Многошпиндельный токарный автомат

Многошпиндельный токарный автомат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Сециалистических

Республик (и) 567554

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (61) йополнительиое к авт. сеид-ву(22) Заявлено 30. 12.74 (21) 2093263108 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано06.08.77.Áþÿëåòåíü №29 (45) Дата опубликования описания (05.09.77 (51) М, Кл.

B 23 В 9/00

Государственный конитет

Соввтв Мииистров СССР во долом иэоорвтеиий и открытий (53) УДК !621 941.1 (088.8) Л, Н. Срибвый (72) Автор, изобретения (7ц Заявитель специальное конструкторское бюро многошпиндельных автоматов. (54) МНОРЭШПИНДЕЛЬНЫЙ ТОКАРНЫЙ АВТОМАТ

Изобретение относится к машинастрое нию.

Известны многошпиндельные токарные автоматы, содержащие механизм ручного зажима-разжима, поворотный шпиндельный 5 барабан, несуший на себе приданные каж-. дому шпинделю вилки зажима и подачи, взаимадействукяцие во время поворота шпиндельного барабана с неподвижными приводными кулаками, закрепленными на кор l0 пусе станка, а также с механизмом контраля наличия прутка $1).

Описываемое устройство отличается от известного тем, что с целью улучшения эксплуатационных показателей автомата l5 кулаки подачи выполнены в виде комплекса взаимосвязанных элементов -дугообразного кулака набора прутка, закрепленного на дугообразном кронштейне, установленным в свою очередь с возможностью перемещения вдоль оси станка, дугообразного первого кулака подачи и второго кулака подачи, имеющего концентричную относительно оси цилиндрическую рабочую поверхность, СО» пряженную с прямолинейной поверхностью, 2 причем первый кулак закреплен на пластине, шарнирно связанной одним концом с кронштейном, а другим — с введенным в выложат ползуном, через ось второго ку« лака подачи. Рабочая поверхность первого кулака подачи направлена по касательной к,: цилиндрической поверхности второго кулака подачи, В кулаке подачи выполнен вырез, в котором размещен маятниковый механизм алектроблокировки наличия прутка, а ось второго кулака выполнена полой и в ней размещена вторая ось, один конец которой связан с маятником механизма блокировки, а другим концом через двуплечий рычагс конечным выключателем, Кулаки зажима и их .кронштейн.выполнены дугообразными, а кулак ручного. зажи-. ма - разжима прутка расположен в позиции> следующей после позиции отрезки.

На фиг. 1 изображена левая часть авто 1 мата с механизмом подачи, зажима, блоки ровки наличия прутка, часть шпиндельного барабана, частично в разрезе (вид со стороны рабочего места); на фиг, 2 - разрез

А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б физ",1; на фиг. 4 - разрез ВВ фиг. 2; на фиг. 5механизмы подачи, зажима и электроблокировки наличия прутка в плоскости, причем последний механизм в положении, ког" да пруток имеется; на фиг: 6 — механизм электроблокировки наличия прутка в поло женин, когда пруток закончился и станок остановился после поворота шпиндельного барабана из шестой позиции в первую; на фиг. 7 - кулаки набора и подачи, когда настроена максимальная подача на станке, а кулак подачи и ограничительный. участок кулака набора образовали закрытый!канал с параллельными сторонами: для ролика вилки подачи; на фиг. 8 - то же, когда настроена средняя подача, а кулак подачи и ограничительный участок кулака набора образовали расширяющийся книзу(к концу поворота шпиндельного барабана) канал; на фиг. 9 — то же, когда настроена нулевая подача, т.е, набор прутка отсутствовал, а кулак подачи не воздействует на ролик вилки подачи; на фиг. 10 - то же, при максимальной подаче прутка для варианта, когда кулак набора не имеет ограничительного участка, а кулак подачи выполне н закрытого типа, на фиг. 11 — то же, когда настроена средняя подача, а наклонный криволинейный паз иа пластине, несущей кулак йо-дачи, обеспечивает совпадение канала кулака подачи с участком выстоя кулака набора; на фиг. 12 - то же, когда настроена нулевая подача прутка; на фиг, 13 - взаимное положение кулаков подачи.и зажима, а также упора материала в плоскости между пятой и первой позициями шпйнделъного, барабана для шестишпиндельного автомата." на себе кулак набора 9, охватывающий шпиндельный барабан по дуге между пятой и первой позициями в зоне размещения вилок подачи 10. На корпусе кронштейна 8 закреплена левым концом другая направляющая штанга-рейка 11, на которой нанесена шкала указывающая величину подачи. Правый конец штанги-рейки 11 подвижно в осевом направлении установлен в корпусе кронштейна 4 и взаимодействует с реечной, !

На фиг. 1 показана левая часть, например, шестишпиндельного автомата. На станине 1 неподвижно установлен шпиндельный блок 2, в котором поворотно установлен шпиндельный барабан 3, несущий в себе рабочие шпиндели автомата. К задней стенке шпиндельного блока 2 неподвижно прикреплен дугообразный кронштейн 4, на внутренней поверхности которого закреплены кулаки зажима, охватывающие шпиндельный барабан. по дуге между шестой и пер-. вой позициями в зоне размещения вилок зажима 5.

На станине также установлена задняя стойка 6, поддерживающая направляющие трубы автомата (на чертежах не показаны), в ней левым концом закреплена направляющая штанга 7, другой конец которой закреплен в шпиндельном блоке 2. На штанге 7 регул ..руемо в осевом направлении установлен дугообразный кронштейн 8, несущий

На направляющей 32 подвижно в осевом направлении установлена вилка зажима 5, взаимодействующая через ролик 38 с кулаками зажима 39; установленными на неподвижном кронштейне 4. Вилка 5 фикси руется после выхода из зогы действия кулаков зажима на направляющей 32 при помощи поворотно установленной в корпусе

60 шестерней 12, имеющей хвостовик под ключ 13„Штанга -рейка 11 удерживает кронштейн 8 от поворота и дает возможность переставлять его вдоль направляю« щей штанги 7 при помощи реечной передачи с последующей фиксацией кронштейна сухарями 14 и винтом 15. (фиг. 3), Кронштейн 8 несет на себе неподвижно. закрепленную вилку 16, шарнирно связан-.

20 ную через палец 17 с наклонным криволинейным пазом 18, выполненным на одном конце пластины 19, которая другим своим концом поворотно установлена на полой оси силового кулака подачи 20, закрепленного

25 на ползуне 21, поджатого жесткой предохранительной пружиной 22 к буртику неподвижной штанги 23- Пластина 19 несет на себе неподвижно закрепленный дугообраз-. ный кулак подачи 24, 30

В шпиндельном барабане 3 смонтировано, например, шесть рабочих шпинделей 25 на ,подшипниках качения (фиг. 4). В каждом рабочем шпинделе 25 установлена с возможностью осевого перемещения труба за

35 жима 26, первый конец которой связан с цангой зажима 27, а левый конец - с зажимной муфтой 28, Внутри трубы зажима ,26 установлена с возможностью осевого

40 перемещения,труба подачи 29 ее правый

1, ° конец связан с цангой подачи 30, а левый конец несет на себе подшипник 31, связанный с вилкой подачи,10, подвижно установленной в осевом направлении на пустотелой

45 круглой направляющей штанге 32 закреплене ной в шпиндельном барабане 3. Внутри направляющей 32 находится регулируемая гайкой 33 (фиг, 1) пружина растяжения 34, предназначенная для удержания вилки по50 дачи 10 в крйнем переднем положении. На вилке 10 установлен ролик 35. Пруток 36 подается к упору 37, 5(; 7 г;г. 4

Вилки ета Оси 4 0 ттоеит11ужттт10итТОЙ соба 1ки

1 ю 1cot0pGH етходе(т В кОтще зажт11-"а В каиае к j В1 тпс теЕеец1ую е1я и(танге 3 2. 0Т проворота Вил <и подачи 10 и вилкет зажима 5 удержиетаются иапрввляюетеей штангой

42 (фиг.2). Итангт1 32 и 42 закреплены в шпиндельчом барабане 3 и связаны лте4ду собой диском 43 (фиг, 4). Упор материала 37 закреплен между шестой и первой позициями так, чтобы не мешать обработке детали в этих позициях, и имеет форму кольцевого сектора.

Механизм электроблокировки наличия прутка (см. фиг. 1,2,5 и 6) смонтирован в силовом кулаке подачи 20. Внутри полой оси кулака 20 соосно с ней поворотно установлена другая ось 44, на одном конце которой в зоне рабочей поверхности кулака закреплен маятник 45, расположенный в вырезе кулака в зоне контакта последнего с роликом 35 вилки подачи 10, а на другом конце неподвижно закреплен двуплечий рычаг 46. Последний одним плечом связан с регулируемой винтом 47 пружиной блокировки 48, а другим плечом через регулируемый винт 49" взаимодействует с конечным выключателем электроблокировки

50, закрепленным на ползуне 21 при помоши планки 51.

На фиг. 13 показана развертка .и взаимное расположение кулаков подачи и зажи-. ма, а также упора материала. Кулак набора 9 имеет участок набора 52, участок выстоя 53 и ограничительный участок 54.

Кулак набора 9 и кулак подачи 24 даны в положении максимальной подачи 4 а штрих-пунктирными линиями показано поло.жение кулаков при нулевой подаче. Силовой кулак подачи 20 является плоским и неподвижно закреплен на полой оси 55,. установленной в ползуне 21. На оси 55 поворотно установлен кулак подачи 24, его рабочая поверхность 56 расположена по касательной к концентричной относительно оси 55 поверхности 57 силового кулака подачи 2С, сопряженной с прямым участком 58, который выставляется под углом Ñ4 к вертикальной плоскости, после чего полая ось 55 стопорится в полэуне 21, например, винтом. Величина угла д выбирается экспериментально. Поверхности 57 и 58 силового кулака 20 производят проскальзывание цанги подачи по прутку на величину разнтшы между длиной подачи и длиной детали, когда пруток остановился упором ма« териала, и противодействуют втягиванию

1;рутка зажимной чангой. Дугообразные кулаки зажима 39 имеют плоский кулак ру;ного разжима 59, поворотно установленный

55 в корпусе кронштейна 4 иа Оси 60 и зафиксированный при помоши фиксатора 61 так, что профили кулаков 3 9 и кулака 59 совпадают. Кулак ручного разжима 59 находится в следуюшей, после загрузочной, позиции (в первой) автомата и служит для того, чтобы разжать остаток прутка, установить новый пруток и зажать его вручную до включения автомата в автоматический режим.

На фиг. 7 — 9 показаны различные положения кулаков подачи для варианта, .когда кулак подачи 24 вь|полнен открытого типа, который вместе с ограничительным участком 54 кулака набора 9 образует закрытый канал для ролика 35 вилки подачи

10 с параллельными сторонами, когда настроена максимальеЕая подача прутка (фиг,7), либо расширяюшийся к концу поворота канал, когда настроена средняя подача (фиг. 8), или нулевая. подача (фиг. 9), На фиг. 10 показан вариснт, когда кулак набора 9 не имеет ограничительного участка 54, а кулак подачи 24 выполнен закрытого типа и установлен в положении для максимальной подачи прутка, На фиг. 11 изображено то еке, что и на фиг. 10 в положении для средней подачи, а на фиг. 12 - в положении нутеевой подачи, Закрытый канал на участке подачи необходим для того, чтобы исключить возможность влияния пружины 34 и инерционных сил в первоначальный момент подачи, которые способны оторвать ролик 35 вилки подачи 10 от рабочей поверхности 56 подаюшего кулака 24 в первоначальный момент подачи (в начале поворота шпиндельного барабана) и: переместить пруток вперед так быстро, что либо получится сильный: удар и отскок прутка от упора, либо еше не будет упора материала, так как последний размещен примерно в интервале между. 2555 градусами поворота барабана, чтобы обеспечить возможность работы центральными инструментами в шестой и первой по» зициях, Ограничительный участок 54 кулака набора 9 либо замкнутый кулак подачи 24 (фиг. 10 - 12) предотврашают приведенные явления и задают прутку желаемый закон перемешения, а также дают возможность врашать шпиндельный барабан в обратном направлении в наладочнол1. режиме, для чего на кулаках 20, 39 и 59 выполнены фаски - ловители роликов вилок подачи и зажима.

Многошпиидельный токарный автомат работает следуюшим образол .

После отрезки готовой детали От прутка

36 в шестой позиции необходимо произвести разжим цае1ги 27, подачу прутка до упора

37 и зажим прутка. Эти операции осуществляются во время поворота цпгиндельного о барабана на 60 (для шестишпиндельного автомата) из шестой позиции в первую, который происходит сразу же после окончани отрезки.

Положение механизмов станка, когда настроена,максимальная подача (фиг.1, 5, 7 и 10). Вместе с барабаном 3 поварачиваются и смонтированные на направлякицих о

32 и 42 вилки зажима 5 и вилки подачи

10, приданные каждому рабочему шпинделю 25. В первоначальный момент поворота ролик 38, взаимодействуя с закрепленным на неподвижном кронштейне 4 кулаком за- 1s жима 39 (фиг, 13), смешает вправо расфиксированную в этом положении при поможи собачки 41, взаимодействующей с поверхностью кулаков 39, вилку зажима 5 (фиг.4) и через муфту зажима 28 раскры- 2о вается цанга зажима 27.

В этот момент ролик 35. вилки подачи

10 скользит по участку выстоя 53 кулака набора 9 и перед концом раскрытия денги д5 зажима встречается с рабочей поверхностью

56 кулака подачи 24 который перемещает вправо до упора 37 пруток 36 посредством цанги подачи 30; связанной через трубу подачи. 29. и подшипника 31. с вилкой пода- @ чи 10, Кулак подачи 24 вместе с пружиной растягивания 34, преодолевают небольшие усилия, так как перемещают пруток только до встречи последнего с упором, т.е. преодо- левают лишь силы трения, возникающие от ы веса прутка вместе с трубой подачи. В это время ролик 35 вилки подачи 10 движется в закрытом канале, образованном поверхностью 56 кулака подачи 24 и огра« ничительным участком 54 кулака набора 9 40 (фиг. 1 5, 7 и 13), либо по другому варианту в канале кулака подачи закрытого типа (фиг. 10). При выходе из указанного канала ролик 35 по касательной выходит на концентричную относительно оси 55 поверхность 57 силового кулака подачи 20, сопряженной с прямым участком 58, выстав;, ленным под углом d. к вертикальной плоскости.В этот момент пруток 36 уже встретился с упором 37 и происходит проскаль- S0 зывание цанги подачи 30 по поверхности прутка на величину разницы между длиной подачи н длиной детали, т.е. поверхности

57 и 58 силового кулака 20. преодолевают силы трения между губками цанги подачи 55 и поверхностью прутка. Угол Й поверхности 58 препятствует втягиванию прутка

36 цангой зажима 27, так как сообшает ему перемещение вперед до тех пор пока не закончится зажим прутка кулаком за- Ю жима 59 в конце поворота шпиндельного барабана. Регулировкой угла А можно добиться минимальной оттяжки прутка 36 от упора 37 материала. -Участок зажима кулака 59 и участок 58 кулака 20 спо-. собствует притормаживанию шпиндельного барабана 3 в конце его поворота, так как ролики 35 и 38, установленные на-вилках

5 и 10, иснытывают значительное сопротивление именно в конце поворота.

Таким образом,в момент поворота шпикдельного барабана 3 из шестой, позиции в первую произошел разжим прутка 36, подача его до упора 37 и зажим. В это время ролик 35 вилки подачи 10, принадлежащей шпинделю, который находился в пятой позйции воздействуя с поверхностью 52.ку лака набора 9 при переходе из пятой позиции в шестую, перемещает влево вилку подачи 10 и вместе с ней трубу подачи

29. и цангу 30, скользящуЬ по поверхности зажатого в этот момент прутка 36, т.е, происходит набор прутка и растягивание пружины 34. Лалее после отрезки готовой детали от прутка, пришедшего из пятой позиции в шестую, шпиндельный барабан сно-с ва поворачивается на 60 . При этом в начале поворота пруток разжимается при помощи кулаков 39 .через ролик 38 вилки зажима 5. В это время ролик 35 вилки подачи 10 скользит по участку выстоя 53 ку« лака набора 9, а затем встречается с поверхностью 56 кулака подачи 24, переме щающего пруток 36 до упора 37, который его останавливает, а поверхности 57 и 58 силового кулака 20 осуществляют проскальзывание цанги подачи 30 по поверхности прутка 36 и в конце поворота участок зажима кулака 59 производит зажим прутка, выдвинутого на величину, определяемую упором: 37. В это время ролик 35 вилки подачи 10, который находился в первой позиции," уходит из зоны действия кулаков нодачи во вторую позицию и удерживается в переднем положении пружиной 34 и силами трения между губками цанги подачи и прутком (либо только пружиной 34, если прутокизрасходован), а ролик 38 вилки зажима 5 также уходит из зоны действия кулака ручного зажима 59 и вилки 5 удерживается в заднем (зажато> ) положении подпружиненной собачкой 41, которая уже не взаимодействует с внутренней поверхностью кулака 59 и заскакивает в канавку, выполненную на поверхности направляющей

32 (фиг. 4).

В это время происходит набор прутка при переходе ролика 35 из пятой позиции в шестую. Описанные процессы повторяют567554

9 ся при каждом повороте шпиндельного барабана, т.е. при каждом цикле автомата.

Таким образом, кулак набора 9 определяет крайнее заднее положение цанги подачи, которое может изменяться, а силовой кулак подачи 20 - ee крайнее переднее положение, являющееся постоянным. Изме . нение величины подачи производится путем перестановки кулака набора 9 вместе с кронштейном 8 вдоль оси шпиндельного ба- 1о рабана 3 по направляющей(штанге 7.

В случае необходимости установить нуле вую подачу, т.е отключить работу механизма, подачи, нужно переставить кулак набора 9 максимально вправо до отметки 0 иа И штанге-рейке 11. При -этом воздействие кулака набора 9 и кулаков подачи 24 и

20 на ролик 35 исключается и во время поворота барабана вилки подачи 10 останутся в переднем положении, удерживаемые 20 пружинами 34 (фиг. 9 и 12).

Контроль наличия прутка происходит в конце поворота барабана, когда ролик 35 выходит на поверхности 57 и 58 кулака

20 и встречается с маятником 45, закреп И ленном на оси 44. При этом в случае на личия прутка цанга йодачи проскальзывает по поверхности прутка 36, остановленного в этот момент упором 37 со значительным усилием, которое поворачивает маятник 45 ЗО вместе с осью 44 эаподлицо с рабочей по верхностью кулака 20, при этом поворачивается и двуплечий рычаг 46, преодоле вая усилие пружины 48, отрегулированной винтом 47, и нажимает на конечный выклю З> чатель 50, дающий команду на продолжение цикла (фиг. 5), Необходимо после остановки станка в первой позиции в связи с израсходованием прутка расфиксировать кулак 59 фиксатором 61 и повернуть ключом ось 60 и за крепленный на ней кулак 59 по часовой стрелке (фиг. 13). При этом взаимодей» ствующий в этом положении с кулаком 59 с ролик 38 вилки зажима 5 переместит ее вправо и раскроет цангу зажима 27 (фиг.4), что дает возможность извлечь остаток прутка и установить в шпиндель новый пруток. Поскольку упор материала 37, находящийся между шестой и первой позициями, находится очень близко от прутка (це доходит до оси первой поз шии на несколько градусов) он может служить ориентиром для выдвижения нового прутка на величину обрабатываемой детали плюс припуск на подрезку "черного" торца в следуюших по-дается команда на продолжение цикла и в том случае, если остаток прутка по- щ дается торцом цанГи и остановилоя упором

37 в момент встречи ролика 35 с маятником 45, так как при этом возникают значительные усилия благодаря распору между торцом цанги и упором 37. Если цанга 45 подачи соскочила с поверхности остатка прутка в самом конце набора либо набор был установлен значительно больше длины детали, то при подаче этого остатка торцом цанги возникает распор не в момент встре- 50 чи ролика 35 с маятником 45, а значительно раньше, где-то на поверхности 56 кулака подачи 24. При этом ролик 35,. воздействуя на поверхность 56, благодаря горизонтальной составляющей силы его воздей- 55 ствия сместит кулак 20 вместе с ползуном

21 влево, сжимая предохранительную пружину 22, повернет вокруг оси 55 пластину

19 и сместит ее относительно пальца 17 по пазу 18, нажмет маятник 45 и займет 60 свое обычное положение в конце поворша барабана, Благодаря сжатию пружины 22 предотвращается поломка станка, а благодаря повороту л аятника 45 обеспечивается доработка остатка прутка, который бы выбросил наладчик, если бы контроль осуществлялся при наборе, так как станок остановился бы в предыдущем цикле. Когда из указанного остатка будет изготовлена деталь, которая отрежется в шестой позиции, и он 1снова будет подаваться во время поворота, но окажется настолько коротким, что не встретится с упором 37 даже в момент встречи ролика 35 с маятником .45, то маятник 45, удерживаемый пружиной 48, усилие которой больше силы воздействия ролика 35 вилки подачи, связанной с пустой трубой подачи, не повернет ось 44 и не нажмет конечный выключатель

50, замыкающий электрическую цепь привода, и станок остановится (фиг. 6). Таким.образом, благодаря контролю наличия прутка при подаче обеспечивается полная доработка остатка прутка, так как станок остановится только в том случае, когда остаток; настолько короткий, что не встречается с упором материала даже тогда, когда его подают торцом цанги, т,е. короче обрабатываемой детали. Это способствует экономии пруткового материала, особенно в тех случаях, когда обрабатываются длинные детали. Способствует этому и то, что заправка нового прутка производится не в шестой, позиции, где производится отрезка, а в следующей за ней, т.е, в первой позиции.

В описываемой конструкции кулак ручного раэжима 59 находится в первой позиции в корпусе кронштейна 4 на оси 60 и. зафиксирован фиксатором 6 1.

567554 зициях подрезным резцом. При этом производИтся экоНомия металла, сохраняется отрезной резец, и предотвращается потеря одного цикла автомата, т.е. повышается его производительность.

Формула изобретения

L.Ìíîãîøïèíöåëüíûé токарный автомат, содержащий механизм ручного зажима-разжима, поворотный шпиндельный барабан, несущий на себе приданные каждому шпинделю вилки зажима и подачи, вэаимодействукицие во время поворота шпындельного барабана с неподвижными приводными кулаками, закрепленными на корпусе станка а также с механизмом контроля наличия прутка, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных показателей автомата, кулаки подачи выполнень в виде комплекса взаимосвязанных элементов — дугообразного кулака набора прутка, закрепленного на дугообразном кронштейне, установленным в свою очередь с возможностью перемещения вдоль оси станка, дугообразного первого кулака подачи и вто-. рого кулака подачи, имеклцего концентричную относительно оси цилиндрическую рабочую поверхность, сопряженную с прямо-линейной поверхностью, причем первый кулак закреплен на пластине, шарнирно связанной одним концом с кронштейном, а другимс введенным в автомат полузном, через ось второго кулака подачи, кроме того, рабочая поверхность первого кулака подачи направлена по касательной к цилиндрической поверхности второго кулака подачи., . Автомат по и. 1, о т л и ч а юip шийся тем, что в кулаке подачи выполнен вырез, и котором размещен маятниковый механнз м электроблокировки наличия прутка, а ось второго кулака выполнена полой. и в ней размещена вторая ось, один д конец которой связан с маятником механизма блокировки, а другим концом через двуплечий:, рычаг - с конечным выключателем.

3. Многошпиндельный токарный автомат

2ц поп.1,отличающийся, тем, что кулаки зажима и -их кронштейн выполнены дугообразными, а кулак ручного зажима-разжима прутка расположен в позиции, следующей после позиции отрезки.

Источники информацни, принятые во внимание при экспертизе:

1. Многошпиндельный, автомат английской фирмы "В5А "The 3S4 ТоО 6 ь 1) „,/1 я30 ОФ Зоц па8 ч. 4, р. 16,)цпе, 1960.

86 7884

310 3Z0o

40"

10 б0

О ф р

Составитель Л. Оболенская

Редактор И, Бродская Техред,jH. Асталош Корректор IC Патрушева.

Заказ 2660/8 Тираж 1207 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушсхая наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4