SU1133799A1

SU1133799A1 - Multioperational machine-tool with automatic tool charging

Info

Publication number: SU1133799A1
Application number: SU833651524A
Authority: SU
Inventors: В.И. Котельников
Original assignee: Предприятие П/Я В-8312
Priority date: 1983-10-14
Filing date: 1983-10-14
Publication date: 1990-01-30

Abstract

МНОГООПЕРАЦИОННЫЙ СТАНОК С АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНОЙ ИНСТРУМЕНТА, содержащий шпиндельную бабку с горизонтально расположенным инструменг тальным шпинделем с коническим отверстием и устройством зажима инструмента , поворотную механическую руку, магазин с гнездами под концевой инструмент и инструментальные головки с выступающим из корпуса приводным валом, конец которого выполиен в виде хвостовика инструментальной оправки, а также кронштейн, жестко закрепленный на шпиндельной бабке дл фиксации относительно нее корпуса инструментальной головки, и приспособление дл углового ориентировани последнего, отличающийс тем, что, с целью расширени технологических возможностей станка за счет применени фрезерно-расточных инструментальных головок, преимущественно угловых и многошпиндельных корпус инструментальной головки снабжен двум упорами, расположенными симметрично по обе стороны приводного вала с возможностью взаимодействи с горизонтальной базовой площадкой , котора выполнена на кронштейне дл фиксации корпуса инструментальной головки. 2. Станок по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с тем, что приспособление дл углового ориентировани корпуса инструментальной головки выполнено в виде кулачковой муфты, одна из qoлумуфт которой укреплена на корпусе инструментальной головки, а друга с В установлена на приводном валу с воз (Л можностью осевого перемещени и св зана с устройством зажима инструмента посредством дополнительно введенной в устройство т ги с пальцем, установленной с возможностью осевого перемещени в приводном валу, который выполнен полым и имеет окна, в которых расположен палец т ги. со со 3. Станок по п. 1, отличающий с тем, что упоры установлены на корпусе инструментальной головки с возможностью регулировани их со со положени .A MULTI-OPERATING MACHINE WITH AUTOMATIC TOOL CHANGE, containing a spindle head with a horizontally positioned tool spindle with a tapered bore and a tool clamping device, a pivoting mechanical arm, a magazine with sockets for the end tool and tool heads with a propeller shaft out of the body, the end of the pattern is made by piece, and the end pattern is inserted. tool holder, as well as a bracket rigidly mounted on the headstock for fixing the tool body against it head, and a device for angular orientation of the latter, characterized in that, in order to expand the technological capabilities of the machine through the use of milling and boring tool heads, mainly angular and multi-spindle, the head of the tool head is equipped with two stops that are symmetrically located on both sides of the drive shaft interaction with the horizontal base plate, which is made on the bracket for fixing the body of the tool head. 2. The machine according to claim 1, of which is that the device for angular orientation of the body of the tool head is made in the form of a cam clutch, one of which has a Q-sleeve coupling fixed to the body of the tool head, and the other with B is mounted on the drive shaft with air (L is a possibility of axial movement and is associated with a tool clamping device by means of an additional pin inserted in the device with a finger mounted for axial movement in the drive shaft, which is hollow and has windows in which put the finger gi. with co 3. The machine according to claim 1, characterized in that the lugs are installed on the body of the tool head with the possibility of adjusting them from the position.

Description

Изобретение относитс к станкостроению , в частности к многооперационным станкам с горизонтально расположенным шпинделем и автоматической сменой концевого инструмента и инструментальных одно- и многошпиндельных головок, хранимых в одном магазине.The invention relates to a machine tool industry, in particular to multi-operation machines with a horizontal spindle and automatic end tool change and tool single and multi-spindle heads stored in one shop.

Известен многооперационный станок с автоматической сменой инструмента, содержащий шпиндельную бабку с горизонтально расположенным инструментальным шпинделем с коническим отве стием и устройством зажима инструме та, поворотную механическую руку, магазин с гнездами под концевой инструмент и инструментальные головки с выступающим из.корпуса приводным валом, конец которого выполнен в вид хвостовика инструментальной оправки а также кронштейн, жестко закрепленный на шпиндельной бабке, дл фикса ции относительно нее корпуса инструментальной головки, и приспособление дл углового ориентировани последнего , Корпус .головки в известном металлорежущем станке фиксируетс только от проворота, и головка не может быть использована дл фрезерно-расточйЬк операций по причине недостаточной жесткости креплени к шпиндельной бабке. Цель изобретени - расширение технологических возможностей станка за счет применени фрезерно-расточных головок, преимущественно угловых и многошпиндельньк,, Указанна цель достигаетс тем, что в многооперационном станке с автоматической сменой инструмента, содержащем шпиндельную бабку с горизонтально расположенным шпинделем с коническим отверстием и устройство зажима инструмента, поворотную механическую руку, магазин с гнездами под концевой инструмент и инструментальные головки с выступающим из кор пуса приводным валом, конец которого вьшолнен в, виде хвостовика инструмен тальнойоправки, а также кронштейн, жестко закрепленный на шпийдельной бабке,дл фиксации относительно нее корпуса инструментальной головки, и приспособление дл углового ориентировани последнего, корпус .инструментальной головки снабжен двум упо рами, расположенными симметрично по обе стороны приводного вала, с возможностью вза:имодействи с горизонтальной базовой площадкой, котора выполнена на кронштейне.дл фиксащ ии корпуса инструментальной головки, Приспособление дл углового ориентировани корпуса инструментальной головки вьшолнено в виде кулачковой муфты, одна из полумуфт которой укреплена на корпусе инструментальной головки, а друга установлена на при водном валу с возможностью осевого перемещени и св зана посредством дополнительнд введенной в устройство т ги с пальцем, установленной с возможностью осевого перемещени в приводном валу, который выполнен полым и имеет окна, в которых расположен палец т ги. Упоры установлены на корпусе инструментальной головки с возможностью регулировани их положени . На фиг. 1 изображен многооперационный станок с угловой головкой в рабочем и транспортном (в магазине) положени х , на фиг. 2 - головка в рабочем положении; на фиг. 3 - -головка, в магазине; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг.:5 - вид Б на фиг. 3j на фиг. 6 - вид В на фиг. 2 (углова головка условно не показана ) . Станок состоит из продольно подвижной стойки 1, перемещающейс по направл ющим станины .2, на которой также смонтирован поворотный стол 3 со сменными столами-спутниками 4 дл закреплени обрабатываемой детали 5. По направл ющим стойки перемещаетс шпиндельна бабка 6 с горизонтально расположенным.инструментальным шпинделем 7 (с коническим отверстием) в корпусе 8, жестко скрепленном с бабкой 6. Сверху на стойке I установле инструментальный магазин 9 в виде горизонтально расположенного поворотного барабана с унифицированными гнездами под концевой инструмент 10 и инструментальные угловую и многопшиндельную головки 11и 12. Магазин 9 сверху снабжен предохранительным козкухом 13, частично перекрывающим гнезда дл исключени выпадани инструмента. Механическа рука 14 сзахватами смонтирована на стойке 1 с возможностью перемещени к магазину 9 и к шпинделю 7, а также поворота вокруг своей оси на 180°. На нижней части переднего торца корпуса 8 жестко укреплен кронштейн 15 дл фиксации корпуса инструмертальных головок 11 и 12 относительно шпиндельной бабки 6, На кронштейне 15 выполнена горизонтальна базова площадка.16, расположенна симметрично оси шпиндел 7. Кронштейн 15 может быть выполнен заодно с кЬрпусом 8. На корпусе 17 головок II и 12с помощью винтов 18 жестко укреплены два упора 19 с плоскими рабочи5 ми участками, предназначенными дл взаимодействи с базовой площадкой 16кронштейна 15. Упоры 19 расположе ны симметрично по обе стороны приводного вала 20 головок 11 и 12, С помощью клиньев 21 зат гиваемых вин тами 22, взаимодействующих с выступа ми на верхних сторонах упоров 19, а также вертикальных пазов на послед них под винты 18 упоры 19 регулируютс в угловом положении и по высоте дл обеспечени их полного контакта с базовыми площадками 16 и создани предварительного нат га при креплении головок 11 и 12, Дл надежности захода упоров 19 на площадки 16, на них и упорах 19 выполнены заходные фаски, Дп очистки площадок 16 от стружки, пьши и т.д,, в кронштейне 15 предусмотрен канал 23 дл подвода сжатого воздуха, сообщенный с пневмо магистралью станка (не показан), Приводной вал 20 головок 11 и 12 имеет выступающий за корпус 17 конец дл креплени в шпинделе 7 и магазине 9, выполненный в виде хвостовика инструментальной оправки с фланцем 24 под захват механической руки 14, Дл углового ориентировани корпуса 17относительно вала 20 в процессе смены.и хранени в маг.азине 9 головки 11 и 12 снабжены кулачковой муфтой , одна из полумуфт 25 которой выполнена с радиальными кулачками и укреплена на корпусе 17, а друга полумуфта 26 имеет ответные радиальные пазы и установлена на валу 20 между фланцем 24 и корпусом 17, Полумуфта 26 навернута на резьбовое кольцо 27, установленное на валу 20 подвижно вдоль оси, и зафиксирована на нем с помощью винтов 28, Вал 20 со стороны хвостовика выполнен полым и имеет радиально расположенные окна 29, через которые проходит палец 30, неподвижно соединенный с т гой 31, подвижно установленной внутри вала 20, Концами палец 30 неподвижно соединен с кольцом 27, несущим полумуфту 26, Окна 29 по длине вала 20 выпо нены с размерами, обеспечивающими необходимый зсод полумуфты 26 дл сцеплени ее с полумуфтой 25, С помо щью пружины 32 и гайки 33, ввернутой в задний торец вала 20, т га 31 подпружинена в сторону корпуса 17, чем обеспечиваетс сцепление муфты. Задний конец т ги 31 выступает из вала 996 20 и на нем выполнена проточка под захват 34 устройства зажима инструг мента в шпинделе 7. В корпусе 17 головки приводной вал 20 установлен н двух радиапьноупорных подшипниках 35, Вращение с вала 20 на инструментальный шпиндель 36 (или шпиндели в многошпиндельной головке) с инструментом передаетс в зависимости от типа головок 11 и 12 через соответствующую кинематичесKjTo цепь, например зубчато-цилиндрическую передачу 37, бтанок работает следующим образом, В магазин 9 устанавливаетс концевой инструмент 10 и инструментальные головки 11 и 12 с предварительно настроенными упорами 19, Требуема головка , например 12, вращением магазина 9 устанавливаетс в положение смена. Механическа рука 14, перемеща сь вверх, захватьшает головку 12 и извлекает ее из гнезда, затем транспортирует ее к шпинделю 7 и, развернув на 180, вставл ет хвостовик приводного вала 20 в шпиндель 7, При этом упоры 19 головки 12 свободно заход т на площадку 16 кронштеина .15, а конец т ги 31 захватываетс зажимным устройством в шпинделе 7 и хвостовик приводного вала 20 зат гиваетс в шпиндель 7, Т га 31, сжима пружину 32, отводит полумуфту 26 в сторону шпиндел 7, размыка муфту, что обеспечивает свободную самоустановку корпуса 17 на пло- . щадке 16 в требуемом угловом положе НИИ и полное прилегание упоров 19 к площадке 16 в процессе всего перемещени по ней. При окончательном зат гивании вала 20 в шпиндель 7 возникает нат г между площадкой 16 и шпинделем 7, но так как величина нат га выбираетс значительно меньше (настройкой упоров 19), чем усилие зат жки вала 20 в шпиндель 7, то хвостовик вала 20 полностью устанавливаетс в коническое отверстие шпиндел 7, а упоры 19 взаимодействуют с площадкой 16 с некоторым усилием, чем обеспечиваетс жесткость креплени головки 12 к шпиндельной бабке 6, Механическа рука 14 освобождает головку 12 к последн готова к работе. Во врем обработки головка 12, име три разнесенные жесткие опоры (приводной вал 20, два упора 19), сохран ет точное положение оси инструментального шпиндел 36 при значительны осевых и радиальных нагрузках. Разжим и установка головки 12 в магазин 9 осуществл етс в обратном пор дке. При сн тии усили зажима хвостовик вала 20 отходит от шпиндел 7, с упоров -1.9 головки снимаетс усилие нат га и рука 14 свободно извлекает головку 12 из шпиндел 7, при этом, освобожденна от зажима т га 31, под действием пружины 32 сцепл ет полумуфты 26 и 25, фиксиру тем самым корпус 17 головки относительно приводного вала 20, что исключает проворот вала. 20 в процессе смены иA multioperational machine tool with an automatic tool change is known, which contains a spindle head with a horizontally positioned tool spindle with a tapered response and a tool clamping device, a rotary mechanical arm, a magazine with sockets for the end tool and tool heads with a protruding drive shaft from the body, the end of which is made in the form of the tool holder shank as well as the bracket rigidly mounted on the spindle head for fixing the tool body relative to it the head, and the device for the angular orientation of the latter, the body of the head in a known cutting machine is fixed only from turning, and the head cannot be used for milling and boring operations due to insufficient rigidity of the attachment to the spindle head. The purpose of the invention is to expand the technological capabilities of the machine through the use of milling and boring heads, mainly angular and multi-spindle,. This goal is achieved by the fact that in a multi-operation machine with an automatic tool change, containing a spindle head with a spindle head with a tapered bore and a tool clamp device, rotary mechanical arm, magazine with sockets for the end tool and tool heads with a drive shaft protruding from the housing, end which is made in the form of a tool shank, as well as a bracket rigidly mounted on the spy tail for fixing the tool head body relative to it, and a device for angular orientation of the latter, the tool head body is provided with two cams located symmetrically on both sides of the drive shaft , with the possibility of vza: action with a horizontal base platform, which is made on the bracket for fixing the casing of the tool head, The device for the angular orientation of the tool head body is made in the form of a cam clutch, one of the coupling halves of which is fixed on the tool head body, and the other is mounted on the water shaft with axial displacement and connected by means of an axially inserted axially inserted drive shaft, which is made hollow and has windows in which the finger gi is located. The stops are mounted on the body of the tool head with the possibility of adjusting their position. FIG. 1 shows a multi-operation machine with an angular head in the working and transport (in-store) positions; FIG. 2 - head in working position; in fig. 3 - -head, in the store; in fig. 4 is a section A-A in FIG. 2; in Fig.: 5 - view B in Fig. 3j in FIG. 6 is a view of B in FIG. 2 (angular head conditionally not shown). The machine consists of a longitudinally movable stand 1 moving along the guides of the frame .2, on which is also mounted a rotary table 3 with interchangeable tables-satellites 4 for fastening the workpiece 5. The headstock 6 moves with the horizontal spindle tool spindle 7 (with a tapered bore) in the housing 8, rigidly fastened with the headstock 6. A tool magazine 9 is mounted on top of the rack I in the form of a horizontal swivel drum with standardized slots under ontsevoy tool 10 and tool and angular mnogopshindelnuyu head 11 and top 12. Top 9 is provided with a safety kozkuhom 13 partially overlapping nest to avoid falling of the tool. A mechanical arm 14 with grippers is mounted on the rack 1 with the possibility of moving to the magazine 9 and to the spindle 7, as well as rotation around its axis by 180 °. On the lower part of the front end of the housing 8, the bracket 15 is rigidly fixed to fix the housing of the tool heads 11 and 12 relative to the headstock 6. The horizontal base platform 16 is made on the bracket 15 and is located symmetrically with the axis of the spindle 7. The bracket 15 can be made integral with the bolt 8. On the case 17 of heads II and 12, two stops 19 with flat working areas rigidly fixed to the interaction with the base platform 16 of the bracket 15 are rigidly fixed with screws 18. The stops 19 are arranged symmetrically on both sides of the drive of the bottom shaft 20 of heads 11 and 12; With the help of wedges 21 tightened by screws 22, interacting with protrusions on the upper sides of the stops 19, as well as vertical grooves on the latter, for screws 18, the stops 19 are adjusted in the angular position and in height to ensure their full contact with the base pads 16 and the creation of a preliminary tension of the head when mounting the heads 11 and 12, For reliable approach of the stops 19 to the platforms 16, on them and the stops 19 there are lead chamfers, Dp cleaning the pads 16 from chips, splitting, etc., in the bracket 15, a channel 23 is provided for supplying air, communicated with the pneumatic line of the machine (not shown), the drive shaft 20 of the heads 11 and 12 has a protruding end behind the body 17 for mounting in the spindle 7 and the magazine 9, made in the form of a shank of the tool holder with a flange 24 under the grip of a mechanical arm 14, For angular orientation of the housing 17 with respect to the shaft 20 in the process of changing and storing in mag. Azine 9, the heads 11 and 12 are provided with a cam coupling, one of the coupling half 25 of which is made with radial cams and fixed on the housing 17, and the other half coupling 26 has radial response e grooves and mounted on the shaft 20 between the flange 24 and the housing 17, the half-coupling 26 is screwed onto the threaded ring 27 mounted on the shaft 20 movably along the axis, and fixed on it with screws 28, the shaft 20 is hollow on the side of the shank and has radially arranged windows 29, through which the finger 30 passes, is fixedly connected to a pull 31, movably installed inside the shaft 20, the ends of the finger 30 are fixedly connected to a ring 27 carrying the coupling half 26, Windows 29 along the length of the shaft 20 are dimensioned to provide the necessary coupling half 26 dl sc tacking it with half coupling 25, with the help of spring 32 and nut 33, screwed into the rear end of the shaft 20, the ton ha 31 is spring-loaded towards the housing 17, which ensures the coupling clutch. The rear end of the rod 31 protrudes from the shaft 996 20 and a groove is made under the grip 34 of the tool clamping device in the spindle 7. In the head housing 17, a drive shaft 20 is installed on two radio-resistant bearings 35, Rotation from the shaft 20 to the tool spindle 36 (or depending on the type of heads 11 and 12, the spindles in the multi-spindle head with the tool are transmitted through an appropriate kinematic KjTo chain, for example a gear-cylindrical gear 37, the tank operates as follows, the end tool 10 is installed in magazine 9 and tool heads 11 and 12 with pre-set stops 19, the head required, for example 12, rotates the magazine 9 to the change position. The mechanical arm 14, moving up, seizes the head 12 and removes it from the socket, then transports it to the spindle 7 and, turning 180, inserts the shank of the drive shaft 20 into the spindle 7. At the same time, the stops 19 of the head 12 freely enter the platform 16 of the bracket .15, and the end of the rod 31 is gripped by a clamping device in spindle 7 and the shank of the drive shaft 20 is pulled into the spindle 7, T ha 31, compressing the spring 32, retracts the coupling half 26 in the direction of the spindle 7, opening the coupling, which ensures a free self-installation housing 17 on the flat. the spigot 16 in the required angular position of the scientific research institute and the full fit of the lugs 19 to the pad 16 during the entire movement along it. At the final tightening of the shaft 20 into the spindle 7, a tension between the pad 16 and the spindle 7 occurs, but since the tension value is chosen significantly less (by adjusting the stops 19) than the force of tightening the shaft 20 into the spindle 7, the shaft end 20 is fully installed spindle 7, and stops 19 interact with pad 16 with some force, thus providing rigidity of fastening of head 12 to spindle head 6. Mechanical arm 14 releases head 12 to the latter ready for operation. During machining, the head 12, having three spaced-apart rigid supports (drive shaft 20, two stops 19), maintains the exact position of the axis of the tool spindle 36 with significant axial and radial loads. The unclamping and installation of the head 12 in the magazine 9 is carried out in the reverse order. When the clamping force is removed, the shank of the shaft 20 moves away from the spindle 7, the tension of the tension is removed from the stops -1.9 of the head, and the arm 14 freely removes the head 12 from the spindle 7, while the clamp 31 is released from the clamp and engages the coupling half by the action of the spring 32 26 and 25, thereby fixing the head housing 17 relative to the drive shaft 20, which eliminates the rotation of the shaft. 20 in the process of changing and

хранени головки 12 в магазине 9, а также ориентирует корпус 17 при креплении головки 12 к шпиндельной бабке 6. В процессе перемещени головки 12 к магазину 9 в канал 23 подаетс сжатый воздух из пневмосистемы станка, очищающий базовую площадку 16 кронштейна 15 от возможных загр знений .storing the head 12 in the magazine 9, as well as orienting the housing 17 when fastening the head 12 to the spindle head 6. In the process of moving the head 12 to the magazine 9, compressed air from the pneumatic system of the machine is supplied to the channel 23, clearing the base pad 16 of the bracket 15 from possible contamination.

Использование изобретени расщир ет технологические возможности многооперационных станков с одним инструментальным шпинделем, оснащенных устройством автоматической смены инструмента .The use of the invention clears the technological capabilities of multi-operation machines with a single tool spindle equipped with an automatic tool changer.

1717

i.i.

22

fe3fe3

9а2Л9a2L

биЪбbib

ВидеVideo

Claims

MULTI-OPERATING MACHINE

WITH AUTOMATIC TOOL CHANGE, comprising a headstock with a horizontally positioned tool spindle with a tapered bore and a tool clamping device, a rotary mechanical arm, a magazine with sockets for end tools and tool heads with a drive shaft protruding from the housing, the end of which is made in the form of a tool holder shank as well as an arm rigidly mounted on the headstock for fixing the tool head housing relative to it, and For the angular orientation of the latter, characterized in that, in order to expand the technological capabilities of the machine through the use of milling and boring tool heads, mainly angular and multi-spindle, the tool head housing is equipped with two stops located symmetrically on both sides of the drive shaft with the possibility of interaction with horizontal the base platform, which is made on the bracket for fixing the body of the tool head.

2. The machine according to claim 1, with the fact that the device for angular orientation of the tool head housing is made in the form of a cam coupling, one of the half-couplings of which is mounted on the tool head housing and the other is mounted on the drive shaft with the possibility of axial movement and is connected with the tool clamping device by means of a traction additionally introduced into the device with a finger, mounted with the possibility of axial movement in the drive shaft, which is hollow and has windows in which the pallet is located q thrust.

'3. Machine pop. 1, characterized in that the stops are mounted on the housing of the tool head with the possibility of adjusting their position.