SU1551515A1

SU1551515A1 - Flexible lathe module

Info

Publication number: SU1551515A1
Application number: SU874276924A
Authority: SU
Inventors: Наум Гурьевич Наянзин; Юрий Павлович Воронин; Вячеслав Иванович Юдин
Original assignee: Владимирский политехнический институт; Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт тракторных и комбайновых двигателей; Предприятие П/Я В-8889
Priority date: 1987-07-06
Filing date: 1987-07-06
Publication date: 1990-03-23

Abstract

Изобретение относитс к станкостроению, а именно к токарным модул м, используемым в качестве технологического оборудовани гибких производственных систем. Целью изобретени вл етс расширение технологических возможностей. Гибкий токарный модуль содержит станину 1, поворотные шпиндельные бабки 2 и 3, кажда из которых имеет по два шпиндел 4,5 и 6,7, установленных в выдвижных пинол х 8,9 и 10,11. На шпиндел х 4,5 и 6,7 установлены патроны 12,13 и 14,15. В центре станины 1 установлен портал 16. С обеих сторон портала 16 установлены подвижные в вертикальном направлении траверсы 17, на которых с возможностью перемещени в горизонтальном направлении смонтированы суппорта 18. На суппортах 18 установлены сменные инструментальные головки 19. На станине 1 закреплены устройства смены заготовок 21. Накопитель сменной оснастки 27 установлен около станины с возможностью совмещени осей своих гнезд с ос ми патронов шпиндельных бабок и ос ми сменных инструментальных головок суппортов. Накопитель сменной оснастки 27 выполнен в виде сменных барабанов 28, установленных на вертикальной оси 29 основани 32 с возможностью их вращени и перемещени вдоль нее. Основание 32 перемещаетс вдоль станины по направл ющим 26. Гибкий токарный модуль работает следующим образом. Шпиндельные бабки могут работать самосто тельно или в режиме взаимодополнени , при этом деталь, обработанна в шпинделе одной бабки, передаетс в шпиндель другой - их перемещением навстречу друг другу. Дл смены заготовки шпиндельную бабку поворачивают на 180°, дл смены патронов - на 90°. Смена инструментальных головок производитс путем перемещени суппортов по траверсе в крайнее положение. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.The invention relates to a machine tool industry, namely to turning modules used as process equipment for flexible manufacturing systems. The aim of the invention is the expansion of technological capabilities. The flexible turning module contains frame 1, swivel headstocks 2 and 3, each of which has two spindles of 4.5 and 6.7 installed in retractable pins x 8.9 and 10.11. On the spindle x 4,5 and 6,7 installed cartridges 12,13 and 14,15. A portal 16 is installed in the center of the frame 1. On both sides of the portal 16 there are vertical supports movable in the vertical direction, on which calipers 18 are mounted so that they can move in the horizontal direction. Replaceable tool heads 19 are mounted on the supports 18. The drive of the replaceable tooling 27 is installed near the bed with the possibility of combining the axes of their sockets with the axes of the headstock holders and the axes of the replaceable tool heads of supports. The drive of the replaceable tooling 27 is made in the form of replaceable drums 28 mounted on the vertical axis 29 of the base 32 with the possibility of their rotation and movement along it. The base 32 moves along the bed along the rails 26. The flexible turning module operates as follows. Headstocks can work independently or in a complementary mode, with the part machined in the spindle of one head transferred to the other spindle by moving them towards each other. To change the workpiece spindle headstock is rotated 180 °, to change the cartridges - 90 °. The tool heads are changed by moving the supports along the traverse to the extreme position. 1 hp ff, 2 ill.

Description

Изобретение относитс к станкостроению , а именно к токарным модул м, используемым в качестве технологического оборудовани гибких производственных систем .The invention relates to a machine tool industry, namely to turning modules used as process equipment for flexible manufacturing systems.

Цель изобретени - расширение технологических возможностей.The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities.

На фиг. 1 изображен гибкий токарный модуль, общий вид; на фиг. 2 - разрез А--А на фиг- 1.FIG. 1 shows a flexible turning module, general view; in fig. 2 - section A - A in FIG. 1.

Гибкий токарный модуль содержит станину 1, поворотные шпиндельные бабки 2 и 3, кажда из которых имеет по два попарно сменных и противоположно направленных шпиндел 4, 5 и 6, 7, установленных в выдвижных пинол х 8, 9 и 10, 11. На шпиндел х 4-7 установлены патроны 12-15 с механизмами фиксации (не показаны ). В центре станины 1 установлен портал 16. С обеих сторон портала 16 установлены подвижные в вертикальном направлении траверсы 17, на которых с возможностью перемещени в горизонтальном направлении смонтированы суппорты 18. На суппортах 18 установлены сменные инструментальные револьверные головки 19. Поворотные шпиндельные бабки 2 и 3 расположены относительно портала 16 по разные стороны и имеют возможность перемещени в направлении к порталу 16 по направл ющим 20. На станине 1 закреплены станочные манипул торы 21 с возможностью индивидуального взаимодействи с парой патронов 12, 13 и парой патронов 14, 15 поворотных шпиндельных бабок 2 и 3.The flexible turning module contains frame 1, rotary headstocks 2 and 3, each of which has two pairs of interchangeable and oppositely directed spindles 4, 5 and 6, 7 installed in retractable quill x 8, 9 and 10, 11. On spindle x 4-7, cartridges 12-15 with locking mechanisms (not shown) are fitted. A portal 16 is installed in the center of the bed 1. On both sides of the portal 16 there are installed vertical traverse plates 17, on which calipers 18 are mounted so that they can move in the horizontal direction. Replaceable tool turrets 19 are installed on the supports 18. Swivel headstock 2 and 3 are located with respect to the portal 16 on opposite sides and have the ability to move in the direction of the portal 16 along the guides 20. On the base 1 there are fixed machine manipulators 21 with the possibility of individual About interaction with a pair of cartridges 12, 13 and a pair of cartridges 14, 15 swivel headstocks 2 and 3.

Станочные манипул торы 21 взаимодействуют с заготовками или детал ми 22, уложенными в тару 23, установленную на транспортную тележку 24, котора перемещаетс по пути 25. Параллельно направ0Machine manipulators 21 interact with workpieces or parts 22 placed in a container 23 mounted on a transport carriage 24, which moves along path 25. Parallel to the direction

л ющим 20 около станины 1 расположены направл ющие 26, по которым перемещает- 5 с накопитель 27 сменной оснастки. При этом траверсы 17, смонтированные на портале 16, смещены в сторону направл ющих 26 и образуют над ними консоль, котора при опускании траверсы 17 оказываетс в рабочей зоне накопител 27 сменной оснастки с возможностью взаимодействи с ним. Накопитель 27 сменной оснастки выполнен в виде вертикального р да съемных барабанов 28, концентрично смонтированных на вертикальной оси 29.20, near the bed 1, there are guides 26 along which 5 from the accumulator 27 of the replaceable equipment moves. At the same time, the crossheads 17 mounted on the portal 16 are displaced towards the guides 26 and form a console above them which, when lowering the crossheads 17, appears in the working zone of the storage device 27 of the replaceable equipment with the possibility of interaction with it. The drive 27 removable snap-in is made in the form of a vertical row of removable drums 28, concentrically mounted on the vertical axis 29.

5 На внешней поверхности барабанов 28 размещены с возможностью взаимодействи со шпиндел ми 4-7 и револьверными инструментальными головками 19 гнезда 30, в которые установлена сменна оснастка 31 (патроны, оправки, инструментальные ре0 вольверные головки). Вертикальна ось 29 закреплена на основании 32, на котором смонтированы катки 33, кинематически св занные с приводом перемещени накопител 27 сменной оснастки вдоль направл ющих 26. Вертикальна ось 29 выполнена в виде гильзы цилиндра, кинематически св занного с приводом 34 поворота, жестко закрепленным на основании 32.5 On the outer surface of the drums 28 are placed with the ability to interact with the spindles 4-7 and the revolving tool heads 19 of the jack 30, in which the interchangeable tool 31 is installed (cartridges, mandrels, tool hopper heads). The vertical axis 29 is fixed on the base 32, on which the rollers 33 are mounted, kinematically connected with the drive movement of the storage device 27 of the snap-in tooling along the rails 26. The vertical axis 29 is designed as a cylinder sleeve, kinematically connected with a turn actuator 34 fixed on the base 32.

Гибкий токарный модуль работает следующим образом.Flexible turning module works as follows.

50 Поворотные шпиндельные бабки 2 и 3 могут функционировать в автономном режиме или в режиме взаимодополнени .50 Swivel headstocks 2 and 3 can operate in standalone mode or in complementary mode.

При обработке заготовки 22 за два установа поворотные шпиндельные бабки 2 и 3 функционируют в режиме взаимодо55 полнени . В этом случае заготовки 22, установленные в таре 23 транспортной тележки 24, доставл ютс к торцу станины 1, на котором смонтирована поворотна шпиндельна бабка 2, и устанавливаютс в зоне работы станочного манипул тора 21. При этом патрон 12 поворотной шпиндельной бабки 2 находитс в рабочей зоне станочного манипул тора 21. Заготовка 22 поворотом станочного манипул тора 21 и выдвижением пиноли 8 устанавливаетс в патрон 12 поворотной шпиндельной бабки 2. Затем поворотна шпиндельна бабка 2 поворачиваетс вокруг вертикальной оси на 180° и фиксируетс . При этом шпиндель 4 с патроном 12 оказываютс обращенными к порталу 16 и занимают рабочее положение . По командам системы управлени начинаетс механическа обработка заготовки . При этом продольную подачу заготовка 22 получает перемещением выдвижной пиноли 8, а поперечна подача осуществл етс перемещением траверсы 17 порталаWhen machining the workpiece 22, the rotary headstocks 2 and 3 operate in a complementary mode in two sets. In this case, the workpieces 22 installed in the container 23 of the transport trolley 24 are delivered to the end of the bed 1 on which the turning spindle head 2 is mounted, and are installed in the working area of the machine keypad 21. In this case the cartridge 12 of the turning spindle head 2 is in the working in the area of the machine handle 21. The workpiece 22 is turned by the turn of the machine handle 21 and the extension of the quill 8 into the cartridge 12 of the rotary spindle head 2. Then the rotary spindle head 2 is rotated around the vertical axis 180 ° and fixed ts. In doing so, the spindle 4 with the chuck 12 is facing the portal 16 and occupies an operating position. At the command of the control system, the mechanical processing of the workpiece begins. In this case, the longitudinal feed billet 22 receives by moving the retractable quill 8, and the transverse feed is carried out by moving the crosshead 17 of the portal

16и перемещением суппорта 18 с револьверной инструментальной головкой 19 по траверсе 17. Таким образом револьверной инструментальной головке 19 сообщаетс крестообразное перемещение в вертикальной плоскости.16 and moving the slide 18 with the turret tool head 19 along the cross beam 17. Thus, the turret tool head 19 is communicated with a cross-shaped movement in a vertical plane.

Одновременно с процессом механической обработки заготовки 22, установленной в патроне 12, станочный манипул тор 21 берет очередную заготовку 22 из тары 23 и устанавливает ее в патрон 13 поворотной шпиндельной бабки 2. По окончании обработки заготовки 22 в патроне 12 поворотной шпиндельной бабки 2 суппорты 18 с расположенными на них револьверными инструментальными головками 19 траверсойSimultaneously with the process of machining the workpiece 22 installed in the chuck 12, the machine tool handle 21 takes the next workpiece 22 from the container 23 and installs it in the chuck 13 of the swivel spindle head 2. At the end of processing the workpiece 22 in the chuck 12 of the swivel spindle head 2 calipers 18 s located on them turret tool heads 19 traversing

17перемещаютс в верхнее положение. Поворотные шпиндельные бабки 2 и 3 перемещаютс по направл ющим 20 навстречу одна другой. По окончании движени поворотных шпиндельных бабок на заданные величины перемещений они располагаютс так, что заготовка 22, установленна своей обработанной частью, оказываетс в зоне зажимных элементов патрона 14 поворотной шпиндельной бабки 3, при этом базовыми вл ютс уже обработанные поверхности . Патрон 12 поворотной шпиндельной бабки 2 разжимаетс , освобожда заготовку 22. После этого поворотные шпиндельные бабки 2 и 3 возвращаютс в исходное положение, при этом поворотна шпиндельна бабка 2 поворачиваетс на 18017 moves to the upper position. Swivel headstocks 2 and 3 move along guide rails 20 towards each other. At the end of the movement of the swivel headstocks for the specified magnitudes of movements, they are positioned so that the workpiece 22, installed with its machined part, is in the area of the clamping elements of the cartridge 14 of the swivel spindle head 3, while the surfaces are already machined. The chuck 12 of the swivel headstock 2 is unclamped, freeing the workpiece 22. After that, the swivel headstocks 2 and 3 return to their original position, while the turning spindle headstock 2 rotates 180

Начинаетс механическа обработка заготовок 22, установленных в патронах 12 поворотной шпиндельной бабки 3. Параллельно с этим циклом обработки происходит загрузка патрона 13 поворотной шпиндельной бабки 2 и разгрузка naTpoJ на 14 поворотной шпиндельной бабки 3. Далее циклы повтор ютс .The machining of the workpieces 22 installed in the cartridges 12 of the rotary headstock 3 begins. Parallel to this processing cycle, the cartridges 13 of the rotary headstock 2 are loaded and the naTpoJ is unloaded onto 14 rotary headstock 3. Then the cycles are repeated.

Если заготовки 22 обрабатываютс только за один установ, то поворотные шпиндельные бабки 2 и 3 функционируютIf the workpieces 22 are machined in only one setting, the rotary headstocks 2 and 3 function

в автономном режиме, т. е. независимо одна от другой.offline, i.e. independently of one another.

В этом случае после обработки заготовки 22 револьверные шпиндельные бабки 2In this case, after processing the workpiece, 22 revolving headstocks 2

и 3 поворачиваютс на 180 станочные манипул торы 21 берут обработанную заготовку 22 и укладывают ее в тару 23. После обработки всех заготовок 22 транспортна тележка 24 отводит использованную тару 23 и доставл ет другую.and 3 rotates 180 machine tools 21 take the processed workpiece 22 and place it in the container 23. After processing all the workpieces 22, the transport trolley 24 removes the used container 23 and delivers the other one.

В процессе работы при смене номенклатуры заготовок 22 возникает необходимость в смене патронов 12-15 на другие типоразмеры. Дл смены, например, патрона 12 поворотна шпиндельна бабка 2 разворачиваетс на 90° свободным от заготовки патроном 12 к накопителю 27 сменной оснастки. Последний, перемеща сь по пути 25, останавливаетс напротив смен емого патрона 12 свободным гнездом 30.In the process of work when changing the nomenclature of the workpieces 22, it becomes necessary to change the cartridges 12-15 to other sizes. To change, for example, the chuck 12, the swivel spindle head 2 is rotated 90 ° free from the workpiece chuck 12 to the storage 27 of the interchangeable tooling. The latter, moving along path 25, stops in front of the interchangeable cartridge 12 with the free slot 30.

0 Подачей пиноли патрон 12 заводитс в свободное гнездо 30 и вращением шпиндел 4 после расфиксации патрона 12 происходит его свинчивание. После этого пиноли 8 сообщаетс обратное перемещение. Накопитель 27 сменной оснастки переме5 щением барабанов 28 по вертикали и поворотом их вокруг вертикальной оси 29 обеспечивает совпадение осей шпинделей 4 и новой оснастки патрона 31.0 By feeding the pintles, the cartridge 12 is inserted into the free slot 30 and the spindle 4 rotates after screwing the cartridge 12 into place. After this, the quill 8 is reported to reverse the movement. The drive 27 of the replaceable equipment by moving the reels 28 vertically and rotating them around the vertical axis 29 ensures the axes of the spindles 4 and the new equipment of the cartridge 31.

Выдвижением пиноли 8 и вращением шпиндел 4 происходит навинчивание тре0 буемого патрона.После этого патрон фиксируетс .By extending the quill 8 and rotating the spindle 4, the required cartridge is screwed in. After that, the cartridge is fixed.

Аналогичным образом осуществл етс смена револьверных инструментальных головок 19 в суппортах 18. При этом суппорты 18 перемещаютс по траверсе 17 вSimilarly, the turret tool heads 19 in calipers 18 are changed. In this case, the calipers 18 are moved along the traverse 17 in

5 крайнее положение до совпадени оси револьверной инструментальной головки 19 с вертикальной осью 29 и позиционированием траверсы 17 устанавливаетс соосность револьверной инструментальной головки 19 и5, the extreme position until the axis of the revolving tool head 19 coincides with the vertical axis 29 and the positioning of the crosspiece 17 establishes the alignment of the revolving tool head 19 and

0 гнезда 30 или сменной оснастки 31. Перемещением накопител 27 сменной оснастки по направл ющим 26 после расфиксации револьверной инструментальной головки 19 осуществл етс их смена.0 sockets 30 or interchangeable tooling 31. By moving the accumulator 27 of interchangeable equipment along guide rails 26 after unlocking the turret tool head 19, they are replaced.

4545

Claims

1. A flexible turning module, including a machine, on the frame of which spindle headstock with coaxial spindles with chucks are installed with counter-independent movement, as well as accumulators of parts with their loading device into chucks and snap-in hopper with sockets, expansion of technological capabilities, it is equipped with a portal located in the middle of the bed between the headstocks, on the traverse of which

vertical and horizontal movement of the calipers with interchangeable tool heads, each spindle headstock is equipped with a second spindle located on the opposite side of the headstock and identical to the first, with the spindles mounted on the additionally inserted retractable pins, and the headstock are rotatable with the possibility of alternating spindles in the working position and position loading and installed with the ability to transfer the workpiece from one grandma to another, with the spindle axes parallel and located on equal distance from pivot points

headstock, and each headstock is provided with a device for loading workpieces, with the removable tool drive installed with the possibility of combining the axes of their nests with the axes of the spindle headstocks and the axes of the replaceable tool heads.

2. The module of claim 1, wherein the removable tool storage device is made in the form of replaceable drums mounted on the vertical axis of the base with the possibility of their simultaneous rotation and movement along it, the base being mounted so that it can move along the bed.

28

FIG. 2