CS232026B1

CS232026B1 - Multi-spindle drilling head

Info

Publication number: CS232026B1
Application number: CS824275A
Authority: CS
Inventors: Ferdinand Knedla
Original assignee: Ferdinand Knedla
Priority date: 1982-06-09
Filing date: 1982-06-09
Publication date: 1985-01-16
Also published as: CS427582A1

Abstract

Účelem vynálezu je vytvoření několikavřetenové vrtací hlavy jednoduché konstrukce pro použití zejména v obráběcích centrech se zásobníky nástrojů pro jejich automatickou výměnu. Podstatou vynálezu je několikavřetenová vrtací hlava, jejíž nosné těleso (01) je tvořeno zadní přírubou (5) pevně spojenou se střední přírubou (7) opatřenou válcovou vodicí plochou (52) pro krycí prstenec (33) a po obvodu uspořádanými závitovými otvory (53) pro aretační šrouby (34) polohovacího víka (30) pracovních vřeten (02), přiSemž nosné těleso (01) je uloženo na nosné stopce (1) v radiálním směru hlavním jehlovým ložiskem. (4) a v axiálním směru vnějším Selem zadní příruby (5) a vnějším ěelem střední příruby (7) bezvůlově mezi patním ložiskem (2) a vymezovacím axiálním ložiskem (37) s vymezovací maticí (35)· Podstatný na vynálezu je rovněž v zadní přírubě uspořádaný polohovací mechanismus tvořený aretačním ěepem (8) a polohovacím čepem (10) spřaženým vahadlem (9)· Podstatou vynálezu je i to, že každé pracovní vřeteno (02) je uloženo ve výstředníkovém pouzdře (28) a v nosném pouzdře (29), přičemž na konci nosného hřídele (25) je uložen vrtací upínač (38) nebo závitový upínač (44) a v závitovém konci nosného hřídele (25) je uložen dorazový šroub (42).The purpose of the invention is to create a multi-spindle drilling head of simple construction for use especially in machining centers with tool magazines for their automatic exchange. The essence of the invention is a multi-spindle drilling head, the supporting body (01) of which is formed by a rear flange (5) firmly connected to a central flange (7) provided with a cylindrical guide surface (52) for a cover ring (33) and threaded holes (53) arranged around the circumference for locking screws (34) of the positioning cover (30) of the working spindles (02), while the supporting body (01) is mounted on the supporting shank (1) in the radial direction by a main needle bearing. (4) and in the axial direction by the outer end of the rear flange (5) and the outer end of the middle flange (7) without play between the base bearing (2) and the limiting axial bearing (37) with the limiting nut (35). The invention also includes a positioning mechanism arranged in the rear flange, consisting of a locking pin (8) and a positioning pin (10) coupled with a rocker arm (9). The invention also provides that each work spindle (02) is mounted in an eccentric bushing (28) and in a supporting bushing (29), with a drill chuck (38) or a threaded chuck (44) mounted at the end of the supporting shaft (25) and a stop screw (42) mounted in the threaded end of the supporting shaft (25).

Description

232 026232 026

Vynález se týká několikavřetenové vrtací hlavy, zejména pro obráběcí centra se samočinnou výměnou nástrojů, sestávající z nosného tělesa pracovních vřeten, uloženého na nosné stopce a opatřeného polohovacím mechanismem.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a multi-spindle drilling head, in particular for automatic tool-changing machining centers, consisting of a workpiece support body supported on a shank and having a positioning mechanism.

Dosud známé několikavřetenové vrtací hlavy jsou tvořeny složitými mechanismy, které jsou rozměrově nevhodné, zejména pro použití na obráběcích centrech opatřených zásobníky nástrojů· Rovněž polohovací mechanismus dosud známých vrtacích hlav je tvořen složitými převody, jež dále přispívají k nevhodnému zvětěování jejich rozměrů· Nepříznivý vliv uvedených provedení několikavřetenových hlav se projevuje zejména ve snížení počtu obsazených míst zásobníku nástrojů a přídavném zatěžování vřetena obráběcího stroje·The prior art multi-spindle drilling heads are composed of complex mechanisms which are not suitable for dimensioning, especially for use on machining centers equipped with tool magazines. The positioning mechanism of the prior art drilling heads is also constituted by complex gears which further contribute to improperly enlarging their dimensions. multi-spindle heads manifests itself especially in the reduction of the number of occupied positions of the tool magazine and additional loading of the machine tool spindle ·

Uvedené nevýhody odstraňuje provedení několikavřetenové vrtací hlavy podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že nosné těleso, tvořené zadní přírubou pevně spojenou se střední přírubou opatřenou válcovou vodicí plochou pro krycí prstenec a po obvodu uspořádanými závitovými otvory pro aretační šrouby přitlačující obvodovými drážkami opatřené polohovací víko pracovních vřeten přes čelní plochy nosných pouzder a výstředníkových pouzder proti čelní plose střední příruby, je uloženo na nosné stopce v radiálním směru hlavním jehlovým ložiskem zadní příruby a v axiálním směru vnějším čelem zadní příruby a vnějším čelem střední příruby bezvůlově mezi patním ložiskem a vyměšovacím axiálním ložiskem s vymezovací maticí. Podstatné na vynálezu je rovněž to, že v zadní přírubě je uspořádán polohovací mechanismus tvořený v osovém směru paralelně uspořádaným a vahadlem spřaženým aretačním čepem přesouvatelným do aretačního otvoru v hnacím ozubeném kole a polohovacím čepem s dorazo vou maticí přesouvatelným do polohovacího otvoru v polohovacíThe above-mentioned disadvantages are overcome by the multi-spindle drilling head according to the invention, characterized in that the support body consists of a rear flange fixedly connected to a central flange provided with a cylindrical guide surface for the cover ring and circumferentially arranged threaded holes for locking screws the working spindles over the end faces of the bearing bushes and eccentric bushings against the front flange face of the central flange are supported on the bearing shank in the radial direction by the main needle flange of the rear flange and axially by the outer face of the rear flange and the outer face of the middle flange with spacer nut. It is also essential that the positioning mechanism is arranged in the rear flange comprising an axially aligned and rocker-coupled arresting pin movable into the arresting hole in the drive gear and a positioning pin with a stop nut displaceable into the positioning hole in the positioning

232 026 desce opatřené čelní dorazovou plochou a uchycené na vřeteníku stroje· Podstatné na vynálezu je i to, že pracovní vřeteno je nosným hřídelem uloženo v radiálním směru v jehlových ložiscích jednak ve výstředníkovém pouzdře a jednak v nosném pouzdře a v axiálním směru jednak prvním axiálním ložiskem uspořádaným mezi hnaným ozubeným kolem a vnitřním čelem nosného pouzdra a jednak druhým axiálním ložiskem uspořádaným mezi dnem válcového vyhrání v nosném pouzdře a čelem na závitovém konci nosného hřídele uloženého vrtacího upínače nebo závitového upínaěe, přičemž v závitovém konci nosného hřídele je v osovém závitovém otvoru uložen dorazový šroub·232 026 plate with front stop surface and attached to the headstock of the machine · Another important feature of the invention is that the working spindle is supported in the radial direction in the needle bearings both in the eccentric bushing and in the bearing bush and in the axial direction by the first axial bearing. arranged between the driven gear and the inner face of the support sleeve and secondly a second thrust bearing arranged between the bottom of the cylindrical winch in the support sleeve and the face at the threaded end of the supported shaft of the drill chuck or threaded chuck. screw·

Pokrok dosažený několikavřetenovou vrtací hlavou podle vynálezu spočívá v tom, že nosná těleso vrtaoí hlavy vytvořené podle vynálezu umožňuje svým uložením rozměrově a hmotnostně použití v obráběcích centrech se samočinnou výměnou nástrojů· Pokrokový na vynálezu je rovněž polohovací mechanismus, jehož jednoduchá konstanikce je základním předpokladem pro bezporuchovou funkci nutnou při použití na automaticky pracujícím obráběcím centru· Každé pracovní vřeteno několikavřetenové vrtací hlavy umožňuje svou konstrukcí jak vrtání otvorů, tak i řezání závitů·The progress achieved by the multi-spindle drill head according to the invention is that the drill head support body constructed according to the invention allows its use in dimensional and mass-weight applications in automatic tool-changing machining centers. The positioning mechanism is simple to achieve. function required when used on an automatic machining center · Each working spindle of a multi-spindle drilling head enables both drilling and tapping by design ·

Na přiložených výkresech je schematicky znázorněn příklad provedení několikavřetenová vrtací hlavy podle vynálezu·The accompanying drawings show schematically an embodiment of a multi-spindle drilling head according to the invention.

Na obr· 1 je podélný řez sěkolikavřetenovou vrtaoí hlavou a na obr· 2 je podélný řez pracovním vřetenem se závitořezným upínačem·Fig. 1 is a longitudinal section through a multi-spindle drilling head; and Fig. 2 is a longitudinal section through a working spindle with a threaded chuck.

Několikavřetenová vrtací hlava je tvořena nosným tělesem 01 uloženým na nosné stopce 1· Nosné těleso 01 sestává ze zadní příruby 2 pevně spojené upínacími šrouby 6 se střední přírubou 7« která je opatřena válcovou vodicí plochou 52 pro krycí prstenec 33· jakož i po obvodu uspořádanými závitovými otvory 53 pro aretační šrouby 34 k přitlačování polohovacího víka 30· Nosné těleso 01 je uloženo v radiálním směru hlavním jehlovým ložiskem £ zadní příruby % a v axiálním směru vnějším čelem zadní příruby 2 ^a vnějším čelem střední příruby 2 bezvůlově mezi patním ložiskem 2 a vymezovacím axiálním ložiskem 37 s vymezovací maticí 35 a pojišťovací podložkou 36· Na nosné stopce £ je na peru 18 uloženo hnací ozubené kolo 17· které je v záběru s prvním předlo232 026 hThe multi-spindle drilling head consists of a support body 01 mounted on a shank 1. The support body 01 consists of a rear flange 2 firmly connected by clamping screws 6 to a central flange 7 'which is provided with a cylindrical guide surface 52 for the cover ring 33. Holes 53 for locking screws 34 for pressing the positioning cover 30 The support body 01 is supported in the radial direction by the main needle bearing 5 of the rear flange 2 ^and axially by the outer face of the rear flange 2 ^{and the} outer face of the central flange 2. a bearing 37 with a spacer nut 35 and a washer 36 · On the bearing shank 6 a drive gear 17 is mounted on the tongue 18, which is in engagement with the first rim232 026 h

hovým kolem 19 uloženým na peru 21 na jednom konci předlohového hřídele 20« na jehož druhém konci je vytvořen předlohový pastorek 51> zabírající s hnaným ozubeným kolem 49 vytvořeným na nosném hřídeli 25. Předlohový hřídel 20 je uložen na jehlových ložiscích 22 ve vodicím pouzdře 24. přioemž mezi oběma jehlovými ložisky 22 je vložen distanční kroužek 23» Vodicí pouzdro 24 je uloženo nehybně ve střední přírubě 7» Nosný hřídel 25 je v radiálním směru uložen v nosných jehlových ložiscích 26 jednak v pomocném vodicím pouzdře 27 nehybně uloženém ve výstředníkovém pouzdře 28 a jednak v nosném pouzdře 29» Výstředníkové pouzdro 28 a nosné pouzdro 29 jsou vzájemně nasunuty na svýoh vodicích plochách a jsou přes Čelní ploohy přitlačovány aretačními Šrouby 34jprocházejícími polohovacím víkem 30 na vnější čelo střední příruby 7» Mezi hnaným ozubeným kolem 49 a vnitřním čelem nosného pouzdra 29 je uspořádáno první axiální ložisko 31. zatímco mezi dnem válcového vybrání 57 v nosném pouzdře 29 a čelem vrtacího upínače 38 nebo závitového upínače 44_; uložených na závitovém konci nosného hřídele 22,je uspořádáno druhé axiální ložisko 32» Proti pootočení je vrtací upínač 38 a závitový upínač 44 zajištěn pojišťovacím šroubem 39» Jednotlivá výstředníková pouzdra 28 jsou polohově zajištěna polohovacím šroubem 43» Patní ložisko 2 je chráněno krytem 2 nalisovaným na vodicí ploše nosné stopky 1.A sprocket 19 mounted on a tongue 21 at one end of the countershaft 20 ' at the other end of which the countershaft pinion 51 ' engages a driven gear 49 formed on the support shaft 25. The countershaft 20 is supported on the needle bearings 22 in the guide sleeve 24. A spacer ring 23 is inserted between the two needle bearings 22. in eccentric sleeve 29 »The eccentric sleeve 28 and the supporting sleeve 29 are slid relative to each other on their guide surfaces and are pushed over the face plates by locking screws 34 through the positioning cover 30 onto the outer face of the central flange 7» a first thrust bearing 31 is provided in the housing 29, while between the bottom of the cylindrical recess 57 in the support sleeve 29 and the face of the drill chuck 38 or threaded chuck 44 _; mounted on the threaded end of the support shaft 22, a second thrust bearing 32 is provided. »The drill chuck 38 and the threaded chuck 44 are secured against rotation by a locking screw 39» The individual eccentric bushes 28 are positionally secured by a positioning screw 43 » guide surface of the shank 1.

V zadní přírubě 2 3® uspořádán polohovací mechanismus, jenž je tvořen v osovém směru paralelně uloženými aretačním čepem 8 a polohovacím čepem 10. které jsou navzájem spřaženy vahadlem 9» Aretační čep 8 je do základní polohy dotlačován pomocnou pružinou 59 a je přesouvatelný do aretačního otvoru 55 vytvořeného v osovém směru v hnacím ozubeném kole 17» Polohovací čep 10 je do základní polohy dotlačován působením polohovací pružiny 11» přičemž jeho pohyb je omezen kolíkem 12» Polohovací čep 10 .1e přesouvatelný svým vnějším kuželovým koncem opatřeným na závitové části vymszovaoí maticí 13 s pojišťovacím šroubem 14 do polohovacího otvoru 56|vytvořeného v polohovací desce 15 opatřené čelní dorazovou plochou» Polohovací deska 15 je uchycena na vřeteníku stroje· Vnitřní prostor polohovacího mechanismu je uzavřen zátkou 16» Pracovní vřeteno 02 slouží bu3 k upnutí vrtáku 60nebo závitníku 61» V případě upnutí vrtáku 60 je pracovní vřeteno 02 uchyceno na závitové části nosného hřídele 25 vrtacím upínačem 38, v němž je uspořádána upínací kleština 40 s upínacím pouzdrem 41, přičemž v osovém závitovém otvoru 58 nosnéhoA positioning mechanism is arranged in the rear flange 23, which consists of axially mounted locking pin 8 and positioning pin 10, which are coupled to each other by a rocker arm 9 »The locking pin 8 is pushed into the basic position by an auxiliary spring 59 and can be moved into the locking hole The positioning pin 10 is pushed into the basic position by the positioning spring 11, its movement being limited by the pin 12. The positioning pin 10e is movable by its outer conical end provided with a nut 13 s on the threaded part. The positioning plate 15 is fixed to the headstock of the machine. The inner space of the positioning mechanism is closed by a plug 16. »The working spindle 02 serves either to clamp the drill 60 or the thread. 61 »In the case of the drill 60 being clamped, the working spindle 02 is mounted on the threaded portion of the support shaft 25 by a drill chuck 38 in which a collet 40 with a collet 41 is arranged, with the axial threaded bore 58 of the support

232 026 r232,026 y

hřídele 25 je uložen dorazový šroub 42 vrtáku 6Ο· V případě upínání závitníku 61 je pracovní vřeteno 02 uchyceno na závitové části nosného hřídele 25 závitovým upínačem 44« v jehož válcovém vedení je přesuvně uložen unášeč 47· mezi jehož čelem a dnem válcového vedení je uspořádána pružná vložka 45· Do základní polohy je unášeč dotlačován vratnou pružinou 50 uspořádanou na dříku dorazového šroubu 42 uloženého v nosném hřídeli 25· Ha unášeči 47 je uspořádána upínací kleština 40 s upínacím pouzdrem 41· Polohově je závitový upínač 44 zajištěn pomocným pojišťovacím šroubem 39· Přesuvný pohyb unášeče 47 je omezen omezovacím šroubem 46 zasahujícím svým dříkem do omezovači drážky vytvořené v unášeči 47· Poloha závitníku 61 je zajištěna dorazovým šroubem 42 a proti pootočení je poloha závitníku 61 zabezpečena dvěma proti sobě uspořádanými kotevními šrouby 48·In the case of the tap 61, the working spindle 02 is mounted on the threaded part of the support shaft 25 by a threaded fixture 44 «in the cylindrical guide of which a carrier 47 is disposed between the face and the bottom of the cylindrical guide. insert 45 · The carrier is pushed into the basic position by a return spring 50 arranged on the shaft of the stop screw 42 mounted in the support shaft 25 · The carrier 47 is provided with a collet 40 with a collet 41 · The position of the tap 61 is secured by a stop screw 42 and the position of the tap 61 is secured against twisting by two anchoring bolts 48 arranged opposite to each other.

Několikavřetenová vrtací hlava se používá jako normální nástroj u obráběcího centra· Je založena v zásobníku nástrojů, odkud je zařízením pro automatickou výměnu nástrojů nasunuta do vřetena· Při zasouvání je stlačen polohovací čep 10, a tím je vysunut polohovacím mechanismem areteční čep 8 z aretačního otvoru 55· Může být započato a normální prací na stroji, tedy několikavřetenová vrtací hlava může být použita pro vrtání otvorů, případně řezání závitů· Vlastní nastavení několikavřetenové vrtací hlavy se provádí mimo stroj na zařízení, na kterém je simulována poloha polohovacího čepu tak, jak je na stroji· Pootočení pracovních vřeten 02 se děje povolením upínacích šroubů 6 a výřezu v zadní přírubě 5· Vlastní roztečný průměr pracovních vřeten 02 je dán polohovacím víkem 30· které je předvrtáno pro jednotlivé roztečné kružnice a vyměňuje se· Délky vysunutí vrtáků 60případně závitníků 61, ae seřizují dorazovými šrouby 42· Při upínání vrtáků postačí přitáhnout upínací pouzdro 41· při upínání závitníků je nutno přitáhnout i kotevní šrouby 48· Je možno pouhou záměnou vrtacího upínače 38 za závitový upínač 44 použít pracovního vřetena 02 bu3 k vrtána^ nebo k řezání závitů· Smysl otáčení pracovních vřeten 02 je shodný se smyslem otáčení vřetena stroje· Po vyřezání závitů a vyjetí opačným smyslem otáček a stejně velkým posuvem opačného smyslu je unášeč 47 vrácen působením vratné pružiny 50 do základní polohy až na pružnou vložku 45·The multi-spindle drilling head is used as a normal tool at the machining center · It is inserted in the tool magazine, from where it is inserted into the spindle by the automatic tool changer · The positioning pin 10 is depressed when retracted by the positioning mechanism. · Can be started and normal work on the machine, ie multi-spindle drilling head can be used for drilling holes or threading · Custom setting of multi-spindle drilling head is done outside the machine on the machine, which simulates the position of the positioning pin as on the machine · The rotation of the working spindles 02 is done by loosening the clamping screws 6 and the cut-out in the rear flange 5 · The pitch diameter of the working spindles 02 is given by the positioning cover 30 · which is pre-drilled for individual pitch circles and exchanged 60 or taps 61 to adjust the stop screws 42 · To clamp the drills, it is sufficient to tighten the clamping sleeve 41 · When tapping the taps, the anchor screws 48 must also be tightened. for threading · The sense of rotation of the working spindles 02 is the same as the sense of rotation of the machine spindle · After tapping and retracting in the opposite sense of rotation and with equal feed of the opposite direction, the carrier 47 is returned to the basic position by the return spring 50

Claims

P S E D M S T OF THE INVENTION

A multi-spindle drilling head, in particular for machining centers with an efficient tool change, consisting of a work spindle support mounted on a support foot and provided with a positioning mechanism and a replaceable positioning cap, characterized in that the support body (01) formed by a rear flange (5) ) fixedly connected to the central flange (7) provided with a rolling guide surface (52) for the cover rings (33) and circumferentially the arrangement of the locking holes (53) with the circumferential grooves (54) provided with the positioning cover (30) spindles (02) over the front surfaces of the bearing bushes (29) and the escape bushing (28) facing the front face of the central flange (7), is supported on the supporting foot (1) in radial direction by the main needle bearing (4) of the rear flange (5) and in the axial direction through the outer face of the rear flange (5) and the outer face of the middle flange (7) free of clearance between the footbed Spacer (2) and thrust bearing (37) with thrust nut (33) «

2. The spindle-boring drilling head according to claim 1, characterized in that a positioning mechanism formed in the rear flange (5) is formed in the axial direction and a locking lever (9) coupled to the locking hole (55) in the drive hole (55). a gear (17) and a positioning pin (10) with a stop nut (13) movable into a positioning hole (56) in a positioning plate (15) provided with a front stop surface and attached to the machine headstock

3. The spindle-head drill head according to claim 1, characterized in that each working spindle (02) is mounted in the radial direction in the needle bearings (26) in the center of the escape sleeve (28) and in the support sleeve (26). (29) and, in the axial direction, a first thrust bearing (31) disposed between the driven gear (49) and the inner face of the support bush (29) and a second thrust bearing (32) disposed between the bottom of the cylindrical recess (57) in the support bush ( 29) and face on the threaded shaft of the support shaft (25) of the mounted drill chuck (38) or threaded fixture (44), the threaded end of the support shaft (25) receiving a stop screw (42) in the threaded bore (58).