк для оправки 7 с цилиндрической головкой 36 шпицдельцое зажимцое устройство имеет приводную тягу 37/ (Фиг.4), сценляемую с гнездом 38 в головке 36 оправки 7.Для фиксации зажатой оправки 7 шпиндель 3 снабжен двумя торцовыми выступами 39, сцепляемыми с пазами 12 оправки 7, что обеспечивает надежное стопорецие оправки 1 во вращающемся шпинделе Э при обработке заготовки 9. Для предотвращения проворота шпинделя 3 при смене инструментальной оправки 7 бабка 2 снабженд управляемым радиальным фиксатором 40, имеющилс привод от силового пневматического цилиндра 41 одностороснсго действия и сцеиляемым с одним из торцовых выступов 39 шпинделя 3, чт обеспечивает надежное срцс ц сир нацие понордчиваемой совмес тцсус чапсл, венцом 11 оправки 7 в магазине 6 отцоситепьцо остацс 1 вленного шпинделя 3 без его доворота.При втором варианте исполнения5станка, когда используют оправки 7 сшаровидной головкой 42, шпиндельноеэажимное устройство станка имеетшариковый зажим 48 (фиг.5),Конструкция магазина 6 в этом слу 10 чае имеет такое же исполнение, какв станке, использующем оправки 7 сцилиндрической головкой 36.Станок работает следующим образом.В эажимное устройство 8 устацав 15 ливдют обрабатываемую заготовку 9,а магазин 6 заполняют комплектом несбходимых инуструментальных оправок7, располагаемых в карманах 33 зубчатых венцов 11 в соответствии с за 20 ложенной в систему 1 О программой,При этом карман 33 одного из зубчатых венцов 11 свободен, оправка 7 которого установлена в шпинделе 3.Автоматический цикл работы стан 25 кд начинается с пуска его в работу.По команде системы 10 крестовый стол5 с инструментальным магазином 6программно перелсещается в зону действия шпиндельной бабки 2 до совлеще 30 ция оси шпинделя 3 с осью свободногозубчатого венца 11. Бабка 2 со шпинделем 3, в котором установлена оправка 7, перемещается вниз к магазину6, утапливая инструмент 13 в карман33 гнезда 31,При этом оправка 7 нажимает своимторцом на кулачок 32 годпружиненногогнезда 31, слегка утапливая его взубчатом колесе, Включается привод40 магазина 6, обеспечивающий передачукрутящего момента от электродвигателя ЭО на зубчатые венцы 11 для прооворота их всех одновременно на 270по часовой стрелке от упора 22 до45 упора 23. При этом захватной кулачок 32плунжера в процессе проворота зубчатых венцов 11 скользит по торцу оп равки 7 (поз.32 о на фиг.8) и, попав в один из пазов 12 (паз.32 б нафиг.8) обеспечивает захват и доворачивание оправки 7 с произвольно остановленным шпинделем 3 совместно с 55 зубчатым венцом 11 до жесткого упора23. В этом случае при любом (неопределенном) положении остановленногошпинделя 3 с оправкой 7 обеспечивается сцепление кулачка 32 гнезда 31с оправкой 7 в пределах проворота зубчатого венца 11 на 270Затем включается радддалыдыдд 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 вьдталкддвает 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 провоФо рот зубчатых венцов 1 1 на 270 в обратную сторону (ддротив часовой стрелки) до жесткого упора 22, В результате этого тяга 37 расцепляется с головкой 36 оправки 7.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 зафиксддрованного 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).1 Одается команда на перемещение шшгпдельнай бабки 2 вниз к магазниу 6 до заданного положения.Шпнидельная бабка 2, наезжая посадочным гнездом зафиксированного дддддддддделя 3 на оправку 7, вводит тягу 37 зажимного устройства дшдинделя 3 в гнездо 38 головки 36 оправки Включается привод 26-30 магазина 6, проворачивая все зубчатые венцы 11ос оправками 7 на 270 по часовой стрелке, и тяга 37 сцепляется с го.давкой 36 оправки 7, а пазы 12 последней располагаются ориентированно напротив выступов 39 шпинделя 3,Срабатывает шпиндельное лжимддоеустройство и ега тяга 37 втягиваетоправку 7 в посадочное Гнездо шпинделя 12 оддравкдд 7, Затем бабка 2 про граммно перемещается вверх с закрепленной оправкой 7 и срабатывает фиксатор 40, который, освобождая выступ39 шпинделя 3, расфиксирует последний. После этого крестовый стол 5программно выставляется зажимнымустройством 8 с закрепленной заготовкой 9 в зоне действия шпиндельнойбабки 2. Вк:почается вращение шпинделя 3 с инструментальной оправкой 7и посредством взаимных программныхперемещений бабки 2 и стола 5 обеспечивается технологическая операция обработки заготовки 9.Для выполнения следующей техноло гическай операции обработки заготовки 9 осуществялется смена инструментальной оправки 7 в соответствии сописанным порядком.При аварийных перебегах шпинделя 3, а также в случае занятостизубчатых венцов 11 магазина 6 оправкой 7 верхняя плита 14 под воздействием шпинделя 3 с инструменталь-.ной оправкой 7 отжимается в сторонуоснования 15, сжав пружины 17. Приэтом конечные выключатели 18 отключают систему 10 и все перемещенияпрекращаются. После отвода шпинделя3 верхняя плита 14 под воздействием 35 пружин 17 возвращается в исходноеполажение. Описанная система отключения станка исключает поломки ега имагазина в случае сбоя работы.Аддалогична работает предлагаемый 40 станок, ес.гди шпиндель 3 имеет шариковый зажим 43 для закрепления оправки 7 с шаровидной головкой 42. Вэтом случае смена оправки 7 в магазине 6 упрощается, так как нсклю чается один поворот зубчатых венцов11 на 270 по сравнению с двумяоповоротами зубчатых венцов 11 (прямо и обратно), используемыми длясцепления тяги 37 с цилиндрическойголовкой 36 оправкиТаким образом, выполнение магазина 6 с поворотными зубчатыми венцами11 для оправка 7 исключает доворот 55 шддиддделя З,требующий сложнога и дорогостоящего механизма с блоком управления доворотам шпинделя 3, атакже позволяет расширить технологические возможности многооперационных13426 б 9 Фиг./ металлорежущих станков путем использования различных инструментальныхоправок 7 (цилиндрической и шаровидной головок) и общей для них конструкции магазина 6. 5 Формула изобретения 1, Многоцелевой станок с автоматической сменой инструмента, содержа щий 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 щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повьппения надежности, магазин снабжен установленными в подшипниках с возможностью поворота зуб чатыми венцами, внутри которых расположены подпружиненные относительно последних гнезда, на которых выполцец торцовый выступ, расположенный с возможностью взаимодействия с пазом инструментальной оправки, причем один из зубчатых венцов снабжен ограничителем поворота, а магазиц - 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 фиксатором углового положения шпинцеля, -. 2, Станок по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что магазин снабжен верхней плитой, установленной на магазине на дополнительно введенных вертикальных стойках, и аварийными датчиками, расположенными с воэможностью взаимодействия с верхней плитой.дидй6 О а 11 15 гФ гг УУ 1 ВФиг. 7 ВидГ г.д Составител Техред М,Д Логвин ектор М,Демчи ович дакт аказ 4)555/12ВН 11 И 1 П одписн о )35