Токарный многооперационный автомат продольного точения с числовым программным управлением

 

Д, ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>917921 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 180779 (21) 2799178/? 5-08 с присоединением заявки ¹ 2809934/25-08 (23) Приоритет

Р1 М Кп з

В 23 В 7/00 (/В 23 В 11/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 070432. Бюллетень № 13

153) УДК 621.941. .2(088.8) Дата опубликования описания 070482

Ю.П.Башлаев, М.Э.Штоклянд, К.В.Иванов, В-Ц;Козлов,, :г

С.Д.Яковлев и В.М.шевченко .. „. . "" 1

Ленинградское особое конструктурское бю15 т-еевхсаудтов и револьверных станков е (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

54 ТОКАРНЫЙ МНОГООПЕРАЦИОННЫЙ АВТОМАТ

ПРОДОЛЬНОГО ТОЧЕНИЯ С ЧИСЛОВЫМ

ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к области станкостроения, а именно к станкам токарной группы с ЧПУ, предназначенным для обработки деталей иэ прутка, оснащенным подвижной шпиндельной бабкой, многопозиционной револьверной головкой на поперечном суппорте и многошпиндельной головкой и может быть использовано в приборостроении, машиностроении.

Известен токарный автомат продольного точения (1), Станок имеет подвижную шпиндельиую бабку с .механизмом индексации шпинделя, перемещающуюся на направляющих, расположенных в горизонтальной плоскости1 поперечный суппорт, перемещающийся в вертикальных направ-. ляющих, расположенных позади шпиндельной бабки и несущий шестнадцати рзиционную револьверную головку с неподвижнйм и вращакхяимся инструментом; а также задний центр перемещающийся синхронно со шпиндельной баб.кой от одного привода подачи и служащий для поддержки длинных деталей.

Опоры главного шпинделя от усилия ремня не разгружены, привод главного шпинделя, вращакщихся инструментов осуществляется от одного электрсз двигателя постоянного тока, много.шпиндельной головки в автомате нет.

Однако в таком автомате невоэможполная обработка деталей. расположение йаправляющих шпиндельной бабки в плоскости, перпендикулярной направляющим поперечного суппорта, вызывает изменение диаметрального размера детали при температурных деформациях станины, так как шпиндельная бабка поднимается на инструмент ; направляющие шпиндельной бабки нагружены усилием натяжения ремня, 15 что вызывает пов,енный износ направляющих и снижение точности обработки по длине невозможна обработка деталей с обратной сторойы, что требует дальнейшей доработки большинства деталей на других станках; все вращающиеся инструменты револьверной головки находятся в постоянном вращении, в то время как в работе участвует только один инструмент.

Это вызывает повышенный шум и износ.

Целью изобретения является созда.ние такого автомата, который обеспе917921 чивает полную обработку деталей с

Двух сторон, высокую точность обработки, при длительной эксплуатации имел бы высокую надежность и низкий уровень шума.

Эта цель достигается тем, что в 5 прелложенном автомате шпиндель ная бабка, поперечный суппорт и много шпнндельная головка установлены на направляющих наклонно и параллельно друг другу. Автомат снабжен механиз- !О мом точной фиксации головки шпинделя, состоящим из делительного диска и фиксатора, расположенных на шпиндельной бабке, и устройством останова и доворота шпинделя, выполненного в ви"15 де закрепленного на станине кронштейна, расположенного на нем кулачке нулевого положения главного шпинделя, датчика углового положения,- зубчатой муфты, предназначенной для включения указанного датчика и храпового механизма предварительной Фиксации главного шпинделя, а многошпиндельная головка выполнена в виде корпуса с подвижной и неподвижной частями

25 установленного на подвижной части корпуса следящего привода подачи, закрепленной на шпиндельной бабке каретки с установленным на ней гидроцилиндром, вала, имеющего возможность осевого перемещения от гидроцилиндра и предназначенного для взаимодействия одним иэ шпинделей головки.Головка снабжена дополнительным шпиндеЛем, установленным на подвижной части корпуса в плоскости шпинделей головки,а главный шпиндель автомата и один из шпинделей многошпиндельной головки имеют возможность вращения от общего привода.

На фиг. 1 изображен предложенный - 40 автОмат, общий вид спереди; на фиг.

2 вЂ,вид А фиг. lg на фиг. 3,- разрез

Б-Б на Фиг.l; на Фиг. 4 " разрез В-В на фиг.3; на фиг. 5 разрез Г-Г на фиг. 2; на Фиг. б — разрез Д-Д на фиг. 5.

Автомат содержит основание 1, на верхней плоскости которого расположены станина 2, коробка, скоростей привода главного шпинделя 3, коробка передач привода многошпиндельной головки 4, двигатель привода главного движения 5, станции охлаждения

6 и смазки 7.

На верхней плоскости станины укреплены два кронштейна 8 и 9. На наклон- 5 ной плоскости кронштейна 8, расположенной под углом 20 к вертикали, смонтированы шпиндельная бабка 10 и поперечный суппорт 11. Шпиндельная бабка имеет-воэможность перемещаться в про- 0 дольном направлении па направляющим .каретки 12 от индивидуального привода подачи. Вращение на главный шпиндель передается от приводной втулки

13, неподвижного приводного кронштей- 65 на 14 через шлицевой хвостовик 15, что позволяет разгрузить опоры шпинделя и направляющие шпиндельной бабки от усилия натяжения ремня. На неподвижном кронштейн 14 смонтирова-. но устройство останова, фиксации и доворота главного шпинделя, состоящее из кулачка 16 нулевого положения главного шпинделя, вэаимодействукицего с собачкой 17 и имеющего возможность сцепляться с зубчатой полумуфтой 18, связывающей приводную втулку 13, а следовательно, и главный шпиндель с датчиком углового положения 19 через колеса 20 и 21. Переключение полумуфты 18 и собачки 17 производится с помощью гидроцилиндров. На приводной втулке 13 закреплено неподвижно храповое колесо 22, взаимодействующее с собачкой 23.

Вращение главного шпинделя осуществляется от двигателя привода главного движения 5 через коробку скоростей привода. главного движения

-3 с помощью электромагнитных муфт 24, 25 или фрикционной муфты 26, включаемой только в момент доворота главного шпинделя при ичдексации от электромагнита 27. Для исключения влияния зазоров в шпицевом приводе вращения на точность обработки при индексации на шпиндельной бабке смоктирован механизм точной фиксации, фиксирующий главный шпиндель 28.

Он состоит из гидроцилиндра 29 с фиксатором 30 и делительного диска 31, выполненного в виде шестерни.

В передней части каретки закреплен кронштейн 32 с люнетом. Позади каретки со шпиндельной бабкой на наклонной плоскости кронштейна 8 смонтирован поперечный суппорт 11, несущий двенадцатипоэиционную револьверную головку 33. Суппорт перемещается перпендикулярно оси вращения главного шпинделя в направляющих, параллельных плоскости направ.— ляющих шпиндельной бабки, и имеет индивидуальный привод подачи.

Револьверная головка поперечного суппорта оснащена неподвижным и вращающимся инструментом для обработки детали по размерам в радиальном направлении, а также по размерам в осевом направлении с двух сторон.

Поперечный суппорт оснащен приводом вращения инструментов суппорта, приводящим во вращение тот инструмент, который находится в рабочей позиции.

Этот привод от выходного вала коробки скоростей привода главного движения и ременную передачу. Устройство поворота и фиксации револьверной .головки-электромеханическое и позволяет производить поворот револьверной головки в любую сторону по кратчайшему расстоянию.

917921 румента суппорта 11 и обработка неподвижной детали.,Перед началом ин- дексации производится торможение главного шпинделя 28 двигателем привода главного движения 5, отключение электромагнитных муфт 24 и 25 коробки скоростей привода главного движения 3 и включение фрикционной, муфты 26. После этого двигатель привода главного движения 5 начинает

10 вращаться на малых оборотах (около

30 об/мин). Одновременно с помощью гидроцилиндра собачка 17 подводится к кулачку 16 нулевого положения главного шпинделя 28. Когда зуб кулачка

15 16 упрется в передний торец собачки

17, произойдет остановка главного шпинделя 28, причем фрикционная муфта 26 будет в это время проскальзывать. Опускание собачки 17 на наи20 меньший радиус кулачка 16 вызовет срабатывание конечного выключателя, который дает команду на переключение полумуфты 18 и на включение механизма точной Фиксации шпинделя 28. Если нужно произвести поворот шпинделя

28 на какой-либо угол, производится отвод фиксатора 30 и собачки 17, включается вращение шпинделя 28 с малой скоростью. В этот момент втулка 13 связана с помощью зубчатой полумуфты 18 с датчиком углового положения 19, который дает сигнал о повороте шпинделя 28 на требуемый угол. Как только датчик даст сигнал, произойдет реверс двигателя привода главного-движения, 5 и остановка шпинделя 28 собачкой 23 хранового механизма. Применение реверса двигателя привода главного движения в сочетании с храповым механизмом позволяет повысить точность предварительной фиксации шпинделя 28 и исключить ошибки угла поворота, вызванные разбросом точности срабатывания датчика 19 и всей электросхемы. Окон45 чательно шпиндель 28 Фиксируется., фиксатором 30. Индексация с помощью такого механизма может производиться на любой угол, кратный минимальному углу срабатывания датчика углового по50

Многошпиндельная головка монтируется на кронштейне 9 и перемещается продольно в направляющих, расположенных в плоскости, наклоненной под углом 20 к вертикали, от индивидуальйого привода подачи 34. Три сверлильно-резьбонарезных,шпинделя 35 многошпиндельной головки смонтированы на подшипниках качения, установленных в пинолях 36, а дополнительный Шпиндель 37 — на подшипниках качения, установленных непосредственно к корпусе 38. Поперечное перемещение корпуса 38 со шпинделями 35 и 37 для установки нужного шпинделя на линию центров автомата осуществляется от гидроцилиндра 39.

Привод вращения шпинделей головки осуществляется от коробки передач 4 через ременную. передачу и приводную шлицевую втулку 40, связанную co шлицевым валом 41 приводной каретки

42, перемещаемой в продольном направлении от гидроцилиндра 43. На втором конце шлицевого вала закреплена зубчатая полумуфта 44, которая при ходе каретки вперед,закрепляется зубчатой полумуфтой 45 соответствующего шпинделя. Скорость и направление вращения каждого .приводимого> шпинделя устанавливаются н завсимости от заданной программы. Три сверлильнорезьбонарезных шпинделя 35 служат для сверления отверстий или нареэанич резьбы, а дополнительный шпиндель

37 — для захвата и вращения отрезанной детали при обработке со стороны отрезки. С этой целью дополнительный шпиндель оснащен гидромеханичесэажимным устройством и устройством для выталкивания готовой детаЛие

С задней части станка закреплены шкафы 46 гидро- и электрооборудования>с левой стороны на основании стайка закреплены гидростанция 47 и передняя опора устройства для под- держки прутка 48.

Автомат работает по принципу asтомата продольного точения, т.е. продольную подачу осуществляют шпин-. дельная бабка 10 с зажатым в ней прутком, а поперечную - суппорт 11 с инструментом. Выбор инструмента суппорта происходит по программе, при этом суппорт отходит в положение смены инструмента, включается двигатель механизма поворота и фиксации, происходит разъединение зубчатого венца револьверной головки 33 и поворот ее в ближайшую до нужного инструмента сторону. Эатем затягивается зубчатый венец, и суппорт перемеща- 6О ется в зону обработки.

При поперечной обработке детали производятся остановка вращения главного шпинделя 28, его Фиксация включение вращения соответствующего инст- 65

Многошпиндельная головка может работать одновременно с суппортом 11 и шпиндельной бабкой 10 или отдельно;

Сверлильно-резьбонарезные шпиндели

35 работают последовательно, причем предварительно подводятся в зону обработки с помощью перемещения приводной каретки 42. После перемещения включается вращение соответствующего шпинделя, причем при сверлении отверстий включается встречное вращение направлению шпинделя 28, а при нарезании резьбы - попутное с обгоном для правой резьбы и отставанием для левой резьбы. Эти переключения

91792) ирои вводя тоR !1pH TIoMolgH Kopo5K H передач 4 привода многошпиндельной голонки.

Дополнительный шпиндель 37 работает следующим образом, В начале отрезки обработанной де5 тали MHol ошпиндельная ноловка перемещается от индивидуального привода подачи 34 на величину, требуемую для захвата отрезаемой детали шпинделем

37. Производится зажим цанги шпинделя

37, в результате он начинает вращать ся в своих опорах с частотой вращения шпинделя 28. После отрезки голонка с зажатой деталью отводится назад, дав возможность подойти в зону обработки инструменту револьверной головки 33 суппорта 11, который необходим для обработки заднего конца детали.

Ходом приводной каретки 42 шпиндель

37 сцепляется со шлицевым валом 41 20 привода вращения, после чего включается вращение шпинделя 37 и начинается обработка детали с обратной стороны.

После обработки детали цанга шпинделя 37 разжимается, каретка 42 отходит назад, подводится флажок выталкивателя и при движении приводной каретки 42 вперед деталь выталкивается н подведенный лоток улавливателя. 30

Таким образом, токарный центр продольного течения с ЧПУ позволяет полностью обраЕ этывать детали благодаря, наличию дополнительного шпинделя 37 с индивидуальн зажимным 35 устройством и индивидуальным приво; дом подачи обеспечивается одновре1 менная работа суппорта и многошпиндельной головки и кроме того, чувстнительность антомата к температурным деформациям снижения.

Формула изрбретения

1. Токарный многооперационный 45 автомат продольного точения с числовым программным управлением, включающий станину, установленную с возможностью перемещения на направляющих шпиндельную бабку, поперечный 50 суппорт, несущий револьверную головку и установленный с возможностью перемещения на направляющих, расположенных позади шпиндельной бабки, привод и установленную на направлянацих многошпиндельную головку, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности обработки путем исключения влияния температурных деформаций, шпиндельная бабка, поперечный суппорт и многошпиндельная головка установлены на направляющих наклонно и параллельно друг другу.

2. Автомат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения поперечной обработки детали в нескольких угловых положениях, он снабжен механизмом точной фиксации головки шпинделя, состоящим из делительного диска и фиксатора, расположенных на шпиндельной бабке и устройством останова и доворота шпинделя, выполненного в виде закрепленного на станине кронштейна, расположенного на нем кулачка нулевого положения главного шпинделя, датчика углового положения, зубчатой муфты, предназначенной для включения указанного датчика и храпового механизма предварительной фиксации главного шпинделя.

3. Автомат по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения технических воэможностей путем обеспечения полной обработки детали с двух сторон, многошпиндельная головка выполнена в виде корпуса с подвижной и неподвижной частями, установленного на подвижной части кор-. пуса следящего привода подачи, закрепленной на шпиндальной бабке каретки с установленным.на ней гидроцилиндром, вала, установленного с воэможностью осевого перемещения от гидроцилиндра и предназначенного для взаимодействия с одним из шпинделей головки, при этом головка снабжена дополнительным шпинделем, установленным на подвижной части корпуса в плоскости шпинделей головки.

4. Автомат по пп.1-4, о т л и ч аю шийся тем, что главный шпиндель автомата и один из шпинделей многошпиндельной головки имеют возможность вращения от общего привода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Р 2284400 кл. В 23 B 11/00 опублик. 1976 (прототип).

917921

Х

- Г- f лодсрнулчо

g - g no7epwpmcr

ВИИИП)1. 3a-аз 1974/11 Тираы 1151 Подписное

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