RU2167032C2

RU2167032C2 - Automatic lathe for lengthwise turning

Info

Publication number: RU2167032C2
Application number: RU99110259A
Authority: RU
Inventors: В.А. Бакаев; А.Е. Константинов; Д.Н. Тверской; В.О. Фокин
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский технологический институт" (АО "НИТИ-ТЕСАР")
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 1999-05-11
Publication date: 2001-05-20

Abstract

FIELD: machine tool manufacture, namely, automatic lathes. SUBSTANCE: automatic lathe for performing high-accuracy operations of lengthwise-profile turning, working central openings, cutting thread and others in elongated cylindrical articles includes frame with movable spindle headstock, rest in the form of spring-loaded collet chuck mounted in support strut and kinematically joined with mechanism for controlling rest, loading apparatus joined with frame and having receiving device in the form of tube. Automatic lathe is also provided with pressure arm for kinematically joining collet chuck with mechanism for controlling rest, said mechanism has pneumatic cylinder for adjusting working gap. Rod of said pneumatic cylinder supports with possibility of free sliding motion pneumatic cylinder for keeping zero gap. The last is forced to above mentioned arm by means of spring. In piston of pneumatic cylinder for adjusting working gap there is pneumatic cylinder for opening tie bar of rest. Piston rod of pneumatic cylinder for opening tie bar of rest has stop acting upon pressure arm. Rest is arranged on body of movable spindle headstock. Loading apparatus includes hopper and agitator. In front of spindle on receiving device there is flange with union for supplying air to chamber for blowing off blanks from nozzle. Chamber and nozzle are formed by joined surfaces of flange and end of receiving device. The last has traps and draining openings for removing contamination. Diameter of flange opening is selected equal to maximum diameter of opening formed by collet chuck of rest. EFFECT: enlarged manufacturing possibilities, enhanced operational conditions. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области станкостроения, в частности к автоматическим токарным станкам, и может быть использовано для выполнения с высокой точностью операции продольно-фасонного точения, обработки центральных отверстий, нарезания резьбы и др. в цилиндрических длинномерных изделиях. The invention relates to the field of machine tool industry, in particular to automatic lathes, and can be used to perform high-precision longitudinal-shaped turning operations, processing of central holes, threading, etc. in cylindrical lengthy products.

Известен "Токарный автомат продольного точения" по а.с. 1202717 авт. М. П. Жукова и др. МКИ B 23 B 7/06, опубликовано 7.01.86 Бюл. N 1; согласно которому автомат содержит станину с подвижной шпиндельной бабкой с цанговым зажимом, стойку суппортов с люнетом, установленным в конусной втулке, затягиваемой гайкой крепления, а также трубу подачи с устройством контроля наличия прутка с концевым выключателем и рычагом, причем, стойка суппортов снабжена свободно вращающейся в подшипниках цангой, а подшипники установлены в гайке крепления конусной втулки с возможностью выборки люфта и кроме того, рычаг устройства контроля наличия прутка кинематически связан со счетчиком количества обработанных деталей. Known "Automatic turning lathe" by as 1202717 Aut. M.P. Zhukova et al. MKI B 23 B 7/06, published 7.01.86 Bull. N 1; according to which the machine comprises a bed with a movable headstock with a collet clamp, a caliper stand with a rest installed in a conical sleeve tightened by a fastening nut, and a feed pipe with a rod control device with an end switch and a lever, moreover, the caliper stand is freely rotatable in collet bearings, and the bearings are installed in the nut of the conical sleeve with the possibility of clearance play and, in addition, the lever of the control device for the presence of the rod is kinematically connected with the counter a lot of machined parts.

Недостатком описанного устройства является ограниченные технологические возможности, обусловленные выполнением загрузочного устройства в виде трубы, не позволяющего автоматически подавать штучные заготовки. Пруток движется путем перехвата его зажимной цангой при удержании промежуточной цангой. Таким образом, при загрузке штучных заготовок требуется дополнительный механизм их подачи. Кроме того, для точной обработки необходим жесткий допуск на базовый диаметр заготовки, что обусловлено автоматически не регулируемым рабочим затвором люнета. Кроме того, очистка заготовок от грязи, содержащей остатки абразива, масло и стружку, перед загрузкой выполняется вручную. The disadvantage of the described device is the limited technological capabilities due to the implementation of the boot device in the form of a pipe that does not automatically feed piece blanks. The bar moves by intercepting it with a clamping collet while holding the intermediate collet. Thus, when loading piece blanks, an additional feeding mechanism is required. In addition, for accurate processing, a tight tolerance on the base diameter of the workpiece is required, which is due to an automatically uncontrollable working shutter of the lunette. In addition, the cleaning of the workpieces from dirt containing residual abrasive, oil and chips, before loading is performed manually.

Задача изобретения - расширение технологических возможностей при одновременном улучшении условий эксплуатации. The objective of the invention is the expansion of technological capabilities while improving operational conditions.

Указанная задача решается тем, что в токарном автомате продольного точения, включающем станину с подвижной шпиндельной бабкой, на корпусе которой установлен люнет, представляющий собой подпружиненную цангу, установленную в суппортную стойку, кинематически связанную с помощью нажимного рычага с механизмом управления люнетом, включающим пневмоцилиндр настройки рабочего зазора, по штоку поршня которого свободно скользит прижимаемый пружиной к рычагу пневмоцилиндр фиксации нулевого зазора и соединенное со станиной загрузочное устройство, содержащее бункер, ворошитель и приемное устройство в виде трубы, согласно изобретению в поршне пневмоцилиндра настройки рабочего зазора механизма управления люнетом выполнен пневмоцилиндр открывания люнетной цанги, на штоке поршня которого выполнен упор, воздействующий на нажимной рычаг, а на приемном устройстве перед шпинделем установлен фланец со штуцером подачи воздуха в камеру для обдувания заготовок через сопло, при этом камера и сопло образованы поверхностями сопряжения фланца и торца приемного устройства, а в приемном устройстве выполнены ловушки и дренажные отверстия для удаления грязи, причем диаметр отверстия у фланца выполнен равным максимальному диаметру отверстия, образуемого цангой. This problem is solved in that in a longitudinal turning lathe, which includes a bed with a movable spindle head, on the case of which a lunette is installed, which is a spring-loaded collet installed in a support rack kinematically connected by a pressure lever with a lunette control mechanism, including a working cylinder for adjusting the working cylinder clearance, on the piston rod of which the pneumatic cylinder for fixing the zero clearance and the loading device connected to the bed, freely pressed by the spring to the lever, slides containing a hopper, agitator and a receiving device in the form of a pipe, according to the invention, a pneumatic cylinder for opening the lance collet is made in the piston of the pneumatic cylinder for setting the working gap of the lunette control, on the piston rod of which there is a stop acting on the pressure lever, and a flange is installed in front of the spindle on the receiving device with an air supply fitting in the chamber for blowing the workpieces through the nozzle, while the chamber and nozzle are formed by the mating surfaces of the flange and the end face of the receiving device, and in the receiving unit The device has traps and drainage holes for removing dirt, and the diameter of the hole at the flange is made equal to the maximum diameter of the hole formed by the collet.

Изобретение поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показана схема токарного автомата продольного точения; на фиг. 2 - управляемый люнет; на фиг. 3 - приемное устройство. In FIG. 1 shows a diagram of a longitudinal turning lathe; in FIG. 2 - controlled lunette; in FIG. 3 - receiving device.

Токарный автомат продольного точения содержит станину 1 с подвижной шпиндельной бабкой 2. Между шпиндельной бабкой 2 и загрузочным устройством 3 на приемном устройстве 4 установлен фланец 5. Между режущим инструментом 6 и шпинделем 7 шпиндельной бабки 2 установлен люнет 8, кинематически связанный с механизмом управления 9. Для позиционирования заготовки 10 служит упор 11, закрепленный на устройстве выгрузки 12. The longitudinal turning lathe includes a bed 1 with a movable spindle head 2. Between the spindle head 2 and the loading device 3, a flange 5 is installed on the receiving device 4. A lance 8 is installed between the cutting tool 6 and the spindle 7 of the spindle head 2, kinematically connected to the control mechanism 9. To position the workpiece 10 is a stop 11 mounted on the discharge device 12.

Люнет 8 содержит корпус 13, люнетную цангу 14, которая базируется в корпусе 13 на шпонку 15, гайку 16, которая контрится контргайкой 17, пружин сжатия 18, причем пружины 18 взаимодействуют с гайкой 16 и корпусом 13, на котором установлен кронштейн 19 с шарнирно соединенным нажимным рычагом 20. Рычаг 20 упорами 21 взаимодействует с гайкой 16, а вторым концом взаимодействует с механизмом управления 9. Механизм управления люнетом 9 содержит плиту 22, на которой установлена опора 23, в отверстии которой выполнен пневмоцилиндр настройки рабочего зазора 24 в котором перемещается поршень 25, выполненный совместно со штоком 26, через осевое отверстие 27 которого подается давление в пневмоцилиндр открывания люнетной цанги 28, выполненной в полости поршня 25. На штоке 26 устанавливается втулка 29 и гайка 30 для регулировки хода поршня 25. В пневмоцилиндре открывания люнетной цанги 28 перемещается поршень 31, соединенный со штоком 32. Поршень 31 поджимается в исходном состоянии к основанию пневмоцилиндра открывания люнетной цанги 28 пружиной сжатия 33, взаимодействующей с крышкой 34 пневмоцилиндра открывания люнетной цанги, а пружина сжатия 35 взаимодействует с опорой 36, установленной на плите 22, и поршнем 25. На штоке 32 скользит корпус 37 пневмоцилиндра фиксации нулевого зазора 38 со штоком 39. Пневмоцилиндр фиксации нулевого зазора 38 корпусом 37, пружиной сжатия 40, взаимодействующей с опорой 36, всегда прижат к упорам 41 рычага 20. На штоке 32 выполнен упор 42, который воздействует на рычаг 20 при открывании люнетной цанги 14, а на конце штока 32 закреплена планка 43, скользящая в пазу, выполненном в плите 22, удерживающая шток 32 от разворачивания. Lunette 8 includes a housing 13, a lute collet 14, which is based in the housing 13 on the key 15, a nut 16, which is locked by a lock nut 17, compression springs 18, and the springs 18 interact with the nut 16 and the housing 13, on which the bracket 19 is mounted pivotally connected the pressure lever 20. The lever 20 stops 21 interacts with the nut 16, and the second end interacts with the control mechanism 9. The control mechanism of the backrest 9 includes a plate 22 on which is mounted a support 23, in the hole of which is made the pneumatic cylinder for setting the working gap 24 in which moves the piston 25, made in conjunction with the rod 26, through the axial hole 27 of which pressure is supplied to the pneumatic cylinder for opening the lance collet 28, made in the piston cavity 25. A sleeve 29 and a nut 30 are installed on the rod 26 to adjust the stroke of the piston 25. In the pneumatic cylinder for opening the lute collet 28 moves the piston 31 connected to the rod 32. The piston 31 is pressed in the initial state to the base of the pneumatic cylinder for opening the lance collet 28 by the compression spring 33, which interacts with the cover 34 of the pneumatic cylinder for opening the lunar cylinder ngi, and the compression spring 35 interacts with the support 36 mounted on the plate 22, and the piston 25. On the rod 32 slides the housing 37 of the pneumatic cylinder for fixing the zero clearance 38 with the rod 39. The pneumatic cylinder for fixing the zero clearance 38 of the housing 37, the compression spring 40 interacting with the support 36, it is always pressed against the stops 41 of the lever 20. A stop 42 is made on the rod 32, which acts on the lever 20 when opening the lance collet 14, and a strap 43 is fixed at the end of the rod 32, sliding in the groove made in the plate 22, holding the rod 32 from unfolding.

В приемном устройстве 4 выполнены ловушки 44 в виде канавок и дренажные отверстия 45 для удаления грязи, а на приемном устройстве перед шпинделем установлен фланец 5 со штуцером 46 подачи воздуха в камеру 47 для обдувания заготовок через сопло 48, при этом камера и сопло образованны поверхностями сопряжения фланца 5 и торца 49 с фаской 50 приемного устройства 4. Диаметр отверстия 51 фланца 5 выполнен равным диаметру максимально образуемого отверстия люнетной цангой 14. In the receiving device 4, traps 44 are made in the form of grooves and drainage holes 45 for removing dirt, and on the receiving device, a flange 5 is installed in front of the spindle with a fitting 46 for supplying air to the chamber 47 for blowing the blanks through the nozzle 48, while the chamber and the nozzle are formed by the mating surfaces the flange 5 and the end face 49 with the chamfer 50 of the receiving device 4. The diameter of the hole 51 of the flange 5 is made equal to the diameter of the maximum formed hole lute collet 14.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При загрузке заготовка 10 проходит из приемного устройства 4, через фланец 5, шпиндель 7, люнет 8 до упора 11 устройства выгрузки 12. Для этого подается давление в пневмоцилиндр открывания люнетной цанги 28 и поршень 31 со штоком 32 занимает крайнее правое положение, нажимая упором 42 на рычаг 20, который упорами 21 нажимает на гайку 16 люнетной цанги 14, перемещая ее вправо, выталкивая из корпуса 13, в результате чего люнетная цанга 44 открывается (раскрывается на наибольший рабочий зазор, образуя максимальный диаметр отверстия люнетной цанги). В это время давление в пневмоцилиндре настройки рабочего зазора 24 и в пневмоцилиндре фиксации нулевого зазора 38 отсутствует, в результате чего поршень 25 под воздействием пружины сжатия 35 занимает крайнее левое положение, а шток 39 не оказывает давления на шток 32, имея возможность свободно скользить совместно с корпусом 37 пневмоцилиндра фиксации нулевого зазора 38 по штоку 32, прижимаясь корпусом 37 к упорам 41, отслеживая положение рычага 20. При этом в начале подачи заготовки 10 включается клапан, подающий сжатый воздух к штуцеру 46 фланца 5, который, создавая давление в камере 47, через сопло 48 подается в приемное устройство 4, удаляя с заготовки 10 грязь, содержащую остатки абразива, масла, стружки, которые попадают в ловушки 44 и удаляются из приемного устройства 4 через дренажные отверстия 45. При этом заготовки с наружным диаметром, равным и превышающим максимальный диаметр люнетной цанги 14, через отверстие 51 фланца 5 не проходят в шпиндель 7 и свободно извлекаются из приемного устройства 4, исключая поломку станка, в то же время отпадает необходимость входного контроля заготовок. When loading, the workpiece 10 passes from the receiving device 4, through the flange 5, the spindle 7, the rest 8 to the stop 11 of the unloading device 12. For this, pressure is supplied to the pneumatic cylinder for opening the lance collet 28 and the piston 31 with the rod 32 occupies the extreme right position by pressing the stop 42 on the lever 20, which stops 21 presses the nut 16 of the lute collet 14, moving it to the right, pushing it out of the housing 13, as a result of which the lute collet 44 opens (opens to the largest working gap, forming the maximum hole diameter of the lute collet). At this time, there is no pressure in the pneumatic cylinder for adjusting the working gap 24 and in the pneumatic cylinder for fixing the zero gap 38, as a result of which the piston 25 takes the extreme left position under the influence of the compression spring 35, and the rod 39 does not exert pressure on the rod 32, being able to slide freely together with body 37 of the pneumatic cylinder for fixing the zero clearance 38 along the rod 32, pressing the body 37 against the stops 41, tracking the position of the lever 20. At the same time, at the beginning of the supply of the workpiece 10, a valve is turned on, supplying compressed air to the fitting 46 of the flange 5, which the second, creating a pressure in the chamber 47, through the nozzle 48 is fed into the receiving device 4, removing dirt from the workpiece 10 containing residual abrasive, oil, chips that fall into the traps 44 and are removed from the receiving device 4 through the drainage holes 45. In this case, the workpieces with an outer diameter equal to and exceeding the maximum diameter of the lance collet 14, through the hole 51 of the flange 5 do not pass into the spindle 7 and are freely removed from the receiving device 4, excluding breakage of the machine, at the same time there is no need for input control of the workpieces.

При выполнении диаметра отверстия 51 фланца 5 больше максимального диаметра люнетной цанги 14 в рабочую зону попадут заготовки с наружным диаметром, равным или превышающим максимальный диаметр люнетной цанги 14. When the diameter of the hole 51 of the flange 5 is larger than the maximum diameter of the lute collet 14, workpieces with an outer diameter equal to or greater than the maximum diameter of the lute collet 14 will enter the working area.

При диаметре заготовки, равным максимальному диаметру люнетной цанги 14, обработка будет производится без рабочего зазора, в результате чего возникает опасность прихватывания (сварки) заготовки с люнетной цангой. When the diameter of the workpiece is equal to the maximum diameter of the lute collet 14, processing will be performed without a working gap, as a result of which there is a danger of grabbing (welding) of the workpiece with the lute collet.

При выполнении диаметра отверстия 51 фланца 5 меньше максимального диаметра люнетной цанги будут отбраковываться годные заготовки, сокращая технологические возможности станка. When making the diameter of the hole 51 of the flange 5 is less than the maximum diameter of the lute collet, suitable workpieces will be rejected, reducing the technological capabilities of the machine.

По окончании загрузки заготовки убирается давление из пневмоцилиндра открывания люнетной цанги 28 и поршень 31 под воздействием пружины 33 занимает крайнее левое положение, тем самым освобождается рычаг 20. Пружины 18, нажимая на гайку 16, затягивают люнетную цангу 14 в корпус 13 и обжимают ее на заготовке 19 (люнет закрыт, зазор отсутствует или нулевой зазор) и, воздействуя на рычаг 20 через упоры 21, отводят рычаг 20, противодействуя пружине 40, на соответствующую величину. В зависимости от размера заготовки величина затягивания люнетной цанги 14 в корпус 13 изменяется и соответственно положение рычага 20 меняется. После закрытия люнетной цанги 14 подается давление в пневмоцилиндр фиксации нулевого зазора 38, тем самым происходит перемещение штока 39 вверх и противодействие корпуса 37 вниз на штоке 32, что обеспечивает фиксацию корпуса 37 на штоке 32. После фиксации корпуса 37 на штоке 32 подается давление в пневмоцилиндр настройки рабочего зазора 24, в результате происходит перемещение поршня 25 вправо, преодолевая усилие пружины 35 на величину, установленную гайкой 30 и втулкой 29. Поршень 25 перемещается совместно с поршнем 31, штоком 32 и зафиксированным на последнем корпусом 37 пневмоцилиндра фиксации нулевого зазора 38, на который упираются упоры 41 рычага 20, тем самым происходит перемещение рычага 20 на установленную гайкой 30 и втулкой 29 величину. Рычаг 20, воздействуя упорами 21 на гайку 16, выталкивает люнетную цангу 14 каждый раз на одну и ту же величину от нулевого зазора. At the end of the billet loading, the pressure is removed from the pneumatic cylinder for opening the lute collet 28 and the piston 31 under the influence of the spring 33 occupies the extreme left position, thereby releasing the lever 20. The springs 18, pressing on the nut 16, tighten the lute collet 14 into the housing 13 and compress it on the workpiece 19 (the lunette is closed, there is no gap or zero clearance) and, acting on the lever 20 through the stops 21, the lever 20 is retracted, counteracting the spring 40, by an appropriate amount. Depending on the size of the workpiece, the amount of tightening of the lance collet 14 into the housing 13 changes and, accordingly, the position of the lever 20 changes. After closing the lance collet 14, pressure is applied to the pneumatic cylinder for fixing the zero clearance 38, thereby moving the rod 39 up and the body 37 to move down on the rod 32, which ensures that the body 37 is fixed on the rod 32. After fixing the body 37 on the rod 32, pressure is applied to the pneumatic cylinder setting the working gap 24, as a result, the piston 25 moves to the right, overcoming the force of the spring 35 by the amount set by the nut 30 and the sleeve 29. The piston 25 moves together with the piston 31, the rod 32 and fixed on after during the day, the body 37 of the pneumatic cylinder for fixing the zero clearance 38, on which the stops 41 of the lever 20 abut, thereby moving the lever 20 to the value set by the nut 30 and the sleeve 29. The lever 20, acting with stops 21 on the nut 16, pushes the lance collet 14 each time the same amount from the zero clearance.

Люнетная цанга, выходя на одинаковую величину из корпуса 13, базируясь от разворота на шпонку 15 обеспечивает одинаковый рабочий зазор в люнетной цанге к любому размеру диаметра заготовки, изменяющегося в пределах допустимых отклонений. The lunette collet, leaving the same size out of the housing 13, based on a turn to the key 15, provides the same working clearance in the lute collet to any size of the workpiece diameter, which varies within the limits of permissible deviations.

Заявленное техническое решение позволяет загрузить штучные заготовки, не производя предварительных операций по очистке заготовок и входному контролю. При обработке деталей на устройстве по прототипу необходимо промывать, сушить, сортировать заготовки по размерам наружного диаметра с шагом, равным рабочему зазору люнетной цанги, и каждый раз настраивать люнет на очередной размер партии заготовок, отобранных при сортировке. The claimed technical solution allows you to load piece blanks without preliminary cleaning of the blanks and input control. When processing parts on the device according to the prototype, it is necessary to rinse, dry, sort the workpieces by the dimensions of the outer diameter with a step equal to the working clearance of the lance collet, and each time adjust the lunette to the next batch size of the workpieces selected during sorting.

Заявляемое решение позволяет загружать в бункер одновременно заготовки с разным полем допуска, без предварительной очистки деталей от грязи, тем самым обеспечивая стабильную работу устройства в составе автоматической линии. The claimed solution allows you to load into the hopper at the same time blanks with different tolerance fields, without first cleaning the parts from dirt, thereby ensuring the stable operation of the device as part of an automatic line.

Claims

A longitudinal turning lathe comprising a bed with a movable spindle head, a lunette in the form of a spring-loaded collet mounted in a support rack and kinematically connected to the lunette control mechanism, and a loading device connected to the bed having a receiving device in the form of a pipe, characterized in that it is provided a pressure lever designed for kinematic connection of said collet with a lunette control mechanism containing a pneumatic cylinder for adjusting the working gap, on the rod of which with of a rim slide, a spring-free fixing cylinder installed by a spring to the specified lever is installed; a pneumatic cylinder for opening the lance collet is made in the piston of the pneumatic cylinder for adjusting the working gap; and agitator, on the receiving device in front of the spindle, a flange is installed with an air supply fitting in the chamber for blowing the workpieces through nozzles , The chamber and nozzle are formed by mating surfaces of the flange and the receiving end device at the receiving device and executed trap drainage holes for removal of mud, and the diameter of flange openings is selected to be the maximum diameter of holes formed lyunetnoy collet.