Металлорежущий станок с устройством автоматической смены инструмента

Есть еще 5 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЙ СТАНОК С УСТРОЙСТВОМ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫ ИНСТРУМЕНТА(71) Заявитель Открытое акционерное общество СтанкоГомель(72) Авторы Игнатович Владимир Сергеевич Обухов Александр Николаевич Резник Сергей Васильевич Сосновский Владимир Викторович(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество СтанкоГомель(57) 1. Металлорежущий станок с устройством автоматической смены инструмента, содержащий основание, стойку, стол, шпиндельную бабку с горизонтальным шпинделем,отдельно стоящее сбоку станка устройство для автоматической смены инструмента, выполненное в виде инструментального магазина барабанного типа с гнездами под инструмент и автооператора с механической рукой, и ЧПУ, отличающийся тем, что инструментальный 97942013.12.30 магазин барабанного типа размещен таким образом, что оси гнезд под инструмент последнего расположены в плоскости, перпендикулярной оси шпинделя, при этом каждое гнездо под инструмент снабжено центрирующим роликом, смонтированным с возможностью вращения на торце последнего, причем центрирующий ролик каждого гнезда расположен с возможностью перемещения в центрирующем пазу основания инструментального магазина, при этом в позиции смены инструмента на основании инструментального магазина смонтировано устройство для поворота гнезда в этой позиции на угол 90 из плоскости, перпендикулярной оси вращения шпинделя, в плоскость, параллельную оси вращения последнего, и обратно, причем каждое гнездо снабжено подпружиненным фиксатором,расположенным с возможностью перемещения в направляющем пазу гнезда в плоскости,перпендикулярной оси гнезда, и имеющим возможность взаимодействия с захватной головкой инструмента, установленного в гнезде, причем в позиции загрузки-выгрузки инструмента из инструментального магазина барабанного типа смонтировано устройство для поочередного раскрытия вручную каждого гнезда, расположенного в данной позиции, с обеспечением возможности установки в гнездо или изъятия из него инструмента, при этом механическая рука автооператора имеет возможность поочередного взаимодействия с подпружиненным фиксатором и его перемещения в направляющем пазу каждого гнезда,находящегося в позиции смены инструмента и расположенного параллельно оси вращения шпинделя и одновременно с инструментом, установленным в данном гнезде. 2. Металлорежущий станок с устройством автоматической смены инструмента по п. 1,отличающийся тем, что устройство для поворота гнезда на угол 90 в позиции смены инструмента выполнено в виде перемещаемой фигурной тяги, в которой выполнена под углом 90 к направлению перемещения последней прорезь, в которой с возможностью перемещения в последней размещен с возможностью вращения захватный ролик, ось которого жестко соединена с поворотным корпусом полуцилиндрической формы, имеющим возможность поворота из одной плоскости во взаимно-перпендикулярную плоскость на угол 90 в ложементе с ответной поверхностью, закрепленном на основании инструментального магазина, при этом тяга соединена с гидроцилиндром, жестко смонтированным также на основании инструментального магазина в позиции смены инструмента, причем гнездо размещено в поворотном корпусе полуцилиндрической формы. 3. Металлорежущий станок с устройством автоматической смены инструмента по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в позиции смены инструмента гнездо, расположенное параллельно оси вращения шпинделя, жестко зафиксировано в поворотном корпусе полуцилиндрической формы, а при повороте последнего совместно с гнездом на угол 90 во взаимно-перпендикулярную плоскость имеет возможность перемещения относительно него. 4. Металлорежущий станок с устройством автоматической смены инструмента по п. 1,отличающийся тем, что устройство для поочередной расфиксации вручную каждого гнезда выполнено в виде подпружиненного поворотного рычага с имеющим возможность вращения роликом на одном конце последнего, обращенном в сторону гнезд под инструмент, при этом ролик при повороте рычага вручную имеет возможность поочередного взаимодействия с подпружиненным фиксатором каждого гнезда и перемещения последнего в направляющем пазу гнезда.(56) 1. А. с. СССР 727119, МПК 23 3/155, 1980. 2. А. с. СССР 679370, МПК 23 3/155, 1979. Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к станкостроению,и может быть использована в металлорежущих станках с устройством автоматической смены инструмента для перенесения инструмента из шпинделя станка в инструменталь 2 97942013.12.30 ный магазин и обратно, в частности, при расположении оси шпинделя станка и осей гнезд инструментального магазина во взаимно-перпендикулярных плоскостях. Известен металлорежущий станок с автоматической сменой инструмента, содержащий станину, поперечно-подвижную шпиндельную бабку (шпиндельную головку) с горизонтальным шпинделем, имеющую возможность горизонтального перемещения относительно станины, вертикально-подвижную относительно станины консоль с продольноподвижным столом, стойку, закрепленную неподвижно на станине, инструментальный магазин барабанного типа с гнездами, оси которых расположены в плоскости параллельной оси шпинделя, имеющий возможность перемещения относительно стойки в вертикальном направлении и взаимодействия со шпинделем посредством сменяемых инструментов,и ЧПУ 1. Недостатками данного станка являются сложность конструкции станка и недостаточная жесткость последнего, а также его громоздкость достаточно значительное время смены инструмента ухудшение чистоты обработки поверхности детали в процессе поиска нового инструмента (а именно при совмещении процесса обработки с поиском нового инструмента) за счет передачи вибрации, возникающей при этом, на деталь. Наиболее близким по технической сущности является металлорежущий станок с автоматической сменой инструмента, содержащий станину, продольно-подвижную стойку с вертикально-подвижной шпиндельной бабкой (шпиндельной головкой) и с горизонтальным шпинделем, поперечно-подвижный стол, отдельно стоящий с боковой стороны инструментальный магазин барабанного типа с гнездами, оси которых расположены в плоскости параллельной оси шпинделя, и автооператора для смены инструмента из шпинделя в магазин и обратно, состоящего из поворотного перегрузчика (носителя) инструмента, двухзахватной поворотной механической руки, имеющей возможность линейного перемещения, и ЧПУ 2. Недостатками данного станка являются сложность и громоздкость конструкции устройства автоматической смены инструмента недостаточная надежность работы устройства автоматической смены инструмента вследствие наличия перегрузчика (носи теля) инструмента достаточно большие габариты станка и, как следствие, значительная занимаемая станком полезная площадь за счет специфики расположения инструментального магазина относительно станка и наличия при этом еще и перегрузчика (носителя) инструмента. Технической задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции и повышение надежности работы устройства автоматической смены инструмента, а также уменьшение габаритов станка и полезной площади занимаемой последним. Поставленная задача достигается тем, что в металлорежущем станке с устройством автоматической смены инструмента, содержащем основание, стойку, стол, шпиндельную бабку с горизонтальным шпинделем, отдельно стоящее сбоку станка устройство для автоматической смены инструмента, выполненное в виде инструментального магазина барабанного типа с гнездами под инструмент и автооператора с механической рукой, и ЧПУ,инструментальный магазин барабанного типа размещен таким образом, что оси гнезд под инструмент последнего расположены в плоскости, перпендикулярной оси шпинделя, при этом каждое гнездо под инструмент снабжено центрирующим роликом, смонтированным с возможностью вращения на торце последнего, причем центрирующий ролик каждого гнезда расположен с возможностью перемещения в центрирующем пазу основания инструментального магазина, при этом в позиции смены инструмента на основании инструментального магазина смонтировано устройство для поворота гнезда в этой позиции на угол 90 из плоскости, перпендикулярной оси вращения шпинделя, в плоскость, параллельную оси вращения последнего, и обратно, причем каждое гнездо снабжено подпру 3 97942013.12.30 жиненным фиксатором, расположенным с возможностью перемещения в направляющем пазу гнезда в плоскости, перпендикулярной оси гнезда, и имеющим возможность взаимодействия с захватной головкой инструмента, установленного в гнезде, причем в позиции загрузки-выгрузки инструмента из инструментального магазина барабанного типа смонтировано устройство для поочередной расфиксации вручную каждого гнезда, расположенного в данной позиции, с обеспечением возможности установки в гнездо или изъятия из него инструмента, при этом механическая рука автооператора имеет возможность поочередного взаимодействия с подпружиненным фиксатором и его перемещения в направляющем пазу каждого гнезда, находящегося в позиции смены инструмента и расположенного параллельно оси вращения шпинделя и одновременно с инструментом, установленным в данном гнезде. Поставленная задача достигается и тем, что устройство для поворота гнезда на угол 90 в позиции смены инструмента выполнено в виде перемещаемой фигурной тяги, в которой выполнена под углом 90 к направлению перемещения последней прорезь, в которой с возможностью перемещения в последней размещен с возможностью вращения захватный ролик, ось которого жестко соединена с поворотным корпусом полуцилиндрической формы, имеющим возможность поворота из одной плоскости во взаимно-перпендикулярную плоскость на угол 90 в ложементе с ответной поверхностью,закрепленном на основании инструментального магазина, при этом тяга соединена с гидроцилиндром, жестко смонтированным также на основании инструментального магазина в позиции смены инструмента, причем гнездо размещено в поворотном корпусе полуцилиндрической формы. Поставленная задача достигается также тем, что в позиции смены инструмента гнездо, расположенное параллельно оси вращения шпинделя, жестко зафиксировано в поворотном корпусе полуцилиндрической формы, а при повороте последнего совместно с гнездом на угол 90 во взаимно-перпендикулярную плоскость имеет возможность перемещения относительно него. Поставленная задача достигается также и тем, что устройство для поочередной расфиксации вручную каждого гнезда выполнено в виде подпружиненного поворотного рычага с имеющим возможность вращения роликом на одном конце последнего, обращенном в сторону гнезд под инструмент, при этом ролик при повороте рычага вручную имеет возможность поочередного взаимодействия с подпружиненным фиксатором каждого гнезда и перемещения последнего в направляющем пазу гнезда. На фиг. 1 изображен предлагаемый металлорежущий станок с устройством автоматической смены инструмента, вид спереди на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 (вид сверху на станок автооператор с механической рукой расположен в позиции ожидания за ограждением станка и условно не показан) на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2 (вид сбоку на станок ограждение станка и система ЧПУ условно не показаны) на фиг. 4 - вид В на фиг. 2 (вид на инструментальный магазин барабанного типа с гнездом и инструментом в последнем в позиции смены инструмента, расположенным в плоскости параллельной оси вращения шпинделя станка остальные гнезда расположены в плоскости перпендикулярной оси вращения шпинделя станка станок условно не показан) на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 4 на фиг. 6 разрез Д-Д на фиг. 4 на фиг. 7 - разрез Е-Е на фиг. 4 на фиг. 8 - выносной элемент И на фиг. 4 (вариант расположения во время работы). Металлорежущий станок с устройством автоматической смены инструмента (фиг. 1, 2 и 3) содержит станину 1, продольно-подподвижную стойку 2, поперечно-подвижный поворотный стол 3, вертикально-подвижную шпиндельную бабку 4 с горизонтальным шпинделем 5, отдельно стоящее сбоку станка устройство для автоматической смены инструмента 6, выполненное в виде инструментального магазина барабанного тина 7 и автооператора с механической рукой 8 для смены инструмента из шпинделя 5 в инструментальный магазин барабанного типа 7 и обратно, и ЧПУ 9. При этом инструментальный магазин барабанного типа 7 состоит из жестко связанной со станиной 1 (на фигурах не показано) рамы 10, на которой неподвижно смонтировано основание 11 с жестко установ 4 97942013.12.30 ленной на последнем осью 12, на которой, в свою очередь, расположен с возможностью вращения фигурный барабан 13 с жестко закрепленными и равномерно расположенными по его периметру гнездами 14 под инструмент, а также привода вращения 15, жестко связанного с основанием 11, и устройства 16 для поворота гнезда 14, находящегося в позиции смены инструмента на угол 90 из плоскости, перпендикулярной оси вращения шпинделя 5,в плоскость, параллельную оси последнего, и обратно, жестко расположенного в позиции смены инструмента на основании 11. При этом каждое гнездо 14 под инструмент снабжено центрирующим роликом 17, смонтированным с возможностью вращения на полуоси 18, выполненной на торце последнего, причем центрирующий ролик 17 каждого гнезда 14 под инструмент расположен с возможностью перемещения в центрирующем пазу 19, выполненном в основании 11 инструментального магазина барабанного типа 7 (при этом центрирующий паз 19 выполнен замкнутым в виде кольца). Кроме того, каждое гнездо 14 под инструмент снабжено подпружиненным пружиной 20 фиксатором 21, расположенным с возможностью перемещения в направляющем пазу 22 гнезда 14 в плоскости, перпендикулярной оси гнезда 14, и имеющим возможность взаимодействия с захватной головкой 23 инструмента 24, установленного в гнезде 14. Одновременно с этим в позиции загрузкивыгрузки инструмента из инструментального магазина барабанного типа 7 смонтировано устройство 25 для поочередной расфиксации вручную каждого гнезда 14 под инструмент,расположенного в данной позиции, с обеспечением возможности установки в гнездо 14 или изъятия из него инструмента 24. При этом механическая рука 8 автооператора имеет возможность поочередного взаимодействия с подпружиненным пружиной 20 фиксатором 21 и его перемещения в направляющем пазу 22 каждого гнезда 14 под инструмент, находящегося в позиции смены инструмента и расположенного параллельно оси вращения шпинделя 5 и, одновременно, с инструментом 24, установленным в гнезде 14. Устройство 16 (на фигурах показано схематично) для поворота гнезда 14 под инструмент на угол 90 в позиции смены инструмента выполнено в виде перемещаемой фигурной тяги 26, в которой выполнена под углом 90 к направлению перемещения последней прорезь 27, в которой с возможностью перемещения в последней размещен с возможностью вращения захватный ролик 28, ось 29 которого жестко соединена с поворотным корпусом 30 полуцилиндрической формы, имеющим возможность поворота из одной плоскости во взаимно-перпендикулярную плоскость на угол 90 в ложементе 31 с ответной поверхностью,закрепленном на основании 11 в зоне позиции смены инструмента. При этом фигурная тяга 26 соединена с гидроцилиндром (на фигурах не показано), жестко смонтированным также на основании 11, причем этом гнездо 14 под инструмент размещено в поворотном корпусе 30 полуцилиндрической формы. Кроме того, в позиции смены инструмента гнездо 14 под инструмент, расположенное параллельно оси вращения шпинделя 5 (в момент смены инструмента), жестко зафиксировано (на фигурах не показано) в поворотном корпусе 30 полуцилиндрической формы, а при повороте последнего совместно с гнездом 14 на угол 90 во взаимно-перпендикулярную плоскость, гнездо 14 имеет возможность перемещения вдоль поворотного корпуса 30 полуцилиндрической формы. Устройство 25 для поочередной расфиксации вручную каждого гнезда 14 под инструмент, находящегося в данный момент в позиции загрузки-выгрузки, состоит из размещенного с возможностью поворота на неподвижной оси 32, жестко смонтированной на основании 11, подпружиненного пружиной 33 рычага 34 с имеющим возможность вращения роликом 35 на одном конце последнего, обращенном в сторону гнезд 14 под инструмент. При этом при перемещении вручную рычага 34 ролик 35 имеет возможность взаимодействия с подпружиненным пружиной 21 фиксатором 22 гнезда 14 под инструмент, расположенного в данный момент в позиции загрузки-выгрузки, и его перемещения в направляющем пазу 23 данного гнезда 14. Металлорежущий станок с устройством автоматической смены инструмента работает следующим образом. 5 97942013.12.30 В первоначальный момент в гнезда 14 под инструмент инструментального магазина барабанного типа 7 при помощи устройства 25 устанавливают комплект инструментальных оправок с инструментом 24, необходимым для обработки детали (заготовки). При этом вручную поворачивают относительно оси 32 подпружиненный пружиной 33 рычаг 34 с роликом 35, который взаимодействует с подпружиненным пружиной 20 фиксатором 21 гнезда 14 под инструмент и перемещает его в направляющем пазу 22 данного гнезда, расположенного в данный момент в позиции загрузки-выгрузки, обеспечивая возможность беспрепятственной установки в гнездо 14 инструментальной оправки с инструментом 24. После полной расфиксации гнезда 14, в него вручную вставляют требуемый инструмент 24, базируя последний по конусной поверхности посадочного отверстия. Затем плавно отпускают рычаг 34 с роликом 35 и пружина 33 отводит его в исходное положение. При этом фиксатор 21 пружиной 20 перемещается а направляющем пазу 22 гнезда 14 в сторону захватной головки 23 инструмента 24 и надежно фиксирует последний в гнезде 14. Затем фигурный барабан 13 с гнездами 14 под инструмент приводом вращения 15 последнего,например, посредством толчковой кнопки, расположенной на раме 10 (на фигуре не показано), поворачивается относительно оси 12 на шаг расположения гнезд 14 под инструмент между собой, и в позицию загрузки-выгрузки приходит следующее гнездо 14. Произведя вышеописанные манипуляции, в последнее устанавливается соответствующий требуемый инструмент. Далее процесс загрузки инструмента в инструментальный магазин барабанного типа 7 производится вышеуказанным способом до полной (или требуемой для данной заготовки) загрузки инструментального магазина. При этом оси инструментов,расположенных в инструментальном магазине 7 лежат в горизонтальной плоскости и находятся в плоскости, перпендикулярной оси вращения горизонтального шпинделя 5. (При необходимости изъятия инструмента 24 из гнезда 14, расположенного в позиции загрузкивыгрузки, также используют устройство 25, для чего вручную поворачивают относительно оси 32 подпружиненный пружиной 33 рычаг 34 с роликом 35, который взаимодействует с подпружиненным пружиной 20 фиксатором 21 гнезда 14 под инструмент и перемещает его в направляющем пазу 22 данного гнезда, расположенного в данный момент в позиции загрузки-выгрузки, в сторону от захватной головки 23 инструментальной оправки с инструментом 24, обеспечивая возможность беспрепятственного изъятия из гнезда 14 последней. После полной расфиксации гнезда 14 фиксатор 21 перестает взаимодействовать с хвостовиком 23 инструментальной оправки с инструментом 24, и последний вручную изымают (вынимают) из гнезда 14. Затем плавно отпускают рычаг 34 с роликом 35 и пружина 33 отводит его в исходное положение. При этом фиксатор 21 пружиной 20 перемещается а направляющем пазу 22 гнезда 14 в исходное положение). Затем фигурный барабан 13 с гнездами 14 под инструмент приводом вращения 15 последнего, например,посредством толчковой кнопки, расположенной на раме 10 (на фигурах не показано),поворачивается относительно оси 12 на шаг расположения гнезд 14 под инструмент между собой, и в позицию загрузки-выгрузки приходит следующее гнездо 14. Произведя вышеописанные манипуляции, в последнее устанавливается соответствующий требуемый инструмент. Далее, на поперечно-подвижный поворотный стол 3 устанавливается и закрепляется заготовка (на фигурах не показана). Затем по команде, например, с ЧПУ 9 начинается поиск в инструментальном магазине барабанного типа 7 требуемого для первоначальной операции обработки детали (заготовки) инструмента 24 поиск осуществляется путем вращения фигурного барабана 13 с установленным в гнездах 14 под инструмент комплектом инструмента 24 вокруг оси 12. Одновременно с этим, центрирующий ролик 17 каждого гнезда 14 под инструмент перемещается в центрирующем пазу 19 основания 11 инструментального магазина барабанного типа 7 и обеспечивает точное центрирование требуемого гнезда 14 в позиции смены инструмента. Далее, требуемый инструмент 24 приходит в позицию смены инструмента и гнездо 14 под инструмент, в котором данный инструмент 24 расположен, жестко фиксируется в данной позиции смены инструмента в 6 97942013.12.30 поворотном корпусе 30 полуцилиндрической формы (на фигурах показано условно-схематично). Далее также по команде с ЧПУ 9 устройство 16 для поворота, находящегося в позиции смены инструмента, гнезда 14 (с установленным в нем инструментом 24) на угол 90 поворачивает последнее из плоскости, перпендикулярной оси вращения шпинделя 5, в плоскость, параллельную оси вращения последнего. При этом из гидросистемы станка (на фигурах показано условно-схематично) в гидроцилиндр перемещения (на фигурах не показано) фигурной тяги 26 подается рабочий энергоноситель, например техническое масло,которое перемещает поршень последнего, связанный с фигурной тягой 26, например,вдвигает его в гидроцилиндр (на фигурах не показано). Фигурная тяга 26 при этом перемещается внутри инструментального магазина барабанного типа 7 по направляющим, жестко связанным с основанием 11 (на фигурах не показано) и перемещает внутри прорези 27 захватный ролик 28, ось 29 которого жестко соединена с поворотным корпусом 30 полуцилиндрической формы. Так как прорезь 27 выполнена под углом 90 к направлению перемещения фигурной тяги 26, то поворотный корпус 30 также начинает поворачивается в ложементе 31 с ответной поверхностью, поворачивая и гнездо 14 с установленным в нем инструментом 24. Величина перемещения фигурной тяги 26 и глубина прорези 27 рассчитаны таким образом, чтобы был обеспечен точный поворот гнезда 14 с установленным в нем инструментом 24 на угол 90 из плоскости, перпендикулярной оси вращения шпинделя 5, в плоскость, параллельную оси вращения последнего. После поворота гнезда 14 с инструментом 24 на угол 90, последнее фиксируется относительно основания 11 инструментального магазина барабанного типа 7 (на фигурах не показано). Одновременно с этим в позицию смены инструмента на станке, например, по команде с ЧПУ 9, приходит и продольно-подвижная стойка 2 с расположенной не ней вертикально-подвижной шпиндельной бабкой 4 с горизонтальным шпинделем 5 и фиксируется (на фигурах не показано). После этого, автооператор с механической рукой 8 по команде, например, с ЧПУ 9, начинает перемещаться прямолинейно из позиции ожидания к инструментальному магазину барабанного типа 7, то есть к инструменту 24, установленному в гнезде 14 под инструмент, расположенному в данный момент в позиции смены инструмента (захваты для фиксации инструмента 24 в механической руке 8 расположены в позиции ожидания в вертикальной плоскости), и, одновременно, поворачиваться вокруг своей оси. При этом механическая рука 8 автооператора взаимодействует своим захватом с инструментом 24,расположенным в гнезде 14, фиксирует последний в захвате (на фигурах не показано), и,одновременно, взаимодействует с подпружиненным пружиной 20 фиксатором 21, перемещая его в направляющем пазу 22 гнезда 14 в сторону от захватной готовки 23 инструмента 24, освобождая тем самым последнюю и сам инструмент 24 от фиксации в гнезде 14(на фигурах не показано). Далее автооператор с механической рукой 8 и с зафиксированным в ней инструментом 24 по команде с ЧПУ 9 совершает ряд элементарных (простых) перемещений (выдвижение, прямолинейное перемещение от инструментального магазина барабанного типа 7 к шпинделю 5 станка, поворот вокруг своей оси и перемещение к шпинделю 5) и производит установку в шпиндель 5 первоначально требуемого для обработки детали инструмента, который надежно фиксируется в последнем (на фигурах не показано), после чего и возвращается в позицию ожидания. После этого по команде с ЧПУ 9 продольно-подвижный поворотный стол 3 с заготовкой и поперечно-подвижная стойка 2 с вертикально-подвижной шпиндельной бабкой 4 с горизонтальным шпинделем 5 перемещаются в зону обработки. Шпиндель 5 с установленным в нем инструментом 24 приводится во вращение с требуемой скоростью обработки и начинается процесс обработки заготовки данным инструментом. В это же время по команде с ЧПУ 9 из гидросистемы станка (на фигурах показано условно-схематично) в гидроцилиндр перемещения (на фигурах не показано) фигурной тяги 26 подается рабочий энергоноситель, например техническое масло, которое перемещает поршень последнего, связанный с фигурной тягой 26 в обратном направлении, то есть выдвигает его из гидроцилиндра (на фигурах не показано). 7 97942013.12.30 Фигурная тяга 26 при этом перемещается внутри инструментального магазина барабанного типа 7 по направляющим, жестко связанным с основанием 11 (на фигурах не показано) и перемещает внутри прорези 27 захватный ролик 28, ось 29 которого жестко соединена с поворотным корпусом 30 полуцилиндрической формы. Так как прорезь 27 выполнена под углом 90 к направлению перемещения фигурной тяги 26, то поворотный корпус 30 также начинает поворачиваться в ложементе 31 с ответной поверхностью, поворачивая и гнездо 14 из плоскости параллельной оси вращения шпинделя 5 в плоскость перпендикулярную оси вращения последнего, возвращая его в исходное положение, в котором последнее расфиксируется относительно поворотного корпуса 30 (на фигурах не показано). После этого по команде, например, с ЧПУ 9, начинается поиск в инструментальном магазине барабанного типа 7 нового инструмента 24 для последующей операции обработки детали(заготовки) поиск осуществляется путем вращения фигурного барабана 13 с установленным в гнездах 14 под инструмент комплектом инструмента 24 вокруг оси 12. Одновременно с этим, центрирующий ролик 17 каждого гнезда 14 под инструмент перемещается в центрирующем пазу 19 основания 11 инструментального магазина барабанного типа 7 и обеспечивает точное центрирование требуемого гнезда 14 в позиции смены инструмента. При этом новый инструмент 24 приходит в позицию смены инструмента и гнездо 14 под инструмент, в котором данный инструмент 24 расположен, жестко фиксируется в данной позиции смены инструмента в поворотном корпусе 30 полуцилиндрической формы (на фигуре показано условно-схематично). Далее, также по команде с ЧПУ 9, устройство 16 для поворота, находящегося в позиции смены инструмента, гнезда 14 (с установленным в нем новым инструментом) на угол 90 поворачивает последнее из плоскости, перпендикулярной оси вращения шпинделя 5, в плоскость, параллельную оси вращения последнего. При этом из гидросистемы станка (на фигурах показано условно-схематично) в гидроцилиндр перемещения (на фигурах не показано) фигурной тяги 26 подается рабочий энергоноситель, например техническое масло, которое перемещает поршень последнего,связанный с фигурной тягой 26, например, вдвигая его в гидроцилиндр (на фигурах не показано). Фигурная тяга 26 при этом перемещается внутри инструментального магазина барабанного типа 7 по направляющим, жестко связанным с основанием 11 (на фигурах не показано) и перемещает внутри прорези 27 захватный ролик 28, ось 29 которого жестко соединена с поворотным корпусом 30 полуцилиндрической формы. Так как прорезь 27 выполнена под углом 90 к направлению перемещения фигурной тяги 26, то поворотный корпус 30 также начинает поворачивается в ложементе 31 с ответной поверхностью, поворачивая и гнездо 14 с установленным в нем новым инструментом 24. После поворота гнезда 14 с новым инструментом 24 на угол 90, последнее фиксируется относительно основания 11 инструментального магазина барабанного типа 7 (на фигурах не показано).(Все указанные выше манипуляции осуществляются во время механической обработки заготовки инструментом 24, установленным в это время в шпинделе 5 станка). После окончания технологического перехода обработки детали инструментом 24, установленным в шпинделе 5, по команде с ЧПУ 9, шпиндель 5 останавливается, и продольноподвижная стойка 2 с расположенной не ней вертикально-подвижной шпиндельной бабкой 4 с горизонтальным шпинделем 5 и отработанным инструментом 24 перемещается в позицию смены инструмента на станке, где и фиксируется (на фигурах не показано). Далее,автооператор с механической рукой 8 по команде, например, с ЧПУ 9, начинает перемещаться прямолинейно из позиции ожидания к инструментальному магазину барабанного типа 7, то есть к новому инструменту 24, установленному в гнезде 14 под инструмент,расположенному в данный момент в позиции смены инструмента (захваты для фиксации инструмента 24 в механической руке 8 расположены в позиции ожидания в вертикальной плоскости), и, одновременно, поворачиваться вокруг своей оси. При этом механическая рука 8 автооператора взаимодействует своим захватом с новым инструментом 24, расположенным в гнезде 14, фиксирует последний в захвате (на фигурах не показано) и од 8 97942013.12.30 новременно взаимодействует с подпружиненным пружиной 20 фиксатором 21, перемещая его в направляющем пазу 22 гнезда 14 в сторону от захватной готовки 23 инструмента 24,освобождая тем самым последнюю и сам инструмент 24 от фиксации в гнезде 14 (на фигурах не показано). Далее, автооператор с механической рукой 8 и с зафиксированным в ней новым инструментом 24, по команде с ЧПУ 9, совершает ряд элементарных (простых) перемещений (выдвижение, прямолинейное перемещение от инструментального магазина барабанного типа 7 к шпинделю 5 станка, поворот вокруг своей оси и перемещение к шпинделю 5), взаимодействует своим вторым (в данный момент свободным) захватом с отработанным инструментом 24, расположенным в шпинделе 5, фиксирует последний в захвате, после чего, перемещением от шпинделя 5 производит изъятие его из шпинделя 5. Осуществив поворот вокруг своей оси и перемещение после этого к шпинделю 5, автооператор с механической рукой 8 оставляет новый инструмент в шпинделе станка, где последний и фиксируется. После это, по команде с ЧПУ 9, автооператор с механической рукой 8 и расположенным в последней отработанным инструментом 24 начинает перемещаться к инструментальному магазину барабанного типа 7. Одновременно с этим, в это же время, поперечно-подвижная стойка 2 с вертикально-подвижной шпиндельной бабкой 4 с горизонтальным шпинделем 5 и установленным в последнем новым инструментом 24, перемещается в зону обработки. Шпиндель 5 с установленным в нем новым инструментом 24 приводится во вращение с требуемой скоростью обработки для требуемого технологического перехода и начинается процесс обработки заготовки новым инструментом. В то же время автооператор с механической рукой 8 и с зафиксированным в ней отработанным инструментом 24 по команде с ЧПУ 9 совершает ряд элементарных (простых) перемещений (выдвижение, прямолинейное перемещение от шпинделя 5 станка к инструментальному магазину барабанного типа 7, поворот вокруг своей оси и перемещение к гнезду 14 последнего), взаимодействует своим захватом с отработанным инструментом 24 с подпружиненным пружиной 20 фиксатором 21, перемещая его в направляющем пазу 22 гнезда 14 в сторону от захватной готовки 23 устанавливаемого отработанного инструмента 24, обеспечивая тем самым надежное базирование (прилегание) последнего в посадочном отверстии гнезда 14 под инструмент (на фигурах не показано). После этого по команде с ЧПУ 9 автооператор с механической рукой 8 перемещается в позицию ожидания, оставляя отработанный инструмент 24 в гнезде 14. При этом захват механической руки 8 автооператора прекращает взаимодействовать с подпружиненным пружиной 20 фиксатором 21, который перемещается в направляющем пазу 22 гнезда 14 в сторону к захватной готовке 23 установленного отработанного инструмента 24, обеспечивая тем самым надежную фиксацию последнего в гнезде 14 под инструмент. Одновременно с этим гнездо 14 инструментального магазина барабанного типа 7 с установленным в нем отработанным инструментом 24, устройством 16 для поворота находящегося в позиции смены инструмента гнезда 14 на угол 90, поворачивается из плоскости, параллельной оси вращения шпинделя 5, в плоскость, перпендикулярную оси последнего. При этом из гидросистемы станка (на фигурах показано условно-схематично) в гидроцилиндр перемещения (на фигурах не показано) фигурной тяги 26 подается рабочий энергоноситель, например техническое масло, которое перемещает поршень последнего, связанный с фигурной тягой 26, например, выдвигая его из гидроцилиндра (на фигуре не показано). Фигурная тяга 26 при этом перемещается внутри инструментального магазина барабанного типа 7 по направляющим, жестко связанным с основанием 11 (на фигурах не показано) и перемещает внутри прорези 27 захватный ролик 28, ось 29 которого жестко соединена с поворотным корпусом 30 полуцилиндрической формы. Так как прорезь 27 выполнена под углом 90 к направлению перемещения фигурной тяги 26, то поворотный корпус 30 также начинает поворачиваться в ложементе 31 с ответной поверхностью, поворачивая и гнездо 14 с установленным в нем инструментом 24, возвращая его в исходное положение, в котором последнее расфиксируется относительно поворотного 9 97942013.12.30 корпуса 30 (на фигурах не показано). Далее по команде например, с ЧПУ 9 начинается поиск в инструментальном магазине барабанного типа 7 следующего нового инструмента 24 для последующей операции обработки детали (заготовки) поиск осуществляется путем вращения фигурного барабана 13 с установленным в гнездах 14 под инструмент комплектом инструмента 24 вокруг оси 12. Одновременно с этим, центрирующий ролик 17 каждого гнезда 14 под инструмент перемещается в центрирующем пазу 19 основания 11 инструментального магазина барабанного типа 7 и обеспечивает точное центрирование требуемого гнезда 14 в позиции смены инструмента. При этом следующий новый инструмент 24 приходит в позицию смены инструмента и гнездо 14 под инструмент, в котором данный инструмент 24 расположен, жестко фиксируется в данной позиции смены инструмента в поворотном корпусе 30 полуцилиндрической формы (на фигурах показано условносхематично). Далее также по команде с ЧПУ 9 устройство 16 для поворота, находящегося в позиции смены инструмента, гнезда 14 (с установленным в нем следующим новым инструментом) на угол 90 поворачивает последнее из плоскости, перпендикулярной оси вращения шпинделя 5, в плоскость, параллельную оси вращения последнего. При этом из гидросистемы станка (на фигурах показано условно-схематично) в гидроцилиндр перемещения (на фигурах не показано) фигурной тяги 26 подается рабочий энергоноситель,например, техническое масло, которое перемещает поршень последнего, связанный с фигурной тягой 26, например, выдвигая его из гидроцилиндра (на фигурах не показано). Фигурная тяга 26 при этом перемещается внутри инструментального магазина барабанного типа 7 по направляющим, жестко связанным с основанием 11 (на фигурах не показано) и перемещает внутри прорези 27 захватный ролик 28, ось 29 которого жестко соединена с поворотным корпусом 30 полуцилиндрической формы. Так как прорезь 27 выполнена под углом 90 к направлению перемещения фигурной тяги 26, то поворотный корпус 30 также начинает поворачивается в ложементе 31 с ответной поверхностью, поворачивая и гнездо 14 с установленным в нем следующим новым инструментом 24. После поворота гнезда 14 со следующим новым инструментом 24 на угол 90, последнее фиксируется относительно основания 11 инструментального магазина барабанного типа 7 (на фигурах не показано). В данном положении гнездо 14 (с установленным в нем очередным новым инструментом) находится до окончания очередного технологического перехода обработки детали. После окончания очередного технологического перехода обработки детали производится очередная смена инструмента ранее описанным способом, то есть процесс смены инструмента повторяется аналогично ранее описанному, и процесс обработки детали продолжается. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 13

МПК / Метки

МПК: B23Q 3/155

Метки: устройством, станок, автоматической, смены, инструмента, металлорежущий

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/13-u9794-metallorezhushhijj-stanok-s-ustrojjstvom-avtomaticheskojj-smeny-instrumenta.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Металлорежущий станок с устройством автоматической смены инструмента</a>

Похожие патенты