ПРЕЦИЗИОННЫЙ ТОКАРНО-ШЛИФОВАЛЬНЫЙ СТАНОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ СФЕР ЗАПОРНОЙ АППАРАТУРЫ ПРОДУКТОПРОВОДОВ

Полезная модель относится к станкостроению, а именно к станкам для токарной обработки и шлифования наружных сфер запорной аппаратуры продуктопроводов.
Известен сферообрабатывающий станок, содержащий станину, шпиндельную бабку, заднюю бабку, резцовую и шлифовальную головки, при этом шпиндельная бабка установлена на станине, содержит шпиндель и привод вращения шпинделя, станина снабжена продольными направляющими, а задняя бабка установлена с возможностью перемещения по продольным направляющим станины [Патент РФ на полезную модель №45660, В23В 5/40, Станок сферообрабатывающий / Курочкин К.А. и др., №2004128140, опубл. 27.05.2005].
В этом станке станина снабжена двумя дополнительными направляющими, параллельными ее продольным направляющим. На этих дополнительных направляющих установлены узлы токарной и фрезерно-шлифовальной обработки, которые могут перемещаться независимо друг от друга. Узел токарной обработки содержит каретку, установленную с возможностью перемещения по дополнительным направляющим станины и снабженную соответствующим приводом. На каретке закреплены поперечные направляющие, на которых установлены с возможностью перемещения поперечные салазки, снабженные соответствующим приводом. На поперечных салазках закреплена многорезцовая револьверная головка. Соответственно, узел фрезерно-шлифовальной обработки содержит свою каретку, установленную с возможностью перемещения по дополнительным направляющим станины и снабженную соответствующим приводом. На этой каретке также закреплены поперечные направляющие, на которых установлены с возможностью перемещения поперечные салазки, снабженные соответствующим приводом. На этих поперечных салазках закреплена фрезерно-шлифовальная головка.
Наличие двух кареток, каждая из которых снабжена своим приводом продольных перемещений, а также наличие двух поперечных салазок, снабженных своими приводами поперечных перемещений, значительно усложняет конструкцию станка. Для расположения дополнительных направляющих ширина станины увеличена более чем в два раза, что значительно увеличивает металлоемкость станка и его габариты.
Известен токарно-шлифовальный станок для обработки сфер, содержащий станину, шпиндельную бабку, каретку, заднюю бабку, резцовую и шлифовальную головки, при этом шпиндельная бабка закреплена на станине, содержит шпиндель и привод вращения шпинделя, станина снабжена продольными направляющими, каретка установлена с возможностью перемещения по продольным направляющим станины, снабжена приводом продольных перемещений, задняя бабка установлена с возможностью перемещения по продольным направляющим станины, а в корпусе шлифовальной головки выполнено цилиндрическое отверстие, в котором установлен шпиндель шлифовальной головки [Патент РФ на полезную модель №48488, В23В 5/40, Станок сферообрабатывающий / Курочкин К.А. и др., №2005107236, опубл. 27.10.2005] - прототип.
В этом станке ось вращения шпинделя шлифовальной головки параллельна оси вращения шпинделя шпиндельной бабки и шлифование сферической поверхности осуществляется периферией шлифовального круга, закрепленного на шпинделе шлифовальной головки. Во время обработки шлифовальную головку перемещают по кругу вокруг оси, проходящей через центр сферы. Для этого на каретке закреплен поворотный стол, снабженный приводом его поворота. На поворотном столе закреплены поперечные направляющие, на которых с возможностью перемещения установлены две технологические стойки, каждая из которых снабжена соответствующим приводом. На одной стойке закреплена резцовая головка, на другой - шлифовальная. Перемещая технологические стойки по поперечным направляющим устанавливают резцовую и шлифовальную головки в нужное положение в зависимости от диаметра обрабатываемой сферической поверхности. По высоте шлифовальную головку выставляют при помощи прокладки, подкладываемой под корпус головки. Это не позволяет с высокой точностью установить ось шпинделя шлифовальной головки в одной горизонтальной плоскости с осью центров станка. Следствием этого является низкая точность обрабатываемых сферических поверхностей.
Наличие поворотного стола с приводом его вращения и двух технологических стоек с приводами их перемещения усложняет конструкцию станка.
Предлагаемая полезная модель направлена на повышение точности обработки сферических поверхностей и упрощение конструкции станка.
Для решения этой задачи в станке, содержащем станину, шпиндельную бабку, каретку, заднюю бабку, резцовую и шлифовальную головки, при этом шпиндельная бабка закреплена на станине, содержит шпиндель и привод вращения шпинделя, станина снабжена продольными направляющими, каретка установлена с возможностью перемещения по продольным направляющим станины и снабжена приводом продольных перемещений, задняя бабка установлена с возможностью перемещения по продольным направляющим станины, в корпусе шлифовальной головки выполнено цилиндрическое отверстие, в котором установлен шпиндель шлифовальной головки, согласно полезной модели, на каретке закреплены поперечные направляющие, станок снабжен поперечными салазками, установленными с возможностью перемещения по поперечным направляющим каретки и снабженными приводом поперечных перемещений, резцовая и шлифовальная головки оппозитно закреплены на поперечных салазках по разные стороны от оси центров станка, причем ось вращения шпинделя шлифовальной головки перпендикулярна оси вращения шпинделя шпиндельной бабки и расположена с ним в одной горизонтальной плоскости, на конце шпинделя шлифовальной головки закреплена насадка для шлифования сферических поверхностей. В цилиндрическом отверстии корпуса шлифовальной головки установлена гильза. Шпиндель шлифовальной головки установлен в гильзе с возможностью вращения и с эксцентриситетом относительно оси наружной цилиндрической поверхности гильзы, а шлифовальная головка снабжена механизмом поворота гильзы относительно оси цилиндрического отверстия в корпусе и средствами фиксации гильзы от поворота.
Для облегчения поворота гильзы одна из стенок корпуса шлифовальной головки разрезана в радиальном направлении, а средства фиксации гильзы от поворота выполнены в виде тангенциально расположенных винтов, соединяющих части разрезанной стенки корпуса шлифовальной головки.
Для уменьшения размеров шлифовальной головки ее шпиндель может быть выполнен в виде электрошпинделя со встроенным электродвигателем.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами. На фиг.1 изображен предлагаемый станок, вид спереди; на фиг.2 - вид сверху на станок; на фиг.3 - вид справа на станок; на фиг.4 - разрез А-А по фиг.1; на фиг.5 изображена шлифовальная головка, вид сбоку; на фиг.6 - вид Б по фиг.5.
Прецизионный токарно-шлифовальный станок для обработки сфер запорной аппаратуры продуктопроводов содержит станину 1, шпиндельную бабку 2, каретку 3, поперечные салазки 4 заднюю бабку 5, резцовую 6 и шлифовальную 7 головки. Шпиндельная бабка закреплена на станине, содержит шпиндель 8 и привод 9 вращения шпинделя. Вращение на обрабатываемую деталь 10 передается при помощи поводкового устройства 11, закрепленного на шпинделе 8. Станина снабжена продольными направляющими 12, 13, по которым перемещается каретка, снабженная соответствующим приводом. Привод продольных перемещений каретки содержит электродвигатель 14 с редуктором и передачу винт-гайка, винт 15 которой установлен в станине с возможностью вращения, а гайка 16 закреплена на каретке. Сверху на каретке закреплены поперечные направляющие 17, 18, по которым перемещаются поперечные салазки 4, снабженные соответствующим приводом. Привод поперечных перемещений салазок содержит электродвигатель 19 с редуктором и передачу винт-гайка, винт которой установлен в каретке с возможностью вращения, а гайка закреплена на салазках. Резцовая и шлифовальная головки оппозитно закреплены на поперечных салазках по разные стороны от оси центров станка.
В корпусе шлифовальной головки выполнено цилиндрическое Отверстие, в котором установлена гильза 20. Шпиндель 21 шлифовальной головки установлен в гильзе с возможностью вращения и с эксцентриситетом относительно оси наружной цилиндрической поверхности гильзы. Ось С вращения шпинделя шлифовальной головки перпендикулярна оси вращения шпинделя 8 шпиндельной бабки. На конце шпинделя 21 шлифовальной головки закреплена наладка 22 для шлифования сферических поверхностей. Наладка содержит корпус 23, в котором закреплены шлифовальные бруски 24. Для установки оси шпинделя 21 в одной горизонтальной плоскости с осью центров станка шлифовальная головка снабжена механизмом поворота гильзы относительно оси цилиндрического отверстия в корпусе. Этот механизм содержит зубчатую шестерню 25, находящуюся в зацеплении с зубчатым колесом 26, закрепленным на гильзе 20. При повороте гильзы шпиндель шлифовальной головки за счет своего эксцентрического расположения относительно оси гильзы перемещается в вертикальном направлении. Для облегчения поворота гильзы верхняя стенка корпуса шлифовальной головки разрезана в радиальном направлении. Фиксируют гильзу от поворота при помощи тангенциально расположенных винтов 27, соединяющих части разрезанной стенки корпуса. Для разжима корпуса используют винты 28.
Для уменьшения размеров шлифовальной головки ее шпиндель может быть выполнен в виде электрошпинделя со встроенным электродвигателем.
Задняя бабка установлена с возможностью перемещения по продольным направляющим станины.
Работает станок следующим образом. При помощи подкладок выставляют резцовую и шлифовальную головки по высоте так, чтобы вершины резцов резцовой головки и ось С шпинделя шлифовальной головки располагались в одной горизонтальной плоскости с осью центров станка. Шпиндель шлифовальной головки дополнительно выставляют по высоте с точностью до нескольких микрон при помощи механизма поворота гильзы. Для этого ослабляют винты 27, и, вращая винты 28, увеличивают зазор между частями разрезанной стенки корпуса шлифовальной головки. Вращая шестерню 25 поворачивают гильзу в ту или иную сторону. При этом шпиндель 21 шлифовальной головки перемещается вверх или вниз. После совмещения оси С шпинделя с горизонтальной плоскостью, в которой расположена ось центров станка, винты 28 ослабляют, а винты 27 затягивают, зажимая гильзу 20 в цилиндрическом отверстии корпуса шлифовальной головки.
Обрабатываемую деталь устанавливают в поводковое устройство 29 и поджимают центром задней бабки. Придают детали вращение при помощи привода вращения шпинделя. Перемещая каретку в продольном, а салазки - в поперечном направлении подводят резцовую головку 6 к обрабатываемой детали, после чего производят токарную обработку цилиндрических и торцовых поверхностей цапф обрабатываемой детали. За счет одновременного перемещения каретки и салазок по командам от системы ЧПУ станка обеспечивают перемещение резца по дуге окружности, за счет чего производят токарную обработку сферической поверхности детали.
Для шлифования сферической поверхности каретку устанавливают в такое положение, в котором ось С шпинделя шлифовальной головки расположена на прямой линии, проходящей через центр сферы. Перемещая поперечные салазки 4, подводят шлифовальную наладку 22 к обрабатываемой сферической поверхности. За счет одновременного вращения обрабатываемой детали 10 и шпинделя 21 шлифовальной головки производят шлифование сферической поверхности.