CZ12801U1 - Otočná vícenástrojová hlava s CNC řízením - Google Patents

Description

Technické řešení se týká otočné vícenástrojové hlavy s CNC řízením.

Dosavadní stav techniky

Stávající vícenástrojové otočné hlavy horizontální i vertikální - řízené řídicím systémem jsou konstrukčně uspořádány tak, že každá pracovní pozice nástrojů je zaaretována,různými způsoby napevno, což představuje při zvláštním použití nástrojů určitou nevýhodu při seřizování nástroje do rotační osy obrobku.

Další nevýhoda tohoto technického řešení je spatřována v tom, že v pracovní pozici jsou nástroje většinou zajištěny vodorovně v rovině osy otáčení nástrojové hlavy, přičemž tato poloha není výhodná při nainstalování otočné hlavy jako samostatného příslušenství na obráběcí stroj s malou výškou osy vřetena nad ložem.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje otočná vícenástrojová hlava s CNC řízením, podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá vtom, že nosná konstrukce je opatřena servomotorem ovládající pomocí bezvůlové převodovky s integrovaným křížovým ložiskem na výstupu, nástrojový věnec opatřený nejméně jednou upínací drážkou úhlově nastavitelného držáku obráběcího nástroje.

Otočná vícenástrojová hlava s CNC řízením je řešena tak, že řezné síly působící na nástroje nejsou zachyceny pevným dorazem pro jednotlivé pozice nástrojů, ale eliminují se servomotorem spřaženým s bezvůlovou převodovkou s velkým převodem. Hlavní výhoda tohoto technického řešení je spatřována v tom, že nastavení nástrojů do libovolné pozice, tedy nad nebo pod osu obrobku podle potřeby a požadavků při obrábění. Každou pozici nástrojů lze ještě dále korigovat úhlově s přesností 1/1000 stupně. Další výhodou je možnost natáčení nástroje při probíhajícím obrábění, tedy v době, kdy je nástroj v řezu nebo když přejíždí rychloposuvem.

Nástroje se zakládají do otočné hlavy z čelní strany a upínají speciálními klínovými segmenty zatahovanými šrouby do klínových vybrání upínacích drážek. Pracovní pozice nástrojů je hluboko pod rovinou osy otáčení nástrojové hlavy atak je možné ji samostatně použít jako příslušenství i na obráběcích strojích s malou výškou osy vřetena nad ložem.

Pro správnou funkci je výhodné, že upínací drážkou čtvercového průřezu s nejméně jedním upínacím kruhovým otvorem je klínové vybrání držáku obráběcího nástroje, že držák obráběcího nástroje je tvořen nejméně jedním nožovým segmentem rovným a/nebo nejméně jedním nožovým segmentem šikmým, že nosná konstrukce je opatřena kotevními šrouby.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí výkresu, na kterém je na obr. 1 znázorněna sestava otočné vícenástrojová hlavy s CNC řízením v čelním a na obr. 2 v bočním pohledu. Příklady provedení

Otočná vícenástrojová hlava s CNC řízením, podle obrázku je tvořena tak, že nosná konstrukce i je opatřena servomotorem 2 ovládajícím pomocí převodovky 3 nástrojový věnec 4 opatřený nejméně jednou upínací drážkou 11 obráběcího nástroje nastavitelnou úhlově do libovolné pozice. Upínací drážka 11 je čtvercového průřezu s upínacím kruhovým otvorem 13.. Upínací drážka 11 má klínové vybrání 12 pro vedení držáku obráběcího nástroje 10, který je tvořen

-1 CZ 12801 Ul nejméně jedním rovným nožovým segmentem 5 anebo nejméně jedním šikmým nožovým segmentem 6. Nosná konstrukce 1 je opatřena čtyřmi kotevními šrouby 15..

Nosná konstrukce I jsou sešroubované desky, tvořící nosnou konstrukci zařízení. Servomotor 2 ve spojení s nevyznačeným řídicím systémem zajišťuje pomocí převodovky 3 přesné natáčení a aretaci nástrojového věnce 4 v průběhu obrábění. Bezvůlová převodovka 3 je přesná bezvůlová harmonická převodovka s velkým převodem s integrovaným speciálním křížovým valivým ložiskem na výstupu a se spojovacím prvkem mezi servomotorem 2 a nástrojovým věncem 4, fungující navíc společně se servomotorem 2 jako prvek aretační. Nástrojový věnec 4 je určen pro upínání obráběcích nástrojů 10 čtvercového profilu do upínacích drážek li s klínovým vybráním

12. Průchozí kruhové upínací otvory 13 slouží pro osazení osovými nástroji nebo nástroji kruhového průřezu pro vnitřní obrábění. Nožový segment 5 je upínací element nástrojů se čtvercovým průřezem a osových nástrojů, kdy se krajními šrouby nožového segmentu 5 dotáhne nástroj na rovné dno drážky, středový šroub je určen pouze pro uvolnění segmentu z klínového vybrání 12. Šikmý nožový segment 6 je upínací element nástrojů s kruhovým průřezem pro vnitřní obrábění, kdy šikmá dosedací ploška segmentu zajišťuje správný sklon břitů nástrojů s ohledem na jejich zakotvení v nástrojovém věnci 4. Čelní deska 7 je nosný díl pro přišroubování bezvůlové převodovky 3, hranou přesahující základovou desku 9 a eliminující řezné síly v podélném směru. Boční deska 8 hranou přesahuje základovou desku 9 a eliminuje řezné síly v příčném směru. Základová deska 9 je upínací díl pro přišroubování zařízení ke křížovému stolu nebo obráběcímu stroji. Držák obráběcího nástroje 10 je dvojího provedení, rovný nebo šikmý. Upínací drážka 11 je čtvercového průřezu pro zakládání nástrojů čtvercového průřezu. Klínové vybrání 12 je klínová část boku upínací drážky 11 o níž se při upínání nástrojů opírají rovný nožový segment 5 nebo šikmý segment 6. Upínací kruhový otvor 13 slouží pro zakládání osových nástrojů a nástrojů kruhového průřezu, a umístěný je v upínací drážce Π..

Kryt 14 zamezuje vnikání třísek do vnitřních prostor zařízení. Kotevní šrouby 15 zajišťují pevné spojení zařízení s křížovým stolem nebo obráběcím strojem. Spojovací kabel 16 zajišťuje spojení mezi servomotorem 2 a nevyznačenou řídicí jednotkou.

Otočná vícenástrojová hlava s CNC řízením je konstruovaná pro křížové stoly nebo pro samostatnou instalaci na obráběcích strojích, vždy ve spojení s odpovídajícím řídicím systémem. Pro konkrétní instalaci na křížové stoly nebo obráběcí stroje se využívají kotevní šrouby 15. Řezné síly v podélné i příčné ose při obrábění eliminují hrany čelní desky 7 a boční desky 8 nosné konstrukce I, které se opřou o boky upínací desky stolu nebo obráběcího stroje. Řešená je pro nástroje s nožovými držáky čtvercového nebo kruhového průřezu a osové nástroje. Nástroje se zakládají z čelní strany do upínacích drážek 11 nebo průchozích kruhových upínacích otvorů 13 nástrojového věnce 4. Pro upnutí nástrojů čtvercových a osových slouží rovné nástrojové segmenty 5 a pro nástroje kruhové slouží šikmé nástrojové segmenty 6. Krajními šrouby se v obou případech dotahují nástrojové segmenty 5, 6 posunem po klínové části drážky, působící na nástroje svojí rovnou nebo šikmou dosedací plochou. Tím je zaručeno dokonalé upnutí nástrojů. Středové šrouby nástrojových segmentů 5, 6 slouží vždy pouze k uvolnění segmentu 5,

6 z drážky a následně i k uvolnění nástroje. Konstrukční řešení nástrojového věnce 4 s nástroji umístěnými pod osou otáčení hlavy dovoluje využití zařízení i na obráběcích strojích s malou výškou vřetena nad ložem.

Servomotor 2 zajišťuje přesné natáčení hlavy aje řízen přímo řídicím systémem. Polohu nastavení nástroje aretuje ve spojení s převodovkou 3 bez dalších aretačních nebo dorazových prvků. Z toho vyplývá, že nástroj lze polohovat podle způsobu obrábění pod nebo nad osu obrobku, případně lze zajistit natáčení nástroje v době, kdy je v záběru nebo když přejíždí rychloposuvem. Každou nastavenou pozici nástrojů lze korigovat úhlově s přesností 1/1000 stupně.

-2CZ 12801 Ul

Průmyslová využitelnost

Otočná vícenástrojová hlava s CNC řízením je průmyslově využitelná k modernizaci stávajících obráběcích strojů, které její instalací získají vyšší užitné vlastnosti. Dále je průmyslově využitelná jako přídavné zařízení obráběcích strojů, kdy může zastupovat úlohu dvousouřad5 nicového nosiče nástrojů nebo obrobků.

Claims (4)

1. Otočná vícenástrojová hlava sCNC řízením, vyznačující se tím, že nosná konstrukce (1) je opatřena servomotorem (2), ovládajícím pomocí bezvůlové převodovky (3) s integrovaným křížovým ložiskem na výstupu nástrojový věnec (4), opatřený nejméně jednou ío upínací drážkou (11) úhlově nastavitelného držáku obráběcího nástroje (10).

2. Otočná vícenástrojová hlava s CNC řízením, podle nároku 1, vyznačující se tím, že upínací drážkou (11) čtvercového průřezu s nejméně jedním upínacím kruhovým otvorem (13) je klínové vybrání (12) držáku obráběcího nástroje (10).

3. Otočná vícenástrojová hlava s CNC řízením, podle nároku 1, vyznačující se 15 ί í m, že držák obráběcího nástroje (10) je tvořen nejméně jedním rovným nožovým segmentem (5) a/nebo nejméně jedním šikmým nožovým segmentem (6).

4. Otočná vícenástrojová hlava s CNC řízením, podle nároku 1, vyznačující se t í m , že nosná konstrukce (1) je opatřena kotevními šrouby (15).