Многооперационный станок Советский патент 1987 года по МПК B23Q3/155 

энном 2 для смены инструментов. Инструментальный магазин 2 выполнен разжимным. В разжатом состоянии при относительном движении инструментального шпинделя 3 и инструментального магазина 2 в последний может уклады1

Изобретение относится к многооперационным станкам для холодной обработки заготовок.

Цель изобретения - сокращение времени смены инструмента.

Инструментальный магазин может разжиматься при взаимодействии с перемещакидимся относительного него инструментальным шпинделем. В разжа- том состоянии при относительном движении инструментального шпинделя и инструментального магазина в последний может вкладываться или изыматься из него инструмент,

В многооперационном станке возможна быстрая смена инструмента, поскольку поиск сяедукмцего инструмента происходит во время обработки с по- нощью ранее найденного инструмента. Инструментальный магазин находится вне зоны стружки, так что исключаются загрязнения инструмента, мешающие кромки, прием и передача производятся самим шпинделем без создания длин ого пути и необходимости установки дополнительных приводов.

Предпочтительно выполнять инструментальный магазин неподвижным,при этом двихсется инструментальный шпин- дель. Разжатие инструментального магазина производится при движении инструментального шпинделя к инструментальному магазину к от него.

Инструментальный магазин может быть снабжен двумй параллельными направляющими шинами, находящиеся на месте разжима концы которых в неразжатом состоянии прилегают друг к дру- ну и между ними в разжатом состоянии могут вводиться два параллельных участка направляющих шин, причем сохраняется круговой трек инструментальных направляющих. Этим обеспечивается.

ваться инструмент или из него извлекаться. При этом разжим инструментального магазина 2 производится при движении инструментального шпинделя 3 к инструментальному магазину 2. 2 3.п, ф-лы, 4 ил,

5

0 5

0

д

5

.как в неразжатом, так и разжатом со- -стоянии .возможность во время обработки с помощью одного инструмента приводить следующий инструмент в положение смены в магазине, которое находится слева или справа от места разжима. В положение передачи в разжатом состоянии движение инструмента в магазине происходит лишь на одну позицию о Для разжима направляюш 1е шины могут в. одном или двух местах, например, снабжены шарниром.

На фиг, 1 изображен многоопераци- .онный станок для обработки резанием заготовокрвид сбоку; на фиг, 2 - вид А на фиг.1 на фиг.З - разрез Б-Б на фиг. 1, магазин в рабочем пололсе- нии; на фиг. 4 - то же. магазин в положении смены инструмента,

Кногоопера1дионный станок 1 служит для обработки со снятием заготовок, например сверления,нарезания резьбы, фрезерования и т.п.,, и снабжен инструментальным магазином 2, Между HHCTpyMeHrcijibHbW. магааином 2 и кнст- румектальньм шпинделем 3 могут заменяться соответствующие инструменты 4, при этом обеспечивается очень короткое время смены HHCTpyMeH-ij-a, бх агода ря происходящему во время обработки движению поиска в магазине.

Многооперационный станок 1 ж/ееч- также станину 5, на.обращенной к рабочей стороне которой закреплен стол 6 дл.я закрепления заготовп.т, и на проходящем пйраллелько ему проти- вопояо/кном рабочему месту участке укрепляются направляющие 7 горизг;н- тальных са.пазок, по которым могут перемещаться косрдинатные сапазки 8 параллельно столу 6 в направлении Х при этом необходимый для этого привод помещен в станине 5 станка. На салазках 8 предусмотрены горизонтальные направляющие 9 для салазок, по которым в направленииY могут перемещаться с помощью привода координатные салазки 10,являющиеся частью стойки станка 11. Стойка 12 на обращенной к неподвижному или поворотному в горизонтальной плоскости столу 6 передней стороне 13 снабжена вертикальной направляющей 14 для шпиндельной бабки 15, которая несет вращающийся инструментальный шпиндель 3, Шпиндельная бабка 15 может перемещаться вверх-вниз в направлении вертикаль- ной оси Z с помощью мотора 16. В шпиндельной бабке 15 вращающийся инструментальный шпиндель 3 приводится во вращение также от закрепленного на стойке 12 мотора главного при- вода 17. Стол 6 для заготовок выполнен жестким или подвижным в горизонтальной плоскости так, что на одном конце стола заготовка обрабатывается, а в это время на другом его конце заготовка может зажиматься Относительно нее инструментальный шпиндель 3 может перемещаться по всем трем перпендикулярным одна другой координатным осям X, Y, Z. Пред- ставленный многооперационный станок 1 снабжен вертикально расположенным инструментальным шпинделем 3, однако характеризующие устройство смены инструмента признаки могут относить с я и к многооперационному станку, инструментальный щпиндель которого расположен горизонтально и/или у которого стол 6 для заготовок движется по одной из трех координатных осе На передней и боковой частях станины 5 станка находится транспортер 18 для стружки.

Инструментальный магазин 2 удерживается неподвижно на перемещающих- ся в направлении X салазках 8, размещен в горизонтальной плоскости так, что относительно него инстрзгменталь- ный шпиндель 3 может перемещаться в двух направлениях, а именно вдоль осей Y и Z, которые проходят ради- ально и вдоль продольной оси расположения магазина. Инструментальный магазин 2 (фиг.З и 4) имеет две параллельные шины 19 и 20, которые распо

ложены на постоянном расстоянии одна от другой и образуют один непрерывный окружной направляющий трек, име-- ющий овальную форму. Направляющий

с IQ 5 0 5 0 , о

з п

5

трек может быть другой геометрической формы. Вдоль направляющего трека 21 один за другим параллельно зажаты инструменты 4, которые с помощью адаптеров 22 направляются подобно кулисе и могут перемещаться. Инструменты 4 (на фиг.1 и 2 показан захватывающий конус 23)таким образом удерживаются в адаптерах 22, что их режущие части обращены вниз.

Внешняя направляющая шина 20 окружена покрытым вниз: защитным кожухом 24, который защищает находящиеся в магазине 2 инструменты 4 от загрязнения, например, стружкой из зоны обработки. Инструменты 4 с адаптерами 22 прилегают друг к другу, приводятся в движение вдоль направляющего трека 21 в одном или обоих направлениях с помощью колеса 25 в форме цепной звездочки через мотор привода 26, при этом два соседних зуба колеса 25 обхватывают определенную зону инструмента 4 или его адаптера 22 и перемещают инструмент 4 вдоль направляющего трека 21. Привод 26 инструментального магазина 2 предусмотрен на противопрложном шпиндельной бабке 15 конце магазина.

Инструментальный магазин 2 расположен относительно шпиндельной бабки 15 так, что направляющий трек 21 тогда перерезается в месте 27, когда инструментальный шпиндель 3 расположен в положении смены инструмента (фиг.4), в котором инструментальный магазин 2 принимает положение разжима. В одном из рабочих положений инструментального шпинделя 3 инстру-г ментальный магазин 2 принимает положение движения поиска, в котором он не разясимается. Чтобы инструментальный магазин 2 мог принимать оба положения (фиг.З и 4) в месте 27 обе его направляющие шины 19 и 20 прорезаны и выполнены так, что в радиальном направлении и направлении, перпендикулярном ходу направляющего трека 21, упруго деформируются, так что расположенные близко друг к другу в положении поискового движения (фиг.З) концы 28 и 29 направляющих шин 19 и 20 на определенную величину, соответствующую ширине одного инструментального места, могут выходить друг из друга, т.е. направляющий трек 21 в этом месте 27 может разжиматься по типу цанги или удлиняться. Это

происходит (фиг.З и 4) с помощью механизма 30 расширения, который имеет два разжимных стержня 31 и 32 .которые в направлении движения разжима подвижны в опорах 33 и внешние концы которых,например, на прямолинейном участке направляющих шин 19 и 20 соединены с ними через шарнир 34.

Внутренние концы разжимных стержней 31 и 32 снабжены роликом, который может быть приведен в зацепление с соответствующей кулисной направляющей 36 симметричной относител но продольной оси магазина 2 кулисной ползушки 37. Последняя жестко соединена со стойкой 12 и так же, как и oHaj посредством мотора 16 приводится в движение в направлении Y относительно магазина 2, Если кулисная ползушка 37 смещена относительно положения на фиГоЗ вправо (фиг,4),то разжимные стержни 31 и 32, а следо- «вательно,и продольные участки направляющих шин 19 и 20, которые упруго подаются, выходя друг из друга. Благодаря этому создается разжим направляющего трека 21 в месте 27 разжима ;- ри ЭТОМ величина разжима выбирается такой, что мexcдy двумя соседни1.ш с концами 28 и 29 направляющих шинТ9 и 20 инструментами AL и 4R может разместиться дополнительный инструмент 4А,

Подлежащий откладыванию в инстру- мента тьнь й магазин 2 в положении смены инструмента отработавший инструмент 4 установлен на двух параллельных прямолинейных или слегка изсгкудгтх параллельных вспомогатель- льж направляющих шинах 38 и 39, которые удерживаются на нижнем конце шпиндельной бабки 15, Отрезки направ ляющ1С с шин 38 и 39 выполнены так, чт оня в лоложеяни смены инструмента в разрыве разжатого направляющего трека 21 образуют дополнение к непрерывно проходящему нагфавляющему тре куг т,е, они прилегают своими противолежащими концами 40 и 41 вгшот- иую к соответств: пощим противолежащим концам 28 и 29 направляющих шин 19 и 20, Отрезки направляющих шин 38 и 39 на хвостовике 42 установлены.по- дБИгжно В выступе 43 на шпиндельной бабке 15 в вертикальном-направлении против действия нажимной пружины так что, когда инструментальный шпиндель 3 выходит из зацепления с инструмен

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

том 4Aj отрезки направляюнщх шин 3G и 39 остаются на высоте каправляюшз- го трека и удерживают этот инструмент 4А.

Процесс смены инструмента в рабочем положении инструментального шпинделя 3 или в положении поискового движения инструментального магазина 2 следующий.

Зажатая на столе 6 заготовка обрабатывается путем перемещения инструментального шпинделя при необходимости по всем трем осям координат. На фиг. 1 показана сш7.ошными линиями одна из рабочих позиций и штриховыми линиями возможная подача инструментального шпинделя 3 в направлениях Y и Z. С соответствующими инструментами 4 захватываются также отрезки направляюпщх шин 38 и 39 на щпиндёльной бабке. Положение инстрз ентального магазина 12 относительно станины изменяется лишь в направлекии X.

Для подготовки смены инструмента во время обработки заготовки с помощью соответствующего инструмента 4 в инструментальном шпинделе 3 в магазине 2 осуществляется поисковое движение, т.е. тот инструмент 4, которьш должен применяться при следующей обработке заготовки, приводится в соседнюю позицию разжима или передачи, а именно положение инструмента 4L или 4R.

При смене инструмента шпиндельная бабка 15 передвигается в направлении Z, отрезки направляющих шин 38 и 39 располагаются на высоте направляющих шин 19 к 2С направляющего трека 21, Кроке того, шпиндельная бабка 15 перемещается Б направлении Y к магазину 2 причем это движение частично может перекрывать перемещение Z. Последним (фиг.З) должно завершаться дЕи:)ление в каправ- лении Z, поскольку при дальнейшим движении ццтлнделькой бабки 15 в ла напраззленрш :(. к магазину 2 происходит разжим, направляющего трека 21 с, помощью разжи1-шого механизма 30. На- правлн. ощие шины 19 и 20 и, следовательно j направляющий трек 21 выходят друг из друга в месте 27 разлсима и образуют зазор, в который могут вой- тк участки направляющих пега 38 и 39 с инструментом 4А, Таким o6pa3OMj раз- лсим направияющего трека 21 является

7

результатом движения шпиндельной бабки 15 в чаправлении Y, так что для разжима не следует предусматривать собственного привода„ Кулисная ползушка 37 может быть предусмотрена в зоне шпиндельной бабки 15, В положении смены инструмента (фиг,4), т„ео в разжатом положении инструментального магазина 2, отрезки напраз- ляюащх шин 38 и 39 снова замыкают, разжатый направляющий трек 21 путем заполнения зазора« Отрезки направляющих цган 38 и 39 удерживаются в разжатом положении.

При этом инструментальньш шпиндель 3 перемещается вверх вдоль оси Z с помощью шпиндельной бабки 15 (фиг.1), происходит размыкание инст- рументального шпинделя 3 и последний расцепляется с инстрз,т«1ентом,,

Поскольку шпиндельная бабка 15 перемещается вверх, происходит относительное движение отрезков направляющих шин 38 и 39 и нилснего конца Ешиндельной бабки-15 или ее выступа 50, отрезки направляющих шин 38 и 39 примыкают к сохраняющему горизонталное положение упору и происходит относительное двийсение хвостовика 42 и выступа 43.

Если инструментальный шпиндель 3 не сцеплен с инструментом 4А5 то инструментальный маг азин 2 или находящиеся в направляющем треке 21 инструменты поворачиваются на одну позицию j т.е. на одно инструментальное место в одном или другом направлении., инструмент 4L или 4R попадает на место 27 передачи между отрезками направляющих шин 38 к 39, Затем шпиндельная бабка 15 снова переме- щается вниз, инструтчентальный шпиндель 3 смьжается с новым инструмен- ; том 4L или 4R5 сцепляется при этом восстанаБЛиваетси прежнее относительное положение отрезков направляющих шин 38 и 39 к нижнего конца шпиндельной бабки 15 или выступа 43,

Для обработки соответствз ощей заготовки с помощью нового инструмента 4L или 4R шпиндельная бабка 15 выезжает в направлении Y из инструментального магазина 2, разяшмные ст ерж ки 31 к 32 снова могут перемещаться друг на друга за счет направленного г..рузккнного действия расходящихся иаправляк Щ&1к 19 к 20. Концы 28 к 29 направляющих шин t9 и 20 попа13

8

0

5

D

5

0

5

0

5

дают снова друг в друга, и получается замкнутый нaпpaвляюшJiй трек 21 без отрезков направляюштих шин 38 и 39. Во время последующей обработки заготовки может произойти новое движение в магазине 2 для подготовки следующего инструмента в одной из позиций, которые находятся рядом с местом 27. Инструменты могут транспортироваться в магазине как при замкнутых, так и при разжатых направ ляющих шинах.

Инструментальный магазин 2 может иметь любую геометрическую форму, а также может находиться в любом другом положении относительно стойки 12. В случае необходимости движение разжима может быть объединено с движением в направлении X. Это движение разжима ответвляется непосредственно ст одного из имеющихся приводов движения. Направляющие шIiны трека инструментального магазина для разжима могут быть снабжены соответствующим шарниром. Формула изобретения

1,Многооперационный станок, содержащий расположенный на станине стол для зажима заготовок, стойку с размещенным в шпиндельной бабке инструментальным шпинделем, установленный на станине инструментальный магазин с замкнутыми посредством вставок в момент смены инструмента направляющимИа при этом -вставки выполнены подвижными в направлении, перпендикулярном инструментальному магазину, отличающийся тем,, что, с целью сокращения времени смены инстру 1ента, инструментальный магазин выполнен из упругого материала

с за.«снутыми направляющими и установлен с возможностью разжатия последних при взаимодействии его со шпинделем в момент смены инструмента, также инструментальный шпиндель снабжен элементом для разжатия мага- ;Зина5а вставки параллельных направляющих установлены на шпиндельной бабке.

2,Станок по П.1, отличаю- щ -и и с я тем, что инструментальный магазин выполнен из упругого материала .3,Станок по П.1, отличающийся тем, что инструментальный магазин выполнен по меньшей мере из двух шарнирно связанньк между собой частей

Фиг, 2

ФМ.З

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к многооперационным станкам для холодной обработки заготовок. Цель изобретения - сокращение времени смены инструмента. Станок снабжен помещенным на станине 5 станка 1 столом 6 для зажима заготовок и стойкой, на которой помещен вертикальный инструментальный шпиндель 3, с расположенным на станине 5 инструментальным магаv О) С 11 Од о 1C со 0 4 (/I

. е

4f% IРедактор В,Петраш

Составитель А.Логвинов

Техред И.СПопович - Корректор Н.Король

Заказ 7/9

Тираж 786Подписное

ВНИИПИ Государственного СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-35, Ра чпская наб,, д, 4/5

Произзодствекно-долиграфическое предприятиг г.Ужгород, ул/:1роектная5 4