CS197281B2

CS197281B2 - Fastening head for clamping the instruments on the machine tools

Info

Publication number: CS197281B2
Application number: CS767125A
Authority: CS
Inventors: Hans Heinemann; Erich Rauth
Original assignee: Heinemann A G Werkzeugmaschine
Priority date: 1975-11-05
Filing date: 1976-11-04
Publication date: 1980-04-30
Also published as: DE2549633A1; DD129530A1; CH614875A5; FR2330484A1; BE848053A; RO70283A; NL7612268A; JPS5258187A; SE7612281L

Abstract

The tool-holding head is intended for lathes. It comprises a plurality of tools (4) which are arranged at its end face and can each be brought individually into engagement with a workpiece present in front of the end face (2) of the holding head. In order to ensure that work can be carried out free of impairment when there are a multiplicity of tools, the tools are mounted so as to be displaceable relative to the end face of the holding head in such a way that in each case one tool can be moved into a working position projecting to the front relative to the end face, while the remaining tools are located in a ready position pulled back relative to the end face. <IMAGE>

Description

Vynález se týká upevňovací hlavy pro upnuli nástrojů na obráběcích strojích, zejména na soustruzích, opatřené nejméně dvěma nástroji, uspořádanými v oblasti její čelní strany obrácené k opracovávanému předmětu.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a fastening head for clamping tools on machine tools, in particular lathes, provided with at least two tools arranged in the region of its end face facing the workpiece.

Nástrojové opracovávací hlavy tohoto druhu jsou obvykle osazeny nástroji různého typu. Přitom často dochází k tomu, že při obrábění jedním nástrojem představuje druhý nástroj překážku v dobrém přístupu k obrobku, protože při posuvu prvního nástroje se druhý nástroj dostává do příliš těsné blízkosti obráběného předmětu. K tomu. dochází zejména v těch případech, . kdy jsou . na nástrojové hlavě upnuty také vrtáky nebo vyvrtávací tyče, které vyčnívají díky svému konstrukčnímu provedení daleko před čelní plochu nástrojové hlavy.Tooling heads of this kind are usually fitted with tools of different types. It is often the case that, when machining with one tool, the other tool is an obstacle to good access to the workpiece, because when the first tool is moved, the second tool gets too close to the workpiece. To. occurs particularly in those cases,. when they are. drill bits or boring bars are also clamped on the tool head, which by their design protrude far from the front face of the tool head.

Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny upevňovací hlavou, podle vynálezu, ktérá je řešena pro upnutí obráběcích nástrojů na obráběcích strojích, zejména . na soustruzích, a jež je opatřena nejméně dvěma nástroji, uspořádanými v oblasti její čelní strany obrácené k obrobku. Podstata upevňovací hlavy podle vynálezu spočívá v tom, že nejméně jeden z nástrojů upevňovací hlavy je upevněn v upínacím přípravku, který je uložen ve vodítku po suvně, přičemž vodicí plochy · vodítka · · jsou uspořádány posuvně a. kolmo na čelní plochu nástrojové upínací hlavy, která je otočná. Podle jiného výhodného provedení · vynálezu je vodítko tvořeno trubkou a upínací posuvný přípravek je tvořen · v něm uloženým válcem, jehož · průměr je · roven vnitřnímu průměru · vodítka. Upínací .přípravek je u jednoho svého konce opatřen · upínacím pouzdrem, opatřeným otvorem · pro· · Vsunutí nástroje a · na své vnější ploše kuželovou plochou, která je vložena do kuželové plochy upínacího přípravku, jejíž · průměr · se směrem od čelní strany · zmenšuje, přičemž upínací pouzdro je spojeno s · upínacím · vřetenem, procházejícím upínacím· přípravkem v jeho ose.The above-mentioned drawbacks are largely eliminated by the fastening head according to the invention, which is solved for clamping machine tools on machine tools, in particular. on lathes, and provided with at least two tools arranged in the area of its face facing the workpiece. The essence of the fastening head according to the invention is characterized in that at least one of the fastening head tools is fixed in a clamping device which is mounted in a guide over the slide, the guide surfaces being displaceable and perpendicular to the front face of the tool holding head. which is rotatable. According to another preferred embodiment of the invention, the guide is formed by a tube and the clamping slide is formed by a cylinder disposed therein, the diameter of which is equal to the inner diameter of the guide. The clamping jig is provided at one end with a clamping sleeve provided with an opening for insertion of the tool and a tapered surface on its outer surface which is inserted into the tapered surface of the jig, the diameter of which decreases away from the face wherein the clamping sleeve is connected to the clamping spindle passing through the clamping fixture in its axis.

Podle jiného výhodného · provedení vynálezu je upínací vřeteno uloženo v · ose · upínacího přípravku otočně a jeho· závitem opatřený koncový ůsek je zašroubován do osového vrtání upínacího pouzdra, opatřeného vnitřním závitem. K · upínacímu přípravku je podle dalšího· význaku vynálezu připevněn zakončovací díl, dosedající · na dorazovou plochu pro vymezení vysunuté pracovní polohy nástroje. Upínací přípravek může být podle jiného· výhodného provedení vynálezu spojen s o-zubcem, do něhož zabírá posuvný unášeč, uložený na · posuvovém vřete 197281 ni, které je spojeno s pohonem pro přesouvání upínacího přípravku ve vodítku. Podle posledního· význaku vynálezu je ozubec uložen v podélné drážce vo-díkita.According to another preferred embodiment of the invention, the clamping spindle is rotatably mounted in the axis of the clamping fixture and its threaded end section is screwed into the axial bore of the threaded clamping sleeve. According to a further feature of the invention, a clamping piece is fastened to the clamping fixture which abuts against the stop surface to define the extended working position of the tool. According to another preferred embodiment of the invention, the clamping fixture can be coupled to a claw engaging a sliding carrier mounted on the sliding shaft 197281, which is coupled to a drive for moving the clamping fixture in a guide. According to a last feature of the invention, the bar is mounted in a longitudinal groove of hydrogen.

Konstrukční provedení upínací hlavy podle vynálezu je velmi jednoduché a provozně spolehlivé. Nástroje, které by .mohly rušit jiné pracovní operace a které jsou například představovány vrtáky, jsou v upínací nástrojové hlavě uloženy tak, že mohou být po dobu vyřazení z činnosti odtaženy z pracovní polohy do. pohotovostní polohy. V pohotovostní poloze jsou pracovní nástroje zcela mimo oblast pracovního· ' pole a nepřekážejí v přístupu k místu obrábění a k obrobku vůbec.The design of the clamping head according to the invention is very simple and reliable in operation. Tools that could interfere with other working operations, such as drills, are stored in the chuck so that they can be withdrawn from the working position to the working position for the time of decommissioning. standby position. In the standby position, the working tools are completely outside the working area and do not interfere with access to the machining site and the workpiece at all.

Obráběcí nástroje jsou v upínacím pouzdru upnuty rychle a jednoduchou pracovní operací. Krajní poloha vysunutého nástroje je bezpečně vymezena pomocí narážky na zadní části upínacího přípravku, která dosedá na dosedací plochu vodítka, vytvořenou jednoduše změnou vnitřního průměru válcové vodicí plochy, takže nemůže dojít k příliš velkému zasunutí nástroje a jeho případnému zapadnutí.The cutting tools are clamped in the chuck quickly and easily. The extreme position of the extruded tool is securely delimited by a stop at the rear of the fixture that abuts the guide surface formed simply by changing the inner diameter of the cylindrical guide surface so that the tool can not be inserted too far and eventually snapped.

Příklad provedení nástrojové upínací hlavy podle vynálezu je zobrazen na výkresu, kde představuje obr. 1 podélný řez nástrojovou upevňovací hlavou podle vynálezu a na obr. 2 je upevňovací hlava znázorněna v čelním pohledu.An exemplary embodiment of a tool clamping head according to the invention is shown in the drawing, wherein FIG. 1 is a longitudinal section through a tool fixing head according to the invention, and in FIG. 2 the fixing head is shown in front view.

Na obr. 1 je znázorněna nástrojová’upe.vňovací hlava 1, která je vytvořena ve formě revolverové hlavy ' a upravena pro. použití na soustruhu. Upevňovací hlava 1 má čelní stranu 2, která je obrácena k obrobku a je v daném případě opatřena osmi nástroji 3 na vnější soustružení a o.smi vysouvatelnými nástróji 4 pro vni-třní obrábění. Nástroje 4 pro vnitřní obrábění mohou být tvořeny kromě jiného vyvrtávacími tyčemi nebo, jak je patrno z obr. 1, vrtáky. V příkladu provedení zobrazeném na obr. 2 jsou všechny nástroje 3, 4 rozmístěny symetricky po čelní .straně 2 upevňovací hlavy 1.Fig. 1 shows a tooling head 1 which is formed in the form of a turret and adapted for. use on lathe. The fastening head 1 has a face 2 which faces the workpiece and in this case is provided with eight external turning tools 3 and with eight retractable tools 4 for internal machining. The internal machining tools 4 may be formed, inter alia, by boring bars or, as shown in FIG. 1, by drills. In the embodiment shown in FIG. 2, all tools 3, 4 are distributed symmetrically over the front side 2 of the fastening head 1.

Nástrojová upevňovací hlava 1 má kruhovou základní desku 5, jejíž přední strana tvoří čelní -stranu 2 upevňovací hlavy 1. Základní deska 5 je uložena otočně na ose 6, která je pro natáčení základní desky 5 a pro nastavování polohy příslušného nástroje 4 opatřena jednotkou 7, obsahující válec s pístem, která může základní desku 5 vysouvat a zasouvat. Při zasunuté poloze, zobrazené na obr. 1, zabírá čelní ozubený věnec 8, spojený se základní deskou 5, do pevného· ozubeného věnce 9, spojeného se skříní, čímž je zamezeno další otáčení základní desky 5. Při vysunuté poloze osy 6 přicházejí oba ozubené věnce 8, 9 mimo záběr, takže základní deska 5 se může pomocí pohonné jednotky 10 natočit do požadované polohy, přičemž mezi pohonnou jednotku 10 a základní dešku 5 je vřazeno převodové ústrojí 11.· Vlastní natáčení se provádí pomocí pastorku 12, který je v záběru s vnějším ozubeným věncem 13, který přímo sousedí s čelním ozubeným věncem 8. Pro přesné nastavení základní desky 5 do požadované pracovní polohy je k dispozici vačkový buben 14, který je poháněn převodovým ústrojím 11 a je opatřen nastavitelnými vačkami. Poloha vaček je snímána snímačem 15, který při dosažení požadované polohy vypne pohonnou jednotku 10. Ve znázorněném příkladu provedení se přitom ještě osa 6 -přemístí ze své vysunuté. polohy do· zasunuté polohy, takže základní · deska 5 je pomocí svého čelního ozubeného věnce 8 pevně fixována v dosažené poloze.The tool mounting head 1 has a circular base plate 5, the front side of which forms the front side 2 of the fixing head 1. The base plate 5 is rotatably mounted on an axis 6 which is provided with a unit 7 for pivoting the base plate 5 and for positioning the respective tool 4. comprising a cylinder with a piston which can extend and retract the base plate 5. In the retracted position shown in Fig. 1, the spur gear ring 8 connected to the base plate 5 engages in the fixed gear ring 9 connected to the housing, thereby preventing further rotation of the base plate 5. In the extended position of the axis 6, the two toothed ring 8, 9 out of engagement, so that the base plate 5 can be pivoted to the desired position by means of the drive unit 10, with the transmission device 11 being interposed between the drive unit 10 and the base plate 5. A cam drum 14 is provided for precisely adjusting the base plate 5 to the desired working position, which is driven by a gear mechanism 11 and provided with adjustable cams. The position of the cams is sensed by a sensor 15 which, when the desired position is reached, switches off the drive unit 10. In the illustrated embodiment, the axis 6 is also displaced from its extended position. Thus, the base plate 5 is fixedly fixed in its position by means of its spur gear ring 8.

Nástroje 4 pro vnitřní -obrábění jsou uloženy vždy v posuvových vodítkách 18, jejichž podélné osy jsou kolmé na -čelní stranu 2 upevňovací hlavy 1 a které jsou v příkladu provedení vytvořeny ve tvaru trubky. Uložení je provedeno- pomocí upínacího přípravku 17 ve formě válce, který je posuvně - zalícován v posuvovém- vodítku 16 a v pouzdře 18, - . uloženém v základní desce - 5. Posuvové vodítko 16 je připevněno k -rubové straně - základní desky 5 tak, že vrtání trubky posuvového vodítka 16 lícuje s otvorem pouzdra 18.The tools 4 for internal machining are each mounted in feed guides 18 whose longitudinal axes are perpendicular to the face 2 of the fastening head 1 and which in the exemplary embodiment are designed in the form of a tube. The mounting is carried out by means of a clamping device 17 in the form of a cylinder, which is slidably aligned in the slide guide 16 and in the housing 18. The slide guide 16 is attached to the pipe side of the base plate 5 such that the bore of the slide guide tube 16 is flush with the opening of the housing 18.

Upínací přípravek 17 - je na svém konci obráceném k čelní straně 2 upevňovací hlavy 1 opatřen kuželovým otvorem 19, ústícím na čelný -straně 2, jehož vnitřní průměr se směrem od čolní strany 2 zmenšuje a v němž je- uloženo upínací pouzdro 20, opatřené na své vnější ploše kuželovou plochou stejného smyslu, jako je kuželový otvor 19 upevňovacího přípravku 17. Upínací pouzdro 20 je v oblasti svého dna opatřeno osovou dírou s vnitřním závitem, do něhož je zašroubována závitem opatřená část vřetena 21, uloženého axiálně v upínacím přípravku 17. Vřeteno 21 prochází celým upínacím přípravkem 17 a - je na něm podepřeno neposuvně, protože jeho narážka 22 dosedá na odpovídající - osazení upínacích přípravků 17. Upínací -přípravek je na svém zadním -konci opatřen zakončovacím dílem 23, jehož průměr je o něco větší než příčný průměr upínacího- přípravku 17; tento zakončovací díl 23 slouží k omezování výsuvného pohybu upínacího přípravku 17 ve vysunuté poloze, kdy jeho hrana dosedne na prstencové osazení uvnitř trubky. Vřeteno 21 přesahuje svým koncem přes zakončovácí díl 23 a jeho vyčnívající konec je opatřen čtyřhranem, který slouží pro zachycení nástroje, který -otáčí vřetenem 21 a tak zasouvá nebo vysouvá upínací pouzdro· 20 z kuželového -otvoru 19. Tím se současně nástroj 4 na vnitřní obrábění, zavedený do upínacího- pouzdra 20, sevře a upevní. Před ústím otvoru 19 upínacího přípravku. 17 je umístěn svěrný upínací kroužek 24. V posuvovém vodítku 16 je vytvořena v osovém směru podélná drážka, do níž je vložen- posuvný ozubec 25, spojený s upínacím ústrojím 17. Ozubec - 25 je ve své - zadní poloze, ‘vyznačené na -obr. 1 -čerchovanou čarou,The clamping fixture 17 is provided at its end facing the front side 2 of the fastening head 1 with a tapered bore 19 opening at the front side 2, the inner diameter of which is reduced from the front side 2 and accommodating the clamping sleeve 20 its outer surface is a conical surface in the same sense as the tapered bore 19 of the fixture 17. The clamping sleeve 20 is provided with an internally threaded axial borehole in its bottom area into which a threaded portion of the spindle 21 mounted axially in the fixture 17 is screwed. 21 extends through the entire clamping fixture 17 and is supported non-slidably thereon because its stop 22 abuts the corresponding fixture of the clamping fixtures 17. The clamping fixture is provided at its rear end with a terminal piece 23 whose diameter is slightly larger than the transverse diameter a fixture 17; this end piece 23 serves to limit the extension movement of the fixture 17 in the extended position when its edge abuts the annular shoulder inside the tube. The spindle 21 extends over its end over the end piece 23 and its protruding end is provided with a square which serves to engage a tool which rotates the spindle 21 and thus pushes or withdraws the clamping sleeve 20 from the tapered bore 19. the machining introduced into the chuck 20 grips and fastens. Before the mouth 19 of the fixture. 17, a clamping ring 24 is disposed. In the slide guide 16, a longitudinal groove is formed in the axial direction into which a sliding bar 25 is connected, connected to the clamping device 17. The tooth 25 is in its rearward position shown in FIG. . 1 - dashed line,

7 ‘2 8 1 uveden do záběru s unášečem 26, který je pomocí posuvového vřetena 27 posuvný podél vodítka 16 a je veden podél vodicí tyče 28. Posuvové vřeteno 27 je přes převod spojeno s pohonem 29. Každý z nástrojů 4 na vnitřní obrábění je posouván pomocí pohonu 29, převodu, unášeče 26 a ozubce 25 z polohy, která je vůči čelní straně polohou pohotovostní, jak je znázorněno· na obr. ’ 1 nahoře, do polohy pracovní, zobrazené na obr. 1 dole. Příkladové provedení je upraveno tak, že se z pohotovostní polohy do pracovní polohy vysunuje vždy pouze jeden nástroj 4, a to vždy ten, jehož upínací přípravek 17, popřípadě ozubec 25, je přímo v záběru s unášečem 26. Jestliže je upínací pouzdro· 20 ve vysunuté pracovní poloze, je upnuto centricky pouzdrem 18, vytvořeným jako hydraulické upínací pouzdro.7 '2 8 1 is engaged with a carrier 26 which is displaceable along the guide 16 by means of a feed spindle 27 and is guided along a guide rod 28. The feed spindle 27 is connected via a gear to a drive 29. Each of the internal machining tools 4 is moved by means of a drive 29, a gear, a carrier 26 and a cog 25 from a position that is in a standby position relative to the front side, as shown in FIG. 1 above, to a working position shown in FIG. 1 below. The exemplary embodiment is arranged such that only one tool 4 is always withdrawn from the stand-by position to the working position, namely one whose clamping tool 17 or tooth 25 is directly engaged with the gripper 26. If the gripping sleeve · 20 is in the extended operating position, it is clamped centrically by the sleeve 18 formed as a hydraulic clamping sleeve.

¹ Nástrojové upevňovací pouzdro 1 podle vynálezu se používá následovně: Podle toho, který z nástrojů 4 bude nasazován, se nejprve vysune základní deska 5 působením jednotky 7, obsahující válec s pístem, směrem dopředu a pohonnou jednotkou 10 se natáčí kolem osy 6 tak dlouho, dokud snímač 15 nezjistí správnou polohu základní desky 5 a nevypne pohonnou jednotku ¹ The tool mounting sleeve 1 according to the invention is used as follows: Depending on which of the tools 4 is to be mounted, the base plate 5 is first extended by the unit 7 containing the piston cylinder, forward and the drive unit 10 rotated about the axis 6 until the sensor 15 detects the correct position of the motherboard 5 and turns off the drive unit

10. Základní deska 5 se potom opět zasune zpět, aby čelní ozubený věnec 8 přišel opět do záběru s pevným ozubeným věncem 9 a poloha základní desky 5 tak byla přesně zajištěna. Nástroj 4 vybraný pro opracování vnitřní plochy obrobku je na obr. 1 ve spodní části, přičemž nástroj 4 v pohotovostní poloze je zobrazen na obr. 1 · nahoře.10. The base plate 5 is then retracted again in order to engage the spur gear ring 8 again with the fixed gear ring 9 so that the position of the base plate 5 is precisely secured. The tool 4 selected for machining the inner surface of the workpiece is shown in the lower part in FIG. 1, the tool 4 in the stand-by position being shown in FIG.

Po natočení základní desky 5 přijde ozubec 15, spojený _ts upínacím přípravkem 17, do záběru s unášečem· 26, takže při odpovídajícím vysunutí vřetena 21 ‘ se může nástroj 4 pro vnitřní· obrábění vysunout do· pracovní polohy, zobrazené na obr. 1 dole. Pro vlastní opracovávání se ještě upínací pouzdro 20 centricky dodatečně upevní, aby byl nástroj 4 bezpečně upnut.Upon rotation of the base plate 5 comes tine 15 is connected _t the fixture 17 into engagement with the driver · 26, so that with a corresponding protrusion of the spindle 21 'may tool 4 inside · machining ejected into · the working position shown in Fig. 1 below . For the machining itself, the clamping sleeve 20 is additionally fixed centrally so that the tool 4 is securely clamped.

‘ Potom se nástrojová upevňovací hlava 1 přisune na otáčející se obrobek. Po opracování se upnutí pouzdra 18 opět uvolní a upínací přípravek se opět přesune do pohotovostní polohy.‘Then the tool holding head 1 is pushed onto the rotating workpiece. After machining, the clamping of the housing 18 is released again and the clamping fixture is again moved to the standby position.

Aby byl příklad na obr. 1 dostatečně jasný a zřetelný, nejsou v · něm zakresleny · nástroje 3 pro vnější obrábění, které jsou zobrazeny na obr. 2 v čelním· pohledu na základní desku 5. Ve spodní polovině obr. 1 je však v malém výřezu · zobrazen jeden z nástrojů 3 pro vnější obrábění.In order to make the example in FIG. 1 sufficiently clear and distinct, the external machining tools 3 shown in FIG. 2 are not shown in a front view of the base plate 5. However, in the lower half of FIG. One of the tools 3 for external machining is shown.

' Vynález · není omezen · pouze na příklad provedení upínací hlavy. Je možno provést také úpravu, při níž může · být vysouváno vždy několik nástrojů najednou, přičemž každý z · nich může být opatřen vlastním pohonem pro vysouvání. Je také možno uspořádat nástroje v oblasti plášťové plochy namísto v čelní stěně. Upínací hlava může být také tak konstruována, že nástroje je možno vysouvat i v jiné fázi natočení základní desky.The invention is not limited to the exemplary embodiment of the clamping head. It is also possible to provide a plurality of tools at the same time, each of which can be provided with its own drive for retracting. It is also possible to arrange the tools in the area of the housing surface instead of in the front wall. The clamping head can also be designed in such a way that the tools can be extended in another phase of the rotation of the base plate.

; Upínací pouzdro může být uloženo také bez upevňovacích prostředků v upínacím přípravku a z upínací polohy může být uvolňováno trnem.; The clamping sleeve can also be mounted without fastening means in the clamping fixture and can be released from the clamping position by a mandrel.

Claims

Fixing head for clamping tools on machine tools, in particular lathes, carrying at least two work tools, located in the region of its end face facing the workpiece, characterized in that at least one of the work tools [4] is clamped in a fixture [17], which is slidably mounted in a slide guide (16) mounted on a rotatable mounting head (1), the guide track of which is perpendicular to the front face (2) of the mounting head (1).

Fixing head according to claim 1, characterized in that the displacement guide (16) is formed by a tube, the inner side of which is a guide surface for the fixture (17) formed by a cylindrical body aligned with the tube.

Fixing head according to Claims 1 and 2, characterized in that the clamping fixture (17) is provided at one end with a clamping sleeve (20) with a tool bore and an outer chamber with conical surfaces which are received in the conical bore (19). ) of the clamping device (17), tapering

OF THE INVENTION inwardly, wherein the clamping sleeve (20J) is connected to a fastening means coupled to the clamping fixture (17).

Fixing head according to claim 3, characterized in that the fastening means of the clamping sleeve (20) is formed by a rotating spindle (21) mounted in the axial bore of the clamping fixture (17), whose threaded end section is screwed into axial bore of the chuck (20) provided with internal thread.

Fixing head according to one of Claims 1 to 4, characterized in that a clamping piece (23) is attached to the clamping fixture (17) and abuts against the stop surface of the slide guide (16) for defining the extended working position of the working tool (4). ).

Fixing head according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the clamping device (17) is connected to a bar (25) projecting from the slide guide (16) into which the sliding carrier (26), which is mounted on the rotary slide a spindle (27), which is connected to a drive (29) for moving the clamping device (17) in the slide guide (16).

7 8

7. The fastening head according to claim 6, characterized by a groove formed in a wall sliding in that the bar (25) is guided in a guide (16).

2 sheets of drawings