СВЕРЛИЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫЙ МОДУЛЬ

Полезная модель относится к машинам для обработки материалов резанием и может быть использована на производствах для выполнения операций сверления, фрезерования, нарезания резьбы, при обработке деталей из чугуна, стали, алюминия, латуни, пластика, дерева и т.п. материалов.
Широко известны стандартные агрегатные станки, содержащие шпиндельные бабки с патронами для крепления заготовок, силовые узлы, несущие инструментальные суппорты для токарной обработки. Зажимные устройства снабжены вертикальными направляющими, на которых установлены с возможностью перемещения каретки-спутники, причем базовые плиты основания станка выполнены с. возможностью самоустановки по ориентирующим штырям, взаимодействующим с деталью. Недостатком таких станков является то, что приводы вращения шпиндельных бабок на позициях токарной обработки расположены в пространстве над шпиндельной бабкой, что затрудняет доступ для обслуживания станка, снижает технологические возможности из-за невозможности размещения инструментальных суппортов в вертикальной плоскости.
К примеру, известен настольный универсальный (многоцелевой) станок (авт. свид. СССР №1618565, 1991 г.), предназначенный для выполнения, в числе прочих, сверлильных и фрезерных операций. В станке, скомпонованном для проведения этих операций, функцию сверлильной головки выполняет передняя бабка токарного станка. Такая конструкция требует больших усилий персонала для переналадки станка, т.к. переднюю бабку вместе с поддерживающими ее деталями приходится при операции переналадки вручную поворачивать из горизонтального положения в вертикальное.
Наиболее близким аналогом является известный универсальный НАСТОЛЬНЫЙ СТАНОК (патент на ИЗ RU 2264889, 2005 г.), который содержит основание, установленный на основании с возможностью горизонтального перемещения стол для размещения обрабатываемой заготовки и закрепленную на основании вертикальную стойку, на которой установлена с возможностью поворота в вертикальной плоскости и передвижения по вертикали шпиндельная головка, снабженная устройством для зажима инструмента, кинематически связанным через шпиндель с электродвигателем. Шпиндельная головка установлена на стойке посредством подвижного и снабженного средством фиксации на стойке кронштейна, в корпусе шпиндельной головки с возможностью осевого перемещения и фиксации в необходимом положении установлена гильза, в которой закреплен на верхней и нижней подшипниковых опорах шпиндель, устройство для зажима инструмента расположено на нижнем конце шпинделя, а на верхнем конце шпинделя выполнены продольные шлицы, электродвигатель расположен на кронштейне вертикально, кинематическая цепь от электродвигателя к устройству для зажима инструмента включает последовательно коробку скоростей, смонтированную внутри кронштейна, и расположенные внутри шпиндельной головки, находящиеся в зацеплении друг с другом два двойных блока зубчатых колес, один из которых установлен с возможностью управляемого от наружной рукоятки осевого перемещения вдоль вертикального вала, имеющего на своем нижнем конце коническое зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с коническим зубчатым колесом, закрепленным на внешнем конце выходного вала коробки скоростей, а второй двойной блок закреплен на радиальных подшипниках в корпусе шпиндельной головки и имеет осевое шлицевое отверстие, в котором установлен снабженный шлицами верхний конец шпинделя, нижний конец гильзы выступает за плоскость нижнего торца шпиндельной головки и в месте расположения нижней подшипниковой опоры шпинделя имеет цилиндрическое утолщение с плоской кольцевой площадкой, предназначенной для контакта с плоскостью нижнего торца корпуса шпиндельной головки. Однако, описанное подвижное средство фиксации кронштейна, на котором закреплена шпиндельная головка является недостаточно жестким и надежным для производства точных и высоконагруженных работ, в условиях повышенных вибраций, от этого недостатка избавлена предлагаемая сверлильно-фрезерная головка, так как соединение с помощью шпонки и шпоночного паза, стянутое болтами, дает высокую точность, жесткость и надежность конструкции. Кроме того, у рассматриваемого прототипа нет возможности использовать параллельную обработку разных поверхностей одной детали из-за большого габарита станка и сложности механизма подач (наличие множества шестеренок, валов, муфт).
Задачей полезной модели является обеспечение возможности установки сверлильно-фрезерной головки на модуле подачи параллельно или перпендикулярно относительно модуля подачи при обеспечении малогабаритности станка.
Поставленная задача решается сверлильно-фрезерным модулем, состоящим из сверлильно-фрезерной головки, прикрепленной болтовым соединением к основанию, являющемуся модулем подачи, оснащенным двигателем, отличающемся тем, что модуль подачи состоит из нижней, средней и верхней пластины, скрепленных между собой болтовыми соединениями, при этом, на нижней пластине установлены две рельсовые направляющие, каждая из которых расположена на подвижных опорах, между направляющими расположена шарико-винтовая пара, установленная на опорах, на средней пластине закреплены каретки, а на верхней пластине с помощью болтового соединения закреплена сверлильно-фрезерная головка, кинематически связанная через шпиндель с двигателем, закрепленным на нижней пластине модуля подачи и соединенным с механизмом перемещения, а на верхней пластине модуля подачи расположены два взаимно перпендикулярных шпоночных паза, являющихся элементами фиксации, на нижней пластине выполнены также два взаимно расположенных шпоночных паза, являющихся ответным направляющим элементом, используемым при соединении сверлильно-фрезерной головки и модуля подачи.
На фиг. 1 показана схема модуля с разрезом, где:
1 - пластина нижняя,
2 - пластина средняя,
3 - пластина верхняя,
4 - сверлильно-фрезерная головка,
5 - шпоночные пазы,
6 - шпонки,
7 - шарико-винтовая пара,
8 - двигатель сверлильно-фрезерной головки (СФГ),
9 - двигатель модуля подач.
Переустановка модуля осуществляется следующим образом.
Верхняя плита 3 с расположенной на ней СФГ откручивается вместе с СФГ 8, далее откручивается непосредственно верхняя плита 3 от СФГ 8, последняя приподнимается, чтобы шпонки 6 вышли из шпоночных пазов, СФГ 8 поворачивается на 90 градусов вправо или влево и опускается обратно на пазы со шпонками 6, после чего прикручивается СФГ 8 сначала к верхней пластине 3, затем верхняя пластина 3 прикручивается к средней пластине 2 каретки, которая также смеет шпоночный паз со шпонкой, для направления. Такая возможность компоновки СФГ дает возможность обрабатывать заготовки с плоскими поверхностями, пазами и отверстиями.
Описанное крепление сверлильно-фрезерной головки относительно модуля подачи позволяет производить фрезерование как торцевым инструментом пазов, плоскостей и т.д., так и отверстий, осевым инструментом. Данное соединение обеспечивает высокую точность, жесткость и надежность конструкции.
Данный модуль, по сравнению с фрезерным или агрегатным станком, имеет малый габарит и соответственно меньшую стоимость и может быть использован для параллельной обработки как осевым, так и торцевым инструментом, если использовать несколько единиц сверлильно-фрезерных головок, что увеличивает производительность труда и расширяет технологические возможности модуля.