RU1834784C - Multiuniversal machine with automatic changing of tool - Google Patents

Multiuniversal machine with automatic changing of tool

Info

Publication number
RU1834784C
RU1834784C SU874307615A SU4307615A RU1834784C RU 1834784 C RU1834784 C RU 1834784C SU 874307615 A SU874307615 A SU 874307615A SU 4307615 A SU4307615 A SU 4307615A RU 1834784 C RU1834784 C RU 1834784C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tool
spindle
program
exit
machine
Prior art date
Application number
SU874307615A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Иванович Култышев
Валерий Александрович Шевченко
Original Assignee
Севастопольский государственный завод им.В.Д.Калмыкова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Севастопольский государственный завод им.В.Д.Калмыкова filed Critical Севастопольский государственный завод им.В.Д.Калмыкова
Priority to SU874307615A priority Critical patent/RU1834784C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1834784C publication Critical patent/RU1834784C/en

Links

Description

. Изобретение относитс  к станкостроению , а именно к металлорежущим станкам с числовым программным управлением (ЧПУ).. FIELD OF THE INVENTION The invention relates to machine tool industry, and in particular to numerically controlled machine tools.

Цель изобретени  - повышение надежности устройства автоматической смены инструмента .The purpose of the invention is to increase the reliability of an automatic tool changer.

Сопоставительный-анализ за вл емого решени  с прототипом показывает, что в аналогах и прототипе инструментальный магазин выполнен непереналаживаемым, неразборным, в предлагаемом решении - сборным, состо щим из блоков, к-аждый из которых в зависимости от конкретных условий может состо ть из одного или нескольких гнезд.A comparative analysis of the claimed solution with the prototype shows that in the analogs and prototype the tool magazine is made of non-repairable, non-separable, in the proposed solution it is prefabricated consisting of blocks, each of which, depending on specific conditions, may consist of one or several nests.

Кроме того, а технических решени х аналогов и прототипа дл  смены фрез с коническим хвостовиком и передачей крут щего момента с помощью шпонок используетс  механизм ориентации шпиндел  и оправок, наход щихс , в гнездах магазина , дл  обеспечени  совпадени  положений шпонок на торце шпиндел  с положением соответствующих пазов на венце оправки. В прототипе дл  осуществлени  этой функции примен етс  специальный электромеханический привод магазина, предназначенный дл  поворота и ориентации одновременно всех оправок, наход щихс  в магазине, и пневмоприводIn addition, the technical solutions of analogs and prototypes for changing mills with a tapered shank and transmitting torque using keys use the orientation mechanism of the spindle and mandrels located in the magazine sockets to ensure that the positions of the keys on the end face of the spindle coincide with the position of the corresponding grooves on the crown of the mandrel. In the prototype, a special electromechanical drive of the magazine is used to carry out this function, designed to rotate and orient all the mandrels in the magazine and the pneumatic drive

0000

ы чs h

л  фиксации шпиндел  с оправкой, наход щейс  в гнезде шпиндел .l fixing the spindle with the mandrel located in the spindle socket.

В предлагаемом техническом решении смена любого инструмента обеспечиваетс-  без использовани  механизма ориентации шпиндел  и оправок. In the proposed technical solution, the change of any tool is provided without using the mechanism of orientation of the spindle and mandrels.

По сравнению с прототипом существен-. ным отличием также  вл етс  установка в каждом гнезде инструментального магазина упрощенного контрольного блока в то же врем  выполн ющего двойную функцию: фиксирование наличи  инструментальной оправки в гнезде магазина и момент зацеп- лени  инструментальной оправки с призма- тическими шпонками шпиндел . В рототипе отсутствует контроль наличи  оправки в шпинделе. Смена инструмента в прототипе осуществл етс  в определенном положении шпиндел  поправок,устанавливаемом механизмами ориентации, причем дл  запуска устройства смены инструмента в шпинделе заранее должна находитьс  инструментальна  оправка. Ручна .установка первого инструмента снижает уровень автоматизации станка с ЧПУ.Compared with the prototype is significant. Another distinguishing feature is the installation of a simplified control unit at each socket of the tool magazine, which at the same time has a dual function: fixing the presence of the tool holder in the magazine socket and the moment the tool holder engages with the spindle parallel keys. In the rototype, there is no control of the presence of the mandrel in the spindle. The tool change in the prototype is carried out in a certain position of the correction spindle, set by the orientation mechanisms, and in order to start the tool changer, the tool holder must be located in the spindle in advance. Manual. Installing the first tool reduces the level of automation of the CNC machine.

В предлагаемом устройстве может быть полностью/автоматизирован процесс сме- ны инструмента и загрузки магазина, например , с помощью робота, поскольку инструментальные оправки могут находитьс  в магазине в произвольном по углу поворота положении,In the proposed device, the process of changing the tool and loading the magazine, for example, using a robot, can be fully / automated, since the tool holders can be in the magazine in an arbitrary position in the rotation angle,

На фиг,1 изображены инструментальный магазин, установленный на столе станка с ЧПУ; на фиг.2 изображено сечение А-А на фиг.1;- на фиг.З -пример, иллюстрирующий автоматическую смену инструмента.On Fig, 1 shows a tool magazine mounted on the table of a CNC machine; figure 2 shows a section aa in figure 1; - in fig.Z-example, illustrating the automatic change of the tool.

На фиг.1 изображено: 1 - стол станка, 2Figure 1 shows: 1 - table of the machine, 2

-обрабатываема  деталь, 3 - магазин, состо щий из двух инструментальных гнезд, 4- processed part, 3 - shop, consisting of two tool sockets, 4

-инструментальные гнезда, XcOcYc - кобр- динатна  система станка (1,2,3,4,5,6,7,8 - номера позиций инструментального магазина ).- tool sockets, XcOcYc - co-ordinate system of the machine (1,2,3,4,5,6,7,8 - item numbers of the tool magazine).

На фиг.2 изображено: 5-пружина. 6 - втулка. 7-гайка, 8-ст жка,9 -пружина, 10Figure 2 shows: 5-spring. 6 - sleeve. 7-nut, 8-spindle, 9-spring, 10

-кожух, 11 - толкатель, 12 - микропереключатель , 13 - кронштейн, 14 - рычаг, 15 - пружина, 16 - выключатель.-shroud, 11 - pusher, 12 - microswitch, 13 - bracket, 14 - lever, 15 - spring, 16 - switch.

На фиг.З изображено: 17 - инструментальна  оправка, 18-паз, 19-венец оправки , 20 - режущий инструмент, 21 - шпиндель станка с ЧПУ, 22. - призматическа  шпонка, Z - ось шпиндел ,- к - зазор между конусом шпиндел  и конусом оправки . С - зазор между головкой выключател  16 и рычагом 14, а - перва  рабоча  зона рычага, d - зазор между невращающейс  частью шпиндел  и торцом кожуха 10, g - зазор между фланцем втулки 6 и внутренним основанием кожуха 10, b - втора  рабоча  зона рычага.Fig. 3 shows: 17 - tool holder, 18-groove, 19-tool crown, 20 - cutting tool, 21 - CNC machine spindle, 22. - prismatic key, Z - spindle axis, - k - clearance between spindle cone and the mandrel cone. C is the gap between the head of the switch 16 and the lever 14, a is the first working area of the lever, d is the gap between the non-rotating part of the spindle and the end face of the casing 10, g is the gap between the flange of the sleeve 6 and the inner base of the casing 10, b is the second working area of the lever.

Станокс программным управлением работает следующим образом.Stanox software control works as follows.

На стол 1 станка с ЧПУ с учетом установки , закреплени  и обработки детали 2 или группы деталей в свободную зону устанавливают необходимое количество блоков 3 инструментального магазина, имеющихOn the table 1 of the CNC machine, taking into account the installation, fixing and processing of part 2 or a group of parts in the free zone, the required number of blocks 3 of the tool magazine are installed, having

один или более инструментальных гнезд А (фиг,1). Когда оправка в гнезде отсутствует, подпружиненный рычаг 14, поворачива сь вокруг оси, воздействует на толкатель 11, который поднимаетс  над уровнем плоскости втулки 6. Между головкой выключател  16 и рычагом 14 имеетс  зазор С. Затем в гнезда 4 устанавливают вручную или с помощью промышленного робота инструментальные оправки 17, согласно управл ющейone or more tool sockets A (FIG. 1). When the mandrel in the socket is absent, the spring-loaded lever 14, turning around its axis, acts on the pusher 11, which rises above the plane of the sleeve 6. Between the head of the switch 16 and the lever 14 there is a gap C. Then, the slots 4 are installed manually or using an industrial robot tool holders 17, according to the control

программы и эскиза наладки, при этом толкатель 11 под воздействием венца 19 оправки 17 утапливаетс , нажима  на рычаг 14, который в свою очередь нажимает своей рабочей зоной а на выключатель 16 микро5 . переключател  12, фиксиру  наличие инструментальной оправки в гнезде магазина (фиг.1,2,3, поз.2).programs and sketch of adjustment, while the pusher 11 under the influence of the crown 19 of the mandrel 17 is recessed, pressing the lever 14, which in turn presses its working area and the switch 16 micro5. the switch 12, fixing the presence of a tool holder in the socket of the store (Fig.1,2,3, pos.2).

По заданной программе шпиндель (фиг.З) подходит к инструментальному бло0 ку, расположенному слева, либо справа от нул  станка Ос, в произвольном по углу поворота положени  в позицию того инструмента , который должен работать по программе соосно с его осью. Далее, пере5 меща сь по оси -Z, шпиндель 21 своими призматическими шпонками 22 нажимает на венец 19 оправки 17, который в свою очередь нажимает на втулку 6, сжима  пружину 5 (фиг,2, фиг.З, поз.З). После сжати According to a predetermined program, the spindle (Fig. 3) approaches the tool block located to the left or to the right of the zero of the Os machine, in an arbitrary angle of rotation position to the position of the tool that should work in accordance with the program coaxially with its axis. Next, moving along the -Z axis, the spindle 21, with its prismatic keys 22, presses the crown 19 of the mandrel 17, which in turn presses the sleeve 6, compressing the spring 5 (Fig. 2, Fig. Z, pos. Z). After squeezing

0 пружины на некоторую величину перемещение по оси -Z прекращаетс  и периодически включаетс  и -выключаетс  режим толчок шпиндел  с заданным периодом времени. При кратковременном включении шпинде5 л  в режиме толчок шпиндел  и под воздействием силы сжатой пружины 5 призматические шпонки 22 попадают в соответствующие пазы 18, расположенные на венце 19 оправки 17, при этом втулка 6 с0 the spring, by a certain amount, the movement along the -Z axis stops and periodically turns on and off the spindle push mode with a predetermined period of time. When the 5 l spindle is turned on for a short time in the push-spindle mode and under the influence of the compressed spring force 5, the key keys 22 fall into the corresponding grooves 18 located on the crown 19 of the mandrel 17, while the sleeve 6 sec

0 оправкой 17 перемещаетс  в сторону шпиндел , выбира  зазор К между конусом оправки и конусом шпиндел  21. При перемещении втулки 6 вместе с ней перемещаетс  до упора в торец неподвижной части0 the mandrel 17 moves towards the spindle, choosing the gap K between the cone of the mandrel and the cone of the spindle 21. When moving the sleeve 6 with it moves to the end at the end of the fixed part

5 шпиндел  кожух 10 (фиг.З, поз.4), а при дальнейшем перемещении втулки 6 кожух 10 начнет сжимать две диаметрально расположенные пружины 9, наход щиес  на ст жках 8, при этом образуетс  зазор g. поскольку высота выступа 22 . Толкатель5 spindle, casing 10 (Fig. 3, item 4), and with further movement of sleeve 6, casing 10 will begin to compress two diametrically located springs 9 located on the struts 8, thereby creating a gap g. since the height of the protrusion 22. Pusher

11, удержива сь своей головкой на фланце втулки 6, так же будет перемещатьс  вместе, с ней в сторону шпиндел , а рычаг 14 под воздействием сжатой пружины. 15 повернетс  вокруг своей оси вращени  до упора в конец толкател  11. Рычаг при повороте нажимает второй своей рабочей зоной Ь выключатель 16. при этом микропереключатель фиксирует момент зацеплени  оправки 17, со шпинделем 21 (фиг.2, фиг.З, поз.4).. Очевидно, что сила сжати  пружины 5 должна ..превышать силу сжати  пружины 9. Кроме того, имеем равенство h (d +g ).11, holding its head on the flange of the sleeve 6, will also move together with it to the side of the spindle, and the lever 14 under the influence of a compressed spring. 15 rotates around its axis of rotation until it stops at the end of the follower 11. When turning, the lever presses the switch 16 with its second working area b. The microswitch fixes the moment of engagement of the mandrel 17 with the spindle 21 (Fig. 2, Fig. 3, item 4) .. Obviously, the compressive force of the spring 5 should .. exceed the compressive force of the spring 9. In addition, we have the equality h (d + g).

После этого электроавтоматика станка прекращает включение режима толчок шпиндел  и отрабатывает команду зажим инструмента, при этом инструментальна  оправка 17 закрепл етс  в шпинделе станка . Шпиндель 21 по программе выходит с инструментальной оправкой из зоны инструментального магазина дл  обработки детали 2, закрепленной на столе 1 станка с ПУ (фиг.1).After that, the machine’s electro-automation stops pushing the spindle and executes the tool clamp command, while the tool holder 17 is fixed in the machine spindle. The spindle 21 according to the program leaves the tool holder from the zone of the tool magazine for machining the part 2, mounted on the table 1 of the machine with PU (Fig. 1).

После обработки детали 1 прекращаетс  вращение .шпиндел  21. Затем по программе шпиндель с оправкой подходит к соответствующей свободной инструментальной позиции магазина, опускаетс  во втулку 6. Включаетс  команда отжим инструмента и оправка 17 освобождаетс  от шпиндел . Шпиндель перемещаетс  по программе в направлении + Z дл  вз ти  следующего инструмента. Цикл смены ин Струмента повтор етс .After machining the part 1, the rotation of the spindle 21 is stopped. Then, according to the program, the spindle with the mandrel approaches the corresponding free tool position of the magazine, is lowered into the sleeve 6. The squeeze command is turned on and the mandrel 17 is released from the spindle. The spindle moves in the program in the + Z direction to take the next tool. The tool change cycle is repeated.

Пример осуществлени  способа автоматической смены инструмента с помощью шпиндел  представлен в таблице.An example of an automatic tool change method using a spindle is shown in the table.

Предлагаемый многоцелевой станок с ЧПУ имеет более широкие технологические возможности по сравнению с одноинстру- ментальными станками с ЧПУ за счет автоматизации смены инструмента, без применени  сложных механизмов и устройств (автооператора, традиционного магазина , механизма автоматической ориентации шпиндел ), позвол ет более полно использовать рабочую зону станка при об- 5 р ботке малогабаритных деталей, повыша  свою универсальность.The proposed multi-purpose CNC machine has wider technological capabilities compared to single-tool CNC machines due to the automation of tool changes, without the use of complex mechanisms and devices (auto operator, traditional store, automatic spindle orientation mechanism), allows more complete use of the working area the machine when processing small-sized parts, increasing its versatility.

Claims (1)

Формула изобретени  Многоцелевой станок с автоматической сменой инструмента, содержащий верти0 кальную шпиндельную бабку со шпинделем . . св занным с инструментом посредством шпонок на торце шпиндел , рабочий стол с установленным на нем разь- емнь1м инструментальным магазином мо5 дульной конструкции, каждый модуль которого включает одно гнездо с подпружиненной втулкой под инструмент, и блок контрол  наличи  инструмента, имеющий число контрольных узлов с конечными выключате0 л ми равно числу гнезд магазина, о т л и ю щ и и с   тем, что. с целью повышени  надежности за счетупрощени  конструкции блока контрол  наличи  инструмента, каж5 дый контрольный узел включает в себ  установленный концентрично втулке кожух с кольцевым буртом под венец инструмента, кронштейн с шарнирно закрепленным на нем рычагом, плоскую пружину, толкатель иSUMMARY OF THE INVENTION A multi-purpose machine tool with an automatic tool changer comprising a vertical spindle headstock with a spindle. . connected to the tool by means of dowels at the end face of the spindle, a working table with an expandable tool magazine of a modular design installed on it, each module of which includes one socket with a spring-loaded sleeve for the tool, and a tool presence control unit having the number of control units with limit switches 0 l mi is equal to the number of nests of the store, with l and y u and with that. in order to increase reliability by simplifying the design of the tool presence control unit, each control unit includes a casing mounted concentrically to the sleeve with an annular collar under the tool crown, an arm with a lever pivotally mounted on it, a flat spring, a pusher and 0 по меньшей мере два подпружиненных ограничител , причем кронштейн закреплен на кожухе, который св зан с втулкой посредством упом нутых ограничителей, один1 конец пружины закреплен на рычаге с воз5 можностью взаимодействи  с конечным вы- ключателем, а другой свободен и установлен с возможностью взаимодейст-, ви  с одним из торцов толкател , противоположный торец которого выполнен с0 at least two spring-loaded stops, and the bracket is mounted on a casing that is connected to the sleeve by means of the said stops, one1 end of the spring is fixed on the lever with the possibility of interaction with the limit switch, and the other is free and installed with the possibility of interaction, vi with one of the ends of the pusher, the opposite end of which is made with 0 возможностью взаимодействи  с инструментом , при этом кожух выполнен с возмож- ностью ограниченного перемещени  относительно втулки, а толкатель расположен в кожухе.0 the possibility of interacting with the tool, while the casing is made with the possibility of limited movement relative to the sleeve, and the pusher is located in the casing. Пример Содержание элементов рабочего цикла Способ реализацииExample The content of the elements of the work cycle Установка инструмента в шпиндельInsert tool into spindle - выход в О станка Обеспечиваетс  управ- . л ющей программой- access to the machine About Provides control. program .1 2.12 1 5fifteen 6 76 7 .1 2.12 V 5V 5 - ВЫХОД 3 ПОЗИЦИЮ- EXIT 3 POSITION инструментального магазинаtool store -перемещение вдоль оси шпиндел  в сторону инструментального магазина-moving along the axis of the spindle towards the tool magazine -вз тие инструмента- take tool -- Толчок шпиндел  Зажим инструментаPush spindle tool clamp -выход шпиндел  с инструментом из- exit the spindle with a tool from ,втулки магазинаshop bushings -выход в позицию обработки деталей-Exit to the position of processing parts Освобождение инструмента от шпиндел Spindle tool release -выход О станка-output about the machine -выход в свободную позицию инструментального магазина-Exit to the free position of the tool magazine -перемещение вдоль оси шпиндел  в сторону инструмен- . тального магазина-moving along the axis of the spindle towards the tool. shop -освобождение инструментаtool release -выход освобожденного шпиндел  из зоны магазина-exit the freed spindle from the store zone -выход в позицию инструментального магазина-Exit to the position of the tool magazine Обеспечиваетс  электро автоматикойProvided by electro automation Обеспечиваетс  программойProvided by program Обеспечиваетс  программойProvided by program -ЦОбеспечиваетс  программой-Center program Обеспечиваетс  программойProvided by program пP -- Обеспечиваетс  электроавтоматикойProvided by electroautomatics Обеспечиваетс  программойProvided by program Обеспечиваетс  программойProvided by program -ЦОбеспечиваетс  программой-Center program Обеспечиваетс  программойProvided by program пP Примечание. Кодирование кадров программы выполнено в соответствииNote. The coding of the program frames is made in accordance с ГОСТ 20ЭЗЭ-78 применительно к системе ЧПУ дл  станка 6Р13ФЗ.with GOST 20EZE-78 as applied to the CNC system for the 6R13FZ machine. Фиг. 2FIG. 2 № /703fjtfW- :3. t ; :,:JT - ,: - . No. / 703fjtfW-: 3. t; :,: JT -,: -. 17 Ю &17 Yu & /7ff3VifW I/ 7ff3VifW I ЛозицюЖLozitsyuZh /7ff3vyw2Z/ 7ff3vyw2Z pt/&3pt / & 3
SU874307615A 1987-09-22 1987-09-22 Multiuniversal machine with automatic changing of tool RU1834784C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874307615A RU1834784C (en) 1987-09-22 1987-09-22 Multiuniversal machine with automatic changing of tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874307615A RU1834784C (en) 1987-09-22 1987-09-22 Multiuniversal machine with automatic changing of tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1834784C true RU1834784C (en) 1993-08-15

Family

ID=21328324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874307615A RU1834784C (en) 1987-09-22 1987-09-22 Multiuniversal machine with automatic changing of tool

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1834784C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1342669, кл. В 23 Q 3/157, 1986. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU878184A3 (en) Self-aiming device for working lath
USRE31288E (en) Machine tool
US4679296A (en) Machine tool
US4873756A (en) Machine tool
JPS63123646A (en) Tool replacing device
US4835838A (en) Automatic tool changer in machine tool
US3878651A (en) Machine tool with rest apparatus
JPS6384839A (en) Mechanism for determining angular position of working main shaft
GB1204934A (en) Automatic lathe
RU1834784C (en) Multiuniversal machine with automatic changing of tool
KR100194843B1 (en) Punch press
US3949462A (en) Removable attachment for automating milling machines
CN111958288B (en) Automatic digit control machine tool of tool changing
US3804398A (en) Pallet clamp
JPH07185986A (en) Machine tool furnished with tool change device
SU659294A1 (en) Tool mandrel clamping device
SU975305A1 (en) Multiposition clamping device
US3872743A (en) Removable attachment for automating milling machines
SU776891A1 (en) Apparatus for outer honing of piston rings
SU1000161A1 (en) Apparatus for fixing spindle and clamping parts
CN210731800U (en) Full-automatic numerical control milling machine manipulator
SU1024269A1 (en) Automated production unit
SU1047607A1 (en) Self-centering chuck
SU1181782A1 (en) Power wrench to turning chuck
SU1590376A1 (en) Joining device