SU858550A3 - Металлорежущий станок - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к станкостроению , в частности к обработке заготовок посредством смен емого инструмента .5

Известен металлорежущий станок,содержащий по крайней мере одну позицию обработки с зажимным приспособлением дл  заготовок, инструменты, приводимые во вращение с помощью JQ приводного средства и установленные в инструментодержател х, перемещаемых последовательно к позиции обработки и от нее по замкнутой направл ющей 1 3 ..АС

Однако известный станок малоэффективен при обработке однотипных деталей разных размеров, поскольку требует значительного времени на его переналадку и имеет ограниченную облiacть применени .

Цель изобретени  - устранение указанных недостатков .

Цель достигаетс , тем что каждый инструментодержатель снабжен полу- 25 муфтой и установлен с возможностью скольжени  по замкнутой направл ющей а приводное средство инструментов выполнено в виде каретки, установленной с возможностью перемещени  по 30

основанию станка в поперечном направлении относительно замкнутой направл ющей и несущей привод вращьни  инструментов с ведущей полумуфтой,взаимодействующей с полумуфтой инструментодержател .

На фиг.1 изображен предложенный станок, показывающий конфигурацию направл ющей и расположение одной или нескольких позиций обработки, вид сверху , на фиг.2 - часть станка вблизи позиции обработки, на которого - ndказаны выходна  и транспортирукмца  штанги и взаимодейс: вукндие с ними механизмы, вид сбоку, на фиг.З - сечение А-А на фиг.2; на. фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - сечение В-В на фиг. 2, на фиг.6-сечение Г-Г на фиг.2) на фиг.7 - часть позиции обработки и средство ориентировки и креплени  инструментальной головки, средство опоры приводного двигател  инструментальной головки, суппорт заготовки и поворотный стол, на фиг.8 - вид привода суппорта заготовки; на фиг.9 - средство привода поворотного стола/ на фиг.10 опора рельсов и цепей и боковые направл к цие инструментальных голоиок.

на -JJHr.ll - цепной привод, вид в плане; на фиг.12 - конструкци  цепи, на фиг.и - направл юща  инструментальной головки, опорные рельсы и средство .установки и креплени , на фиг.14 - типичное приспособление дл  креплени  заготовки; на фиг.15 - мно гошпикдельна  сверлильна  головка; на фиг.16 - станок,в котором средство установки и креплени  инструментальной головки на позиции обработки выполнено в виде кулачка, закреплен него на приводе инструментальной головки и взаимодействующего с ней, на фиг.17 - вид в плане механизма, показанного на фиг. 16, на фиг.18 - разрез Д-Д на фиг. 16.

Металлорежущий станок 1 содержит бесконечную направл ющую 2 и позицию 3 обработки, расположенную в одной и точек направл ющей 2. В зависимости от потребностей производства на направл ющей могут быть расположены доцолнительные позиции 4 и 5 обработки .

Направл юща  2 изображена удлиненной , и траектори  ее имеет пр мые участки, соединенные закругленными секци ми. На направл ющей установлено множество инструментальных головок 6 Движение инструментальных 6 головок не синхронизировано, т.е. определенна  головка или головки могут быть остановлены в некоторых положени х, в то врем  как другие головки движутс  по направл ющей, пока они на упрутс  в неподвижную головку, либо не останов тс  иным образом, либо будут закреплены, как описано ниже. Все инструментальные головки г5асположены в определенной последовательности и все врем  наход тс  на направл ющей . 2, на которой имеетс  зона смены инструмента , к которой смонтирован селективно срабатывающий останов 7, позвол ющий наладчику заменить затупившийс  инструмент или по потребности произвести переналадку . Возможность смены инструмента в течение машинной обработки на позиции 3 увеличивает производительность. Поскольку направл юща  2 расположена на удобном уровне; наладчику не приходитс  влезать на лестницу при смене инструмента.

На фиг.1 дл  примера показаны шестнадцать инструментальных головок б ,движущихс  против часовой стрелки. Это могут быть многошпиндельные сверлильные головки,резьбонарезные головки , расточные или фрезеровальные г.оловки ,и кажда  из головок имеет нижнюю плиту 8 (фигi10).Направл юща  2 состоит из пары стоек 9 и 10,соединенных распоркой 11. Между стойками 9 и 10 проход т цепи 12 и 13 (фиг.13) Кажда  цепь фиг.12) состоит из пластин 14 и 15, соединенных вертикальными ос ми 16, несущими ролики 17

на ,шайбах 18. Верхние концы осей 16 закреплены в серповидных пластинах 19 (фиг.11), внешниечасти которых опираютс  на стойки 9 и 10 направл ющей 2. Нижние плиты 8 опираютс  на пластины 20, создава  фрикционное подвижное соединение инструментальных головок с цеп ми.

Дл  привода цепей 12 и 13 имеютс  звездочки 21 и 22, приводимые во вращение электродвигател ми 23 при помощи ремней и редукторов (не указаны

На фиг.Ю показана установка направл ющей 2 на пол 24. Основание 25 с выравнивател ми 26 снабжено стойками 27 и 28 и ребрами 29,.На верхних платформах 30установлены стойки 9 и.10, а также направл ющие 31 и 32 инструментальных головок.

На фиг.7 показана часть позиции 3 обработки, в частности средство привода инструментальных головок и средство установки и креплени  их. Средство 33 привода инструментальных головок 6 имеет основание 34,на которое опираютс  салазки 35 ,перемещаемые по перек направл ющей 2 . На салазках 35 смонтирован двигатель 36,имеющий вал 37 с полумуфтой сцеплени  38,соедин ющийс  с приводной полумуфтой 39 инструментальной головки 6. Сцепление может быть выполнено пневматически, тогда на противоположном конце вала

37устанавливаетс  пневматический тормоз 40 и вращающийс  элемент 41 дл  подачи охлаждающего и сжатого воздуха .

Средство привода инструментальнойголовки 6 перемещаетс  из рабочего положени , показанного сплошными лини ми на фиг.7, в котором полумуфта

38соединена с полумуфтой 39 остановлонной и закрепленной головки, в нерабочее положение,показанное пунктиром . .Дл  этого перемещени  используетс  винт 42, приводимый во вращение приводом 43, смонтированным на основании 34.

Средство установки и креплени  инструментальных головок на позиции обработки имеет дл  внешнего и внутреннего KpiaeB каждой из нижних плит а пару рельсов 44 и 45 (фиг.13).Верхние поверхности этих рельсов расположены несколько выше уровн  серповидных движущихс  пластин 19. Дл  этого на концах рельсов 44 и 45 имеютс  выступы 46 и 47 (фиг.2). Между рельсами 44 и 45 и их цеп ми 12 и 13 расположены две пары установочных щтифтов 48 и 49. Вне рельсов установлены две пары зажимов инструментальных головок 50 и Ь1. Зажимы так, же, как и рельсы 44 и 45 расположены на выступах 52 и 53. При помощи рабочего цилиндра 54 установки и креплени  зажимы и штифты перемещаютс  по вертикали (фиг.2). Последовательность работы такова: сначала

поднимаютс  штифты 48, 49 и вход т в установочные отверсти  55 нижней плиты 8, затем опускаютс  зажимы 50 и 51, жестко закрепл   нижнюю плиту рельсам 44 и 45. При освобождении инструментальной головки сначала поднимаютс  зажимы, а потом опускаютс  штифты.

Обычно кажда  из головок устанавливаетс  и крепитс  на позиции обработки после остановки. Однако, если 3 любой момент обработки заготовки на рабочую позицию поступает головка не требующа с  дл  обработки этой заготовки , она может быть пропущена дальше без установки и креплени .Это выполн етс , например, посредством реагировани  средства установки и креплени  на обозначение, нанесенное на головку. К примеру, кажда  головк может нести определенный набор обозначений таких, как сигнальный переключатель 56 (фиг.1), воздействующий на средство опознавани , выполненное в виде чувствительного элемента 57, смонтированного на .позиции обработки . Такой элемент пошлет сигнал компьютеру или иному управл ющему устройству 58, которое сравнит этот сигнал с программой обработки этой детали на позиции обработки. Если головка должна быть использована, будет передан сигнал цилинду 54 на установку и-.крепление. В противном случае остановленна  головка не будет установлена и закреплена, а будет перемещена с позиции обработки и ее место займет друга  головка.

Средство дл  задержки каждой посл довательно перемещающейс  головки в положении перед позицией обработки и дл  перемещени  удерживаемой таким образом головки в позицию обработки 1ФИГ.2-6) содержит перемещающую штангу 59 и выходную штангу 60, проход щие параллельно направл ющей 2 р дом с позицией обработки 3.Перемещающа с  штанга 59 опираетс  на ролики с вогнутой поверхностью 61 и движетс  возвратно-поступательно и поворачиваетс  вокруг собственной оси. Шта га 59 имеет пару расположенных на рассто нии друг от друга по оси собачек 62 и 63, взаимодействующих соответственно с передним и задним концом нижней плиты 8, снабженной дл  этого пазами 64 и 65.

Гидравлический цилиндр 66 двойного действи  соединен с перемещающей штангой 59 и передвигает ее из отвведенного положени ,в котором собач ки 62 и 63 зацепл ют инструментальную головку 6 непосредственно перед позицией обработки, в переднее положение , в котором эта головка перемещена на позицию обработки. Собачка 62 несколько длиннее собачки 63 и при перемещении головки вперед взаимодействует с заплечиком 67 головки 6 на позиции обработки, уоирап головку с эзлэй позиции.

Выходна  штанга 60 имеет пару расположенных на рассто нии друг от друга по оси собачек 68 и 69, расположенных под углом (фиг. 4 и 5). Штан-га 60 поворачиваетс  вокруг собственной оси на выступах 70, при этом расположение собачек таково, что со-бачка 68 удерживает головку, наход щуюс  на две головки до позиции, об0 работки, а собачка 69 удерживает головку, наход щуюс  непосредственно перед этой позицией.

Гидравлическ:1й цилиндр 71 двойного действи  имеет удлиненную штангу 72

5 с пазами 73 и 74 (фиг.6), в которые вход т выступы 75 и 76 соответственно штанг 59 и 60. Когда штанга 72 перемещена вперед, собачка 69 перемещаетс  в положение удержани , а собачка 68 - в положение освобождени .

0 Перемещающа с  штанга поворачиваетс , чтоб опустить свои собачки. Обратное перемещение штанги 72 создаёт противоположный эффект.

Работа средства удержани ,;, пе5 ремещени  и уборки головок описываетс  со ссылками на фиг.2, где показаны инструментальнче головки, одна из которых находитс  на позиции обработки, втора  перед ней, а треть 0 перед второй головкой. В положении, когда втора  головка 6 зажата между собачками 62 и 63, а собачка 6С удерживает третью головку в положении, показанном на чертеже, цилиндр 54

5 перемещаетс  вперед, освобожда  первую головку и убира  из-под нее установочные штифты. Срабатывает цилиндр перемещени  66, выталкива  первую головку 6 с позиции o6pa6oTKf и пе0 ремеща  на ее место вторую головку 6. Если втора  головка необходима дл  работы, что определ етс  сигналом от переключателей 56 управл ющему устройству 58 цилиндр 54 отойдет назад, устанавлива  и зажима  вторую

5 головку 6 в позиции обработки. Цилиндр 71 вращени  штанг переместитс  вперед, освобожда  вторую головку 6 от собачек перемещени  и освобожда  третью головку. Транспорти0 рующие цепи 12 и 13.перемест т третью головку пока она не будет остановлена выходной собачкой 69 на месте прежнего положени  второй головки 6. Цилиндр перемещени  66 отойдет назад,

5 возвраща  перемещающую штангу в ее первоначальное положение, а затем отойдет цилиндр 71, заставл   перемещающие собачки взаимодействовать с третьей головкой. Далее вс  операци 

0 по,втор етс .

Суппорт заготовки (фиг.7-9) включает основание 77, расположенное сбоку направл ющей 2 с противоположной стороны от устройства привода инструментальных головок, и салазки 78,

5

движущиес  к головке, закрепленной на позиции обработки, и от нее. Могут быть использованы и другие типы суппортов, например с поперечной подачей. Салазки 78 перемещаютс  по .направл ющим 79, рас положа нньпл на основании 77. Привод подачи и поперечного перемещени  80 смонтирован на внешней стороне основани  77 и соединен с салазками 78 при помощи упорного узла 81, винта 82 и шариковой гайки 83.

На салазках 78 смонтирован поворотный стол 84, установленный на подшипниках 85. Вращение стола 84 обеспечиваетс  электродвигателем 86, через редуктор 87 и зубчатое колесо 88 зацепл ющеес  с зубчатым венцом 89, выполненный в столе 84. Под столом 84 расположен один или несколько остановов 90, взаимодействующих с остановочным механизмом 91.

Типичное устройство креплени -заготовки 92, установленное на поворотном столе 84, имеет стойки 93 и верхние элементы 94, несущие зажимные винты 95 с зажимами 96, взаимодействующими с заготовкой 92, показанной штрипунктирными лини ми. Данное устройство имеет также установочные бобышки 97 и установочные штифты 98 дл  фиксации заготовки. На этом устройстве могут быть установлены один или несколько предельных переключателей 99, взаимодействующих с заготовкой в качестве опознавани . Эти переключатели могут быть соединены с управл ющим устройством 58.

Обычна  многошпиндельна  инструмен тальна  головка б (фиг.15), используема  например, дл  сверлени , имеет приводной вал 100,вращающий зубчатые колеса 101 шпинделей 102. В процессе операции сверлени  заготовку 92 подают в направлении к шпиндел м.

На представленном станке помимо операции сверлени  можно проводить резьбонарезание, растачивание,фрезерование и т.п. дл  чего станок снабжен соответствующими головками 6.

Последовательность цикла обработки заготовки 92 такова. Когда заготовка зажата в устройстве дл  ее зажима , оператор, который находитс , например около позиции 103 обработки , включает селекторный переключатель , указывающий заготовка какого типа подлежит обработке, при этом управл ющее устройство 58 выбирает или устанавливает правильную программу . В другом случае переключатель 99 может служить дл  обозначени  заготовки управл ющему устройству. Если инструментальна  головка 6 (фиг.1) находитс  на позиции обработки, датчик

57пошлет управл ющему устройству

58сигнал, указывающий, что головка б находитс  в рабочем положении. Управл ющее устройство проверит нужна ли дл  первой операции эта головка и, если это так, даст сигнал цилиндру 54 на установку и зажим головки и сигнал приводу 43 на подвод устройства привода головок к этой головке и включение приводного двигател  36. Управл ющее устройство даст такж сигнал повторному столу 84 на правилную установку заготовки. Например, если заготовка имеет две поверхности подлежащие обработке, стол повернетс  так, чтобы перва  из них была обращена к инструментальной головке. Имеетс  средство, сигнализирующее управл ющему устройству о верной установке поворотного стола. Затем управл ющее устройство дает сигнал приводу 80 на быстрый подвод салазок 78 до определенного положени , указываемого ограничительным переключателем, откуда начинаетс  рабоча  подача. По сигналу окончани  обработки салазки 78 быстро отвод тс  назад, освобожда  головку.

Когда заканчиваетс  отвод салазок 78 и останавливаетс  двигатель 36, поступает сигнал на освобождение головки ь и отвод установочных штифтов 48 и 49. По сигналу, указывающему на окончание этой операции, управл ющее устройство заставл ет перемещающую штангу 59 убрать головку б с позиции обработки и установить на ее место вторую головку 6, котора  останавливаетс ,когда поршень цилиндра 66 доходит до своего крайнего положени . Тем временем треть  головка 6 занимает место второй головки.

Управл ющее устройство производит идентификацию этой головки. Если оказываетс , что эта головка нужна дл  последующей обработки, снова производ тс  операции установки, зажима, быстрого подвода, рабочей подачи и освобождени  инструментальной головки . После того, как окончена обработка одной поверхности заготовки, следующа  головка, поступающа  на позицию обработки, пошлет сигнал управл ющему устройству, чтобы оно включило ПРИВОД 86 поворотного стола 84. Стол 84 повернет заготовку второй стороной , котора  будет обработана следующей группой головок, работа которы будет протекать аналогично описанной . Если кака -либо головка, поступающа  на позицию обработки, будег обозначена, как ненужна  в данной рабочей программе, она будет убрана и заменена следующей.

На фиг.16-18 изображено другое выполнение устройства установки и креплени  инструментальных головок, использующее кулачковое средство ча приводе головки, взаимодействуклцее с головкой, когда привод и головка св заны между собой. На направл ющей имеютс  две бесконечные цепи 104 и 105 аналогичные по конструкции описанным. Они имеют пластины 106, обес печивающие подвижное nt-иводное соединение с нижними поверхност ми 107 нижних пластин 108 инструментальных головок 6. На позиции обработки уста новлена пара рельсов 109 и 110. Устройство установки и креплени  содержит кулачковый клин 111, установленный на салазках 112, двигател  113 привода инструментальной головки 6. Этот клин наклонен вниз и взаимодейструет с кулачком 114, установленным на инструментальной головке б. При этом взаимодействии клин стремитс  столкнуть головку вниз и вправо (фиг.16J при помощи клиново поверхности 115 и против направлени  движени  цепи 1фиг.17) при помо щи клиновой поверхности 116. Прежде чем клин 111 упираетс  в кулачок 114, головка 6 занимает положение , показанное пунктирными лини ми на фиг.16. Когда салазки 112 движутс  вперед, соедин   сцепление il7 с приводным валом головки, головка смещаетс  вправо, занима  положение, показанное сплошными лини ми на фиг. 16 Напротив салазок 112 на позиции обработки имеетс  пара неподвижных установочных поверхностей 118. Эти поверхности наклонены вниз и взаимодействуют с дополнительными поверхно т ми 119 инструментальной головки 6, ограничива  перемещение ее вправо. В то же врем  поверхности 115, 118 прижимают головку к рельсам 109 и 11 Установка головки 6 вдоль направл ющей производитс  при помощи клиновой поверхности lib, взаимодействующей с дополнительной поверхностью 120 кулачка 114, пока поверхность 121 клина взаимодействует с дополнительной поверхностью 122 кулачка. Дл  возврата головки в нормальное положение, когда салазки 112 убраны , имеетс  рельс 123, расположенный сбоку от направл ющей против салазок 112 и смещаемый к салазкам пружиной 124. Рельс 123 размещен ниже поверхностей 118, и с ним взаимодействует нижн   пластина 108, когда головка перемещаетс  в положение установки и креплени , сжима  пружину 124. При возврате салазок 112 пружина 124 сдв гает рельс 123 наружу, возвраща  головку в положение, показанное пунктирной линией на фиг,16. Устройство установки и креплени  инструментальных головок фиг.1б1-18 взаимодействует с остальными компонен тами станка аналогично штифтам и зажимам предыдущего вида выполнени . Точно так же используютс  перемещающа  и выходна  штанги, перемещающие последовательные инструментальные головки в позицию обработки, с той разницей , что установка и крепление производ тс  в соответствии с подводом устройства привода члнструментальннх головок, а освобождение в то же врем , когда и отвод привода. Устройство удержани  инструментальной головки перед позицией обработки и на ней (фиг.16 - 18) может быть ис пользовано вместо перемещающей и выходной штанг и св занных с ними описанных механизмов. Оно содержит стопор 125, смонтированный с возможностью поперечного перемещени  перед позицией обработки и смещаемый пружиной 126 в положение, в котором приближающа с  головка 6 удерживаетс  непосредственно перед позицией обработки. На позиции обработки имеетс  другой стопор 12/, предназначенный дл  остановки головки 6. На салазках 112 смонтирована убирающа с  стопорна  собачка 129, взаимодействующа  с элементом 129 стопора 125, чтобы убирать этот стопор под действием пружины 126, когда отвод тс  салазки 112. Отвод стопора 127 координирован с движением стопора 125, чтобы обеспечить освобождение инструментальной головки и перемещение ее в позицию обработки , при котором посредством взаимодействи  плоскостей 130 и 131, головка , наход ща с  на позиции обработки сдвигаетс  с нее. Дл  того, чтобы повысить надежность установки и креплени  головки на позиции обработки и разъединени  со средством привода инструментальной головки после того, как установка и крепление закончены, цепи 104 и 105 могут быть установлены в отводимой тележке 132 опоры цепи на позиции обработки . Эта тележка установлена на шарнире из, расположенном сбоку тележки на стороне, удаленной от салазок 112, и имеет кулачковую поверхность 134 около салазок, взаимодействующую с дополнительным клином 135 на салазках 112. В нормальном положении тележка 132 смещаетс  вверх пружиной 136, но когда клин 135 воздействует на кулачок 134, она будет отведена вниз, обеспечива  надежное разъединение цепных пластин 106 и нижней пластины 108.Формула изобретени  Металлорежущий станок, содержащий, по крайней мере, одну позицию обработки с зажимным приспособлением дл  заготовки,инструменты, приводимые во вращение с помощью приводного средства и установленные в инструментоержател х , перемещаемых последовательно к позиции обработки и от нее о замкнутой направл ющей, отлиающийс  тем, что. с целью овышени  эффективности н расширени 

области применени  станка, каждый инструментодержатель снабжен полумуфтой и установлен с возможностью скольжени  по замкнутой направл ющей, а приводнйе средство инструментов выполнено в виде каретки, установленной с возможностью перемещени  по основанию станка в поперечном направлении относительно замкнутой направл ющей

и несущей привод вращени  инструментов с ведущей полумуфтой, взаимодействующей с полумуфтой инструментодержател .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1У73 3760472,кл.29-40,

62

.5

/

/

/

/

fff I Л %й

I /-LJL

$0

71 XfJ

0

91 «

д

/

13

30

-г

Z6 1919/ I/ / I ШППГ-Ш-,

,50

55 ffB

28

гд

25

a.f ( риг. 12

/

Фиг ff

т

105

fff

JD- w.77

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Металлорежущий станок, содержащий, по крайней мере, одну позицию обработки с зажимным приспособлением для заготовки,инструменты, приводимые во вращение с помощью приводного средства и установленные в инструментодержателях, перемещаемых последовательно к позиции обработки и от нее по замкнутой направляющей, отличающийся тем, что. с целью повышения эффективности и расширения «58550 области применения станка, каждый инструментодержатель снабжен полумуфтой и установлен с возможностью скольжения по замкнутой направляющей, а приводнде средство инструментов выполнено в виде каретки, установленной с возможностью перемещения по основанию станка в поперечном направлении относительно замкнутой направляющей и несущей привод вращения инструментов с ведущей полумуфтой, взаимодействующей с полумуфтой инструментодержателя.