SU1722701A1 - Вертикальный многошпиндельный станок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к станкостроению и может быть использовано в токарных и многоцелевых вертикальных станках последовательного действи . Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей и упрощение конструкции . Станок содержит основание 1, закрепленную на нем неподвижную колонку 2, несущую индексируемый стол 7 с бло

Description

Г. ((( - L.

.. ; ...-. -. &сП:-;:: :.t$ffs /.-jejX:: it- . : -. -:

W 25 .t

ками 8, в которых установлены шпиндели с патронами 10 дл  зажима изделий 11. Шпиндели получают вращение через шестерни 31 и 30, предшпиндельные валы, на которых выполнены ведомые полумуфты, сцепл емые через ведущие полумуфты с приводными валами. Эти валы выполнены полыми и сквозь них пропущены оси 21, управл емые через радиально расположенные двуплечие рычаги 24 гидроцилиндром 27. Сквозь центральные отверсти  пред- шпиндельных валов проход т толкатели, закрепленные в фиксирующих элементах 33, поджимаемых пружинами 36 в направлении

торцовых зубьев предшпиндельных валов. На торцах элементов 33 выполнены зубь , предназначенные дл  взаимодействи  с кулачками . Механизм поворота стола 7 выполнен в виде понижающей зубчатой передачи, состо щей из зубчатого венца, выполненного на полумуфте 30, установлен ной на загрузочной позиции,и шестерни, закрепленной на столе. При работе станка во врем  поворота стола 7 посредством гидроцилиндра 27 через муфту 25, шток 26, рычаги 24 под действием пружин 36 замыкаютс  торцовые зубь  37 и 38 и происходит фиксаци  шпинделей . 5 ил.

Изобретение относитс  к станкостроению и может быть использовано в токарных и токарно-многоцелевых вертикальных многошпиндельных станках последовательного действи .

Известен токарный вертикальный вось- мишпиндельный полуавтомат последовательного действи , содержащий основание и закрепленную на нем колонну. На колонне установлен индексируемый стол, сиабже н- ный индивидуальным мальтийским механизмом его поворота и фиксации. На столе по окружности расположены шпиндели с патронами дл  зажима изделий. Шпиндели на рабочих позици х получают вращение от единого главного привода, состо щего из электродвигател , редуктора, валов, проход щих сквозь колонну в основание станка, и пары зубчатых колес, одно из которых установлено на приводном валу, соосным с предшпиндельным валом. На рабочих позици х приводные валы соедин ютс  с пред- шпиндельными валами посредством зубчатых полумуфт, управл емых радиально расположенными двуплечими рычагами, св занными со штоком силового гидроцилиндра . На загрузочной позиции предшпин- дельный вал соедин етс  с тормозом, управл емым также аки; полумуфты. Привод суппортов осуществл етс  через винтовые передачи от коробок подач, кинематически св занных с редуктором главного привода.

На этом станке можно осуществл ть только токарные операции с одного торца детали,закрепленной в патроне.

Известен вертикальный многошпиндельный станок, выполненный так же, как и описанный выше, и содержащий на загрузочной позиции индивидуальный привод поворота шпиндел , состо щий из гидромотора и черв чной передачи, черв чное колесо которой соединено с приводным валом, и пружинно-гидравлический фиксатор шпиндел , взаимодействующий с диском, закрепленным на шпинделе. Гидромотор и фиксатор управл ютс  соответственно, трехпозиционным и двухпозицийнным гидрораспределител ми , включенными в систему управлени .

Оснащение загрузочной позиции указанными устройствами позвол ет использовать станок дл  выполнени ) токарных операций в автоматическом режиме совместно с загрузочным устройством за счет ори- ентации зажимных кулачков патрона относительно захвата загрузочного устройства и очистки установочных баз патрона от стружки при медленном вращении шпиндел . Однако, возможности станка ограничены последовательным выполнением только токарных операций с одного торца. Кроме того, в этом станке, как и в предыдущем аналоге, усложнена конструкци  в результате наличи  специального мальтийского механизма поворота стола. Также усложн ет конструкцию и снижает надежность пружинно-гидравлический фиксатор шпиндел  и гидравлическа  система управлени  фиксатором и гидромотором индивидуального привода поворота шпиндел  на загрузочной позиции. Таким образом, недостатками известного станка  вл ютс  ограниченные технологические возможности и сложность конструкции.

Цель изобретени  - расширение техно логических возможностей за счет сочетани  токарных и нетокарных операций путем обеспечени  жесткой фиксации шпинделей в процессе поворота стола и упрощение конструкции.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что многошпиндельный станок снабжен механизмом фиксации шпинделей в виде торцо- вых зубьев, выполненных на предшпиндельных валах фиксирующих эле- ментов, установленных с возможностью взаимодействи  с зубь ми предшпиндельных валов во введенных в станок гильзах, расположенных в индексируемом столе, толкателей, закрепленных на фиксирующих элементах с возможностью взаимодействи  с ос ми ведущих полумуфт и расположенных в выполненных в предшпиндельных валах центральных отверсти х, при этом ведуща  полумуфта, расположенна  в пози- ции загрузки, выполнена с наружным зубчатым венцом, посредством которого она кинематически св зана с шестерней, закрепленной на индексируемом столе.

На фиг. 1 изображен станок, продоль- ный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - кинематическа  схема станка; на фиг. 4 - шпиндельный блок и механизм передачи вращени  шпинделю (во включенном положении) на рабочей зиции; на фиг. 5 - шпиндельный блок и привод поворота и угловой ориентации шпиндел  (в включенном состо нии) на загрузочной позиции.

Вертикальный многошпиндельный ста- нок содержит основание 1 и закрепленную на нем колонну 2, на рабочих позици х которой установлены суппорты 3 с инструментальными головками 4 (фиг. 1 и 2). Суппорты снабжены индивидуальными приводами 5 и б, управл емыми от системы числового программного управлени  станком (фиг. 3). На колонне установлен индексируемый стол 7. несущий шпиндельные блоки 8 со шпиндел ми 9, на которых установлены патроны 10 дл  зажима изделий 11 (фиг. 1).

Вращение шпиндел м, установленным на рабочих позици х, передаетс  от индивидуальных приводов 12, управл емых от системы ЧПУ, через редуктор 13, вертикальный вал 14, шестерни 15 и 16 (фиг. 3). Шестерни 16 закреплены на приводных валах 17 редукторов , установленных в основании 1. Приводные валы выполнены полыми и снабжены наружными зубчатыми венцами 18, наход щимис  в зацеплении с внутренними венцами 19 ведущих полумуфт 20 (фиг. 4 и 5). Полумуфты 20 соединены с ос ми 21 посредством штифтов 22, проход щих сквозь диаметрально противоположные продоль- ные окна 23. выполненные в стенках приводных валов 17. Оси 21 могут совершать возвратно-поступательные перемещени  под действием шарнирно св занных с ними двуплечих рычагов 24, расположенных радиально и приводимых в движение через муфту 25, шток 26 при помощи гидроцилин дра 2 (фиг. 1 и 3).

Ведущие полумуфты 20 сцепл ютс  с ведомыми полумуфтами 28. выполненными на предшпиндельных валах 29, установленных на подшипниках в индексируемом столе (фиг. 4 и 5). На валах 29 закреплены шестерни 30, наход щиес  в зацеплении с шестерн ми 31, закрепленными на шпиндел х 9 (фиг. 4). Валы 29 выполнены со сквозными центральными отверсти ми, через которые проход т толкатели 32, предназначенные дл  взаимодействи  с ос ми 21 и закрепленные в фиксирующих элементах 33, Эти элементы установлены в гильзах 34, закрепленных в индексируемом столе 7. зафиксированы от поворота штифтами- шпонками 35 и поджаты пружинами 36 в направлении предшпиндельных валов 29, которые снабжены торцовыми зубь ми 37, предназначенными дл  сцеплени  в фиксированном положении шпинделей 9 с соответствующими торцовыми зубь ми 38 фиксирующих элементов 33.

На загрузочной позиции ведуща  полумуфта 20 снабжена наружным зубчатым венцом 39. наход щимс  в зацеплении при зафиксированных шпиндел х с шестерней

40,закрепленной на индексируемом столе 7 (фиг. 5). Венец 39 и шестерн  40 образуют понижающую зубчатую передачу, предназначенную дл  поворота стола при помощи двигател  41 привода поворота и ориентации шпиндел , черв ка 42 и черв чного колеса 43, закрепленного на соответствующем приводном валу 17.

Станок работает следующим образом.

После установки заготовки в патрон 10 при остановленных и зафиксированных шпиндел х, как это показано на фиг. 5, двигатель 41 через черв к 42, черв чное колесо 43, соответствующий приводной вал 17. ведущую полумуфту 20, имеющую наружный зубчатый венец 39, и шестерню 40 поворачивает- расфиксированный стол 7 относительно неподвижной колонны 2 на одну позицию. Угол поворота контролируетс  датчиком Д, установленным на двигателе

41,и системой ЧПУ. Затем при помощи специального устройства (не показано) стол фиксируетс  и зажимаетс  на колонне. Под действием гидроцилиндра 27 через шток 26 муфту 25, радиально расположенные двуплечие рычаги 24. оси 21, штифты 22. ведущие полумутфы 20. перемеща сь вверх. своими внутренними венцами 19 вход т в зацепление с ведомыми полумуфтами 28 предшпиндельных валов 29. чем достигаетс  замыкание кинематических цепей между

приводами 12 и шпиндел ми 9. Одновременно оси 21, воздействуют на толкатели 32 и фиксирующие элементы 33, сжимают пружины 36 и расцепл ют торцовые зубь  37 и 38, чем достигаетс  расфиксаци  шпинделей . Кроме того, венец 39 выходит из зацеплени  с шестерней 40 стола.

По выполнении указанных операций включаютс  соответствующие приводы 12 шпинделей 9 и приводы 5 и 6 суппортов 3 и от системы ЧПУ при помощи инструментальных головок 4 производитс  токарна  обработка изделий 11. На позиции выполнени  дополнительных операций (если такова  имеетс ) производитс  нетокарна  обработка, при этом дополнительный двигатель 41 может управл ть шпинделем 9 по пол рной координате. На загрузочной позиции при помощи основного двигател  41 происходит ориентаци  кулачков патрона

10относительно захвата загрузочного устройства , сн тие (или поворот) издели , очистка установочных баз патрона при его медленном вращении и установке очередной заготовки.

По завершении описанных операций суппорты на рабочих позици х отвод тс  в исходные положени ,приводы отключаютс  и посредством гидроцилиндра 27 через шток 26. муфту 25, двуплечие рычаги 24 и другие упом нутые выше элементы под действием пружин 36 замыкаютс  торцовые зубь  37 и 38 и производитс  фиксаци  шпинделей 9 и сцепление венца 39 с шестерней 40 дл  перевода стола 7 с издели ми

11в следующую позицию.

Далее цикл повтор етс  вышеописанным образом.

Подобное исполнение вертикального многошпиндельного станка последовательного действи  позвол ет расширить его технологические возможности за счет жесткой фиксации шпинделей в процессе поворота стола, что обеспечивает перевод издели  от позиции к позиции в строго ориентированном угловом положении дл  сочетани  токарных и нетокарных операций, а также последовательной обработки с обоих торцов и автоматизацию загрузки и выгрузки изделий. Кроме того, совмещение привода

вращени  и ориентации шпиндел  на загрузочной позиции с механизмом поворота стола, а также предельна  унификаци  практически всех деталей привода шпинделей на всех позици х позвол ет упростить конструкцию станка.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и   Вертикальный многошпиндельный станок , содержащий основание с закрепленной на нем колонной, индексируемый стол с механизмом поворота, установленный на колонне, шпиндельные блоки со шпиндел ми , установленные на индексируемом столе , приводы вращени  шпинделей,

кинематически св занные со шпиндел ми посредством зубчатых муфт, ведомые полумуфты которых выполнены с наружными венцами и установлены на предшпин- дельных валах, расположенных в индексируемом столе, а ведущие полумуфты установлены на ос х, св занных с приводными валами, расположенными в основании , и выполнены с внутренними венцами, и установленный на основании и загрузочной позиции привод угловой ориентации шпиндел  с механизмом фиксации и черв чной передачей, черв чное колесо которой закреплено на приводном валу, отличающийс  тем, что, с целью расширени 

технологических возможностей за счет сочетани  токарных и нетокарных операций и упрощени  конструкции, многошпиндельный станок снабжен механизмом фиксации шпинделей в виде торцовых зубьев, выполненных на предшпиндельных валах, фиксирующих элементов, установленных с возможностью взаимодействи  с зубь ми предшпиндельных валов во введенных в станок гильзах, расположенных в индексируемом столе, толкателей, закрепленных на фиксирующих элементах с. возможностью взаимодействи  с ос ми ведущих полумуфт и расположенных в выполненных в предшпиндельных валах центральных отверсти х , при этом ведуща  полумуфта, расположенна  в позиции загрузки, выполнена с наружным зубчатым венцом, посредством которого она кинематически св зана с шестерней механизма поворота, закрепденной на индексируемом столе,

ФигЗ

ФигА

Claims (1)

1. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

   Вертикальный многошпиндельный станок, содержащий основание с закрепленной на нем колонной, индексируемый стол с механизмом поворота, установленный на колонне, шпиндельные блоки со шпинделями, установленные на индексируемом столе, приводы вращения шпинделей, кинематически связанные со шпинделями посредством зубчатых муфт, ведомые полумуфты которых выполнены с наружными венцами и установлены на предшпиндельных валах, расположенных в индексируемом столе, а ведущие полумуфты установлены на осях, связанных с приводными валами, расположенными в основании, и выполнены с внутренними венцами, и установленный на основании и загрузочной позиции привод угловой ориентации шпинделя с механизмом фиксации и червячной передачей, червячное колесо которой закреплено на приводном валу, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет сочетания токарных и нетокарных операций и упрощения конструкции, многошпиндельный станок снабжен механизмом фиксации шпинделей в виде торцовых зубьев, выполненных на предшпиндельных валах, фиксирующих элементов, установленных с возможностью взаимодействия с зубьями предшпиндельных валов во введенных в станок гильзах, расположенных в индексируемом столе, толкателей, закрепленных на фиксирующих элементах с. возможностью взаимодействия с осями ведущих полумуфт и расположенных в выполненных в предшпиндельных валах центральных отверстиях, при этом ведущая полумуфта, расположенная в позиции загрузки, выполнена с наружным зубчатым венцом, посредством которого она кинематически связана с шестерней механизма поворота, закрепленной на индексируемом столе.

   Фиг.4·

   Составитель В. Агеев Редактор М. Товтин Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская

   Заказ 1021 Тираж Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

   Производственно-издательский комбинат Патент”, г. Ужгород, ул.Гагарина. 101