Вертикальный многошпиндельный станок

(54) ВЕРТ НЫЙ СТА (57) Изобр нию и мож и многоце последов изобретен логических струкции. закреплен ку 2, несу л. ЬЬ 12стэнкостроительнединение "Красн Бю кое обь роиз- родеА. С. Новико идетельство СССР 23 0 39/04, 1987. ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское сМ 1514559, кл. В ИКАЛЬНЫЙ МНОГОШПИНДЕЛЬНОКетение относится к станкостроеет быть использовано в токарных левых вертикальных станках ательного действия. Целью ия является расширение техно- возможностей и упрощение конСтанок содержит основание 1, ную на нем неподвижную колонщую индексируемый стол 7 с бло1722701 40 ками 8, в которых установлены шпиндели с патронами 10 для зажима изделий 11. Шпиндели получают вращение через шестерни 31 и ЗО, предшпиндельные валы, на которых выполнены ведомые полумуфты, сцепляемые через ведущие полумуфты с приводными валами, Эти валы выполнены полыми и сквозь них пропущены оси 21, управляемые через радиально расположенные двуплечие рычаги 24 гидроцилиндром 27, Сквозь центральные отверстия предшпиндельных валов проходят толкатели, закрепленные в фиксирующих элементах 33, поджимаемых пружинами 36 в направлении Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в токарных и токарно-многоцелевых вертикальных многошпиндельных станках последовательного действия,Известен токарный вертикальный восьмишпиндельный полуавтомат последовательногодействия, содержащий основание и закрепленную на нем колонну. На колонне установлен индексируемый стол, снабженный индивидуальным мальтийским механизмом его поворота и Фиксации. На столе по окружности расположены шпиндели с патронами для зажима изделий, Шпиндели на рабочих позициях получают вращение от единого главного привода, состоящего из электродвигателя, редуктора, валов, проходящих сквозь колонну в основание станка, и пары зубчатых колес, одно из которых установлено на приводном валу, соосным с предшпиндельным валом, На рабочих позициях приводные валы соединяются с предшпиндельными валами посредством зубчатых полумуфт, управляемых радиально расположенными двуплечими рычагами, связанными со штоком силового гидроцилиндра. На загрузочной позиции предшпиндельный вал соединяется с тормозом, управляемым так же,как и. полумуфты. Привод суппортов осуществляется через винтовые передачи от коробок подач, кинематически связанных с редуктором главного привода.На этом станке можно осуществлять только токарные операции с одного торца детали, закрепленной в патроне,Известен вертикальный многошпиндельный станок, выполненный так же, как и описанный выше, и содержащий на загрузочной позиции индивидуальный привод поворота шпинделя, состоящий из гидромо 10 15 20 25 30 35 торцовых зубьев предшпиндельных валов. На торцах элементов 33 выполнены зубья, предназначвнные для взаимодействия с кулачками. Механизм поворота стола 7 выпол-. нен в виде понижающей зубчатой передачи, состоящей иэ зубчатого венца, выполненного на полумуфте 30, установленной на загрузочной позиции, и шестерни, закрепленной на столе, При работе станка во время поворота стола 7 посредством гидроцилиндра 27 через муфту 25, шток 26, рычаги 24 под действием пружин 36 замыкаются торцовые зубья 37 и 38 и происходит фиксация шпинделей, 5 ил. тора и червячной передачи, червячное колесо которой соединено с приводным валом, и пружинно-гидравлический фиксатор шпинделя, взаимодействующий с диСком, закрепленным на шпинделе. Гидромотор и фиксатор управляются соответственно, трехпозиционным и двухпозиционным гидрораспределителями, включенными в систему управления,Оснащение загрузочной позиции указанными устройствами позволяет использовать станок для выполнения токарных операций в автоматическом режиме совместно с загрузочным устройством за счет ориентации зажимных кулачков патрона относительно захвата загрузочного устройства и очистки установочных баз патрона от стружки при медленном вращении шпинделя. Однако, возможности станка ограничены последовательным выполнением только токарных операций с одного торца, Кроме того, в этом санке, как и в предыдущем аналоге, усложнена конструкция в результате наличия специального мальтийского механизма поворота стола, Также усложняет конструкцию и снижает надежность пружинно-гидравлический фиксатор шпинделя и гидравлическая система управления фиксатором и гидромотором индивидуального привода поворота шпинделя на загрузочной позиции. Таким образом, недостатками известного станка являются ограниченные технологические возможности и сложность конструкции. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет сочетания токарных и нетокарных операций путем обеспечения жесткой фиксации шпинделей в процессе поворота стола и упрощение конструкции,диально и приводимых в движение через муфту 25, шток 26 при помощи гидроцилин дра 2 (фиг. 1 и 3.Ведущие полумуфты 20 сцепляются сведомыми полумуфтами 28, выполненными на предшпиндельных валах 29, установленных на подшипниках в индексируемом столе (фиг. 4 и 5). Ка валах 29 закреплены шестерни 30, находящиеся в зацеплении с 0 шестернями 31, закрепленными на шпинделях 9 (фиг. 4). Валы 29 выполнены со сквозными центральными отверстиями, через которые проходят толкатели 32, предназначенные для взаимодействия с осями 21 и закрепленные в фиксирующих элементах 33. Эти элементы установлены в гильзах 34, закрепленных в индексируемом столе 7.зафиксированы от поворота штифтамишпонками 35 и поджаты пружинами Зб в направлении предшпиндельных валов 29, которые снабжены торцовыми зубьями 37, предназначенными для сцепления в фиксированном положении шпинделей 9 с соответствующими торцовыми зубьями 38 фиксирующих элементов 33,На загрузочной позиции ведущая полумуфта 20 снабжена наружным зубчатым венцом 39, находящимся в зацеплении при зафиксированных шпинделях с шестерней 40, закрепленной на индексируемом столе 7 (фиг, 5). Венец 39 и шестерня 40 образуют понижающую зубчатую передачу. предназначенную для поворота стола при помощи двигателя 41 привода поворота и ориентации шпинделя, червяка 42 и червячного колеса 43, закрепленного на соответствующем приводном валу 17.Станок работает следующим образом.После установки заготовки в патрон 10при остановленных и зафиксированных шпинделях, как это показано на фиг, 5, двигатель 41 через червяк 42, червячное колесо 43, соответствующий приводной вал 17. ведущую полумуфту 20, имеющую наружный зубчатый венец 39, и шестерню 40 поворачивает расфиксированный стол 7 относительно неподвижной колонны 2 на одну позицию, Угол поворота контролируется датчиком Д, установленным на двигателе 41, и системой ЧПУ. Затем при помощи специального устройства (не показано) стол фиксируется и зажимается на колонне. Под действием гидроцилиндра 27 через шток 26 муфту 25, радиально расположенные двуплечие рычаги 24, оси 21, штифты 22. ведущие полумутфы 20, перемещаясь вверх, своими внутренними венцами 19 входят в зацепление с ведомыми полумуфтами 28 предшпиндельных валов 29, чем достигается замыкание кинематических цепей между Поставленная цель достигается тем, чтомногошпиндельный станок снабжен механизмом фиксации шпинделей в виде торцовых зубьев, выполненных напредшпиндельных валах фиксирующих элементов, установленных с возможностьювзаимодействия с зубьями предшпиндельных валов во введенных в станок гильзах,расположенных в индексируемом столе,толкателей, закрепленных на фиксирующих 1элементах с возможностью взаимодействияс осями ведущих полумуфт и расположенных в выполненных в предшпиндельных валах центральных отверстиях, при этомведущая полумуфта, расположенная в позиции загрузки, выполнена с наружным зубчатым венцом, посредством которого онакинематически связана с шестерней, закрепленной на индексируемом столе,На фиг. 1 изображен станок, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечныиразрез; на фиг, 3 - кинематическая схемастанка; на фиг, 4 - шпиндельный блок имеханизм передачи вращения шпинделю(во включенном положении) на рабочей по" 25зиции; на фиг. 5 - шпиндельный блок и привод поворота и угловой ориентациишпинделя (в включенном состоянии) на загрузочной позиции.Вертикальный мкогошпиндельный станок содержит основание 1 и закрепленнуюна нем колонну 2, на рабочих позициях которой. установлены суппорты 3 с инструментальными головками 4 (фиг. 1 и 2). Суппортыснабжены индивидуальными приводами 5 и 356, управляемыми от системы числового программного управления станком (фиг. 3). Наколонне установлен индексируемый стол 7.несущий шпиндельные блоки 8 со шпинделями 9, на которых установлены патроны 10 40для зажима изделий 11 (фиг. 1).Вращение шпинделям, установленнымна рабочих позициях, передается от индивидуальных приводов 12, управляемых от системы ЧПУ, через редуктор 13, вертикальный 45вал 14, шестерни 15 и 16 (фиг, 3). Шестерни16 закреплены на приводных валах 17 редукторов, установленных в основании 1.Приводные валы выполнены полыми и снабжены наружными зубчатыми венцами 18, 50находящимися в зацеплении с внутреннимивенцами 19 ведущих полумуфт 20 (фиг, 4 и5). Полумуфты 20 соединены с осями 21 посредством штифтов 22, проходящих сквозьдиаметрально противоположные продольные окна.23, выполненные в стенках приводных валов 17, Оси 21 могут совершатьвозвратно-поступательные перемещенияпод действием шарнирно связанных с нимидвуплечих рычагов 24, расположенных раприводами 12 и шпинделями 9, Одновременно оси 21, воздействуют на толкатели 32 и фиксирующие элементы 33, сжимают пружины 36 и расцепляют торцовые зубья 37 и 38, чем достигается расфиксация шпинделей. Кроме того, венец 39 выходит из зацепления с шестерней 40 стола.По выполнении указанных операций включаются соответствующие приводы 12 шпинделей 9 и приводы 5 и 6 суппортов 3 и от системы ЧПУ при помощи инструментальных головок 4 производится токарная обработка изделий 11. На позиции выполнения дополнительных операций (если таковая имеется) производится нетокарная обработка, при этом дополнительный двигатель 41 может управлять шпинделем 9 по полярной координате, На загрузочной позиции при помощи основного двигателя 41 происходит ориентация кулачков патрона 10 относительно захвата загрузочного устройства, снятие (или поворот) изделия, очистка установочных баз патрона при его медленном вращении и установке очередной заготовки.По завершении описанных операций суппорты на рабочих позициях отводятся в исходные положения, приводы отключаются и посредством гидроцилиндра 27 через шток 26, муфту 25, двуплечие рычаги 24 и другие упомянутые выше элементы под действием пружин 36 замыкаются торцовые зубья 37 и 38 и производится фиксация шпинделей 9 и сцепление венца 39 с шестерней 40 для перевода стола 7 с изделиями 11 в следующую позицию.Далее цикл повторяется вышеописанным образом.Подобное исполнение вертикального многошпиндельного станка последовательногб действия позволяет расширить его технологические возможности за счет жесткой фиксации шпинделей в процессе поворота стола, что обеспечивает перевод изделия от . позиции к позиции в строго ориентированном угловом положении для сочетания токарных и нетокарных операций, а также последовательной обработки с обоих торцов и автоматизацию загрузки и выгрузки изделий. Кроме того, совмещение привода вращения и ориентации шпинделя на загрузочной позиции с механизмом поворота стола, а также предельная унификация практически всех деталей привода шпинде лей на всех позициях позволяет упроститьконструкцию станка.Формула изобретения Вертикальный многошпиндельный станок, содержащий основание с закреплен ной на нем колонной, индексируемый стол смеханизмом поворота, установленный на колонне, шпиндельные блоки со шпинделями, установленные на индексируемом столе, приводы вращения шпинделей, 15 кинематически связанные со шпинделямипосредством зубчатых муфт, ведомые полу- муфты которых выполнены с наружными венцами и установлены на предшпиндельных валах, расположенных в индек сируемом столе, а ведущие полумуфтыустановлены на осях, связанных с приводными валами, расположенными в основании, и выполнены с внутренними венцами, и установленный на основании и загруэоч ной позиции привод угловой ориентациишпинделя с механизмом фиксации и червячной передачей, червячное колесо которой закреплено на приводном валу, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения 30 технологических воэможностей эа счет сочетания токарных и нетокарных операций и упрощения конструкции, многошпиндельный станок снабжен механизмом фиксации шпинделей в виде торцовых зубьев, выпол ненных на предшпиндельных валах, фиксирующих элементов, установленных с возможностью взаимодействия с зубьями предшпиндельных валов во введенных в станок гильзах, расположенных в индекси руемом столе, толкателей, закрепленных нафиксирующих элементах с. возможностью взаимодействия с осями ведущих полумуфт и расположенных в выполненных в предшпиндельных валах центральных отвер стиях, при этом ведущая полумуфта,расположенная в позиции загрузки, выполнена с наружным зубчатым венцом, посредством которого она кинематически связана с шестерней механизма поворота, эакреп ленной на,индексируемом столе,1722701 эктор М.Т ректор Н Тираж6 МНОГО КОМИТВТЭ ПО ИЗО 3035, Москва, Ж, Ра Гос ат "Патент", г. Ужго Й кОИ эводственно-иэдагеСоставитель В Техред М.Мор гее ТЭЛ Подписноеетениям и открытиямская наб., 415% ГКНТ