ITMI20091688A1

ITMI20091688A1 - AUTOMATIC TURNING MACHINE FOR PROCESSING SHORT PIECES AND LONG PIECES

Info

Publication number: ITMI20091688A1
Application number: IT001688A
Authority: IT
Inventors: Franco Rigolone
Original assignee: Gildemeister Spa
Priority date: 2009-10-02
Filing date: 2009-10-02
Publication date: 2011-04-03

Description

Descrizione Description

Macchina tornitrice automatica per la lavorazione di pezzi corti e di pezzi lunghi Automatic turning machine for the processing of short and long pieces

La presente invenzione si riferisce ad una macchina tornitrice automatica monomandrino che consente la lavorazione di pezzi corti nonché pezzi lunghi. The present invention refers to an automatic single-spindle turning machine which allows the machining of short pieces as well as long pieces.

Per pezzi corti realizzati in una tornitrice da barra bisogna intendere pezzi il cui rapporto lunghezza rispetto al diametro l/d è minore di 3 mentre per pezzi lunghi il rapporto l/d è molto maggiore di 3. For short pieces made in a bar turning machine we mean pieces whose length ratio with respect to the diameter l / d is less than 3 while for long pieces the l / d ratio is much greater than 3.

Quindi, è noto che l'utilizzatore della macchina tornitrice automatica dovrà indicare al produttore se desidera lavorare pezzi corti oppure pezzi lunghi e di conseguenza, la macchina fornita sarà strutturata in modo tale da realizzare per l'intera vita della macchina pezzi corti oppure, con una seconda macchina, pezzi lunghi. Therefore, it is known that the user of the automatic turning machine will have to indicate to the manufacturer whether he wishes to work short pieces or long pieces and consequently, the machine supplied will be structured in such a way as to produce short pieces for the entire life of the machine or, with a second machine, long pieces.

Quindi è noto che il proprietario di una macchina tornitrice disegnata per la realizzazione di pezzi corti non potrà realizzare su questa macchina anche pezzi lunghi e viceversa e quindi l'utilizzatore che desidera realizzare pezzi corti e pezzi lunghi dovrà disporre di due macchine tornitrici automatiche. Therefore it is known that the owner of a turning machine designed for the production of short pieces will not be able to produce long pieces on this machine and vice versa and therefore the user who wishes to make short pieces and long pieces will have to have two automatic turning machines.

In passato, si è anche tentato di attrezzare una macchina tornitrice destinata alla lavorazione di pezzi corti di un gruppo a contropunta, allo scopo di poter realizzare anche pezzi lunghi. Ovviamente la previsione di una contropunta complica la messa a punto della macchina tornitrice ed inoltre è in contrasto con il desiderio di realizzare una macchina tornitrice automatica. In the past, attempts have also been made to equip a turning machine intended for the processing of short pieces of a tailstock unit, in order to be able to produce long pieces as well. Obviously, the provision of a tailstock complicates the setting up of the turning machine and is also in contrast with the desire to create an automatic turning machine.

Sono diventate note macchine tornitrici automatiche nelle quali la testa munita di una pinza di bloccaggio viene attraversata dalla barra e questa testa è in grado di eseguire un movimento controllato lungo l'asse Z della barra da lavorare, mentre l'utensile di tornitura esegue un movimento controllato nel senso indicato dall'asse X. Ovviamente questa macchina consente una lavorazione della barra solo ed esclusivamente in prossimità della pinza di bloccaggio. Automatic turning machines have become known in which the head equipped with a locking pliers is crossed by the bar and this head is able to perform a controlled movement along the Z axis of the bar to be machined, while the turning tool performs a movement controlled in the direction indicated by the X axis. Obviously, this machine allows the bar to be processed only and exclusively in the vicinity of the clamping pliers.

Una lavorazione della barra, sporgente in modo notevole dalla pinza di rotazione, tenendo conto della velocità elevata con la quale la barra viene messa in rotazione, potrà portare a errori di lavorazione non tollerabili, a causa di una sporgenza eccessiva della barra rispetto alla pinza di bloccaggio. Machining of the bar, protruding considerably from the rotation collet, taking into account the high speed with which the bar is set in rotation, may lead to intolerable machining errors, due to an excessive protrusion of the bar with respect to the collet. locking.

È pertanto scopo del ritrovato di proporre una macchina tornitrice automatica, destinata alla lavorazione di pezzi corti e permettendo all'utilizzatore stesso di riconfigurare questa macchina tornitrice automatica senza l’intervento di manutentori esterni con mezzi estremamente semplici ma affidabili, per consentire alla macchina tornitrice automatica destinata originariamente solo ed esclusivamente alla lavorazione di pezzi corti, anche una lavorazione di pezzi lunghi, senza riscontrare oscillazioni indesiderate della barra sporgente, potendo realizzare lavorazioni di tornitura con massima precisione su barre sporgenti per una entità notevole dalla pinza di bloccaggio, rispettivamente dalla testa della macchina. Therefore, the purpose of the invention is to propose an automatic turning machine, intended for the processing of short pieces and allowing the user to reconfigure this automatic turning machine without the intervention of external maintenance personnel with extremely simple but reliable means, to allow the automatic turning machine originally intended solely and exclusively for the processing of short pieces, also for the processing of long pieces, without encountering unwanted oscillations of the protruding bar, being able to perform turning operations with maximum precision on bars protruding to a considerable extent from the clamping clamp, respectively from the head of the machine.

Tale scopo viene raggiunto con una macchina tornitrice automatica per la lavorazione di pezzi corti e di pezzi lunghi, comprendente una testa 1 traslabile in senso longitudinale Z con una pinza 2 per la messa in rotazione di una barra 3 da sottoporre a lavorazione di tornitura con l'ausilio di un utensile 4, che sulla struttura 9 della macchina di tornitura è montabile a distanza dalla pinza 2 un supporto 8 che accoglie una pinza 6 collegato operativamente con una ruota d'azionamento 13 messa in rotazione da un motore d'azionamento 10 ed una cinghia di azionamento 12. This purpose is achieved with an automatic turning machine for the processing of short pieces and long pieces, comprising a head 1 that can be moved longitudinally Z with a gripper 2 for turning a bar 3 to be subjected to turning with the the aid of a tool 4, which on the structure 9 of the turning machine can be mounted remotely from the collet 2 a support 8 which accommodates a collet 6 operatively connected to a drive wheel 13 rotated by a drive motor 10 and a drive belt 12.

Ulteriori caratteristiche sono rilevabili dalla seguente descrizione, dalle sottorivendicazioni e dai disegni allegati. L'oggetto concepito secondo la presente invenzione sarà ora descritto più dettagliatamente tramite una forma di esecuzione data solo a titolo di esempio ed illustrato nei disegni allegati nei quali: Further characteristics can be seen from the following description, from the subordinate claims and from the attached drawings. The object conceived according to the present invention will now be described in more detail by means of an embodiment given only by way of example and illustrated in the attached drawings in which:

la figura 1 mostra schematicamente la testa nonché la pinza di bloccaggio di una tradizionale macchina di tornitura, Figure 1 schematically shows the head as well as the locking collet of a traditional turning machine,

la figura 2 mostra schematicamente la fase di tornitura di pezzi lunghi e Figure 2 schematically shows the step of turning long pieces e

la figura 3 mostra schematicamente la testa e la pinza di una macchina di tornitura con testa traslabile in senso assiale della barra e con un dispositivo che supporta l'estremità di una barra sporgente per una entità notevole dalla testa della macchina. Figure 3 schematically shows the head and the collet of a turning machine with a head which can be moved in the axial direction of the bar and with a device which supports the end of a bar projecting a considerable amount from the machine head.

Dalla figura 1 si può rilevare una testa 1 nonché una pinza 2 di una nota macchina di tornitura automatica. Figure 1 shows a head 1 as well as a collet 2 of a known automatic turning machine.

Sia la testa 1 come anche la pinza di bloccaggio 2 sono attraversati da una barra 3, la quale alla sua estremità viene sottoposta a delle lavorazioni per asportazioni di trucioli, con l'ausilio di un utensile 4, traslabile in modo comandato nel senso come indicato dalla freccia X. Both the head 1 as well as the locking pliers 2 are crossed by a bar 3, which at its end is subjected to machining for chip removal, with the aid of a tool 4, which can be translated in a controlled manner in the direction as indicated by arrow X.

Come si nota dalla figura 1 , la barra 3 può essere lavorata ad asportazione di trucioli in corrispondenza di un tratto anteriore della barra, sporgente per una entità molto ridotta dalla pinza 2. As can be seen from Figure 1, the bar 3 can be machined by chip removal in correspondence with a front portion of the bar, protruding to a very small extent from the gripper 2.

La presenza della testa 1 traslabile in senso assiale presenta un vantaggio rispetto alle macchine con movimento assiale dell’utensile 4. Infatti, il tempo di carico barra può risultare mascherato dal tempo di troncatura pezzo, qualora la geometria del pezzo lo permetta. The presence of the axially translatable head 1 has an advantage over machines with axial movement of the tool 4. In fact, the bar loading time may be masked by the piece parting time, if the geometry of the piece allows it.

In figura 2 è illustrata schematicamente la testa 1 di lavorazione della macchina di tornitura con la corrispondente pinza 2 e la barra 3. Figure 2 schematically illustrates the machining head 1 of the turning machine with the corresponding collet 2 and the bar 3.

Si nota che la barra 3 sporge per una entità notevole dalla pinza 2 della testa 1 e di conseguenza, durante la rotazione della barra 3 questa sporgenza della barra potrebbe entrare in vibrazione e quindi le lavorazioni eseguite con l'utensile 4 comporterebbero delle imprecisioni non tollerabili, inoltre i taglienti 5 dell'utensile verrebbero sottoposti ad un logorio eccessivo. It is noted that the bar 3 protrudes to a considerable extent from the gripper 2 of the head 1 and consequently, during the rotation of the bar 3 this protrusion of the bar could vibrate and therefore the machining carried out with the tool 4 would involve intolerable inaccuracies. furthermore, the cutting edges 5 of the tool would be subjected to excessive wear.

Per ovviare a questi inconvenienti, è stato proposto in passato di utilizzare per la lavorazione di pezzi corti una testa 1 nonché una pinza 2 che afferrano la barra 3 in immediata vicinanza della zona di lavorazione con l'ausilio dell'utensile 4. Invece per la lavorazione di pezzi molto lunghi è divenuta nota una macchina, attrezzata di una testa 1 con relativa pinza 2 e, per poter lavorare con massima precisione anche barre 3 sporgenti di una notevole entità, è stata concepita una macchina di tornitura attrezzata di una pinza 6 supplementare come illustrata in figura 2, dove la pinza 6 supplementare è posizionata in prossimità dell'utensile 4, 5, come illustrato in figura 2. To obviate these drawbacks, it has been proposed in the past to use for the machining of short pieces a head 1 as well as a gripper 2 which grip the bar 3 in the immediate vicinity of the machining area with the aid of the tool 4. Instead for the machining of very long pieces a machine has become known, equipped with a head 1 with relative collet 2 and, in order to work with maximum precision even bars 3 protruding of a considerable extent, a turning machine has been conceived equipped with an additional collet 6 as illustrated in figure 2, where the supplementary collet 6 is positioned in proximity to the tool 4, 5, as illustrated in figure 2.

In caso di pezzi corti i costi di approvvigionamento del materiale sono inferiori e anche lo sfrido risulta minore. In the case of short pieces, the material procurement costs are lower and the waste is also lower.

In pratica, questa impostazione richiede la disponibilità di due macchine di tornitura automatica, vale a dire una macchina di tornitura per la lavorazione di pezzi corti come schematizzato in figura 1, nonché una macchina di tornitura per la lavorazione di pezzi lunghi, come illustrato schematicamente in figura 2. In practice, this setting requires the availability of two automatic turning machines, namely a turning machine for the processing of short pieces as schematized in figure 1, as well as a turning machine for the processing of long pieces, as schematically illustrated in Figure 2.

Ovviamente, la necessità di disporre di due macchine di tornitura speciali richiede notevoli investimenti da parte dell'utilizzatore e notevoli costi per l'installazione di due macchine nonché costi supplementari per la manutenzione e l'assistenza tecnica indispensabile per queste macchine. Obviously, the need to have two special turning machines requires considerable investments on the part of the user and considerable costs for the installation of two machines as well as additional costs for maintenance and technical assistance which are essential for these machines.

È pertanto scopo della presente invenzione di proporre una sola macchina di tornitura automatica con la quale sia possibile lavorare sia pezzi corti come pure pezzi lunghi. It is therefore an object of the present invention to propose a single automatic turning machine with which it is possible to work both short pieces as well as long pieces.

Questo scopo viene raggiunto con una macchina tornitrice automatica per la lavorazione di pezzi corti e di pezzi lunghi, comprendente una testa con una pinza per la messa in rotazione di una barra da sottoporre a lavorazione di tornitura con l'ausilio di un utensile, che sulla struttura della macchina di tornitura è montabile a distanza dalla pinza un supporto che accoglie una pinza 6 collegata operativamente con una ruota d'azionamento 13 messa in rotazione da un motore d'azionamento 10 ed una cinghia di azionamento 12. This purpose is achieved with an automatic turning machine for the processing of short pieces and long pieces, comprising a head with a gripper for turning a bar to be subjected to turning with the aid of a tool, which on the structure of the turning machine a support can be mounted remotely from the gripper which accommodates a gripper 6 operatively connected to a drive wheel 13 rotated by a drive motor 10 and a drive belt 12.

La pinza 6 può essere eseguita a cono singolo o a doppio cono; inoltre l’apparecchiatura può essere dotata di un sistema supplementare per il recupero dei giochi barraboccola che permette di raggiungere una precisione di lavorazione superiore. Infatti, tale sistema chiude la pinza sulla barra senza gioco durante le lavorazioni e permette lo scorrimento della barra nella fase di carico barra. The gripper 6 can be made with a single cone or a double cone; moreover, the equipment can be equipped with an additional system for the recovery of the barren-bush games that allows to reach a higher machining precision. In fact, this system closes the gripper on the bar without play during machining and allows the bar to slide during the bar loading phase.

La nuova macchina di tornitura automatica è attrezzata di una testa 1 traslabile in modo comandato lungo l'asse Z, nonché di una pinza 2 per la messa in rotazione (f) della barra 3. The new automatic turning machine is equipped with a head 1 that can be moved in a controlled manner along the Z axis, as well as a gripper 2 for turning bar 3 into rotation (f).

L'utensile di tornitura si può muovere lungo l’asse X. The turning tool can move along the X axis.

Come si può notare dalla figura 3, la barra 3 sporge per una entità notevole dalla pinza 2 e alla sua estremità, distante dalla pinza 2, la barra 3 dovrà essere lavorata con l'ausilio di un utensile di tornitura 4, movibile in modo comandato nel senso della doppia freccia X. Si segnala l’assenza della contropunta. As can be seen from figure 3, the bar 3 protrudes to a considerable extent from the collet 2 and at its end, distant from the collet 2, the bar 3 must be machined with the aid of a turning tool 4, which can be moved in a controlled manner. in the direction of the double arrow X. The absence of the tailstock is noted.

L'estremità libera della barra 3, distante per una entità notevole dalla pinza 2 viene supportata da una ulteriore pinza di bloccaggio 6 supplementare, dotata di cuscinetti 7 che sono alloggiati in una struttura di supporto 8 che viene montata sulla struttura 9 della macchina di tornitura, utilizzando le viti 14. The free end of the bar 3, far away for a considerable extent from the collet 2, is supported by a further supplementary locking collet 6, equipped with bearings 7 which are housed in a support structure 8 which is mounted on the structure 9 of the turning machine. , using the screws 14.

Nella parte superiore, la struttura di supporto 8 accoglie con adeguati mezzi di sostegno un motore d'azionamento 10, il quale con l'ausilio di una ruota 11 ed una cinghia di azionamento 12 mette in rotazione una ruota d'azionamento 13, collegata operativamente con la pinza 6 supplementare per la messa in rotazione della barra 3. In the upper part, the support structure 8 receives with suitable support means a drive motor 10, which with the aid of a wheel 11 and a drive belt 12 rotates a drive wheel 13, operatively connected with the additional gripper 6 for turning the bar 3.

Come si può rilevare dalla figura 3, il motore di azionamento 10 che è eseguito come motore comandabile, è collegato operativamente con l'unità di controllo CNC della macchina di tornitura, permettendo così di tener sotto controllo il movimento rotatorio (f) della barra 3 in lavorazione. As can be seen from Figure 3, the drive motor 10, which is executed as a controllable motor, is operationally connected to the CNC control unit of the turning machine, thus allowing the rotary movement (f) of the bar 3 to be kept under control. under processing.

Ovviamente, anche la testa 1 e la relativa pinza 2 sono collegati con un motore 20 per la messa in rotazione (f) della barra 3. Tale motore è collegato in modo usuale con l'unità di controllo CNC della macchina utensile come nel caso di lavorazione di pezzi corti, come illustrato in figura 1. Obviously, also the head 1 and the relative gripper 2 are connected to a motor 20 for the rotation (f) of the bar 3. This motor is connected in the usual way with the CNC control unit of the machine tool as in the case of machining of short pieces, as shown in figure 1.

11 motore 10 e il motore 20 sono sincronizzati in velocità e fase per garantire il corretto sostegno anche nel caso di barre profilate. The motor 10 and the motor 20 are synchronized in speed and phase to ensure correct support even in the case of profiled bars.

Dalla figura 3 si può anche rilevare che una tradizionale macchina per la lavorazione di pezzi corti potrà essere facilmente attrezzata dall'utilizzatore stesso della macchina con il gruppo supplementare 6, 10, 11, 12, 13, 15, l’apparecchiatura supplementare può essere fissata con l'ausilio di apposite viti 16 sul supporto 8 della macchina di tornitura e la distanza del dispositivo supplementare dalla pinza 2 della testa principale 1 potrà essere scelta liberamente, in funzione della lunghezza della barra 3 sporgente, da tornire con l'ausilio dell'utensile 4. From figure 3 it can also be seen that a traditional machine for processing short pieces can be easily equipped by the user of the machine himself with the additional group 6, 10, 11, 12, 13, 15, the additional equipment can be fixed with the aid of suitable screws 16 on the support 8 of the turning machine and the distance of the additional device from the collet 2 of the main head 1 can be freely chosen, according to the length of the protruding bar 3, to be turned with the aid of the tool 4.

La macchina tradizionale come illustrata in figura 1 sarà vantaggiosamente già fornita di un programma che consente il controllo del motore d'azionamento 10 del gruppo supplementare 6, 10, 11, 12, 13, 15 e in caso di utilizzo di questo gruppo supplementare, sarà sufficiente indicare all'unità di controllo CNC della macchina la presenza di questo gruppo supplementare. The traditional machine as illustrated in figure 1 will advantageously already be equipped with a program that allows the control of the drive motor 10 of the additional group 6, 10, 11, 12, 13, 15 and in case of use of this additional group, it will be it is sufficient to indicate to the CNC control unit of the machine the presence of this additional group.

L’utilizzatore può riconfigurare la macchina secondo le sue esigenze per lavorare pezzi corti o pezzi lunghi, avvalendosi di mezzi estremamente semplici ma affidabili, senza l’intervento di manutentori esterni. The user can reconfigure the machine according to his needs to work short pieces or long pieces, using extremely simple but reliable means, without the intervention of external maintenance personnel.

La riconfigurazione da macchina per pezzi corti ad una macchina per la lavorazione di pezzi lunghi consiste in un arretramento della testa 1 con la relativa pinza 2, un successivo montaggio del gruppo supplementare 6, 10, 11 , 12, 13, 15 e una semplice impostazione dell’unità di controllo CNC. The reconfiguration from a machine for short pieces to a machine for processing long pieces consists of a retraction of the head 1 with the relative collet 2, a subsequent assembly of the additional group 6, 10, 11, 12, 13, 15 and a simple setting the CNC control unit.

È possibile passare da una configurazione all’altra ogni volta che sia ritenuta necessaria dall’ utilizzatore. It is possible to switch from one configuration to another whenever it is deemed necessary by the user.

La presenza della testa 1 traslabile in senso assiale Z può mascherare il tempo di carico barra. The presence of the head 1 which can be moved in the axial direction Z can mask the bar loading time.

In caso di pezzi corti i costi di approvvigionamento del materiale sono inferiori e che anche lo sfrido risulta minore. In the case of short pieces, the material procurement costs are lower and the waste is also lower.

La macchina tornitrice automatica, secondo la presente invenzione presenta mezzi supplementari per il recupero dei giochi barra-boccola. The automatic turning machine, according to the present invention, has additional means for recovering the bar-bushing play.

Claims

Claims 1. Automatic turning machine, for the processing of short pieces and long pieces, comprising a head (1) that can be moved in the longitudinal direction (Z) with a gripper (2) for the rotation of a bar (3) to be subjected to turning machining with the aid of a tool (4), which on the structure (9) of the turning machine can be mounted remotely from the collet (2) a support (8) which accommodates a collet (6) operatively connected to a wheel drive (13) rotated by a drive motor (10) and a drive belt (12).

2. Automatic turning machine, according to claim 1, characterized in that the gripper (6) is made with a single cone or a double cone.

3. Automatic turning machine, according to claims 1 and 2, characterized by the fact that the equipment is equipped with additional means for recovering the bar-bushing play.

4. Automatic turning machine, according to claim 1, characterized in that the gripper (2) and the gripper (6) are driven by mutually controllable and synchronized motors (20) and (10), as well as operatively connected to the CNC numerical control of the machine and synchronized in speed and phase.

5. Automatic turning machine, according to claims 1 and 2, characterized in that the additional equipment (6, 10, 11, 12, 13, 15) is fixed with the aid of screws (16) on the support (8) of the turning machine.