SE462959B - Verktygsvaexlingsanordning foer en verktygsmaskin - Google Patents

Description

462 959 10 15 20 25 30 35 med nödvändighet till följd att även diametern minskas av det cylindriska avsnitt av verktygshállaren mot vilket växlingshuvudet kan ansättas. Den kända växlingsanord- ningen är ej lämpad för att växelvis gripa verktygshållare, vilkas cylindriska avsnitt har olika diameter.

Uppfinningen har därför till syfte att åstadkomma en verk- tygsväxlingsanordning för en verktygsmaskin av inledningsvis angivet slag, vilken vid oförändrat ändläge av växelhuvudet relativt spindelaxeln möjliggör växling av verktygshàllare vilkas cylindriska avsnitt har olika diameter.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom att växlings- huvudet har en väsentligen segmentformad del i sin mot respektive verktygshàllare vända ände och i denna del har ett första centreringsurtag bildat av en första delcylind- risk (bàgformad) centreringsyta vars radie tillnärmelsevis svarar mot radien till det cylindriska avsnittet av en första verktygshállare, att vardera en andra delcylindrisk (bàgformad) centreringsyta år anordnad på ömse sidor om den segmentformade delen på en relativt denna del axiellt bredare del av vâxlingshuvudet vilken andra centrerings- yta är koncentrisk med den första centreringsytan och vars större radie tillnärmelsevis svarar mot den större radien till det cylindriska avsnittet av en andra verktygshàllare som i området för sin radiella gångborrning har ett urtag för den segmentformade delen.

Med denna nya verktygsvåxlingsanordning kan verktygs- hállare med cylindriska avsnitt av olika diameter omväx- lande upptagas och utväxlas. När verktygshållaren har ett cylindriskt avsnitt med mindre diameter kommer den första centreringsytan till anliggning mot detta cylindriska av- snitt. Om en andra verktygshállare däremot har ett cylind- riskt avsnitt med en större diameter, kommer växlings- huvudet till anliggning mot detta cylindriska avsnitt med sina andra centreringsytor med större radie. Urtaget i det 10 15 20 25 30 35 462 959 cylindriska avsnittet är anordnat för att den segment- formade delen, som i detta fall är överflödig och overk- sam, skall kunna införas i urtaget. Verktygshållaren för utväxling anligger i detta fall med sitt cylindriska av- snitt endast mot de andra centreringsytorna av växelhuvudet.

Då dessa är koncentriska med den första centreringsytan, har centreringsytorna en gemensam krökningsmedelpunkt respektive en gemensam krökningsaxel som vid oförändrat änd- läge av växelhuvudet relativt spindelaxeln sammanfaller med denna axel.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen är angivna i åtföljande underkrav.

Uppfinningen beskrives nedan i form av utföringsexempel och med hänvisning till åtföljande ritningar.

Figur 1 är ett axialsnitt av ett första utföringsexem- per varvid en verktygshàllare med liten diameter gripes.

Figur 2 år ett delsnitt utmed linjen II-II på figur 1.

Figur 3 är ett axialsnitt av det första utföringsexemplet varvid en verktygshállare med stor diameter gripes.

Figur 4 år ett tvärsnitt utmed IV-IV på figur 3.

Figur 5 år ett partiellt tvärsnitt varvid en del med plan yta gripes.

Figur 6 visar ett andra utföringsexempel i ändvy.

Ritningen visar en spindel l av en verktygsmaskin, med en cylindrisk upptagningsborrning 2 för upptagning av en styr- tapp 3 pà en första verktygshàllare 4. Den första verktygs- hållaren 4 har ett cylindriskt avsnitt 5 med en radie Rl av exempelvis 50 mm. I det cylindriska avsnittet 4 är an- ordnad en radiell gângborrning 6. 462 959 10 15 20 25 30 35 I samma spindel l skall även ett andra verktyg 4' in- sättas respektive utväxlas, såsom visat på figur 3 och 4.

Detta andra verktyg har ett cylindriskt avsnitt 5' med en större radie R2 av exempelvis 62,5 mm. Vid det cylind- riska avsnittet 5' är en radiell gängborrning 6' anordnad, vars diameter svarar mot diametern av gängborrningen 6.

Styrtappen 3 på verktygshållaren 4' har samma dimensioner som styrtappen 3 pà verktygshàllaren 4.

Växlingshuvudet 7 är monterat på en ej visad växlingsarm av verktygsväxlingsanordningen, varvid denna växlingsarm är rörlig i radiell riktning R och även i axiell riktning C i förhållande till spindelaxeln A. Anordningen är sàdan,att spindelhuvudet 7 i växlingsläge alltid intager lika av- stånd a till spindelaxeln A.

Växlingshuvudet 7 är i det visade axialsnittet stegformat.

I sin mot verktygshàllaren 4 respektive 4' vända ände har huvudet en väsentligen segmentformad del 7a med en bredd B. I denna segmentformade del 7a är ett första centrerings- urtag anordnat. Detta centreringsurtag bildas genom en delcylindrisk (bágformad) centreringsyta 8. Radien rl till denna centreringsyta 8 år några hundradels mm, exempelvis 0,02 mm, mindre än radien Rl till den första verktygshàl- laren 4.

Till den segmentformade delen 7a ansluter sig en i verktygs- hállarens 4 respektive spindelns l axiella riktning bre- dare del 7b. Denna bredare del 7b har en bredd Bl som är större än bredden B. Denna bredare del 7b begränsas på vardera sidan av den segmentformade delen 7a av en andra delcylindrisk (bâgformad) centreringsyta 9, genom vilken ett andra centreringsurtag bildas. Den andra centrerings- ytan 9 är koncentrisk med den första centreringsytan 8 och har en radie r2 som är några hundradels mm, exempelvis 0,02 mm mindre än radien R2 till det cylindriska avsnittet 5' av den andra verktygshállaren 4'.I växlingshuvudet 7 är 10 15 20 25 30 35 462 959 vidare en förbindelsskruv 10 förskjutbart lagrad i en radiell borrning ll. Medbringaren 12 av en i två mot- satta rotationsriktningar maskinellt driven skruvdragare 13 ingriper i skruvens skalle l0a. Skruvskallen 10a an- ligger mot en ansats 12 i borrningen ll. I sin främre ände är skruven 10 försedd med en till gängborrningen 6, 6' passande yttergänga l0b.

Verktygshàllaren 4' har i omrâdet för sin gängborrning 6' ett segmentformat urtag 15, i vilket den segmentforma- de delen 7a av våxelhuvudet 7 kan införas med spel. För att den andra centreringsytan 9 skall anligga mot det cylindriska avsnittet 5' av verktygshállaren 4' är det maximala djupet T av urtaget 15 något större än den maxi- mala radiella höjden H av den segmentformade delen 7a.

Lämpligen är ett ytterligare urtag 15' anordnat diametralt mitt emot urtaget 15, varvid detta ytterligare urtag har dimensioner motsvarande urtaget 15 för att uppnå önskvärd massutjåmning. Då urtagen 15 och 15' endast ligger på två diametralt motsatta ställen av verktygshállaren, kommer verktygshállarens skaft ej att försvagas på den övriga om- kretsen.

Genom att radierna rl och r2 till centreringsytorna 8, 9 respektive år några hundradels mm mindre än radierna R1 och R2 till de cylindriska avsnitten S, 5' av tillhörande verk- tygshållare 4, 4', tillförsäkras att centreringsytan 8 berör det cylindriska avsnittet 5 av tillhörande verktygs- hállare 4 på de ställen av centreringsytan 8 som ligger längst från varandra i perifeririktningen. Härigenom kom- mer centreringsytan 8 att verka som ett prisma och till- försäkra att verktygshàllarens 4 axel sammanfaller med centreringsytans 8 axel. Detsamma gäller för centrerings- ytan 9. Dennas radie r2 är några hundradels mm mindre än radien R2 till det cylindriska avsnittet 5', varigenom centreringsytan verkar som prisma mot verktygshállaren 4'. 462 959 10 15 20 25 30 35 För att växla ett verktyg föres växlingshuvudet 7 medelst växlingsarmen i riktningen R mot den i spindeln l befint- liga verktygshàllaren, till dess centreringsytan 8 anligger mot det cylindriska avsnittet 5. Förbindelsskruven l0 kan härvid först undanföras radiellt i riktningen R mot kraf- ten från en ej visad fjäder. När sedan skruvdragaren 13 roteras åt höger,inskruvas gängan l0b av förbindelseskru- ven igângborrningen 6 till dess skruvskallen l0a kommer till anläggning mot ansatsen 14. verktygshàllaren 4 är därmed säkert hopskruvad med växlingshuvudet 7. Genom anslutande förflyttning av växlingsarmen först i axiell riktning C utdrages styrtappen 3 på verktygshàllaren 4 ur spindeln l.

Den vanligen tvåarmade växlingsarmen svänges sedan l80° och ett pá dess andra arm monterat växlingshuvud, som upp- bär en annan verktygshállare (insvänges framför spindeln 1).

Genom förflyttning av växlingsarmen i axiell riktning C införes sedan styrtappen 3 på den nya verktygshàllaren i spindelns l upptagningsborrning 2.

Vid utväxling av en verktygshàllare 4' med ett cylindriskt avsnitt 5' med större diameter införes först det segment- formade avsnittet 7a i urtaget 15, innnan centreringsytor- na 9 kommer till anliggning mot det cylindriska avsnittet 5”.

Härvid undanföres förbindelseskruven 10 åter i radiell rikt- ning och inskruvas därefter enligt ovan med sin gänga l0b i gängborrningen 6' till dess skruvskallen l0a anligger mot ansatsen 14 och centreringsytan 9 anpressas fast mot det cylindriska avsnittet S'.

För att förbindelseskruven ej skall behöva dragas så många varv vid inskruvning i gängborrningen 6 i ett avsnitt 5 med mindre diameter, har gängborrningen 6 lämpligen en försänkning 16 utan gängor.

Ehuru växlingshuvudet 7 i första hand skall användas för växling av verktygshàllare 4, 4' med cylindriska avsnitt 5, 5', kan huvudet även användas för att gripa och utväxla en del 17 med en plan yta 18, såsom visat på figur 5. 10 15 20 25 30 35 462 959 För ändamålet har växlingshuvudet 7 vardera en borrning 20 i plana partier 19 av sin ändyta på ömse sidor om den första centreringsytan 8, vilken borrning sträcker sig parallellt med förbindelseskruvens 10 axel. Centrerings- tappar 21 är anordnade i den plana ytan 18 på ömse sidor om gängborrningen 6, för inpassning i borrningarna 20. Dessa centreringstappar 21 ingriper vid växlingsförloppet i borrningarna 20, varigenom delen 17 kan vridfast förbindas med växlingshuvudet 7 och inriktas till detta.

När verktygshállare skall utväxlas med en och samma väx- lingsanordning, varvid verktygshàllarna har cylindriska avsnitt med tre olika diametrar, utformas växlingshuvudet lämpligen enligt figur 6. I denna utföringsform är växlings- huvudet 7' svängbart lagrat på växlingsarmen 22 kring en svängningsaxel 23 som sträcker sig parallellt med spindel- axeln A. Svängningsrörelsen kan åstadkommas med hjälp av en ej visad kuggstång eller ett länksystem. Den på figur 6 till höger visade delen av växlingshuvudet 7' âr utformat i motsvarighet till växlingshuvudet 7 enligt den på figur 1-4 visade utföringsformen, varför delar med lika funktion år försedda med lika hänvisningsbeteckningar och ovanstående beskrivning i tillämpliga delar gäller.

Ett ytterligare växlingshuvud 24 är anslutet med exempel- vis 45° vinkelförskjutning i svängningsriktningen S till växlingshuvudet 7'. växlingshuvudet 24 har i sin fria ände en delcylindrisk centreringsyta 25, vars radie r3 år mind- re än radien rl till den första centreringsytan 8. Radien r3 är några hundradels mm mindre än radien R3 till det cy- lindriska avsnittet 5 " av den ytterligare verktygshál- laren 4 "- Krökningsmedelpunkten M3 för centreringsytan 25 har samma avstånd al till svängningsaxeln 23 som kröknings- medelpunkten M1 för den första centreringsytan 8. Vidare är en särskild förbindelseskruv 10' anordnad för centrerings- ytan 25. 462 959 10 När en verktygshàllare 4" skall utväxlas, vars cylind- riska avsnitt 5" har den mindre radien R3, svänges väx- lingshuvudet 7' till det på figur 6 visade läget. I det yttre ändläget av växlingshuvudet 7' sammanfaller då me- delpunkten M3 med spindelaxeln och verktygshállare 4' med radien R3 kan då korrekt utväxlas. Om däremot verktygs- hållare 4 eller 4' med radien Rl resp R2 skall utväxlas, svänges växlingshuvudet 7' från sitt på figur 6 visade läge åt vänster till det med punktstreckade linjer visade läget.

Claims (7)

10 15 20 25 30 462 959 PATENTKRAV
1. l. Verktygsväxlingsanordning för en verktygsmaskin, med ett upptagningsorgan för verktygshállare, särskilt en spindel på maskinen, med flera i upptagningsorganet växel- vis insättbara verktygshàllare som vardera har ett cylind- riskt avsnitt och i detta en radiell gängborrning, och med ett i den fria änden av en växlingsarm monterat växlings- huvud anordnat att förflyttas radiellt mot det cylindriska avsnittets respektive spindelns axel vilket huvud i sin mot verktygshållaren vända yttre ände har ett centrerings- urtag som vid verktygsväxling ansättes mot det cylindriska avsnittet och centralt i centreringsurtaget har en förbin- delseskruv som sträcker sig i växlingshuvudets radiella rö- relseriktning och är anordnad att med maskinkraft roteras i två motsatta riktningar, har begränsad axiell förskjutbar- het i växlingshuvudet och i sin fria ände har en ytter- gänga som passar i den radiella gângborrningen, k ä n n e- t e c k n a d av att våxlingshuvudet (7, 7') har en väsent- ligen segmentformad del (7a) i sin mot respektive verktygs- hállare (4, 4', 4 ") vända ände och i denna del har ett första centreringsurtag bildat av en första delcylindrisk (bàgformad) centreringsyta (8) vars radie tillnârmelsevis svarar mot en radie (Rl) till det cylindriska avsnittet (5) av en första verktygshállare (4), att vardera en andra del- cylindrisk (bågformad) centreringsyta (9) år anordnad på ömse sidor om den segmentformade delen (7a) på en relativt denna del axiellt bredare del (7b) av vâxlingshuvudet (7, 7') vilken andra centreringsyta är koncentrisk med den första centreringsytan (8) och vars större radie (r2) tillnärmelse- vis svarar mot en större radie (R2) till det cylindriska avsnittet (5') av en andra verktygshállare (4') som i området för sin radiella gängborrning (6') har ett urtag (15) för den segmentformade delen (7a). 10 452 959
2. 2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att urtaget (15) är segmentformat och dess maximala djup (T) i radiell riktning är något större än den maximala ra- diella höjden (H) av den segmentformade delen (7a). 5
3. 3. Anordning enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k- n a d av att verktygshàllaren (4') på ett urtaget (15) diametralt motsatt ställe har ett andra urtag (l5'), vars storlek svarar mot storleken av det första urtaget (15) 10 och tjänar till massutjämning.
4. 4. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att radierna (rl, r2, r3) till centreringsvtorna (8, 9, 25) respektive är några hundradels mm mindre än radierna 15 (Rl, R2, R3) till de cylindriska avsnitten (5, 5', 5 “) av tillhörande verktygshàllare (4, 4', 4").
5. 5. Anordning enligt krav 4, k å n n e t e c k n a d av att radierna (rl, r2, r3) till centreringsytorna (8, 9, 20 25) respektive år 0,02 mm mindre än radierna (Rl, R2, R3) till de cylindriska avsnitten (5, 5', 5")
6. 6. Anordning enligt krav l, k å n n e t e c k n a d av att vardera en parallelt med förbindelseskruvens (10) 25 axel riktad borrning (20) år anordnad i plana delar (19) ' av våxlingshuvudet (7) på ömse sidor om den första cent- reringsytan (8) och att vardera en i borrningen (20) passande centreringstapp (21) år anordnad i den plana ytan (18) på ömse sidor om gängborrningen (6): Éör att 30 gripa en del (17) med plan yta (18). (Figur 5).
7. 7. Anordning enligt något av krav l - 6, k å n n e- t e c k n a d av att vâxlingshuvudet (7') pá växlings- armen (22) är svângbart kring en parallellt med spindel- 35 axeln (A) förlöpande svängningsaxel (23) och att växlings- huvudet (7') har en ytterligare i svängningsriktningen (S) ll 462 959 vinkelförskjuten delcylindrisk centreringsyta (25), vars radie (r3) är mindre än radien (rl) till den första centreringsytan (8) och vars krökningsmedelpunkt (M3) har samma avstånd (al) till svängningsaxeln (23) som den första centreringsytans (8) krökningsmedelpunkt (M1) har, varvid en särskild förbindelseskruv (l0') är anordnad för denna ytterligare centreringsyta (25).