СТАНОК ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНЫЙ

Прелагаемая полезная модель относится к станкостроению, а именно - к тяжелым универсальным токарно - винторезным станкам и предназначена для выполнения разнообразных токарных работ, включая точение конусов и нарезание резьб, в том числе метрических, дюймовых, модульных, питчевых.
Станок позволяет обрабатывать в центрах детали длиной от 1000 до 12000 мм при диаметре заготовки до 1400 мм и весом от 8000 до 10000 кг., поэтому может быть использован в различных отраслях промышленности, в частности станко - и машиностроении при изготовлении крупногабаритных деталей типа валов и пр.
Известен токарно-винторезный станок аналогичного назначения производства Рязанского станкостроительного завода модели РТ317, который по совокупности существенных признаков принят за прототип предлагаемой полезной модели [1].
Станок РТ317 является широкопрофильным универсальным токарным станком с высокими техническими характеристиками и технологическими возможностями, однако он имеет недостаток, заключающийся в том, что на станке невозможно обрабатывать заготовки из трудно обрабатываемых сталей и сплавов предельно допустимого диаметра, так как при этом необходим большой крутящий момент, требующий сложной конструкции передней бабки для получения пониженной частоты вращения шпинделя, увеличения количества промежуточных зубчатых пар и, соответственно, увеличения прочностных характеристик как шпинделя, так и промежуточных валов. Кроме того, при подобной обработке возникают силы резания, в 2 - 3 раза большие, чем при обработке заготовок из стали, например, Ст. 45. Большие силы резания, возникающие при обработке заготовок из трудно обрабатываемых сталей и сплавов обусловливают выделение большого количества тепла в срезаемом слое
металла, большинство же подобных материалов имеет низкую теплопроводность, что приводит к перегреву инструмента и снижению его стойкости, что сказывается на качестве обрабатываемых деталей при повышенных частотах вращения шпинделя. В известном токарном станке понижение частоты вращения шпинделя решается за счет введения большого количества понижающих зубчатых зацеплений, что приводит к усложнению конструкции передней бабки (увеличению количества пар зацепления, усложнению конструкции шпинделя и др.) и, соответственно, к увеличению ее габаритов. Кроме того, конструкция станины станка не позволяет обрабатывать короткие заготовки максимально возможного диаметра.
Целью предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции станка за счет изменения кинематики передней бабки и изменения конструкции станины.
Поставленная цель достигается тем, что в известном токарно-винторезном станке, содержащем станину с направляющими, переднюю бабку с набором зубчатых колес, шпинделем, патроном и главным приводом, коробку подач, суппорт с обрабатывающим инструментом, заднюю бабку и вспомогательные устройства, в нем патрон снабжен венцовой шестерней с внутренним зацеплением, при этом кинематическая цепь передней бабки, обеспечивающая наименьшую частоту вращения шпинделя, образована снабженной муфтой свободного хода шестерней, установленной на промежуточном валу с возможностью сопряжения с венцовой шестерней патрона и зубчатым колесом, закрепленным на промежуточном валу и сопряженным с зубчатым колесом, обеспечивающим повышенные обороты шпинделя, а станина снабжена выемкой, выполненной в прилегающей к передней бабке части.
Предлагаемая полезная модель представлена на чертежах, где:
- на Фиг.1 показан общий вид станка;
-на Фиг.2 показана кинематическая цепь передней бабки при минимальных оборотах шпинделя;
-на Фиг.3 показана кинематическая цепь передней бабки при повышенных оборотах шпинделя;
-на Фиг.4 показан патрон с венцовой шестерней.
Предлагаемый станок (см. Фиг.1) содержит станину 1 с направляющими 2 и выемкой 3. На направляющих станины установлен суппорт 4 с узлом закрепления обрабатывающего инструмента, один или несколько люнетов 5 и задняя бабка 6. Со станиной 1 сопряжена снабженная главным приводом 7 передняя бабка 8 с набором зубчатых колес 9, шпинделем 10, на котором (См.Фиг.4) болтами 11 закреплен патрон 12. Шпиндель 10 снабжен приводной шестерней 13. На патроне 12 штифтами 14 и болтами 15 закреплена венцовая шестерней 16 с внутренним зацеплением. В передней бабке 8 в опорах качения 17 установлен промежуточный вал 18 с закрепленным на нем зубчатым колесом 19 и установленной с возможностью перемещения вдоль оси вала муфтой свободного хода 20 с шестерней 21.
С передней бабкой сопряжена коробка подач 22, которая посредством ходового винта 23 взаимодействует с суппортом 4. Привод коробки подач осуществляется от главного привода 7 через ряд зубчатых колес, сопряженных с зубчатыми колесами бабки 8 (на чертежах не показаны).
Предлагаемая полезная модель работает следующим образом
.В патроне 12 закрепляется обрабатываемая деталь (на Фиг.1 показано два варианта закрепления детали: вариант «А» показан пунктиром и вариант «В» показан сплошной линией). По варианту «А» в потроне может быть закреплена короткая деталь наибольшего возможного диаметра (до 1400 мм.) с использованием выемки 2 в станине 1, по варианту «В» в центрах закрепляется деталь также наибольшего диаметра и длиной до 12000 мм. с использованием одного или нескольких люнетов 5. При обработке таких деталей требуется максимальный крутящий момент, который обеспечивается путем введения в зацепление с венцовой шестерней 16 патрона 12 шестерни 21, которая закреплена на муфте свободного хода 20. Перемещая муфту 20 вдоль промежуточного вала 18 вправо (при отключенном приводе), оператор выводит из зацепления зубчатое
колесо быстроходного привода шестерни 13 шпинделя и вводит в зацепление зубчатую пару привода пониженной частоты вращения шпинделя, при этом шпиндель может вращаться с частотой в пределах 5-63 об/мин., что дает возможность обрабатывать детали из трудно обрабатываемых сталей и сплавов при максимальном их диаметре при соблюдении всех технологических требований и с высоким качеством обработки. При обработке деталей малого диаметра муфта свободного хода перемещается влево, при этом шестерня 21 выходит из зацепления с венцовой шестерней 16, зубчатое колесо 19 через ряд шестерен входит в зацепление с шестерней 13 шпинделя, который при этом получает повышенные частоты вращения, определяемые передаточными отношениями задействованных зубчатых пар.
Предлагаемая конструкция станка позволяет применить главный привод меньшей мощности (22 квт. против 30 у прототипа), упростить кинематику привода шпинделя и расширить его технологические возможности.
Предлагаемое техническое решение применено в разработанных ОАО «РСЗ» тяжелых токарных станках моделей 1Н65, РТ117, РТ817, однако оно может быть применено и в токарных станках средней и малой мощности при соответствующих изменениях конструкций передних бабок и комплекта «патрон-венцовая шестерня».
Библиографические ссылки:
1. Каталог промышленного оборудования. Выпуск 3. Торговый дом «Рязанский станкостроительный завод», 2003 г., стр.32-33.