Револьверная головка станка с ЧПУ применяется с вертикальной, горизонтальной и наклонной осями вращения. Смена инструмента осуществляется поворотом головки на нужное число позиций и последующей фиксацией головки. Время смены инструмента в этом случае составляет 1—4 секунды.
Револьверная головка, в отличие от других инструментальных магазинов, является непосредственным рабочим органом станка, воспринимающим силы резания. Поэтому она должна характеризоваться высокой прочностью, жесткостью и точностью позиционирования при повороте. Режущие инструменты для обработки внутренних и наружных поверхностей не должны мешать друг другу. Замена инструментов в головке должна осуществляться удобно и легко, к инструменту должен быть свободный доступ.
Конструкция револьверной головки станка
На рис. 1 показаны конструкции револьверных головок, применяемых на токарных станках с ЧПУ.
Многие заготовки, которые обрабатываются используя токарные станки с ЧПУ, помимо точения, требуют других видов обработки: сверления соосных и несоосных продольных и поперечных отверстий; нарезания резьбы метчиками; фрезерования боковых поверхностей и канавок и др.
Рис. 1. Конструкции револьверных головок станков с ЧПУ: α — звездообразная; б — барабанная фирмы Duplomati (Италия)
В этом случае шпиндель станка, кроме вращения, имеет управляемый поворот по координате С, а в конструкции револьверных головок предусматривают возможность установки помимо неподвижных также и вращающихся инструментов (сверл, метчиков, фрез и др.). Для привода вращения этих инструментов используют отдельный регулируемый электродвигатель, установленный непосредственно на револьверной головке. В качестве примера на рис. 2 показаны две конструктивные схемы таких головок.
В первой конструкции револьверной головки станка с ЧПУ (рис. 2, α) вращение от электродвигателя 1 передается на центральный вал 2 с центральной конической шестерней 6 и далее на все позиции револьверной головки 4 с вращающимися инструментами 3, подключаемыми к вращению муфтами 5.
Во второй конструкции (рис. 2, б) вращение от электродвигателя 1 передается через вал 2 и муфту 3 только на одну позицию револьверной головки 5, где установлен вращающийся инструмент 4.
В настоящее время разработан унифицированный ряд револьверных головок для токарных станков с ЧПУ, выпускаемых специализированными фирмами, например фирмами Sauter (Германия), Baruffaldi и Duplomatic (Италия) и др. Так, фирма Sauter выпускает шесть типоразмеров револьверных головок с посадочным диаметром для самой головки от 108 до 370 мм, массой головок от 36 до 460 кг.
Рис. 2. Примеры конструктивных схем вращения инструментов в револьверных головках: α — через конические зубчатые передачи и соединительные муфты; б — через ременную передачу
Некоторые специализированные фрезерные станки с ЧПУ при использовании для обработки заготовок небольшого количества инструментов также применяют 5-и 6-позиционные револьверные головки, что сокращает время смены инструмента. Недостатками таких револьверных головок являются: их малая вместимость; необходимость в каждой позиции револьверной головки иметь шпиндель, что усложняет и удорожает ее конструкцию; снижение жесткости шпиндельной бабки и точности установки инструмента при повороте и фиксации головки.
Условия обработки улучшаются, а конструкция упрощается при применении конусной револьверной головки 1 с наклонной осью ее вращения (рис. 3, α). В этом случае имеется только один шпиндель 3, который в рабочей позиции соединяется поочередно с оправками 4, установленными в позициях головки. Движение подачи режущего инструмента осуществляется путем перемещения шпиндельной бабки 2 с револьверной головкой. Однако в этом случае величина перемещения l1 ограничена.
Фирма Olivetti (Италия) также использует в качестве магазина револьверную головку для станка 1 с наклонной осью ее вращения (рис. 3, б), но в этом случае уже нет ограничений на величину рабочего хода инструмента l1, так как происходит движение подачи не шпиндельной бабки 2, а только пиноли шпинделя 3. Опускаясь вниз, пиноль захватывает оправку с инструментом и подает его на требуемое расстояние при неподвижной головке 1.
Недостаток этой конструкции по сравнению с показанной на рис. 3, α — меньшая жесткость шпинделя при большом вылете пиноли (особенно при фрезеровании) с перемещением рабочих органов станка по координатам X и Y.
Двух-, трех- и четырехпозиционные револьверные головки для станков с ЧПУ применяют на шлифовальных станках с ЧПУ, когда в отдельных позициях устанавливают шлифовальные круги для наружного и внутреннего шлифования.
Рис. 3. Схемы револьверных головок, применяемых на фрезерных и многоцелевых станках с ЧПУ: α — конусная револьверная головка с подачей вместе со шпиндельной бабкой; б — двенадцатипозиционная револьверная головка с подачей только пиноли со шпинделем и оправкой с инструментом
