автомат для непрерывного фрезерования

Формула изобретения

Автомат для непрерывного фрезерования деталей, содержащий станину, поворотный стол, закрепленное на нем многоместное приспособление с гнездами для обрабатываемых деталей, включающими пазы и зажимные элементы, автоматический механизм загрузки, автоматический механизм разгрузки с кулачковым механизмом управления и двухшпиндельную фрезерную головку, отличающийся тем, что он содержит консоль с автооператорами по числу обрабатываемых поверхностей детали плюс один, размещенную с возможностью поворота на дополнительно введенной и установленной по оси стола стойке, которая снабжена фиксирующим консоль относительно многоместного приспособления устройством, при этом автоматический механизм загрузки также снабжен кулачковым механизмом управления, совмещенным с кулачковым механизмом управления механизма разгрузки и расположенным на стойке соосно с консолью, а автооператоры размещены на последней радиально с охватом равного их числу количества гнезд многоместного приспособления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, а именно, к многосторонней обработке корпусных деталей на карусельно-фрезерных станках для непрерывного фрезерования.

Известен автомат для непрерывного фрезерования деталей одновременно с двух сторон, а также одновременной обработки двух разных групп деталей, содержащий карусельный стол с гнездами для подвода заготовок в зону обработки, подпружиненные колодки, взаимодействующие с головками винтов для зажима заготовок в гнездах стола, бункеры для подачи заготовок к столу, приводные фрезерные головки для фрезерования пазов в заготовках, неподвижные ступенчатые секторы [1]

В описанном выше изобретении предусмотрена бункерная загрузка, автоматизированы процесс установки и зажима деталей, а также поворот деталей на определенный угол посредством фрикционной ленты для дальнейшей обработки. Перекладывание с одной позиции обработки на другую осуществляется путем опускания детали на следующий сектор.

Однако данное изобретение не позволяет автоматически обработать детали большой массы и формы, отличной от тела вращения, например в виде куба. Ступенчатые сектора для перекладывания и фрикционная лента для поворота деталей такой формы не пригодны.

Известен автоматизированный карусельно-фрезерный станок для непрерывного фрезерования деталей типа тел вращения одновременно с двух сторон, содержащий станину, поворотный стол с многоместным приспособлением, в котором имеются пазы и зажимные элементы для обрабатываемых деталей, автоматической механизм загрузки, автоматический механизм разгрузки с кулачковым механизмом управления и двухшпиндельную фрезерную головку [2]

В процессе обработки на этом станке детали зажимаются в одном заданном положении и не изменяют его до выгрузки со станка, т.е. перекладки не происходит. Этот станок более совершен, чем станок по [1] т.к. в нем автоматизированы как процесс загрузки, так и разгрузки деталей. Однако он не позволяет осуществлять обработку массивных корпусных деталей типа прямоугольного параллелепипеда, подлежащих перекладке с поворотом на определенный угол в несколько новых положений в процессе обработки до разгрузки.

Таким образом, задача изобретения заключается в разработке конструкции автомата для непрерывного фрезерования тяжелых корпусных деталей типа прямоугольного параллелепипеда, на котором многосторонняя обработка осуществлялась бы с автоматической перекладкой деталей в заданные положения обработки за счет введения в конструкцию узла операторов для загрузки заготовок, поворота деталей вокруг собственной оси и оси стола с перекладкой в заданную позицию обработки и последующей разгрузки обработанных деталей.

Поставленная задача решается тем, что в автомат для непрерывного фрезерования деталей, содержащий станину, поворотный стол, закрепленное на нем многоместное приспособление с гнездами для обрабатываемых деталей, включающими установочные пазы и зажимные элементы, автоматический механизм загрузки, автоматический механизм разгрузки с кулачковым механизмом управления и двухшпиндельную фрезерную головку, введены консоль с автооператорами по числу обрабатываемых поверхностей детали плюс один, размещенная с возможностью поворота на дополнительно введенной в станок и установленной по центральной оси стола стойке, которая снабжена фиксирующим консоль относительно приспособления устройством, автоматический механизм загрузки имеет кулачковый механизм управления, совмещенный с кулачковым механизмом управления механизма разгрузки и расположенный на стойке соосно консоли, а автооператоры размещены на последней радиально с охватом равного им количества гнезд под детали.

Описанная выше конструкция станка-автомата позволяет впервые осуществить перекладку тяжелой корпусной детали типа прямоугольного параллелепипеда автоматически в процессе последовательной обработки четырех ее сторон, т. е. при непрерывном фрезеровании в процессе вращения стола. На фиг. 1 показан станок в разрезе, на фиг. 2 вид сверху на установочные позиции в момент включения автомата, на фиг. 3 обрабатываемая деталь с обозначением поверхностей последовательной обработки.

Автоматизированный карусельно-фрезерный станок содержит станину 1, поворотный стол 2, закрепленное на нем многоместное приспособление 3, выполненное пневматическим, с установочными пазами 4 и зажимными элементами 5 для обрабатываемых деталей, консоль 6, размещенную с возможностью поворота на стойке 7, которая дополнительно введена в станок и установлена по центральной оси стола, консоль снабжена фиксатором 8, выполненным в виде пневмоцилиндра, и несет на себе узел автооператоров 9 (см. фиг. 2), размещенный на консоли 6 радиально, при этом операторы 9А и 9Д предназначены для загрузки и разгрузки деталей соответственно, а 9Б, 9В, 9Г для последовательного поворота деталей в положение обработки. Кулачковый механизм управления установлен на стойке 7, размещен над узлом автооператоров 9 и состоит из кулачков 10, командоаппарата 11, пневмораспределителей 12.

Заготовки 13 поступают на загрузочный рольганг 14, откуда автооператор 9А ставит их в установочные пазы 4, автооператоры 9Б, 9В, 9Г последовательно меняют стороны обработки "а", "б", "в", "г" (см. фиг. 3), а автооператор 9Д производит разгрузку на разгрузочный рольганг 15, после обработки фрезерными головками 16.

Консоль 6 снабжена пневмоцилиндром 17 для возврата в исходное положение. На стойке 7 выполнен диск 18 с пазами, предназначенный для взаимодействия с фиксатором 8 консоли 6. Деталь при обработке поверхности "б" устанавливается к базовой поверхности 19 приспособления. После четырехсторонней обработки выходит готовая деталь 20.

Пневматическое приспособление 3 разделено условно на три равных сектора: позиции 21.24; 25.28; 29.32. Как видно, в каждом секторе условно выделено четыре позиции установки и зажима обрабатываемых деталей, при этом разгрузочный автооператор 9Д стоит над четвертой позицией первого сектора, загрузочный 14 и разгрузочный 15 рольганги расположены на позициях 32 и 24 соответственно, т.е. охватывают один из трех секторов.

Автомат работает следующим образом.

При включении автомата автооператор 9А берет с рольганга 14 заготовку 13, поднимает и удерживает ее, при постоянном вращении стола 2 с приспособлением 3, ожидая подхода позиции 21 приспособления 3. В момент подхода позиции 21 под автооператор 9А происходит сцепление консоли 6 и приспособления 3, при этом кулачки 10 воздействуют на пневмораспределители 12 командоаппарата 11, по сигналу которых включается цилиндр фиксатора 8, который входит в паз делительного диска 18, консоль 6 совместно с приспособлением 3 начинает поворачиваться. Так происходит каждый раз при сцеплении консоли и приспособления. Автооператор 9А опускает заготовку на позицию 21 и поднимается вверх, происходит расцепление консоли 6 с приспособлением 3, при этом загруженная заготовка будет перемещаться на позицию 31. При движении стола 2 автооператор 9А возьмет следующую заготовку с рольганга 14 (будучи на позиции 24) и будет ждать позицию 25 для загрузки, а далее позицию 29. Таким образом, за один оборот стола автооператор 9А обслужит 3 позиции, по позиции в каждом условном секторе. В момент загрузки заготовки на позицию 25, заготовка с позиции 21 проходит зону обработки поверхности "а".

При подходе позиции 29 к зоне обработки, происходит сцепление приспособления 3 с консолью 6 и их совместный поворот, позиция 21 подходит под автооператор 9Б. Подъемом и опусканием автооператоров также руководит командоаппарат, при этом очередные кулачки 10 воздействуют на пневмораспределители 12 командоаппарата 11, по сигналам которых автооператоры опускаются, захватывают обрабатываемые детали, а затем поднимаются вверх. Далее автооператор 9Б опускается и захватывает деталь с позиции 21, поднимает ее, происходит расцепление консоли 6 с приспособлением 3, возврат автооператора 9Б в исходное положение, и одновременный поворот находящейся в нем детали вокруг собственной оси на 90^o с подготовкой ее поверхности "б" для обработки. Приспособление 3 движется, а в момент подхода следующей позиции 25 под автооператор 9Б происходит сцепление консоли и приспособления, и опускание детали в позицию поверхности "б", с установкой обработанной поверхности "а" к базе 19 приспособления (фиг. 2), а освободившаяся позиция 21 загружается новой, четвертой заготовкой с помощью автооператора 9А, аналогично загрузке первой заготовки. Таким образом, за первый оборот стола будут обработаны поверхности "а" на трех заготовках. Загрузка 4-й заготовки происходит в начале второго оборота для обработки ее поверхности "а", а три первые детали на втором обороте и в самом начале третьего будут проходить обработку поверхности "б". Когда вторая деталь, находящаяся в позиции 25, подходит под автооператор 98 и аналогично первой переводится на позицию 26 для обработки поверхности "б", то на ее место устанавливается 5-ая заготовка.

Аналогичным образом меняет свое положение и третья деталь, установленная в позицию 29 и переходящая в позицию 30 с помощью автооператора 9Б, а на ее место устанавливается 6-ая заготовка.

Таким образом, в приспособлении за два оборота будет установлено шесть заготовок. В конце второго оборота стола 2 при подходе заготовок на позиции 21 под автооператор 9Б, позиции 22 под автооператор 9В происходит сцепление консоли с приспособлением и их совместный поворот, во время которого происходит захват этих заготовок, их поднятие. Затем расцепление консоли с приспособлением, возврат ее в исходное положение, во время которого происходит поворот заготовок вокруг собственной оси на 90^o для обработки соответственно поверхностей "б" и "в".

При подходе позиции 22 под автооператор 9Б, а позиции 23 под автооператор 9В происходит сцепление консоли с приспособлением и совместный их поворот. Автооператор 9Б устанавливает деталь в позицию 22, для обработки поверхности "б". Автооператор 9В устанавливает деталь в позицию 23, для обработки поверхности "в".

В этот момент автооператор 9А загружает 7-ую заготовку на позицию 21. После чего начинается третий оборот. Аналогичным образом деталь с позиции 25 переходит на позицию 26, а деталь с позиции 26 на свободную позицию 27, одновременно устанавливается 8-ая заготовка на позицию 25. Далее аналогичным образом детали с позиции 29 переводятся на позицию 30, а с позиции 30 на позицию 31, и на позицию 29 устанавливается 9-ая заготовке.

В конце третьего оборота деталь в позиции 21 подходит под оператор 9Б, деталь с позиции 22 под оператор 9В, а в позиции 23 под оператор 9Г. Аналогичным образом происходит перевод обработанных деталей с позиции 21 на позицию 22, с позиции 22 на позицию 23, с 23 на позицию 24 для обработки последующей стороны "г".

В начале четвертого оборота одновременно с ними автооператором 9А загружается 10-я заготовка на позицию 21. Аналогично происходит перевод детали с позиции 25 на позицию 26 для обработки поверхности "б", с позиции 26 на позицию 27 для обработки поверхности "в", с позиции 27 на позицию 28 для обработки поверхности "г", а на свободное теперь место (поз. 25) загружается 11-я заготовка.

Далее аналогично происходит перевод деталей с позиции 29 на позицию 30, с позиции 30 на позицию 31, с позиции 31 на позицию 32, а на свободную позицию 29 встает последняя, 12-я заготовка. Затем при подходе позиции 29 к зоне обработки первая деталь подходит к позиции 24, и автооператором 9Д с позиции 24 на разгрузочный рольганг 15 снимается первая полностью готовая деталь 20.

Обработка первой поверхности заготовки 13 осуществляется во время установки на позицию 21 следующей, 13-й по счету заготовки. Позиция 21 подходит к загрузочному рольгангу уже свободной. Завершилось четыре оборота. Автомат полностью загружен.

Цикл обработки поверхностей "а", "б", "в", "г" тяжелой корпусной детали завершается в конце 4-го оборота стола выгрузкой готовой детали. Далее за каждый последующий оборот выгружаются три полностью обработанные с четырех сторон детали. Обрабатываемые заготовки в каждом секторе загружаются, последовательно перекладываются на следующую позицию, выгружаются.

Таким образом, предлагаемая конструкция автомата для непрерывного фрезерования позволяет осуществлять обработку тяжелых деталей в виде параллелепипеда с нескольких сторон, путем автоматической перекладки их с позиции на позицию, что дает полное исключение тяжелого ручного труда, получение экономического эффекта за счет автоматизации серийно выпускаемого карусельно-фрезерного станка, заменяющего громоздкую шестипозиционную автолинию.