Многошпиндельный токарный автомат

 

МНОГОШПИВДЕЛЬНЫЙ ТОКАРНЫЙ АВТОМАТ, включающий шпиндельный блок с горизонтально расположенньм шпиндельным барабаном со шпинделями, имеющим возможность поворота на по-зиции обработки пруткового материала , устройство подачи, зажима и контроля наличия прутка во время поворота шпиндельного барабана, вьтолненнее в виде двух ползунов - ползуна зажима и ползуна подачи с механизмоь контроля наличия прутка, установленных на направляющих-, закрепленных в шпиндельном блоке и связанных соответственно с одной стороны - с муфтой зажима и трубой подачи, а с другой стороны - через рычажную систему с кулаками управления, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности работы автомата и экономии пруткового материала путем контроля за его наличием при подаче, на ползуне зажима неподвижно установлены по меньшей мере два кольцевых сектора, первый из которых предназначен.для взаимодействия с муфтой зажима в сторону разжима, второй - в сторону зажима, при этом на ползуне подачи прутка установлен пЬдпружиненньй крючок со скосом, предназначенный для взаимодействия с трубой подачи при ее захвате для набора прутка, и между позициями отрезки и загрузки установлен подпружиненный подающий толкатель с центральный углом, равным углу поворота шпиндельного барабана, на котором Р производится подача прутка. ;О 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (59 4 В 23 В 9 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф(&

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2792106/25-08 (22) 09.07.79 (46) 23. 11. 85. Вюл. М- 43 (71) Киевское специальное конструкторское бюро многошпиндельных автоматов (72) Л.Н.Срибный и Л.Е.Пивовар (53) 621. 941. 2 (088. 8) (56) Чергикало В.И. и др., "Токарные многошпиндельные автоматы", И., Иашиностроение, 1.978, с. 8-10.

Авторское свидетельство СССР

Ф 567554, кл. В 23 В 9/00, 1974.

Патент ГДР Ф 111822, кл. 49 а 9/04, опубл. 1975. (54) (57) ИНОГОШПИНДЕЛЬНЫЙ ТОКАРНЫЙ

АВТОИКГ, включающий шпиндельный блок с горизонтально расположенным шпиндельным барабаном со шпинделями, имеющим возможность поворота на по-зиции обработки пруткового материала, устройство подачи, зажима и контроля наличия прутка во время поворо\ та шпиндельного барабана, выполненное в виде двух ползунов — ползуна зажима и ползуна подачи с механизмом контроля наличия прутка, установленных на направляющих; закрепленных в шпиндельном блоке и связанных соответственно с одной стороны — с муфтой зажима и трубой подачи, а с другой стороны — через рычажную систему с кулаками управления, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы автомата и экономии пруткового:материала путем контроля за его наличием при подаче, на ползуне зажима неподвижно установлены по меньшей мере два кольцевых сектора, первый из которых предназначен.для взаимодействия с муфтой зажима в сторону разжима, второй — в сторону зажима, при этом на ползуне подачи прутка установлен подпружиненный крючок со скосом, предназначенный для взаимодействия с трубой подачи при ее захвате для набора прутка, и между позициями от резки и загрузки установлен подпружиненный подающий толкатель с центральный углом, равным углу поворота шпиндельного барабана, на котором производится подача прутка.

1040696

Изобретение относится к области станкостроения.

Известны многошпиндельные токарные автоматы с поворотным шпиндельным барабаном, где разжим, подача и зажим пруткового материала производятся после отрезки готовой детали от прутка перед поворотом шпиндельного барабана. В результате последовательного действия механизмов зажима, подачи и поворота шпиндельного барабана увеличивается время холостого хода автомата.

С целью сокращения времени холостого хода в некоторых многошпиндепьных токарных автоматах совмещают во времени разжим, подачу и зажим пруткового материала с поворотом барабана, т.е. разжим, подача и зажим производятся во время и от поворота шпиндельного барабана.

Однако в последние годы появилась тенденция уменьшать время холостого хода особенно автоматов малого размера за счет повышения скорости вращения распредвала, при этом на поворот барабана приходится очень короткое время, выраженное в долях секунды. Если в это время производить разжнм, подачу и зажим материала, то возникают значительные динамические нагрузки на механизм и ускорения при подаче прутка к упору материала, что приводит к проскальзыванию прутка в подающей цанге, значительному отскоку прутка прИ встрече его с упором и потере точности по длине изготовляемых на автомате деталей. Чтобы избежать этих недостатков требуется увеличение времени на разжим, подачу и зажим пруткового материала. Это достигается путем совмещения разжима с отводом суппортов, т.е. перед поворотом барабана и подводом суппортов, а зажима — с подводом суппортов, При этом механизмы зажима, подачи и упор материала получают движения от распредвала (3 j.

Недостатком прототипа является то, что отвод подающих цанг с трубами в исходное положение для подачи (набор прутка) производится одновременно во всех позициях с помощью кольца, что вызывает необходимость поддерживать вццвинутые из шпиндельного барабана концы подающих труб с помощью специального устройства.

Для зажима и подачи используются

S !

О

25 за

55 поворотно установленные на ползунах и управляемые от распредвала держатели. Все вышеприведенное усложняет конструкцию автомата и снижает надежность его в работе. Кроме этого отсутствует предохранение от поломок автомата при подаче остатка прутка торцем подающей цанги, если не сработала блокировка контроля наличия прутка при его наборе, а также возможны поломки при наборе прутка, у которого расклепан, например при рубке прутков, задний торец, либо прутка имеющего значительную кривизну, что может привести к заклиниванию подающей цанги на поверхности прутка и поломке привода подачи. Это также снижает надежность автомата. Контроль наличия прутка производится при его наборе, что приводит к повышенному расходу пруткового материала.

Целью изобретения является повыше ние надежности работы автомата и экономия пруткового материала путем контроля за его наличием при подаче.

Поставленная цель достигается тем, что в позиции отрезки и последующей за ней позиции на дугообразном ползуне, связанном с управляющим валом через рычажную систему, установлены кольцевые секторы, первый из которых взаимодействует с муфтой зажима только в сторону разжима, а второй — только в сторону зажима, а на связанном с управляющим валом ползуне подачи в позиции отрезки установлен подпружиненный крючок со скосом на переднем торце, взаимодействующим с подшипником трубы подачипри ее захвате для набора прутка, при этом межцу позициями установлен подпружиненный дугообразный подающий толкатель с центральным углом, равным углу поворота шпиндельного барабана, на котором производится подача прутка, а упомянутый подающий толкатель установлен на подпружиненном в сторону подачи рычаге, взаимодействующим с конечным выключателем контроля наличия прутка при встрече

его с упором во время подачи.

С целью предохранения от поломок автомата при наборе прутка на крючке в позиции отрезки имеется плечо 1, создающее момент для сжатия пружины, либо плоскость, взаимодей ствующая с подшипником трубы пода1 чи при наборе йрутка, выполняется

1040696

40 под углом ф к торцу подшипника трубы подачи.

На фиг. 1 изображена левая часть многошпиндельного автомата в разрезе по оси автомата в горизонтальной плоскости, на фиг. 2 — разрез А-А фиг. 1 с позициями положений I-VI; на фиг. 3 — разрез Б-Б фиг. 1Ъ на фиг. 4 — разрез В-В фиг. 3; на фиг. 5 — разрез Г-Г 10 фиг. 3; на фиг. 6 — узел I на фиг.5; на фиг. 7 — кинематическая схема механизма подачи с устройством контроля наличия прутка при подаче, когда подающая цанги подает остаток 15 прутка своим торцем; на фиг. 8 — то же, что и на фиг. 7, но остаток прутка настолько короткий, что не достает до упора и подается команда на останов автомата с помощью устрой-. ства контроля наличия прутка.

Иногошпиндельный токарный автомат имеет поворотный шпиндельный барабан 1, в котором смонтированы шпиндели 2, внутри которых установле- 25 ны зажимные цанги 3, взаимодействующие через трубы 4 зажима и муфты 5 зажима с приводом зажима, включающим приданную. каждому шпинделю вилку 6, взаимодействующую в позиции VI u

30 последующей эа ней позиции 1 с ползуном 7 зажима через кольцевые секторы 8 и 9. Полэун 7 через двуплечий рычаг 10 связан с управляющим валом 11 который Обеспечивает ползуну 7 возвратно †поступательн движение вдоль направляющих 12, закрепленных на корпусе 13, в котором поворотно установлен шпиндельный барабан 1. Внутри трубы 4 зажима установлена труба 14 подачи с подающей цангой 15 на переднем конце и подшипником 16 на заднем конце, подде,живаемом специальным диском 17, закрепленном на шпиндельном барабане с помощью направляющих штанг 18, - 45 по которым перемещаются вилки 6. На . диске 17 на уровне наружного кольца подшипника 16 установлен ограничительный винт 19. Подшипник 16 своим наружным кольцом взаимодейст-. вует в позиции VI c подпружиненным крючком 20, а при повороте барабана 1 — с подпружиненным дугообразным толкателем 21 с центральным углом о (фиг. 3), равным углу поворота шпиндельного барабана, на котором производится подача прутка, при этом толкатель 21 установлен на подпружиненном в сторону подачи рычаге 22 (фиг. 4), установленном поворотно вокруг оси 23 на ползуне 24 подачи. Ползун 24 установлен с воэможностью перемещения вдоль направляющих 11 и 12, на которых смонтирован ползун 7 зажима. Движение ползуну подачи передается также от управляющего вала 11 через ролик 25, взаимодействующий с постоянным кулаком подачи и закрепленный на кулисе 26 с регулируемым положением тяги 27, шарнирно связанной с дъуплечим рычагом 28, связанным с ползуном 24 подачи. Регулировка величины подачи осуществляется, путем перестановки тяги 27 вдоль радиусного паза кулисы 6 при крайнем переднем положении ползуна 24 подачи, что обеспечивает постоянство его переднего положения при изменении величины подачи.

Толкатель 21 (фиг. 4) установлен на рычаге 22, подпружиненном с помощью пружины 29, установленной на стержне 30, — закрепленном на толкателе 21 и связанным с ручкой 31.для отключения подачи, взаимодействующей со штифтом 32. Плечо рычага 22 установлено в пазу стакана 33, закрепленного на ползуне 24 подачи с помощью гайки 34, и упирается в плунжер 35, подпружиненный до упора в дно отверстия стакана 33 пружиной 36 контроля наличия прутка при подаче. Плунжер 35 установлен в отверстии другого плунжера 37, подпружиненного до упора в буртик стакана 33 предохранительной пружиной 38. С плечом рычага 22 связан толкатель 39, подпружиненный пружиной 40, прижимающей плечо к поверхности плунжера 35, удерживающей рычаг 22 в среднем положении при нав боре прутка и перемещающей толкатель 39 вниз для включения конечного выключателя 41 при подаче прутка 42, когда он остановлен упором 43 материала (фиг. 1) .

Коючок 20 для набора прутка в позиции отрезки VI установлен поворотно на оси 44 и подпружинен пружиной 45 (фиг. 5), установленной на стержне 46, закрепленном на ползуне 24 подачи. Крючок 20 имеет на переднем торце скос 47, а задний торец 48 может быть выполнен либо параллельным торцу подшипника 16 на трубке 14 подачи (фиг. 5), либо под

40696 Ь

5 10 углом Я к торцу подшипника 16, обеспечивающим сжатие пружины 15 силой Р и проскальзывание крючка 20 мимо подшипника 16 в случае заклини— вания трубы подачи при наборе прут— ка, а также надежный набор прутка силой P в случае отсутствия эаклий нивания.

Работа многошпиндельного токарного автомата происходит следующим образом.

Во время отрезки готовой детали от прутка 42 в позиции VI про— йсходит перемещение подающей цанги 15 с трубой 14 в крайнее левое положение, т.е. набор прутка. После отрезки детали от прутка 42 производится разжим цанги 3 от управляющего вала 11 через рычаг 10, ползун 7, перемещающийся вправо, и с помощью закрепленного на нем кольцевого сектора 8 воздействующего на вилку 6 имуфту 5. Разжим производится после начала поворота шпиндельного барабана 1 из позиции VI s первую. После окончания разжима сразу же начинается подача прутка 42 до упора 43 во время поворота барабана и может продолжаться после окончания поворота барабана, т.е. во время подвода суппортов. Подача производится от управляющего вала 11 через ролик 25, кулису 26, тягу .27, рычаг 28, ползун 24 подачи, толкатель 21, подшипник 16, трубу 14 подачи и подающую цангу 15, увлекающую пруток .42 за счет сил трения между упругими губками цанги 15 и поверхностью прутка при ходе,ползуна 24 вправо до встречи прутка 42 с упором 43. В связи с тем, что ход ползуна 24 всегда устанавливается больше величины, на которую необходимо подать пруток, чтобы обеспечить надежный прижим прутка к упору материала, то при остановке прутка упором движение ползуна продолжается на величину разницы хода ползуна при наборе прутка и при подаче. Так как пруток остановлен упором, а ползун 24 продолжает перемещаться в крайнее переднее положение на величину упомянутой разницы хода, то остановленный вместе с прутком 42 под- шипник 16 трубы подачи 14 (фиг. 4) воздействует своим левым торцем на перемещающийся вместе с ползуном 24 подпружиненный толкатель 21, устано ленный на подпружиненном в сторону

55 подачи рычаге 22, который, поворачиваясь вокруг оси 23 своим плечом, нажимает на плунжер 35, сжимающий пружину 36 контроля наличия прутка, усилие которой меньше силы трения между губками подающей цанги и прутком. Сжатие пружины 36 происходит до тех пор, пока буртик плунжера 35 встретится с верхним торцем плунжера 37, подпружиненного предохранительной пружиной 38, усилие которой вместе с усилием пружины 36 значительно больше сил трения между губками цанги 15 подачи и поверхностью прутка 42, и подающая цанга после этого будет проскальзывать по поверхности прутка, надежно прижимая его к упору материала..Во время сжатия пружин 36 рычагом 22 его плечо опускается (фиг. 4) и освобождает толкатель 39, который под действием пружины 40, усилие которой значительно меньше усилия пружины 36, перемещается вниз и нажимает на конечный выключатель 41, дающий команду на продолжение работы автомата, так как пруток еще не закончился. Таким образом, при подаче прутка до упора и после остановки его упором происходит сначала сжатие пружины 36 до встречи плунжера 35 с торцем плунжера 37 и контроль наличия прутка при подаче, а затем проскальзывание цанги по прутку. Это происходит потому, что величина набора прутка устанавливается всегда примерно на 10 мм больше величины подачи, чтобы обеспечить гарантированный прижим прутка к упору. После окончания подачи прутка 42 к упору 43 производится зажим прутка от управляющего вала через рычаг 10, ползун 7, кольцевой сектор 9, который, воздействуя на вилку 6, перемещает влево муфту 5, трубу 4 зажима и цангу 3, взаимодействующую с конической поверхностью шпинделя 2. Выдвинутый до упора 43.и зажатый в шпинделе 2 пруток 42 подвергается обработке сначала в позиции I, затем после поворота шпиндельного барабана 1 — в следующей позиции и так, пока попадает в позицию VI, где происходит отрезка готовой детали от прутка. При этом подающая труба 14 с подшипником 16 находится в переднем положении и ее консоль — мини-, мальная, что позволяет избавиться от специальныхподдержек трубы подачи.

04069б 8

7 1

Во время ранее описанной подачи. прутка при повороте шпиндельного барабана из позиции VI в позицию полэун 24 подачи, перемещаясь вперед и неся на себе подпружиненный пружиной 45 крючок 20, встречает в переднем положении пришедшую из позиции Ч трубу подачи с подшипником 16 и,. наезжая своим скосом 47 на наружное кольцо подшипника 16, толкает трубу до встречи правого торца подшипника 16 с ограничительным винтом 19, установленным на диске 17, сжимает пружину 45, поворачивается вокруг оси 44, проходит по поверхности .кольца и оказывается за его правым .торцем, т.е. захватывает подшип-. ник 16 с трубой 14 подачи и подающей цангой 15 для осуществления набора прутка, который происходит во время рабочего хода управляющего вала, т.е. во время отрезки детали в позиции VI. После отрезки детали от прутка цикл автомата повторяется, т.е. в начале поворота шпиндельного барабана 1 происходит разжим прутка, во время поворота бара-. бана и после его окончания происходит подача и в конце подвода суппортов заканчивается зажим. В связи с тем, что подача происходит во время поворота барабана, упор 43 материала имеет дугообразную форму, центральный угол дуги которого Ы равен. углу поворота барабана, на котором происходит подача прутка, а толкатель 21 также имеет дугообразную форму с центральным углом Ы. Автомат работает до тех пор, пока не израсходуется пруток. При израсходовании прутка, если цанга подачи 15 соскочит с поверхности прутка в самом конце набора и подаст остаток прутка 42 своим торцем (фиг. 7) до упора 43, то последний остановит остаток прутка 42 и трубу 14 подачи с подшипником 16, воздействующим своим левым торцем на толкатель 21, который повернет рычаг 22 при, дальнейшем перемещении полэуна 24 в край". нее переднее положение. Рычаг 22, поворачиваясь вокруг оси 23, своим плечом сжимает пружины 36 и 38 и ос- . вобождает толкатель 39, который под действием пружины 40 включает конечный выключатель 41, дающий команду на продолжение цикла автомата. В следующем цикле (фиг. 8) остаток прутка 42 будет таким коротким, что при подаче его торцем цанги он не достает до упора 43 даже тогда, когда ползун 24 приходит в свое крайнее переднее положение. При этом пружины 36 и 38 не сжимаются, не включается конечный выключатель 41 и станок останавливается. Так осуществляется контроль наличия прутка при подаче во время поворота шпиндельного барабана. Преимуществом контроля наличия прутка при подаче является то, что остаток дорабатывается до минимальной длины, т.е. становится таким коротким, что не достает до yrropa даже при подаче его торцем цанги. Это позволяет экономить прутковый материал по сравнению с тем, если бы контроль производился при наборе прутка.

Если набор прутка бып установлен намного больше длины подачи, либо забыли переналадить подачу при переходе на изготовление коротких деталей, то при подаче остатка прутка торцем цанги поломки автомата не произойдет, так как остановленная упором 43 труба 14 подачи с подшипником 16 будет воздействовать левым торцем подшипника на толкатель 21, который при дальнейшем пе ремещении ползуна 24 в крайнее переднее положение будет поворачивать вокруг оси 23 рычаг 22 до тех пор, пока толкатель 21 не опустится так, что пройдет мима наружного

35 кольца .подшипника 16 (положение рычага 22 показано штрих-пунктирными линиями на фиг. 4). Если при наборе прутка оказалось, что подающая цанга заклинила на его поверхности из-за его большой кривизны либо изза расклепанного левого конца, то поломки не произойдет, так как крючок 20 при возрастании усилия при наборе выскакивает из-за правого

45 торца подшипника 16 (см. фиг. 5 и 6) благодаря наличию момента, сжимающего пружину 45, так как ось 44 расположена ниже точки захвата подшипника и имеется плечо 3 (фиг. 5), 50 либо плоскость, взаимодействующая с правым торцем подшипника трубы подачи при наборе выполнена под yrлом к торцу подшипника, дающему составляющую силу Р от реакции

1 силы Р при наборе, сжимающую пружину 45 так, что крючок проскакивает мимо подшипника 16 и предохраняются поломки.

i04 0696

1040696

104069Ü

Уи8. 7

Составитель

Техред Л.Мар тяшова Кор рек тор M. Самборск ая

Редактор П.Горькова

Заказ 7038/4 Тираж 1085 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4