SU1696158A1

SU1696158A1 - Capstan of a lathe

Info

Publication number: SU1696158A1
Application number: SU884495996A
Authority: SU
Inventors: Андрей Олегович Шуляк
Original assignee: Казахский политехнический институт им.В.И.Ленина
Priority date: 1988-07-22
Filing date: 1988-07-22
Publication date: 1991-12-07

Abstract

Изобретение относитс к станкостроению и может быть использовано в станках токарной группы с ЧПУ и автоматической сменой держателей инструмента в гнездах планшайбы. Целью изобретени вл етс повышение точности обработки за счет повышени точности базировани держателей инструмента в планшайбе. Револьверна головка содержит корпус 1, полый вал 2, на котором закреплена планшайба 3 с радиальными гнездами под держатели 11 м 12 инструмента, механизм поворота вала, зубчатые венцы 18, цилиндр 7 зажима и предварительный фиксатор 17. Зажим держателей в радиальных конических гнездах осуществл етс посредством т г 19 пли 20 с пакетами тарельчатых пружин 33 и иа- риками. Разжим держателей осуществлче - с посредством т ги 39 с клином 40, взаимодействующим скосами 47 на концах т г 19 или 20. Т га 39 жестко св зана со штоком цилиндра 37. Привод вращени инструментальных шпинделей держателей вращающегос инструмента осуществл етс от приводного вала 8 посредством полумуфт 10 и 16 и конических зубчатых колес 15 и 23, размещенных в выполненных на т ге соответственно вырезе и расточке, 2 ил.The invention relates to a machine tool industry and can be used in CNC lathes and automatic change of tool holders in the faceplate. The aim of the invention is to improve the machining accuracy by increasing the accuracy of the base of the tool holders in the faceplate. The revolving head includes a housing 1, a hollow shaft 2 on which the faceplate 3 is fixed with radial slots for 11 m 12 tool holders, a shaft turning mechanism, toothed rims 18, a clamping cylinder 7 and a pre-latch 17. The holders are clamped in radial conical sockets by t g 19 or 20 with packages of cup springs 33 and tars. Unclamping holders is carried out by means of a pull rod 39 with a wedge 40, interacting with bevels 47 at the ends of plugs 19 or 20. Th ha 39 is rigidly connected to the cylinder rod 37. The rotation of the tool spindles of the rotating tool holders is driven from the drive shaft 8 by means of coupling halves 10 and 16 and bevel gears 15 and 23, placed in a cut-out and a bore made on t, respectively, 2 ill.

Description

Изобретение относитс к станкостроению и может быть использовано на токарных станках с ЧПУ и автоматической сменой держателей инструмента в планшайбе.The invention relates to a machine tool industry and can be used on CNC lathes and automatic change of tool holders in a faceplate.

Цепью изобретени вл етс повышение точности обработки за счет повышени точности базировани держателей инструмента в гнездах планшайбы.The chain of the invention is to improve machining accuracy by increasing the accuracy of the base of the tool holders in the faceplates.

На фиг. 1 показана револьверна головка , продольный разрез; на фиг. 2 - совмещенное изображение шарикового захватного устройства в положении разжима и зажима держател инструмента, продольный разрез.FIG. 1 shows a turret head, a longitudinal section; in fig. 2 is a combined image of a ball gripper in the position of unclamping and clamping of the tool holder, longitudinal section.

В корпусе 1 револьверной головки смонтирован полый вал 2, на котором закреплены планшайба 3, черв чное колесо 4 привода поворота (не показан), диск 5 механизма предварительной фиксации планшайбы 3, поршень 6 цилиндра 7 механизма зажима планшайбы 3. Параллельно валу 2 против рабочей позиции в корпусе 1 размещен приводной вал 8 со шкивом 9 и подпружиненной зубчатой полумуфтой 10. В конических гнездах планшайбы 3 устанавливаютс коническими хвостовиками держатели 11 дл неподвижного инструмента или держатели 12 дл вращающегос инструмента и фиксируютс от проворота шпонкой 13. В планшайбе 3 смонтированы промежуточные валики 14 с коническими зубчатыми колесами 15 и зубчатыми полумуфтами 16, осуществл ющие св зь держателей 12 с валом 8. Число промежуточных валиков 14 может соответствовать числу инструментальных гнезд или быть меньше, ееОA hollow shaft 2 is mounted in the turret case 1, on which the faceplate 3, the worm gear 4 of the rotation drive (not shown), the disk 5 of the pre-locking mechanism of the faceplate 3, the piston 6 of the cylinder 7 of the faceplate clamping mechanism 3 are mounted. Parallel to the shaft 2 against the working position The housing 1 contains a drive shaft 8 with a pulley 9 and a spring-loaded toothed coupling half 10. In the conical slots of the faceplate 3 are mounted conical shanks holders 11 for stationary tools or holders 12 for a rotating tool and fix are rotated by turning key 13. In the faceplate 3, intermediate rollers 14 are mounted with bevel gears 15 and toothed coupling halves 16 that communicate holders 12 with shaft 8. The number of intermediate rollers 14 can correspond to the number of tool jacks or be less than

SOSO

елate

0000

ли число держателей с вращающимс инструментом ограничивать. На корпусе 1 револьверной головки смонтирован предварительный фиксатор 17. Дл окончательной фиксации и позиционировани планшайбы 3 на последней и на корпусе 1 смонтированы зубчатые венцы 18. В планшайбе 3 соосно с гнездами под хвостовики держателей инструмента установлены выполненные заодно с захватными устройст- вами, например шариковыми, подпружиненные т ги 19 и 20 с вырезами 21. Т га 19 устанавливаетс , если около гнезда под хвостовик держател инстру- мента не смонтирован валик 14, в против- ном случае устанавливаетс т га 20, имеюща два выреза 21 и расточку 22 дл размещени конического зубчатого колесаwhether the number of holders with a rotating tool is limited. A preliminary fixture 17 is mounted on the body of the turret. For final fixation and positioning of the faceplate 3 on the latter and on the body 1, gear rims 18 are mounted. In face plate 3 coaxially with slots for the tool holder shanks are installed integral with gripping devices, for example ball, spring-loaded grids 19 and 20 with notches 21. The ha ha 19 is installed, if a roller 14 is not mounted near the slot under the shank of the tool holder, otherwise, the ha ha 20, having two Cutter 21 and bore 22 to accommodate bevel gear

23.Через один из вырезов 21 осуществл етс зацепление конических зубчатых колес 15 и 23. Другой вырез необходим дл равномерного распределени напр жени в теле т ги 20 при зажиме держател 12 инструмента . Т ги 19 и 20 захватными устройствами устанавливаютс в гнезда под хвостовики держателей инструмента, а другим концом - в отверсти сепаратора 24, закрепленного на планшайбе 3. Шарики 25 захватного устройства зажимных т г расположены в радиальных конических отверсти- х 26, оси которых отклонены от перпендикул ра к оси разжимной т ги в сторону конца, расположенного в сепараторе23.Through one of the cutouts 21, the bevel gears 15 and 23 engage. The other cutout is necessary to evenly distribute the voltage in the body of the rod 20 when the tool holder 12 is clamped. The rails 19 and 20 of the gripping devices are installed in the sockets under the shanks of the tool holders, and the other end into the holes of the separator 24 attached to the faceplate 3. The balls 25 of the gripping device of the clamping rods are located in the radial conical holes 26 whose axes are deflected from the perpendiculars to the axis of the expansion rod towards the end located in the separator

24.Вершины конусов отверстий 26 направлены к оси зажимной т ги. Конические от- версти предотвращают выпадение шариков 25 при отсутствии хвостовика держател инструмента. В гнезде под хвостовик держател инструмента выполнена цилиндрическа расточка 27 дл размеще- ни выступающих частей шариков 25 при разжиме и смене держател инструмента. Расточка 27 соедин етс конической поверхностью 28 с расточкой 29. В расточке 29 располагаетс захватное устройство за- жимной т ги. Расточка 29 фиксирует шарики 25 от радиального перемещени в конических отверсти х 26 при зажиме держател инструмента. На цилиндрической части хвостовика держател инструмента выполнена канавка 30, в которой располагаютс при зажиме держател инструмента выступающие части шариков 25. Т ги 19 и24. The tops of the cones of the holes 26 are directed toward the axis of the clamping rod. The conical holes prevent the balls 25 from falling out in the absence of the tool holder shank. A cylindrical bore 27 is provided in the tool holder shank for accommodating the protruding parts of the balls 25 when unclamping and changing the tool holder. The bore 27 is connected by a conical surface 28 with the bore 29. In the bore 29 there is a gripping device gripping device. The bore 29 fixes the balls 25 against radial movement in the conical holes 26 when the tool holder is clamped. On the cylindrical part of the tool holder shank there is a groove 30 in which the protruding parts of the balls 25 are located during the clamping of the tool holder. Tee 19 and

20 имеют лыски 31, фиксирующие их от про- ворота кольцевой поверхностью 32 сепара- тора 24. Т ги 19 и 20 подпружинены пакетами тарельчатых пружин 33, которые опираютс через шайбы 34, обеспечивающие возможность работы крайней тарельчатой пружины 33 пакета, на опорное кольцо20 have flats 31 fixing them from the protrusion of the annular surface 32 of the separator 24. The ribs 19 and 20 are spring-loaded with packages of cup springs 33, which are supported through washers 34, which allow the package’s extreme spring 33 to work, on the support ring

35, закрепленное в поворотной планшайбе 3. На крышке 36 цилиндра 7 установлен цилиндр 37 механизма разжима держателей инструмента. Шток поршн 38 цилиндра 37 соединен с разжимной т гой 39, котора располагаетс внутри полого вала 2.,Часть разжимной т ги 39, наход ща с в осевом отверстии сепаратора 24, несет клин 40, который посто нно находитс против позиции смены держател инструмента. Посто нство положени клина 40 обеспечиваетс лы- сками 41 на разжимной т ге 39 и пластинами 42, установленными и закрепленными в крышке 36. На сепараторе 24 закреплено кольцо 43, в котором установлена зафиксированна от осевого перемещени втулка 44 с пазом 45 дл клина 40. Кольцо 43 и втулка 44 служат опорой части разжимной т ги 39, несущей клин 40. Клин 40, наход щийс в пазу 45, фиксирует втулку 44 от пропорота во врем смены позиций поворотной планшайбы 3, Скошенна поверхность 46 клина 40 направлена к цилиндру разжима держателей инструмента, а скосы 47 наход щихс в сепараторе 24 концов зажимных т г - от цилиндра 37 разжима держателей инструмента,35, fixed in the rotary table 3. On the lid 36 of the cylinder 7 there is a cylinder 37 of the unclamping mechanism of the tool holders. The piston rod 38 of the cylinder 37 is connected to an expanding rod 39, which is located inside the hollow shaft 2. A part of the expanding rod 39, which is located in the axial bore of the separator 24, carries a wedge 40, which is constantly opposite to the tool holder changing position. The position of the wedge 40 is provided by the flats 41 on the expanding rod 39 and the plates 42 mounted and fixed in the cover 36. A ring 43 is fixed on the separator 24, in which is installed a sleeve 44 fixed against axial movement with a groove 45 for the wedge 40. Ring 43 and the sleeve 44 support the part of the expanding rod 39 supporting the wedge 40. The wedge 40, which is located in the groove 45, secures the sleeve 44 against turning during the changing positions of the rotary faceplate 3, the beveled surface 46 of the wedge 40 is directed towards the unclamping cylinder of the tool holders, and 47 bevels on od schihs in the separator 24, the ends of the clamping rods - from the cylinder 37 of the strut holders of the instrument,

Револьверна головка работает следующим образом.Revolving head works as follows.

По команде системы ЧПУ начинаетс цикл смены позиций планшайбы 3: предварительный фиксатор 17 выдергивает стержень из паза диска 5, поршень 6 цилиндра 7 движетс влево, перемеща вал 2 с закрепленной на нем планшайбой 3, тем самым расцепл зубчатые венцы 18 и зубчатые полумуфты 10 и 16. При этом втулка 44 перемещаетс вместе с планшайбой 3 влево, вдоль наход щейс в крайнем левом положении разжимной т ги 39. После этого начинаетс поворот планшайбы 3 от привода . При этом втулка 44, фиксируема клином 40, который находитс в пазу 45, не вращаетс . Поворот происходит в заданную позицию по кратчайшему пути. После этого стержень предварительного фиксатора 17 западает в паз диска 5 и поршень 6 цилиндра 7 движетс вправо, перемеща вал 2 с закрепленной на нем планшайбой 3 до тех пор, пока зубчатые венцы 18 не сомкнутс между собой, тем самым сцепл полумуфты 10 и 16, при этом втулка 44 также перемещаетс вправо.At the command of the CNC, the cycle of changing the positions of the faceplate 3 begins: the pre-latch 17 pulls the rod out of the slot of the disk 5, the piston 6 of the cylinder 7 moves to the left, moving the shaft 2 with the faceplate 3 fixed on it, thereby disengaging the gear rims 18 and the gear half coupling 10 and 16 In this case, the sleeve 44 moves along with the faceplate 3 to the left, along the spreading rod 39, which is in the extreme left position. Then, the faceplate 3 starts to turn from the drive. In this case, the sleeve 44, which is fixed by the wedge 40, which is in the groove 45, does not rotate. The rotation takes place in a given position along the shortest path. After that, the pre-latch rod 17 falls into the groove of the disk 5 and the piston 6 of the cylinder 7 moves to the right, moving the shaft 2 with the faceplate 3 fixed on it until the gear rims 18 do not join each other, thereby coupling the coupling halves 10 and 16, This sleeve 44 also moves to the right.

Далее происходит работа инструмента или/и замена держател инструмента. Замена держател инструмента происходит следующим образом. По команде системы ЧПУ начинаетс цикл смены держател инструмента: поршень 38 цилиндра 37 перемещаетс вправо и перемещает т гу 39,Next is the work of the tool or / and replacement of the tool holder. Replacing the tool holder is as follows. At the command of the CNC, the tool holder cycle begins: the piston 38 of the cylinder 37 moves to the right and moves to 39

котора скошенной поверхностью 46 клина 40 воздействует на скос 47 зажимной т ги, перемеща последнюю и сжима пакет тарельчатых пружин 33. Зажимна т га перемещаетс в направлении к держателю инструмента, при этом шарики 25, перемеща сь вдоль цилиндрической поверхности расточки 29, проход т мимо конической поверхности 28 и попадают в зону расточки 27. Шарики 25 перемещаютс из канавки 30 в расточку 27 сами или под действием кра канавки 30 при удалении держател инструмента . Держатель инструмента удал етс из гнезда рукой робота. После установки другого держател инструмента поршень 38 с т гой 39 перемещаетс влево, освобожда зажимную т гу, котора под действием пакета тарельчатых пружин перемещаетс в направлении от держател инструмента, при этом шарики 25 перемещаютс вдоль цилиндрической поверхности расточки ,,27, конической поверхностью 28 перемещаютс в направлении к оси зажимной т ги, попада в канавку 30, и зафиксированные от радиального перемещени цилиндрической поверхностью расточки 29 воздействуют на край канавки 30, передава на хвостовик держател инструмента усилие зажима от пакета тарельчатых пружин 33.which obliquely slides 47 by moving the latter and compressing a packet of disc springs 33. The clamping traction moves in the direction of the tool holder, while the balls 25, moving along the cylindrical surface of the bore 29, pass past the conical surfaces 28 and enter the bore zone 27. The balls 25 move from the groove 30 to the boring 27 themselves or under the action of the edge of the groove 30 when the tool holder is removed. The tool holder is removed from the socket by the robot. After installing another tool holder, the piston 38 with the pull 39 moves to the left, releasing the clamping pull, which under the action of the packet of disc springs moves in the direction of the tool holder, while the balls 25 move along the cylindrical surface of the bore 27, the conical surface 28 moves into the direction to the axis of the clamping gi, falling into the groove 30, and fixed from the radial movement of the cylindrical surface of the bore 29, act on the edge of the groove 30, transmitting to the shank of the holder ments clamping force from the pack of disc springs 33.

Claims

Claims of the invention A revolving head comprising a housing, a hollow shaft housed therein that can axially move, kinematically associated with a rotation drive, a faceplate mounted on the shaft with radially spaced sockets for the tool holder shanks, mounted on the faceplate and on the body and designed to engage gear rims, faceplate clamping mechanism on the case, clamping mechanisms for holders placed in the area of each slot, unclamping mechanism for holders with a drive mounted on the case and m mechanisms still rotating tool spindles holders rotating tool, comprising mounted in the housing parallel to the hollow shaft of drive shaft with the end toothed coupling and intermediate rollers with mating coupling halves and bevel gears for engaging with counter wheels tool spindles, characterized in that, in order to increase machining accuracy, the sockets in the faceplate are made conical with a stepped cylindrical bore in the back,

extending into a cylindrical bore made at the face of the faceplate, the head is provided with a separator in the form of a sleeve with radially fixed in the said bore at the end of the faceplate coaxially with it.

openings located coaxially with the sockets, the mechanisms of the clamping of the holders are made in the form of the sockets installed in the bores and the radial openings of the separator fixedly from turning

spring-loaded with respect to the faceplate in the direction of the separator, clamping t-grams with a bore designed to accommodate the rear part of the shank of the holder and the bevel wheel of its tool

the spindle, and the radial holes extending into the bore, and the balls installed in these holes with the possibility of interaction with the annular groove made on the shank of the holder and the bore in the slot, the unclamping mechanism of the holders is designed as fixed in the hollow shaft a wedge at the end located inside the separator with the possibility of interaction with a bevel made at the ends of the clamping joints, while the end of the wedge with the wedge is installed in the bushing inserted into the head with the wedge bound to the separator by axially fixedly

movement and with the possibility of relative rotation, and the drive of the unclamping mechanism is made in the form of a hydraulic cylinder, the rod of which is rigidly connected to the thrust, with intermediate rollers of the rotation mechanism of the tool spindles installed in the faceplate, and their bevel gears are placed in the clamping cutouts.

12

23

. 5 7 b

chuhu f /

// T LU-. ACHU-l

J

/