Швидкісний операційний обробний верстат з рухомим інструментальним магазином

Изобретение относится к станкам для механической обработки деталей. Известен металлообрабатывающий станок (Европейская патентная заявка №0517168 A3, кл. B23Q1/02, опубл. 09.12.92), содержащий: станину, первые салазки, установленные на указанной станине с возможностью скольжения, вдоль первой горизонтальной оси; вторые салазки, установленные на указанных первых салазках с возможностью скольжения вдоль второй горизонтальной оси, перпендикулярной указанной первой горизонтальной оси, причем нижняя плоскость скольжения указанных вторых салазок наклонена по отношению к горизонтальной плоскости под углом менее 90°; третьи салазки, установленные на указанных вторых салазках с возможностью скольжения вдоль вертикальной оси и несущие инструментальную головку; неподвижный инструментальный магазин для инструментальной головки, имеющий державку, снабженную приспособлением для удерживания множества инструментов, каждый из которых снабжен средством для быстрого подсоединения к указанной инструментальной головке. Указанная державка является неподвижной по отношению к станине, а инструментальная головка установлена с возможностью захвата и обеспечения резерва инструментов в указанном неподвижном инструментальном магазине для механической обработки во время рабочего цикла станка. Металлообрабатывающий станок, благодаря использованию трех салазок, позволяет эффективно выбирать положение инструментальной головки, инструментальная головка обеспечивает возможность хранения и захвата инструментов в указанном неподвижном инструментальном магазине и, следовательно, она может выполнять все операции обработки, запрограммированные для данной детали. Однако, когда использование инструмента, помещенного в неподвижном инструментальном магазине, истекает, ввиду износа или разрушения, для его замены необходима остановка станка, что влечет потерю времени его работы. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования металлообрабатывающего станка для исключения простоя станка при замене неисправного или изношенного инструмента путем ввода подвижного инструментального магазина. Поставленная задача решается тем, что скоростной операционный обрабатывающий станок с подвижным инструментальным магазином, содержащий: станину, первые салазки, установленные на станине с возможностью скольжения вдоль первой горизонтальной оси, вторые салазки, установленные на первых салазках с возможностью скольжения вдоль второй горизонтальной оси, перпендикулярной первой горизонтальной оси, причем нижняя плоскость скольжения вторых салазок наклонена по отношению к горизонтальной плоскости под углом меньше 90° (наклонное расположение вторых салазок снижает нагрузку на направляющие, что позволяет более быстрое смещение масс и, следовательно, повышение производительности), третьи салазки, установленные на вторых салазках с возможностью скольжения вдоль вертикальной оси, несущие инструментальную головку, инструментальный магазин для инструментальной головки, имеющий неподвижное к станине приспособление для удерживания инструментов, каждый из которых снабжен средством для присоединения к инструментальной головке, установленной с возможностью захвата и складирования инструментов в неподвижном магазине, причем в соответствии с изобретением, снабжен вспомогательным подвижным инструментальным магазином, содержащим державку, снабженную приспособлением для удерживания инструментов, каждый из которых снабжен средством для подсоединения к инструментальной головке, державка подвижного магазина установлена с возможностью перемещения между рабочим положением, в котором она приближена к рабочей зоне инструментальной головки, что позволяет инструментальной головке изъять сломанный или изношенный инструмент и загрузить его в подвижный магазин и захватить исправный инструмент, хранящийся в подвижном магазине, и нерабочим положением, в котором державка подвижного магазина отдалена от рабочей зоны инструментальной головки. Достижение требуемого технического результата обеспечивается тем, что в операционный станок введен подвижный инструментальный магазин для инструментальной головки, причем указанный подвижный инструментальный магазин содержит державку, снабженную приспособлением для удерживания множества инструментов, каждый из которых снабжен средством для подсоединения к указанной инструментальной головке, а также тем, что указанная державка подвижного инструментального магазина установлена с возможностью перемещения между рабочим положением, в котором она приближена к рабочей зоне инструментальной головки, что позволяет инструментальной головке изъять сломанный или изношенный инструмент и загрузить его в подвижный инструментальный механизм и захватить хранящийся в подвижном инструментальном магазине новый инструмент, и нерабочим положением, в котором указанная державка отдалена от рабочей зоны инструментальной головки, что позволяет произвести замену сломанного или изношенного инструмента без какого-либо нарушения рабочего цикла инструментальной головки. Благодаря этому станок обеспечивает возможность автоматической замены инструментов, срок службы которых подошел к концу, без каких-либо потерь во времени производственного цикла. Когда инструмент, находящийся в инструментальной головке, достигает указанного состояния, инструментальная головка складирует его не в неподвижный инструментальный магазин, а в подвижный магазин, который был предварительно переведен в рабочее положение, и захватывает новый инструмент, который также находится в подвижном инструментальном магазине, после чего последний может быть снова переведен в нерабочее положение. По завершении операции обработки с применением указанного нового инструмента инструментальная головка может загрузить его в неподвижный инструментальный магазин, причем все упомянутые операции выполняются без каких-либо потерь во времени производственного цикла. Державку подвижного магазина предпочтительно размещать на одном конце балки с возможностью поворота между рабочим и нерабочим положениями. Указанное размещение державки подвижного магазина позволяет сократить время ввода ее в рабочую зону и исключить пересечение траектории ее движения с другими подвижными устройствами станка. Целесообразно гидроцилиндр расположить между балкой и станиной для сообщения вращательного движения балке. Такое расположение гидроцилиндра создает удобство при его эксплуатации и улучшает общую компоновку элементов станка. Желательно, чтобы ось вращения балки, на которой установлена державка подвижного магазина, была параллельна первой горизонтальной оси, а балка устанавливалась на одном конце станины с одной стороны рабочей зоны инструментальной головки. Такое размещение балки обеспечивает рациональное использование места установки станка и улучшает его компоновку. Предпочтительно, чтобы число гнезд для инструментов подвижного магазина, по меньшей мере, в два раза превышало число гнезд для неподвижного магазина. Это обеспечивает рабочий цикл без остановки станка в случае вы хода из строя всего набора инструментов, задействованных в операционном цикле. На фиг.1 показан вид сбоку с частичным поперечным разрезом операционного станка; на фиг.2 - вид спереди в соответствии со стрелкой II на фиг.1; на фиг.3 - вид сверху в соотве тствии со стрелкой III на фиг.1; на фиг.4 - вид, иллюстрирующий режим операционного станка при работе с подвижным магазином. Скоростной операционный обрабатывающий станок содержит: станину 1, на которой с возможностью скольжения вдоль первой горизонтальной оси X установлены первые салазки 2, приводимые в движение двигателем 3, который расположен в удалении и сверху по отношению к нижней поверхности скольжения салазок 2, определяемой направляющими 4, установленными на станине 2. Вторые салазки 5, установленные на первых салазках 2 с возможностью скольжения вдоль второй горизонтальной оси Y, которая перпендикулярна указанной первой оси X. Нижняя плоскость 6 скольжения салазок 5, определяемая расположенными на салазках 2 направляющими 7, наклонена по отношению к горизонтальной плоскости под углом A, который меньше 90° и предпочтительно равен 45°. На вторых салазках 5 расположены третьи салазки 8, установленные с возможностью скольжения вдоль вертикальной оси 2 и несущие инструментальную головку 9. Неподвижный магазин 10 содержит узел 11, снабженный упругим зажимом или фиксатором (не показаны) для захвата и удержания инструментов 12. Инструментальная головка 9, которая может складировать в неподвижный магазин 10 и извлекать из него инструменты 12 через скользящую дверцу 13, согласно запрограммированному циклу механической обработки детали. Скользящая дверца 13, приводится в движение гидроцилиндром 14. Подвижный инструментальный магазин 15, содержащий державку 16, в которой выполнено множество гнезд, предназначенных для приема нескольких инструментов 12, Для удержания инструментов в своих гнездах державка 16 снабжена фиксатором или упругим зажимом (не показаны). Державка 16 магазина 15 прикреплена к концу балки 7, которая шарнирно установлена на станине 1 с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси 18, Поворотное движение балки 7 обеспечивается гидроцилиндром 19, расположенным между балкой 7 и фиксированным кронштейном 20, закрепленным на станине 1. Скоростной операционный обрабатывающий станок с подвижным инструментальным механизмом работает следующим образом. Положение инструментальной головки 9, закрепленной на салазках 8, задается соответствующим перемещением салазок 2, 5, 8. В процессе обработки детали, согласно программе, инструментальная головка 9 захватывает инструменты 12 из неподвижного магазина 10 или закладывает инструменты 12 на хранение в неподвижный магазин 10. Когда срок службы инструментов 12, находящихся в неподвижном магазине 10, кончается в связи с износом или разрушением инструментов 12, подвижный инструментальный магазин 15 с помощью гидроцилиндра 19 переводится в рабочее положение поворотом балки 17, шарнирно установленной на станине 2, вокруг горизонтальной оси 18. При этом державка 16 подвижного инструментального магазина 15 приближается к рабочей зоне инструментальной головки 9. Державка 16 снабжена приспособлением для удерживания множества инструментов 12, каждый из которых снабжен средством для быстрого подсоединения к инструментальной головке 9. Инструментальная головка 9 сломанный или изношенный инструмент загружает в подвижный инструментальный магазин 15 и захватывает хранящийся в подвижном инструментальном магазине 15 новый рабочий инструмент 12. После чего подвижный инструментальный магазин 15 переводится поворотом балки 17 из рабочей зоны инструментальной головки 9 в нерабочее положение. Вся эта операция по замене неисправного инструмента производится без остановки станка.