RU1784411C - Устройство дл координатной обработки отверстий осевым инструментом - Google Patents

Abstract

Использование4 станкостроение, в частности устройства к станкам с ЧПУ дл  обработки отверстий по кондукторным втулкам. Сущность изобретени : магазин кондукторных втулок имеет возможность дополнительного поступательного перемещени  параллельно реи инструмента и базировани  по установочным пальцам, которые закреплены на станине станка. Дл  установки необходимой кондукторной втулки соосно инструменту, привод epaluaef коль цо относительно частей неподвижного диска по кольцевым направл ющим После установки кольца в требуемом положении конический стержень входит йо взаимодействие с коническими отверсти ми выполненными на кольце и фиксирует его 2 з п ф-лы, 8 ил

Description

Изобретение относитс  к станкостроению , в частности к металлорежущим станкам типа многоцелевых (многооперационных) с автоматической сменой инструмента, и может быть использовано дл  комплексной обработки корпусных деталей плит кронштейнов и других деталей, имеющих точные координированные отверсти  Известен многооперационный станок с ЧПУ, содержащий шпиндельную бабку с горизонтальным расположением шпиндел , стбл подвижный инструментальный магазин, каретку и стойку.

Известен многоцелевой станок дл  обработки внутренних поверхностей Данный станок прин т за прототип станок оснащен магазином ЧПУ, несущем шпиндели дл  обработки внутренних поверхностей (борш- танги и т.п.) и приспособление дл  монтажа и демонтажа шпинделей с инструментами

К недостаткам указанного станка можно отнести сложность конструкции, недостаточную жесткость мерных инструментов и как следствие его упругие отжати  при обработке и снижение точности, уменьшение производительности и з-за необходимости измерени  обрабатываемых поверхностей

Целью изобретени   вл етс  устранение указанных недостатков, а именно повы- шение точности обработки путем направлени  осевых мерных режущих инструментов по кондукторным втулкам.

Это достигаетс  тем, что в многоцелевой станок, содержащий механизм автоматической смены инструментов с дисковым магазином режущих инструментов и шпиндельную головку. Введен магазин кондукторных втулок, выполненный в виде внутреннего и наружного составного дисков , при этом внутренний диск установлен между кольцевыми част ми наружного диссл С

vj :оо

Јь 4

ка и соединен с ними посредством центрирующих шариковых направл ющих, причем , наружный диск закреплен на штоках двух силовых цилиндров и имеет возможность движени  с последующей фиксацией в рабочем положении на два пальца и кача- тельного движени  посредством двух сило- еегх Югйлммдров относительно осей, закрепленных на станине станка, при этом во внутренней дирке с торца выполнены коо динирова нныё отверсти  под установ- fcy в них1 KOHflylfSjaHbdji втулок, а на кольцевом выступе его наружной цилиндрической поверхности нарезаны зубь , взаимодействующие с зубчатым колесом, установленным на приводе позиционного поворота внутреннего диска вокруг своей оси, а на внутренней цилиндрической поверхности внутреннего диска напротив каждого координированного отверсти  с кондукторной втулкой выполнены точные радиальные конические отверсти , взаимодействующие в рабочем положении со стержнем фиксирующего устройства, закрепленного на кольцевой части наружного диска.

На фиг. 1 показан общий вид станка спереди (главный вид), на фиг. 2 - то же, общий вид сбоку, на фиг 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 6 - сечение Д-Д на фиг. 5; на фиг. 7 - разрез Д-Д на фиг. 1; на фиг 8 - разрез Е-Е на фиг. 2

Многоцелевой станок состоит из станины 1 (фиг, 1), в верхней части которой размещаетс  инструментальный магазин 2 кольцевого типа. В гнезда инструментального магазина до обработки устанавливаютс  режущие инструменты. Число устанавливаемых инструментов определ етс  технологическим процессом обработки заданной детали и ограничиваетс  емкостью инструментального магазина. На фиг. 2 показан один режущий инструмент 3, установленный до обработки в инструментальный магазин. При обработке режущие инструменты из инструментального магазина перемещаютс  в шпиндель горизонтальной шпиндельной головки 4 (фиг. 2) механизмом автоматической смены инструментов в виде кантовател .

Механизм автоматической сменьг инструментов на фиг, не выделен. Позици  5 на фиг. 2 по сн ет режущий инструмент, установленный в шпиндельную головку.

Станок имеет также стол б (фиг. 2), на котором закрепл ютс  обрабатываемые детали . Стол имеет возможность перемещатьс  по Программе по координатам X и Y Перемещение режущего инструмента по

оси (координата Z) производитс  выдвижением шпиндельной головки 4.

На штоках 7 (фиг. 2, 4) двух силовых цилиндров 8 закреплен магазин кондукторных втулок 9 (фиг. 1,1). Магазин кондукторных втулок выполнен в виде внутреннего 10 (фиг. 4) и наружного составного дисков, при этом внутренний диск расположен между кольцевыми част ми 11 и 12 наружного ди0 ска. В кольцевых част х наружного диска и на внутреннем диске выполнены кольцевые конические канавки 13, с которыми контактируют шарики 14. Таким образом, внутренний диск магазина кондукторных втулок

5 установлен между кольцевыми част ми наружного диска и соединен с ними посредством центрирующих шариковых направл ющих. Дл  обеспечени  условий сборки и устранени  зазора в шариковых направл ющих коль0 цевые части 11 и 12 наружного диска выполненными составными и скреплены винтами (на фиг. 4 показаны их оси 15).

Магазин кондукторных втулок закреплен на штоках 7 двух силовых цилиндров 8

5 через кольцевую часть 11 наружного диска. С помощью этих силовых цилиндров магазин кондукторных втулок имеет возможность поступательного перемещени  из положени  I (фиг. 2) в положение II и наобо0 рот Положение магазина кондукторных втулок нерабочее, а положение II - рабочее На фиг. 2 положение И магазина показано пунктиром. В рабочем положении магазин фиксируетс  на два пальца 16 (фиг 7),

5 закрепленных жестко на станине станка.

Магазин кондукторных втулок может быть вообще выведен из зоны обработки. Положение магазина кондукторных втулок полностью выведенное из зоны обработки

0 на фиг. 2 - это положение 111. Это положение магазин кондукторных втулок занимает за счет качательного движени  посредством двух силовых цилиндров Т7 относительно осей 18, закрепленных на станине 1 станка

5 Шток силового цилиндра Т7 шарнирно соединен с корпусом силового цилиндра 8. а корпус цилиндра 17 закреплен неподвижно на станине станка.

На внутреннем диске 10 магазина кон0 дукторных втулок с торца по окружности выполнены координированные отверсти  19 под установку в них кондукторных втулок 20. Кондукторные втулки предназначены дл  направлени  режущих инструментов

5 при обработке. Наружные диаметры кондукторных «тулок одинаковы, а их внутренние диаметры завис т от диаметра направл емого режущего инструмента. На внутренней цилиндрической поверхности внутреннего диска напротив каждого координированного отверсти  с кондукторной втулкой выполнены точные радиальные конические отверсти  21. С помощью этих отверстий внутренний диск после позиционного поворота фиксируетс  стерж- нем 22 (фиг. 5, 6) фиксирующего устройства. Фиксирующее устройство состоит из корпуса 23 (фиг. 5), закрепленного на внутренней кольцевой части наружного диска 12, стержн  22, подпружиненного пружиной 24 и электромагнита 25, закрытого крышкой 26. Фиксирующее устройство служит дл  фиксации внутреннего диска магазина кондукторных втулок в нужном угловом положении и предохран ет его от поворота при обра- ботке.

При расфиксации внутреннего диска (стержень 22 выведен из контакта с коническим отверстием 21), этот диск имеет возможность поворота еокруг своей оси дл  поиска необходимой согласно технологического процесса кондукторной втулки дл  на- правлени  заданного режущего инструмента. Дл  обеспечени  указанного поворота на кольцевом выступе внутренне- го диска, на его наружной цилиндрической поверхности нарезаны зубь  27 взаимодействующие t зубчатым колесом 28 Зубчатое колесо 28 установлено на приводе 29 позиционного поворота внутреннего диска мага- зина кондукторных втулок В качестве привода позиционного поворота можно ис- пользо&ать шаговый электродвигатель, закрепленный с помощью кронштейна 30 на выступе 31 наружного диска

Дл  подвода рабочего тела к силовым цилиндрам 8 и 17 служат шланги 32 и 33 (фиг, 2), а дл  фиксации магазина кондукторных втулок в положени х I и II служат кронштейны 34.

Многоцелевой станок работает следующим образом.

Перед обработкой на столе 6 (фиг 2) станка базируют и закрепл ют обрабатываемую деталь. В гнезда инструментального магазина 2 (фиг, 1, 2) станка устанавливают набор режущих инструментов 3 (фиг 2) определ емых технологическим процессом обработки. В качестве режущих инструментов можно использовать концевые и торце- вые фрезы, сверла, зенкеры, развертки, расточные оправки

В магазин 9 кондукторных втулок, в его внутренний диск 10 в закодированные координированные отверсти  19 устанав- ливают кондукторные втулки 20 Внутренние диаметры кондукторных втулок определ ютс  примен емыми режущими инструментами, т к кондукторные втулки Служат дл  направлени  режущих инструментов Например установим (фиг в м - газин кондукторные втулки 20 (А), предназначенные дл  направлени  спирального сверла ф 13,5 ММ, 20 (Б) - дл  направлени  зенкераф 13,9 и 20 (В) - дл  развертки ф 14Н7. Таким образом, в магазин кондукторных втулок устанавливаютс  до обработки втулки, которые в процессе обработки направл ют режущий инструмент, резко повыша  его жесткость и как следствие, точность обработки

Пусть в закрепленной на столе станка детале необходимо выполнить обработку плоскости, контурную обработку и обработку отверстий ф 14Н7 с точностью расположени  осей относительно базовой плоскости до 0,01 мм и шероховатостью Ra 1,25 мкм Дл  выполнени  заданных операций в инструментальный магазин станка можно установить торцевую фрезу, конце- вуюфрезу, спиральноесверло зенкери развертку В магазин кондукторных втулок установим кондукторные втулки 20(А) (фиг 6), 20(В), 20(5} дл  направлени  осевых режущих инструментов

По команде от системы ЧПУ подаетс  сигнал на подачу рабочего тела (например масла) по шлангам 32 (фиг 2) в силовые цилиндры 17 дл  подъема магазина 9 кондукторных втулок. За счет выдвижени  штоков этих цилиндров и шарнирного их Закреплени  с корпусом Силовых Цилиндров 8, силовые цилиндры 8 поворачиваютс  относительно осей 18, а вместе с ними магазин кондукторных втулок из положени  I зайимает положение III (фиг. 2).

Положение II магазина не преп тствует отработке детали фрезами

Далее по команде от системы ЧПУ начинает работать инструментальный магазин и осуществл етс  поиск необходимого по технологическому процессу режущего инструмента , например торцевой фрезы Затем фрезы механизмом автоматической системы инструментов устанавливаетс  в шпиндель шпиндельной головки 4, где автоматически закрепл етс 

По программе от системы с ЧПУ осуществл етс  обработка плоскостей детали торцевой фрезой. По окончании обработки торцева  фреза механизмом автоматической системы инструментов переноситс  из шпиндел  обратно в инструментальный магазин

Перед обработкой отверстий от системы ЧПУ подаетс  сигнал на включение силовых цилиндров 17, с помощью которых магазин 9 кондукторных втулок из положени  III занимает положение I (фиг 2) В положении 1

штоки 7 силовых цилиндров 8 фиксируютс  на кронштейны 34. Затем механизмом автоматической смены инструментов в шпиндель устанавливаетс  спиральное сверло 5 (фиг, 2). По команде от системы ЧПУ внутренний диск 10 (фиг. 5) магазина кондукторных втулок расфиксируетс . Расфиксаци  осуществл етс  путем подачи тока в электромагнит 25 и вывода стержн  22 из контак- та с коническим отверстием 21. Затем автоматически включаетс  привод 29 позиционного поворота (фиг. 3) и за счет взаимо- действи  зубчатых колес 27 и 28, внутренний диск 10 с кондукторными втулками начинает поворачиватьс  и искать кондукторную втулку 20(А), необходимую Дл  дальнейшего направлени  сверла. Поворот осуществл етс  с помощью шариковых направл ющих .

После нахождени  необходимой кондукторной втулки 20(А), внутренний диск магазина останавливаетс , срабатывает электромагнит 25, фиксирующего устройства стержень 22 входит в коническое отбер- стие 21 и внутренний диск фиксируетс . Далее подаетс  команда на включение силовых цилиндров 8 и магазин 9 (фиг, 2) кондукторных втулок поступательно перемещаетс  из положени  I в рабочее положение II. При этом в положении I магазин фиксируетс  на два пальца 16 (фиг, 7), закрепленных на станине станка. Затем по программе станок выводит деталь по координатам X и Y в заданную точку позициони- ровани  дл  обработки отверсти ; включаетс  рабоча  подача (Z) и осуществл етс  обработка отверсти  в детали 35 (фиг. 5) сверлом 5 п ри направлении его по кондукторной втулке 20(А). После обработки одного отверсти , станок выводит деталь по координатам X и Y в другие заданные точки позиционированил дл  обработки остальных отверстий.

После обработки всех отверстий спиральным сверлом, магазин кондукторных втулок отводитс  в положение I, затем осуществл етс 1 замена сверла в шпинделе на зенкер, внутренний диск магазина кондукторных втулок расфиксируетс  и путем его позиционного поворота находитс  кондукторна  втулка 20(Б) дл  направлени  зенкера . Далее магазин кондукторных втулок занимает рабочее положение II и производитс  получистова  обработка отверсти  при направлении зенкера по кондукторной втулке 20(Б).

Дл  чистовой обработки отверстий разверткой процесс наладки станка аналогичен . Развертка при обработке направл етс  кондукторной втулкой 20(В).

Применение на многоцелевом станке кондукторных втулок дл  направлени  режущих инструментов резко повышает их радикальную жесткость и как следствие точность обработки.

Claims (3)

1.Устройство дл  координатной обработки отверстий осевым инструментом, содержащее установленный на станине станка с возможностью поворота магазин кондукторных втулок, включающий неподвижную и подвижную части, кондукторные втулки, установленные в гнездах подвижной части, механизм фиксации, приводы перемещени  магазина и его подвижной части, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, оно снабжено двум  установочными пальцами, закрепленными

на станине с возможностью взаимодействи  с отверсти ми, выполненными в неподвижной части магазина, а магазин установлен с возможностью дополнительного поступательного перемещени  параллельно оси инструмента, при этом его подвижна  часть выполнена в виде диска, а подвижна  - в виде кольца, установленного в диске и сопр женного с последним посредством тел качени , размещенных в

кольцевых направл ющих, выполненных на сопр гаемых боковых поверхност х диска и кольца, причем на внутренней боковой поверхности кольца напротив каждого гнезда дл  кондукторной втулки выполнены радиальные конические отверсти , а механизм фиксации выполнен в виде конического стержн , установленного на диске с возможностью осевого перемещени  и поочередного взаимодействи  с радиальными

коническими отверсти ми.

2.Устройство поп. Ч.отличающее- с   тем, что привод перемещени  магазина выполнен в виде силовых цилиндров, два из которых закреплены на станине по обе стороны станка, а их штоки шарнирно закреплены на корпусах соответствующих лц других силовых цилиндров, при этом корпуса последних св заны со станиной шарнирно , а их штоки закреплены на неподвижной

части магазина.

3.Устройство поп. 1,отличающее с   тем, что привод перемещени  подвижной части магазина выполнен в виде электродвигател , закрепленного на неподвижной

части магазина, и зубчатого колеса, установленного на валу электродвигател  с возмож- ностью взаимодействи  с зубчатым кольцевым выступом, выполненным на подвижной части магазина.

Физ1

ЧГ

чЈ

N

N4

/

о

NJ

§ t

30

/ / . 28 31

К М

a ff ti fiat fi/sl фиг 4

ШШ/////////Ж

Ю П

Фиг.З б-б

T-f

т

}

ftii

Ъ

tt 13

n

10 35

Vго V 4

поверну/по

r-r

WtA) 27

L

20(B)

Фиг. б

/7