Фрезерный автомат

Фрезерный автомат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано для обработки пазов и канавок на изделиях, например наклонных пазов на полукруглых стержнях ключей в автоматической линии. Цель изобретения - повышение производительности обработки. Автомат включает приводной вращающийся барабан 3 с равномерно расположенными на периферии инструментальными блоками 4, в корпусе 9 которого смонтирован подвижный в осевом направлении шпиндель 10 с фрезой 11. Равномерно вокруг фрезы расположены зажимные приспособления для заготовок ключей с механизмами поворота. Имеется механизм шаговой осевой подачи шпинделя с кулачком 12 через ролики 14, связанный с приводом возвратно-поворотного перемещения. Механизм поворота зажимных приспособлений обеспечивает подачу заготовок на глубину паза ключа и связан с устройствами для задания глубины пазов, размещенными в секторе фрезерования. Устройство выполнено в виде пакета кулачков, установленных с возможностью вращения и перемещения. В кулачках выполнены отверстия , через которые проходит стержень. На внутренней цилиндрической поверхности кулачков и на стержне выполнены выступы. Выступы кулачков смещены относительно друг друга по окружности. Выступ стержня взаимодействует с выступами кулачков, воздействующими на механизм поворота зажимных приспособлений. 4 з.п.ф-лы. 9 ил. w te

СОК)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 С 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4654017/08 (22) 23.02.89 (46) 15.02.91. Бюл. № 6 (72) Н. В. Вивчар, А. В. Грибанов, С. И. Бородин и А. В. Солосенков (53) 621.914.31 (088.8), (56) Авторское свидетельство СССР № 1087268, кл. В 23 С 3/28, 1983. (54) ФРЕЗЕРНЪ|Й АВТОМАТ (57) Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано для обработки пазов и канавок на иэделиях, например наклонных пазов на полукруглых стержнях ключей в автоматической линии. Цель изобретения — повышение производительности обработки. Автомат включает приводной вращающийся барабан

3 с равномерно расположенными на периферии инструментальными блоками 4, в корпусе 9 которого смонтирован подвиж ный в осевом направлении шпиндель 10 с фреÄÄSUÄÄ 1627344

2 зой l l. Равномерно вокруг фрезы расположены зажимные приспособления для заготовок ключей с механизмами поворота.

Имеется механизм шаговой осевой подачи шпинделя с кулачком 12 через ролики 14, связанный с приводом возвратно-поворотного перемещения. Механизм поворота зажимных приспособлений обеспечивает подачу заготовок на глубину паза ключа и связан с устройствами для задания глубины пазов, размещенными в секторе фрезерования. Устройство выполнено в виде пакета кулачков, установленных с возможностью вращения и перемещения. В кулачках выполнены отверстия, через которые проходит стержень.

На внутренней цилиндрической поверхности кулачков н на стержне выполнены выступы.

Выступы кулачков смещены относительно друг друга по окружности. Выступ стержня взаимодействует с выступами кулачков, воздействующими на механизм поворота зажимных приспособлений. 4 з.п.ф-лы, 9 ил.

1627344

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано для обработки пазов и канавок на изделиях, например, наклонных пазов на полукруглых стержнях ключей в автоматической линии.

Цель изобретения — повышение производительности обработки.

Цель достигается за счет обработки пазов в роторном режиме.

На фиг. 1 схематично изображен фрезерный автомат; на фиг. 2 — инструментальный блок автомата; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 4 — развертка кулачка механизма шаговой подачи шпинделя; на фиг. 5 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 6— ключ с наклонными пазами на полукруглом стержне; на фиг. 7 — устройство для программного управления; на фиг. 8 — разрез

 — В на фиг. 7; на фиг. 9 — устройство в исходном положении.

Фрезерный автомат (фиг, 1), включающий станину 1, приводной вал 2, установленный на станине с возможностью непрерывного вращения, закрепленный на валу барабан 3 с равномерно расположенными на периферии инструментальными блоками 4 и звездочку 5, огибаемую цепным конвейером 6, несущим кассеты 7 с заготовками 8 ключей.

Каждый инструментальный блок автомата содержит корпус 9, в котором смонтированы подвижный в осевом направлении шпиндель 10 с фрезой 11, механизм шаговой подачи шпинделя и равномерно расположенные вокруг фрезы зажимные приспособления с механизмами поворота. Механизм шаговой осевой подачи шпинделя выполнен в виде торцового кольцевого кулачка 12, закрепленного на корпусе 9,концентричного шпинделю и взаимодействующего рабочей поверхностью 13 с двумя роликами 14, установленными на подшипниковой опоре 15, смонтированной на шпинделе с возможностью свободного вращения., Шпиндель 10 подпружинен относительно корпуса 9 пружиной сжатия 16, обеспечивающей постоянный контакт роликов 14 с кулачком 12. Рабочая поверхность 13 кулачка выполнена в виде двух диаметрально противоположно расположенных ступенчатых участков 17 и 18 (фиг. 4), перепад между смежными ступенями в каждом из которых выбран равным шагу пазов 19 готового ключа 20. Ролики 14 связаны с механизмом шаговой подачи шпинделя, выполненного в виде жестко соединенной с подшипниковой опорой 15 полой гильзы 21, на внутренней поверхности которой выполнен винтовой паз 22, предназначенный для размещения пальца 23, закрепленного на ползуне 24. Ползун 24 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющих верхнего барабана 25, закрепленного на валу 2, и взаимо5

Зо

45 действует со стационарным верхним копиром 26, соединенным со станиной 1. На кольце гильзы 21 имеется открытый вырез 27, превышающий по ширине толщину ползуна 24.

Каждое зажимное приспособление блока (фиг. 2) выполнено в виде поворотной полой обоймы 28, подпружиненной к корпусу 9 пружиной 29 крувения, и тяги 30, установленной в обойме с возможностью осевого перемещения. Тяга 30 подпружинена относительно дна обоймы пружиной 31 сжатия и оснащена клином 32, закрепленным на обращенном к фрезе 11 конце. Клин 32 связан с прижимной призмой 33, помещенной в нижней части обоймы 28 соосно предусмотренного в ней окна 34 под фрезу 11.

Другие концы тяг каждого блока соединены с траверсой 35, взаимодействующей с плечом 36 двуплечего рычага 37, установленного на корпусе 9. Другое плечо 38 этого рычага расположено с возможностью взаимодействия с ползуном 39, контактирующим с дополнительным верхним копиром 40 и расположенным в дополнительных направляющих барабана 25.

Механизм поворота зажимных приспособлений выполнен в виде закрепленных на донных частях их обойм 28 зубчатых шестерен 41, зацепляющихся с зубчатым колесом 42, установленным на корпусе 9 с возможностью свободного вращения вокруг шпинделя 10 и жестко связанным с шестерней 43 реечной зубчатой передачи. Рейка 44 этой передачи смонтирована в корпусе 9 блока с возможностью ограниченного перемещения и жестко соединена с роликовым толкателем 45, взаимодействующим с кулачками 46,...,46„устройств для задания глубины пазов. Для ограничения перемещения рейки на ней выполнен выступ 47, а на корпусе 9 установлен упор 48. Устройства для задания глубины пазов равномерно установлены по числу пазов 19 ключей 20 в секторе фрезерования.

Каждый шпиндель 10 через шестерни

49 — 51 и соединительную муфту 52 связан с центральным зубчатым колесом 53, кинемат ически соединенным с электродвигателем

54, закрепленным на станине l.

Загрузочное устройство выполнено в виде нижнего стационарного копира 55 с ползуном 56, расположенным в нижнем барабане 57 с воэможностью взаимодействия с кассетами 7.

Каждое устройство программного управления заданием глубины пазов (фиг. 6) включает закрепленный на станине 1 корпус 58 с направляющими 59, на которых с возможностью осевого перемещения установлены кулачки 46,...,46„имеющие сквозные отверстия 60,...,60„, и стержень 61, расположенный одним концом в отверстиях и соединенный с храповым колесом 62 посредст1627344

soM шпонки 63, установленной на другом конце. Количество и кулачков в каждом устройстве выбрано по числу углов поворота зажимных приспособлений, обеспечивающих обработку наклонных пазов 19 в следующем диагазоне: О, 20, 30, 40, 50, 60

70 и 80 . Рабочий профиль каждого отдельного кулачка пакета выбран из условия получения одного из указанных углов наклона паза 19 ключа 20.

Отверстия 60ь...,60„оснащены радиальными выступами 64,...,64., расположенными на их цилиндрических поверхностях и смещенными по окружности относительно друг друга, при этом по крайней мере одна пара смежных выступов, например первого и последнего кулачков, образует между собой канал 65. На расположенном в отверстиях кулачков конце стержня 61 выполнен выступ

66 меньший по ширине, чем канал 65. С храповым колесом 62 зацепляются две диаметрально расположенные собачки 67, соединенные с электромагнитами 68, связанными с системой циклового программного управления (на чертеже не показана). Другой конец стержня 61 расположен в толкателе

69 с возможностью свободного вращения.

Толкатель 69 расположен с возможностью взаимодействия с кольцевым кулачком 70, закрепленным на верхнем барабане 25 автомата.

Автомат работает следующим образом.

Обработка наклонных пазов 19 ключа 20 выполняется в процессе непрерывного вращения шпинделей 10 от электродвигателя

54, вала 2 (привод вращения на чертежах не показан) и непрерывной подачи кассет 7 с заготовками 8 в сектор фрезерования.

В результате согласованного вращения вала 2 и движения конвейера 6 достигается соосное размещение поочередно подаваемых в этот сектор кассет 7 и соответствующих им блоков. При этом шпиндель 10 каждого подаваемого в указанный сектор блока расположен в крайнем верхнем положении, в котором его ролики 14 контактируют с верхними ступенями участков 17 и 18 кулачка 12, а зажимные приспособления под действием пружин 29 кручения находятся в исходном положении. При этом усилие от пружин 29 через шестерни 41, колесо 42 и шестерню 43 передается на рейку 44, которая своим выступом 47 контактирует с упором 48 корпуса 9.

В момент захода каждой кассеты 7 в указанный сектор ползуны 39 и 56 под действием копиров 40 и 55 совершают поступательные хода к барабану 3. Во время этих ходов ползун 39 воздействует на плечо

38 двуплечего рычага 37, который своим другим плечом 36 перемещает траверсу 35 вверх. Одновременно с траверсой 35, преодолевая усилия пружин 31, поднимаются тяги

30 и соединенные с ними клинья 32. Под

55 действием клиньев 32 прижимные призмы 33 отодвигаются от окон 34, т. е. от оси шпинделя 10. После этого кассета 7 под действием ползуна 56 поднимается в крайнее верхнее положение, в котором стержни расположенных в ней заготовок 8 ключей располагаются в промежутке между призмами

33 н окнами 34. Далее ползун 39 под действием копира 40 совершает возвратнйй ход в исходное положение. Одновременно с ползуном 39 под действием пружин 31 в исходное положение устанавливаются двуплечий рычаг 37, траверса 35 и тяги 30. В процессе перемещения тяг в исходное положение их клинья 32 сдвигают прижимные призмы 33 к оси шпинделя 10 и в результате этого обеспечивают прижим с ержней заготовок 8 ключей к примыкающим к окнам 34 внутренним стенкам обойм 28 таким образом, что плоские поверхности их стержней располагаются по касательной к наружной поверхности зубьев фрезы 11. Затем кассета 7 опускается в исходное положение, а заготовки ключей остаются в блоке.

Одновременно с загрузкой комплекта заготовок 8 ключей в зажимные приспособления выполняется настройка первого по ходу вращения автомата устройства для программного управления на обработку первого паза 19.

В процессе этой настройки система циклового программного управления подает на каждую пару электромагнитов 68 определенное число импульсов, рассчитанное в соответствии с заданным по программе наклоном паза. Во время срабатывания электромагнитов 68 соединенные с ними собачки 67 совершают определенное число возвратнопоступательных ходов, равное числу подаваемых импульсов и таким образом передают движение храповому колесу 62 и через шпонку 63 стержню 61.

В процессе прерывистого поворота храпового колеса 62 (на один шаг, равный по величине шагу между смежными выступами) происходит поворот стержня 61 из исходного положения, в котором его выступ 66 располагается против канала 65 в требуемое, когда выступ 66 устанавливается против одного из выступов, например, выступа предпоследнего кулачка.

При подходе загруженного заготовками ключей инструментального блока к первому по ходх вращения программному устройству кольцевой кулачок 70 обеспечивает подъем его толкателя 69, а вместе с ним и стержня

6! в крайнее верхнее положение. Во время этого подъема выступ 66 стержня 61 беспрепятственно проходит мимо выступа последнего кулачка и вступает в контакт с выступом предпоследнего кулачка. С этого момента стержень 61 осуществляет подъем части кулачков пакета, нижним из которых является последний кулачок. В конце хода

1627344

Формула изобретения

55 стержня 61 этот кулачок располагается на уровне траектории движения роликовых толкателей 45.

После установки требуемого кулачка в выдвинутом положении роликовый толкатель

45 входит в контакт с его рабочим профилем и как следствие, преодолевая усилие пружины кручения 29, совершает принудительный рабочий ход. Под воздействием толкателя 45 рейка 44 поворачивает шестерню 43, зубчатое колесо 42, шестерни 41 и зажимные приспособления с заготовками 8 ключей. В результате поворота обойм 28 зажимных приспособлений на угол, равный по величине углу наклона требуемого паза, происходит плавное врезание стержня заготовки в фрезу 1! и как следствие обработка первого паза 19.

По окончании обработки паза 19 роликовый толкатель 45 выходит за пределы предпоследнего кулачка и таким образом перестает воздействовать на пружину 29. Под действием этой пружины зажимные приспособления шестерни 41, колесо 42, шестерня

43 и рейка 44 возвращаются в исходное положение, в котором плоские поверхности стержней заготовок 8 ключей располагаются по касательной к фрезе 11, а выступ 47 рейки входит в контакт с упором 48 корпуса 9.

Одновременно с возвратом указанных звеньев этого инструментального блока происходит установка первого программного устройства в исходное положение, пода ча шпинделя 10 на шаг и настройка второго по ходу вращения блока устройства для программного управления на фрезерование следующего паза.

Установка первого устройства в исходное положение осуществляется следующим образом.

Толкатель 69 под действием кольцевого кулачка 70 опускает стержень 61, а вместе с ним и часть пакета кулачков в крайнее нижнее положение, в котором указанная часть пакета кулачков устанавливается на последний кулачок, а выступ 66 толкателя располагается ниже последнего выступа пакета. Далее система программного управления подает сигнал на установку стержня

6l в исходное положение, после которого управляемые электромагнитами 68 собачки

67 осуществляют его доворот до размещения выступа 66 под каналом 65.

Затем первое устройство заново настраивается на обработку первого паза в следующем комплекте заготовок ключей.

Подача шпинделя 10 на шаг осуществляется в промежутке между первым и вторым устройствами, где ползун 24 под действием копнра 26 совершает поступательный ход вниз.

В процессе этого хода его палец 23 взаимодействует со стенками винтового паза

22 гильзы 21 и осуществляет ее поворот вместе с роликами 14 в подшипниковой опоре 15. В конце этого поворота ролики 14 под действием пружины 16 перекатываются с верхних ступенчатых участков 17 и 18 кулачка 12 на следующие ступени и таким образом обеспечивают смещение шпинделя

10 вниз на один шаг.

В этом положении шпинделя 10 данный инструментальный блок подходит к второму устройству для программного управления, в котором стержень 61 предварительно повернут описанным образом в требуемое положение, например, когда его выступ Дб располагается против выступа 64ь Далее кулачок 70 обеспечивает подъем толкателя

69 второго устройства, а вместе с иим стержня 61 в крайнее верхнее положение.

В процессе хода Н стержня 61 его выступ

66 входит во взаимодействие с выступом

64 кулачка 46 и поднимает его до уровня траектории движения роликовых толкателей

45. После этого толкатель 45 первого блока входит в контакт с кулачком и в конечном итоге обеспечивает обработку второго паза 19.

Затем выполняется обработка остальных пазов в этом комплекте ключей.

После обработки последнего паза 19 и установки эажимных приспособлений с готовыми ключами 20 в исходное положение кассета 7 под действием ползуна 56 совершает поступательный ход вверх и захватывает головки готовых ключей, а ползун 39 под действием копира 40 нажимает на плечо 38 двуплечего рычага 37 и осуществляет разжим удерживаемых в блоке ключей.

Зат .м кассета 7 с готовыми ключами 20 возвращается в конвейер 6, а полэун 39 устанавливается в исходное положение.

В случае отказа от фрезерования наклонных пазов, например, при загрузке неполного комплекта заготовок ключей система управления не подает сигнал на срабатывание электромагнитов 68. В результате этого стержень 61 под действием толкателя 69 совершает возвратно-поступательный ход в канале 65 и не воздействует при этом на кулачки пакета.

Наличие в гильзе 21 выреза 27 позволяет осуществить съем инструментальных блоков с барабана 3 автомата.

1. Фрезерный автомат для обработки наклонных пазов на полукруглых стержнях ключей, включающий станину, инструментальные блоки, в корпусах которых установлены шпиндели, механизмы шагового осевого перемещения шпинделей с кулачком и приводом возвратно-поворотного перемещения, зажимные приспособления для комплектов заготовок ключей с механизмами их

1t)27344 поворота, устройство для задания глубины пазов, связанное посредством роликового толкателя с механизмом поворота зажимного приспособления, систему циклового программного управления, отлича<ощийся тем, что, с целью повышения производительности обработки, автомат снабжен установленным с возможностью вращения барабаном, на периферии которого размещены инструментальные блоки, в корпусах которых вокруг шпинделей с равномерным шагом расположены зажимные приспособления, механизмы поворота которых выполнены в виде закрепленных на приспособлениях шестерен, зацепляющихся с ним зубчатых колес, установленных на корпусах инструментальных блоков, кинематически связанных с роликовым толкателем, а кулачок механизма шагового осевого перемещения каждо<.о шпинделя установлен на соответствующе<.. корпусе блока для воздействия на шпиндель через введенные в станок установленные на шпинделе с возможностью вращения ролики, связанные с приводом возвратно-поворотного перемещения, при этом автоИат снабжен дополнительными устройствами для задания глубины пазов.

2. Автомат по п. 1, отличающийся тем, что каждое зажимное приспособление выполнено в виде обоймы, соединенной с корпусом инструментального блока посредством введенной пружины кручения, размещенной в обойме с возможностью осевого перемещения подпружиненной тяги с клином на одном конце, обращенном к инструменту, прижимной призмы, размещенной в обойме, при этом автомат снабжен траверсой, с которой соединена тяга другим своим концом, закрепленным на станине копиром, предназначенными для взаимодействия с ним установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения ползунами и установленными на корпусах блоков рычагами, один конец каждого их которых предназначен для взаимодействия с траверсой, а другой — с соответствующим ползуном.

3. Автомат по и. 1, or гпчающ<гйся тем, что кинем атическая связь между каждым зубчатым. колесом механизмов поворота зажимных приспособлений и роликовым толкателем выполнена заодно с зубчатым колесом, а рейка жестко соединена с роликовым толкателем, при этом автомат < набжен закрепленным на каждом корпуc е блок 1 упором для ограничения перемещения рейки.

4. Автомат по п 1, orëè÷àþè<èéñÿ тем, что привод возвратно-поворотного движения выполнен в виде жестко соединенной с роликами полой гильзы с винтовым пазом на ее внутренней поверхности, предназначенного для взаимодействия с пазом пальца, установленного с возможностью возвратнопоступательного движения дополнительного ползуна, на котором закреплен палец, и неподвижно закрепленного на станине дополнительного копира, предназначенного для взаимодействия с ползуном.

5. Автомат по и. 1, or гичающи<1< ч тем, что устройство для задания глубины пазов выполнено в виде связанного с роликовым рс, толкателем, размещенного в корпусе с направляющими пакета кулачков, установленных с возможностью осевого перемещения, расположенного с возможностью вращения и осевого перемещения стержня, связанного с одним концом последне< о храпового

ЗО колеса, предназначенных для взаимодействия с последним собачек и соединенных с ним магнитов, связанных с системой цик.l<>вого программного управлеHèя, при этом в кулачках выполнены соосные отверстия, через которые проходит стержень, на внутрен35 них цилиндрических поверхностях кулачков выполнены выступы, сме ценные I10 окружности относительно друг друга, а на стержне также выполнен выступ, предназначенный для взаимодействия с выступами кулачков, 4> расстояние между которыми, по крайней мере между двумя смежными, выполнено превь<ша;ощим ширину выступа стержня.

1627344

27

1627344

1627344

Фиг. 7

В- В бО б1

1627344

Соста витель М Кольбич

Редактор М. Недолуженко Техред А. Кравчук Корректор М. Шароши

Заказ 306 Тираж 526 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, чи. Гагарина, 101