УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СМЕНЫ ИНСТРУМЕНТА НА ЗУБОФРЕЗЕРНОМ СТАНКЕ Российский патент 2012 года по МПК B23F23/12 

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано, в частности, в зубофрезерных станках с ЧПУ, работающих червячными или дисковыми фрезами.

Из уровня техники известно устройство автоматизированной смены инструмента на зубофрезерных станках серии РЕ фирмы «PFAUTER» («GLEASON-PFAUTER»), выполненное в виде суппорта со шпинделем и узлом контрподдержки фрезы, установленного на вертикальной стойке с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения и поворота, позволяющее автоматизировать процесс смены инструмента, предварительно установленного на оправке (см., например, сайт в сети Интернет www.gleason.com).

При смене фрезы с оправкой задняя опора фрезы - контрподдержка захватывается автооператором и перемещается вдоль оси инструмента в направлении от шпинделя и выводится из направляющих салазок. Далее другой автооператор устанавливает новую оправку с фрезой в инструментальный конус шпинделя. После чего включается механизм зажима оправки с фрезой в шпинделе.

Автооператор устанавливает контрподдержку на направляющие салазок и перемещает ее до рабочего положения, при котором оправка центрируется в отверстии контрподдержки.

Недостатком известного из уровня техники устройства автоматизированной смены инструмента на зубофрезерном станке является то обстоятельство, что контрподдержка полностью выводится из направляющих и нарушается центрирование контрподдержки и возможно попадание стружки и пыли на направляющие. Это приводит к повышенным требованиям к точности изготовления элементов механизма смены инструмента.

Наиболее близким техническим решением из уровня техники к заявленному изобретению является суппорт зубофрезерного станка с автоматической сменой инструмента, содержащего шпиндель и узел контрподдержки фрезы и привод узла контрподдержки, и предназначенного для установки на вертикальной стойке с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения и поворота относительно последней (см. JP 59129618, B23F 23/12, 1983).

Недостатком известного устройства автоматизированной смены инструмента на зубофрезерном станке является сложность процесса смены инструмента.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение является упрощение процесса смены инструмента.

Решение поставленной задачи достигается за счет того, что в устройстве автоматизированной смены инструмента на зубофрезерном станке, выполненном в виде суппорта со шпинделем и узлом контрподдержки фрезы, установленного на вертикальной стойке с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения и поворота относительно последней, содержащее средство привода узла контрподдержки фрезы, установленного на суппорте, согласно изобретению суппорт снабжен устройством контроля положения узла контрподдержки фрезы относительно шпинделя в виде бесконтактного датчика.

Заявленное изобретение поясняется графическими материалами, где:

- на фиг.1 схематично изображен общий вид суппорта зубофрезерного станка с устройством автоматизированной смены инструмента;

- на фиг.2 схематично изображен разрез А-А по оси шпинделя;

- на фиг.3 схематично изображено сечение Б-Б по приводу перемещения контрподдержки и бесконтактному датчику.

- на фиг.4 изображена аксонометрическая проекция устройства автоматической смены инструмента.

Устройство, автоматической смены инструмента зубофрезерного станка содержит фрезу 1, которая установлена на оправке 2, в свою очередь закрепленной в шпинделе 3 и средством 4 зажима. Контрподдержка 5 фрезы 1, с отверстием, в которое входит оправка 2 при смене фрезы 1. Контрподдержка 5 фрезы 1 перемещается вдоль оси оправки 2 от гидроцилиндра 6 по салазкам 7 и зажимается на салазках 7 в требуемом положении зажимным устройством 8. Величина перемещения контрподдержки контролируется датчиком 9 положения, установленном на салазках 7, а команда на величину перемещения контрподдержки подается от системы управления (не показана).

Величина перемещения контрподдержки 5 зависит от длины оправки 2 (фиг.2 и 4) и устанавливается системой ЧПУ.

Контрподдержка 5 при смене инструмента не выводится за пределы направляющих 10 салазок 7 (фиг.4), при этом обеспечивается лучшее базирование (невозможность попадания стружки и пыли в направляющие) и упрощается сам механизм смены инструмента.

Устройство автоматической смены инструмента зубофрезерного станка работает следующим образом.

Салазки 7 вместе с корпусом суппорта 11 устанавливаются в горизонтальное положение (ось оправки 2 - горизонтальна) от механизма поворота суппорта (не показан). Салазки 7 перемещаются винтовым приводом 12 тангенциальной подачи фрезы вдоль оси в положение, удобное для смены инструмента (устанавливается системой ЧПУ).

Производится перемещение контрподдержки 5 в направлении от шпинделя 3 на величину, при которой диаметр оправки 2 выходит из контакта с контрподдержкой 5.

Перемещение производится по команде, подаваемой вручную или от системы ЧПУ. Далее оправка 2 с фрезой 1 может заменяться вручную или автоматически. В первом случае оправка 2 поддерживается рукой оператора и выключается механизм 4 зажима инструмента. Оправка 2 выталкивается в осевом направлении. При автоматической смене инструмента оправка 2 с фрезой 1 извлекается из шпинделя 3 автооператором или роботом (не показаны). Установка новой оправки 2 с инструментом 1 осуществляется следующим образом.

Пример 1. Длина оправки остается без изменения.

Оправка 2 с инструментом 1 устанавливается в конус шпинделя 3, включается механизм зажима 4 оправки и оправка 2 зажимается в шпинделе 3. Далее включается гидроцилиндр 6 перемещения контрподдержки 5, которая возвращается в первоначальное положение, показанное на фиг.2. Контрподдержка закрепляется на салазках механизмом зажима 8 и суппорт 11 готов к работе.

2. Длина оправки изменяется по сравнению с заменяемой оправкой. В этом случае функционирование механизма смены осуществляется следующим образом:

- при длине новой оправки меньше, чем длина замененной, алгоритм работы тот же, что описан для случая 1;

- при длине новой оправки больше замененной вносятся следующие изменения: контрподдержка 5 фрезы 1 (по команде от ЧПУ) перемещается в направлении от шпинделя 3 на величину, необходимую для установки оправки большей длины, чем предыдущая.

Далее алгоритм работы устройства аналогичен описанному в примере 1.

Устройство выполнено в виде суппорта со шпинделем и узлом контрподдержки фрезы, установленного на вертикальной стойке с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения и поворота относительно последней, и содержит средство привода узла контрподдержки фрезы, установленное на суппорте. Для упрощения процесса смены инструмента оно снабжено устройством контроля положения узла контрподдержки фрезы относительно шпинделя в виде бесконтактного датчика. 4 ил.

Устройство автоматизированной смены инструмента на зубофрезерном станке, выполненное в виде суппорта со шпинделем и узлом контрподдержки фрезы, установленного на вертикальной стойке с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения и поворота относительно последней, содержащее средство привода узла контрподдержки фрезы, установленное на суппорте, отличающееся тем, что оно снабжено устройством контроля положения узла контрподдержки фрезы относительно шпинделя в виде бесконтактного датчика.