Многоцелевой станок с автоматической сменой инструмента Советский патент 1993 года по МПК B23Q3/155 

Изобретение относится к области станкостроения и может найти применение в металлорежущих станках, в частности, многоцелевых на базе карусельных, имеющих боковой суппорт с автоматической сменой инструментов, позволяющий производить с одной установки, как токарные, так и фрезерные, расточные, сверлильные и шлифовальные работы на плоскостях деталей, установленных на планшайбе станка.

Цель изобретения создание такого устройства, которое позволит расширить тех- нологические возможности путем увеличения емкости инструмента и инструментальных головок при автоматической смене их в боковом суппорте.

Для этого многоцелевой станок с автоматической сменой инструмента, содержит

портал, боковой суппорт, размещенный с возможностью вертикального перемещения по направляющим, закрепленным на стойке портала, горизонтально подвижный ползун, установленный на боковом суппорте, и инструментальный магазин.

Новым является то, что инструментальный магазин выполнен в виде установленных параллельно друг другу на общем основании в вертикальной плоскости поворотного диска с гнездами под концевой инструмент и кассеты с ячейками под инструментальные головки и размещен с возможностью перемещения перпендикулярно направлению перемещения ползуна, причем последний установлен с возможностью взаимодействия с ячейками и гнездами инструментального магазина.

00

VJ XI

XI

О)

Существенность отличий объекта изобретения, т.е. связь между новой совокупностью признаков и создаваемым ими положительным эффектом заключается в следующем.

Благодаря тому, что магазин снабжен горизонтальными направляющими, выполненными перпендикулярно горизонтальному ползуну, стойка с диском и кассетой имеет возможность подойти к ползуну, в позиции смены инструменты или инструментальной головки, т.е. на указанных направляющих с возможностью по ним перемещения установлена каретка, а расположение таким образом поворотного диска и кассеты обеспечивает возможность устанавливать сверлильно-фрезерно-рэсточ- ной, шлифовальный инструмент для обработки поверхностей и отверстий по горизонтали и вертикали. Это позволяет расширить группу деталей, которую возможно обработать на многоцелевом станке при помощи бокового суппорта.

Увеличение емкости инструментов благодаря устройству магазина в сочетании поворотного лиска и кассеты для инструментальных головок (угловых и прямых) позволяет многократно увеличить производительность станка.

На фиг. 1 показан общий вид токарно- карусельного станка, имеющего боковой суппорте инструментальным магазином; на фиг.2 - вид на станок сверху; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез по Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез по В-В на фиг. 3; на фиг. 6 -.вид М на фиг. 1; на фиг. 7 - вид I на фиг. 6; на фиг. 8 - разрез по Д-Д на фиг. 6; на фиг. 9 - разрез по Е-Е на фиг. 8; на фиг. 10- разрез по Ж-Ж на фиг. 6; на фиг. 11 - разрез по Г-Г на фиг. 6; на фиг. 12 - разрез по И-И на фиг. 4; на фиг. 13 - разрез по К-К на фиг. 4; на фиг. 14 - разрез по Л-Л на фиг. 12.

Многоцелевой станок с автоматической сменой инструмента включает: портал 1, боковой суппорт 2, размещенный с возможностью вертикального перемещения по направляющим стойки 3 и имеющий горизонтально подвижный ползун 4, инструментальный магазин 5, выполненный в виде установленных параллельно друг другу на .основании 6 в вертикальной плоскости поворотного диска 7 с гнездами 8 под концевой инструмент 9 и кассеты с ячейками 10.11 под инструментальные головки 12, 13. Корпус инструментального магазина 5 выполнен виде каретки-стойки 14, размещенной с возможностью перемещения по направляющим 15 основания 6, перпендикулярно направлению перемещения ползуна 4, причем

последний установлен с возможностью взаимодействия с ячейками 10,11 и гнездами 8 инструментального магазина.

Инструментальный магазин 5 имеет го- ризонтальную ось 16 с подшипниками 17, на которых размещен поворотный диск 7 со смонтированными на нем захватами 18, имеющими подпружиненные гнезда 8 для концевого инструмента 9, фиксаторным диском 19 и венцовой шестерней 20. Последняя взаимодействует с редуктором 21, укрепленным на каретке 14. приводимой в движение гидродвигателем 22, укрепленном нэ корпусе редуктора 21. Параллельно

5 поворотному диску 7 размещены ячейки 10 и 11, расположенные друг над другом, предназначенные для размещения угловой пово- ротной головки 13 и прямой инструментальной головки 12. Ячейка 10

0 для угловой поворотной головки 13 расположена аксиально с осью вращения поворотного диска 7. Головки 12 и 13 имеют с двух сторон пазы, которые взаимодействуют с фиксаторными элементами механизма фик5 сации. Последний содержит поворотную за- слонку 23 и установленный на каретке-стойке 14 механизм привода поворота указанной заслонки 23. В пазы, выполненные с одной стороны головок 13,12

0 входит заслонка 23, паз с другой стороны головок взаимодействует с шипом 24. выполненным в ячейках 10 и 11. Механизм привода поворота заслонки 23 включает шестерню 24, установленную на оси 25. смон5 тированной на кронштейне24, установленную на оси 25, смонтированной на кронштейне 26, укрепленном на каретке 14, гидроцилиндр 27 со штоком 28, на котором нарезана рейка, взаимодействующая с

0 шестерней 24. Гидроцилиндры 27 укреплены на каретке 14. На последней закреплен также гидроцилиндр 29 с фиксаторным штоком 30, взаимодействующим с пазами диска 19.

5 На каретке 14 размещен механизм привода поворотного байонетного кольца 31, расположенного на ползуне 4. Указанный механизм привода поворота содержит гидроцилиндр 32 со штоком 33, имеющим паз

0 34. взаимодействующий с упором 35 на кольце 31.

Для линейного перемещения каретки- стойки 14 по направляющим 15 имеется механизм привода подачи, содержащий

5 высокомоментный электродвигатель 36 постоянного тока, редуктор 37, укрепленный на основании 6, винтовая пара: винт 38, гайка качения 39. .Винт 38 жестко укреплен на основании б, а гайка 39 соединена с кареткой-стойкой 14. Байонетное кольцо 31

снабжено механизмом зажима-разжима головок 12 и 13 (не показан). Последние снабжены плоскими зубчатыми полумуфтами 40,41, взаимодействующими с соответствующей полумуфтой 42, укрепленной на торце ползуна 4.

Поворотный диск 7 для концевого инструмента 9 имеет нулевую позицию 43, свободную от инструмента для обеспечения возможности взаимодействия ползуна 4 с инструментальными головками 12 и 13 при загрузке их в упомянутый ползун.

Многоцелевой станок с автоматической сменой инструмента работает следующим образом:

Для смены инструмента-магазин перемещают в зону смены головок, т.е. каретку- стойку 14 перемещают по направляющим 15 в позицию смены, например головок 12 (или 13). Одновременно ползун 4 устанавливается напротив необходимой по технологии головки, в частности, угловой головки 13. При этом поворотный диск 7 с заданным инструментом устанавливают таким образом, чтобы нулевая позиция была слева от головки 13 для того, чтобы своим габаритом не задеть инструмент при его смене. Подается сигнал на выдвижение ползуна 4 до контакта плоских зубчатых полумуфт 42 и 41, которые размещены, соответственно, на ползуне 4 и головке 13. Этим обеспечено точное базирование и фиксация головки. Далее поступает команда на включение механизма привода поворота байонетного кольца 31. при этом паз 34 на штоке 33 гидроцилиндра 32 выходит во взаимодействие с упором 35 на кольце 31: последнее проворачивается, а механизмом зажима - (разжима) (не показан), смонтированном на байонетном кольце 31, головка 13 зажимается. Затем поступает команда на освобождение головки 13 от фиксации, т.е. включается гидроцилиндр 27, через шток 28 движение передается на шестерню 24, сидя щую.на одной оси с заслонкой 23; последняя поворачивается, расфиксируя головку 13, после чего каретка-стойка 14, перемещаясь по направляющим 15, уходит вправо в зону смены концевого инструмента, размещенного в поворотном диске 7. В это время ползун 4 с головкой 13 втягивается, занимая свое исходное положение. Подается команда на поворот шпиндельного конуса головки 13 на 90°, т.к. загрузка инструмента

и его зажим может произойти, когда упомянутый конус станет в положение шпиндельного конуса прямой головки.

Далее поступает команда на поиск заданного инструмента. Включается гидродвигатель 22 и через редуктор 21 движение передается на венцовую шестерню 20. жестко соединенную с поворотным диском 7; последний поворачивается, а считыватель

(не показан), найдя заданный код инструмента, выдает команду на включение гидроцилиндра 29, фиксаторный шток 30 которого входит в паз диска 19, выдавая команду на отключение механизма привода

поворота диска 7 и фиксируя его угловое положение. Затем ползун 4 с головкой 13 выдвигается на выбранный инструмент, конус последнего заходит в головку 13, происходит зажим инструмента механизмом

зажима, смонтированным внутри ползуна 4 (не показан). Далее следует команда боковому суппорту на перемещение вверх по направляющим стойки 3 портала 1 станка. Инструмент освобождается от пружинящего действия захвата 18. Затем происходит возврат ползуна 4 в исходное положение: каретка-стойка 14 перемещается по направ- ляющим 15 также в исходное положение. Цикл смены инструмента окончен.

Аналогично производится смена прямой головки 12 и инструмента, размещенного в- захватах 18 плоского поворотного диска 7-. Формула изобретения Многоцелевой станок с автоматической

сменой инструмента, содержащий портал, боковой суппорт, размещенный с возможностью вертикального перемещения по направляющим, закрепленным на стойке портала, горизонтально подвижный ползун.

установленный на боковом суппорте, и инструментальный магазин, отличающий- с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, инструментальный магазин выполнен в виде установленных параллельно друг другу на общем основании в

вертикальной плоскости поворотного диска с гнездами под концевой инструмент и кассеты с ячейками под инструментальные головки и размещен с возможностью перемещения перпендикулярно направлению перемещения ползуна, причем послед- ний установлен с возможностью взаимодействия с ячейками и гнездами инструментального магазина.

Фиг. 2.

Использование: станкостроение, в частности, устройства для автоматической смены инструментов на многоцелевых станках. Сущность изобретения: основание 6 магазина снабжено горизонтальными направляющими 15, перпендикулярными оси ползуна 4 бокового суппорта, на которых установлена каретка в виде стойки 14 со смонтированным в ней плоским вертикальным диском для концевого инструмента и размещенной впереди упомянутого диска кассетой с выполненными одна над другой ячейками 10,11 для инструментальных головок 12,13. Ползун 4 имеет возможность взаимодействовать с ячейками 10,11 и с гнездами инструментального магазина. 14 ил.

. . .;. ... . . . - . .

«5U

Чь

./

8t

к-к

Фаг. /

cRuaA