SU1292930A1

SU1292930A1 - Automatic turret head

Info

Publication number: SU1292930A1
Application number: SU853964187A
Authority: SU
Inventors: Николай Автандилович Кикнадзе; Вахтанг Прангович Торотадзе; Василий Ильич Бачанадзе
Original assignee: Тбилисское Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Станкостроения
Priority date: 1985-10-16
Filing date: 1985-10-16
Publication date: 1987-02-28

Abstract

Изобретение относитс к области станкостроени , а именно к устройствам дл автоматической смены инструмента на станках токарной группы, предпочтительно с числовым програмимным управлением, обрабатывающих центрах и т.п. Целью изобретени вл етс повышение надежности зажима и быстродействи головки. Револьверна головка содержит основание 1 с закрепленной на нем зубчатой полумуфтой 2 с резцедержатель 3 с закрепленной на нем зубчатой полумуфтой 4. Поворот резцедержател осуществл етс посредством волнового редуктора с выходным зубчатым колесом 14 и зубчатым колесом 9, зажим , отжим и позиционирование резцедержател осуществл етс посредством колец 19, закрепленных на колесе 9 и зубчатой полу муфте 5, установленной с возможностью зацеплени одновременно с полумуфтами 2 и 4. и тел качени 16, установленных в гнездах кольца 18 с возможностью перемещени вдоль головки между торцами колеса 9 и полумуфты 5, на которых выполнены выступы и ответные впадины по числу позиций головки. Предварительна фиксаци резцедержател осуществл етс посредством храпового механизма, включающего собачку, установленную в полумуфте 2, и храповые впадины по числу позиций головки, выполненные на полумуфте 4. 4 ил. f (Л 13 tc со tsD QQ СО У ие. 1The invention relates to the field of machine tools, namely, devices for automatic tool change on turning group machines, preferably with numerical program control, machining centers, and the like. The aim of the invention is to improve the reliability of clamping and speed of the head. The revolving head contains a base 1 with a toothed coupling half fixed on it, a tool holder 3 with a toothed coupling half fixed on it. The tool holder rotates by means of a wave reducer with an output gear wheel 14 and a gear wheel 9, clamping, wringing and positioning the tool holder is carried out by means of rings 19 mounted on the wheel 9 and the toothed floor of the coupling 5 installed with the possibility of engagement simultaneously with the coupling halves 2 and 4. and the rolling elements 16 installed in the slots of the ring 18 with the possibility of movement along the head between the ends of the wheel 9 and the half-coupling 5, on which the protrusions and response depressions are made according to the number of positions of the head. Pre-fixation of the tool holder is carried out by means of a ratchet mechanism, including a pawl mounted in the coupling half 2, and ratchet cavities in the number of positions of the head, made on the coupling half 4. 4 Il. f (L 13 tc with tsD QQ CO Y ea. 1

Description

Изобретение относитс к станкостроению, а именно к устройствам дл автоматической смены инструмента на станках токарной группы, предпочтительно с числовым программным управлением, обрабатывающих центрах и т.п.The invention relates to a machine tool industry, in particular to devices for automatic tool change on lathes, preferably with numerical control, machining centers, and the like.

Целью изобретени вл етс повышение надежности зажима и быстродействи головки .The aim of the invention is to improve the reliability of clamping and speed of the head.

На фиг. 1 показана револьверна головка , продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1.FIG. 1 shows a turret head, a longitudinal section; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a section BB in FIG. one; in fig. 4 shows a section B-B in FIG. one.

Автоматическа револьверна головка содержит устанавливаемое на суппорте станка основание 1 с закрепленной на нем зубчатой полумуфтой 2, разцедержатель 3 с закрепленной на нем зубчатой полумуфтой 4. Последн концентрична полумуфте 2 и сцеплена с ней посредством зубчатой полумуфты 5. Между полумуфтами 2 и 5 расположены пружины 6 сжати и направл ющие штифты 7. Последние запрессованы в одной из полумуфт и вход т в отверсти другой, позвол полумуфте 5 перемещатьс только вдоль оси револьверной головки относительно основани 1. Полумуфта 5 имеет на противоположном торце три выстуна с наклонной контактной поверхностью 8. Такие же ответные выступы имеютс на торце у выходного зубчатого колеса 9 волнового редуктора , состо щего из установленного на валу 10 электродвигател 11, генератора 12 волн, гибкого колеса 13 и другого выходного зубчатого колеса 14, закрепленного на резцедержателе 3. Электродвигатель 11 встроен в закрепленном на основании 1 стакане 15. Между торцами колеса 9 и полумуфты 5 расположены тела 16 качени , контактирующие с поверхност ми 8 выступов и вставленные в гнезда 17 кольца 18. Гнезда 17 представл ют собой отверсти продолговатой вдоль оси револьверной головки формы в поперечном сечении и выполнены в кольце 18 со стороны периферии. При этом величина раскрыти гнезда 17 с торца меньше диаметра тел 16 качени (во избежание выпадани ). Такое конструктивное выполнение гнезд 17 дл установки тел 16 качени (например цилиндрических роликов ) обеспечивает возможность смещени их осей качени вдоль оси револьверной головки (следует отметить, что конструктивные исполнени дл обеспечени возможности смещени осей тел качени могут быть разнообразными в зависимости от усили зажима, величины хода на расфик- сацию и зажим резцедержател и вида тел качени ). На торце колеса 9 и полумуфты 5 также имеютс закрепленные на них кольца 19, имеющие выступы с пр мой соединительной 20 и со скошенной контактирующей 21 боковыми поверхност ми. ПриThe automatic revolving head contains a base 1 mounted on a machine caliper with a toothed coupling half fixed on it, a razorderzhatel 3 with a toothed coupling fixed to it 4. The latter is concentric to the coupling half 2 and coupled to it through the toothed coupling half 5. Between the coupling half 2 and 5 there are springs 6 of compression and guide pins 7. The latter are pressed into one of the coupling halves and enter into the holes of the other, allowing the coupling half 5 to move only along the axis of the turret relative to the base 1. Half coupling 5 It has three protrusions with an inclined contact surface 8 on the opposite end. The same reciprocal protrusions are located at the end of the output gear 9 of a wave gearbox consisting of an electric motor 11 mounted on a shaft 10, a wave generator 12, a flexible wheel 13 and another output gear 14 mounted on the tool holder 3. The electric motor 11 is embedded in the fixed on the base 1 glass 15. Between the ends of the wheel 9 and the coupling half 5 there are rolling bodies 16 in contact with the surfaces of the 8 protrusions and inserted into the sockets 17 rings 18. Slots 17 are elongated holes along the axis of the turret shape in cross section and formed in the ring 18 from the periphery. In this case, open the sockets 17 from the end smaller than the diameter of the rolling bodies 16 (in order to avoid falling out). This constructive design of the slots 17 for mounting the rolling bodies 16 (e.g. cylindrical rollers) provides the possibility of displacing their rolling axes along the axis of the turret (it should be noted that the designs for allowing the displacement of the axes of the rolling bodies can vary depending on the clamping force, stroke for unclamping and clamping the toolholder and the type of rolling elements). At the end of the wheel 9 and the half coupling 5 there are also rings 19 fixed to them, having protrusions with a straight connecting 20 and with beveled 21 side surfaces in contact. With

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

этом кольца 19 закреплены в таком угловом положении, чтобы состо ние - выступ одного над впадиной другого - соответствовало такому же относительному положению выступов с наклонными контактными поверхност ми 8 зубчатого колеса 9 и полу- муфты 5. С колесом 14 посредством фланца 22 и крышки 23 жестко св зан валик 24, проход щий через отверстие вала 10. На неподвижном основании расположены герконы 25, количество которых соответствует количеству программируемых позиций резцедержател . Над герконом 25 находитс посто нный магнит 26, установленный в поводке 27, закрепленном на валике 24. В полумуфте 2 установлена на оси 28 собачка 29, контактирующа с пазами 30, выполненными в полумуфте 4. Пазы 30 имеют пр мую упирающуюс в собачку, и скошенную поверхности. Собачка 29 посредством пружины 31 всегда прижимаетс к полумуфте 4. Количество пазов 30 соответствует количеству позиций резцедержател 3.This ring 19 is fixed in such an angular position that the state — the protrusion one above the depression of the other — corresponds to the same relative position of the protrusions with inclined contact surfaces 8 of the gear wheel 9 and half coupling 5. With the wheel 14 by means of a flange 22 and a cover 23 the roller 24 is connected through the hole of the shaft 10. On a stationary base there are reed switches 25, the number of which corresponds to the number of programmable positions of the tool holder. Above the reed switch 25 is a permanent magnet 26 mounted in a leash 27 mounted on a roller 24. In the coupling half 2, a pawl 29 is placed on the axis 28 in contact with the grooves 30 made in the coupling half 4. The grooves 30 are directly abutting the dog and are beveled surface. The dog 29 by means of the spring 31 is always pressed against the coupling half 4. The number of grooves 30 corresponds to the number of positions of the toolholder 3.

Головка работает следующим образом.The head works as follows.

По команде управлени станком включаетс электродвигатель 11, передава вра- .ение валу 10 и генератору 12 волн, вызывающему волновые деформации гибкого колеса 13. Выходное колесо 14 волнового редуктора, соединенное с резцедержателем 3, до его расфиксации стоит жестко, в результате редуцированным числом оборотов проворачиваетс зубчатое колесо 9 с торцовыми выступами с наклонными контактными поверхност ми 8 и закрепленным на нем кольцом 19. В момент совпадени выступов колец 19, а также выступов на торцах колеса 9 и полумуфты 5 с впадинами полумуфта 5 с закрепленным на нем кольцом 19 посредством пружин 6 поднимаетс за счет смещени тел 16 качени в гнездах кольца 18 вдоль оси револьверной головки. Тем самым полумуфты 2 и 4 освобождаютс от взаимной фиксации, а соединительные боковые поверхности 20 колец 19 блокируют зубчатое колесо 9 с полумуфтой 5, при этом зубчатое колесо 9 прекращает вращение. Поскольку в этот момент резцедер сатель 3 не зафиксирован, начинает вращатьс второе выходное колесо 14 волнового редуктора и поворачивает резцедержатель 3 в заданную позицию. При этом собачка 29 проскакивает в пазах 30, не преп тству повороту резцедержател 3. Совместно с резцедержателем 3 поворачиваетс и валик 24, вед посто нный магнит 26. над герконами 25. По достижении резцедержателем 3 заданной позиции герконный ко- мандоаппарат выдает ответ позиции, а электродвигатель 11 получает команду на реверсирование . Паз 30 заданной позиции на полумуфте 4 в этот момент перебегает относительно собачки 29. Выходное колесо 14 после реверсировани начинает поворот резцедержател 3 в обратном направлении доAt the command of the machine control, the electric motor 11 is turned on, transferring rotation to the shaft 10 and the wave generator 12, which causes wave deformations of the flexible wheel 13. The output wheel 14 of the wave gearbox connected to the tool holder 3 is rigidly fixed as a result, and is reduced by the reduced number of revolutions a gear wheel 9 with face protrusions with inclined contact surfaces 8 and a ring 19 fixed on it. At the moment of coincidence of the projections of the rings 19, as well as the projections on the ends of the wheel 9 and the half-coupling 5 with hollows the sleeve 5 mounted thereon with the ring 19 by means of springs 6 rises due to displacement of the rolling bodies 16 in the sockets of the ring 18 along the axis of the turret. Thus, the coupling halves 2 and 4 are free from mutual fixation, and the connecting side surfaces 20 of the rings 19 block the gear 9 with the half coupling 5, while the gear 9 stops rotating. Since at this moment the tool holder 3 is not fixed, the second output wheel 14 of the wave gearbox begins to rotate and turns the tool holder 3 to a predetermined position. At the same time, the dog 29 slides in the grooves 30, not obstructing the rotation of the toolholder 3. Together with the toolholder 3, the roller 24, the permanent magnet 26. rotates over the reed switches 25. When the toolholder 3 reaches the specified position, the reed switch will issue a position response, and the motor 11 receives a command to reverse. The groove 30 of the predetermined position on the half coupling 4 at this moment runs relative to the pawl 29. The output wheel 14, after reversing, starts turning the toolholder 3 in the opposite direction to

упора паза 30 на заданной позиции в собачку 29, после чего зубчатое колесо 14 останавливаетс . Вращение в обратном направлении начинает первое выходное колесо 9, в результате чего кольца 19 контактируют по скошенным боковым поверхност м 21 выступов и, преодолева усили пружин 6, опускают полумуфту 5, котора фиксирует между собой полумуфты 2 и 4, угол наклона поверхностей колец 19 подбирают таким,an emphasis of the groove 30 is at a predetermined position in the pawl 29, after which the gear 14 stops. Rotation in the opposite direction starts the first output wheel 9, as a result of which the rings 19 contact on the beveled side surfaces 21 of the projections and, overcoming the forces of the springs 6, lower the coupling half 5, which fixes the coupling half 2 and 4 between them, the angle of inclination of the surfaces of the rings 19 are selected ,

обладают большей нагрузочной способностью и у них отсутствуют потери на трение скольжени при качении по окружности .have a greater load capacity and they have no loss of sliding friction during rolling around the circumference.

Claims

Invention Formula

An automatic revolving holoP5ka, containing a base fixed on it by means of three gear half couplings,

In order for the torque required for Yu, one of which is made with three ends to overcome the forces of the springs 6 with fixing protrusions with inclined contact

of the turret, it was more than the cool surfaces, the toolholder, the mechanism

the torque required to rotate the fixture, rotation, preliminary

tool holder 3. This eliminates the possibility of positioning and clamping, the electric motor of fixing the tool holder 3 outside. Tel and wave reducer with two output-given positions. A further turn of the wheel gears, one of which

mounted on a toolholder, and the other is made with three similar counter lugs, characterized in that, in order to increase the reliability of the clamping and quick-coupling 5 and the gear wheel 9 through 20 actions of the head, the clamping mechanism of the rolling stock 16 is displaced between face vosi turret. Due to the fact that the efficiency of such a clamping mechanism is close to unity, and the angle of inclination of the end contact surfaces 8 of the protrusions is chosen to be minimally permissible, it is possible to achieve the required clamping forces at a lower power of the electric motor. The latter after clamping is disconnected at the maximum

9 leads to force clamping of coupling half 5 on coupling half 2 and 4 by means of inclined contact surfaces 8 of end protrusions 25

stupas with inclined contact surfaces, butts of a gear wheel and similar response lugs of the coupling half by rolling bodies mounted in a ring with the possibility of displacing their rolling axes relative to each other along the axis of the turret, and on the half coupling with end lugs with inclined contact surfaces and on the gear wheel with 2Q similar counter projections, rings inserted into the head, made with end projections with straight connecting and with beveled contact surfaces, are fastened.

current.

Balls, cylindrical or tapered rollers can be used as rolling elements. It is advisable to use tapered rollers, as they are

have a greater load capacity and they have no loss of sliding friction during rolling around the circumference.

Invention Formula

five

stupas with inclined contact surfaces, butts of a gear wheel and similar response lugs of the coupling half by rolling bodies mounted in a ring with the possibility of displacing their rolling axes relative to each other along the axis of the turret, and on the half coupling with end lugs with inclined contact surfaces and on the gear wheel with Q with similar counter projections, rings inserted into the head, made with end projections with direct connecting and with beveled contact surfaces, are fastened.

four- ,

Vue. H

21