УЧЕБНЫЙ СВЕРЛИЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК С КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМОЙ ЧПУ

Учебный сверлильно-фрезерный станок с компьютерной системой ЧПУ относится к области образования и предназначен для проведения лекционных занятий, практических, лабораторных, учебно- и научно-исследовательских работ по различным дисциплинам, связанным со станками, резанием, инструментом, технологией машиностроения, электроприводами, автоматизацией, электроавтоматикой, информационно-измерительными системами, числовым программным управлением, гибкими производственными системами, микропроцессорными системами, вычислительной техникой и современными информационными технологиями и др.
Наиболее близким к заявляемому учебному станку является станок НСФ-4Ф4 (патент на полезную модель РФ N 35457), используемый для учебных целей, содержащий регулируемый привод главного движения, следящие приводы продольной, поперечной и вертикальной подач, управляемые одновременно, и информационно-измерительную систему, устройство для измерения нагрузок на приводы, информация о которых поступает на компьютер. Зажимное приспособление станка снабжено автоматизированным приводом. Все приводы и информационно-измерительная система взаимосвязаны с управляюще-силовым блоком и персональным компьютером.
Недостатком такой конструкции станка является невозможность автоматизированной смены инструмента, что снижает гибкость станка и затрудняет встраивание станка в гибкие производственные модули (ГПМ) и гибкие производственные системы (ГПС).
Технической задачей предлагаемой полезной модели является устранение указанного недостатка, а именно, повышение гибкости станка путем автоматизация смены инструмента на станке.
Для решения указанной задачи учебный сверлильно-фрезерный станок с компьютерной системой ЧПУ, содержащий регулируемый привод главного движения, следящие приводы продольной, поперечной и вертикальной подач, управляемые одновременно, автоматизированный привод устройства для зажима заготовки, комбинированную систему управления, включающую персональный компьютер, управляюще-силовой блок и электроавтоматику, а также закрепленный на шпинделе патрон для зажима инструмента с разжимными кулачками, согласно предложению, содержит устройство автоматизированной смены инструмента, включающее магазин-накопитель с инструментальными блоками, установленный на стойке станка, причем оси инструментальных блоков расположены на радиусе вылета оси шпинделя, а также ведущую втулку, установленную на шпинделе станка, и привод поворота устройства, включающий электродвигатель и зубчатые колеса, причем приводы и электроавтоматика станка и магазина-накопителя взаимосвязаны с компьютерными устройствами ЧПУ и управляюще-силовым блоком станка распределенной локальной компьютерной сетью.
Отличительной особенностью предлагаемого станка является то, что он содержит устройство автоматизированной смены инструмента, включающее магазин-накопитель с инструментальными блоками, установленный на стойке станка, причем оси инструментальных блоков расположены на радиусе вылета оси шпинделя, чем обеспечивается накопление инструмента и возможность ввода любого из инструментов накопителя в положение, соосное шпинделю. Ведущая втулка, установленная на шпинделе станка, необходима для передачи крутящего момента на инструментальный блок, находящийся соосно шпинделю, и привод поворота устройства, включающий электродвигатель и зубчатые колеса, обеспечивающий поворот
магазина накопителя на позицию соосности со шпинделем другого инструмента. Приводы и электроавтоматика станка и магазина-накопителя взаимосвязаны с компьютерными устройствами ЧПУ и управляюще-силовым блоком станка распределенной локальной компьютерной сетью, что позволяет программно управлять автоматизированной сменой инструмента, чем и повышается гибкость станка.
Сущность полезной модели поясняется рисунками, где на фиг.1 дан общий вид учебного сверлильно-фрезерного станка; на фиг.2 - общий вид устройства автоматизированной смены инструмента; на фиг.З - разрез В-В фиг.4; на рис.4 - вид станка в разрезе; на рис. 5 - вид на конечный выключатель и упоры.
Учебный сверлильно-фрезерный станок с компьютерной системой ЧПУ, содержит регулируемый привод главного движения 1, следящие приводы продольной 2, поперечной 3 и вертикальной подач 4, управляемые одновременно, автоматизированное зажимное приспособление 5, комбинированную систему управления, включающую персональный компьютер 6, управляюще-силовой блок 7 и информационно-измерительную систему, устройство для измерения нагрузок на приводы, информация о которых поступает на компьютер. Все приводы и информационно- измерительная система станка взаимосвязаны с управляюще-силовым блоком и персональным компьютером. Устройство автоматизированной смены инструмента, включает магазин-накопитель 8 с инструментальными блоками 9, установленный на стойке 10 станка, причем оси инструментальных блоков расположены на радиусе L вылета оси шпинделя. Ведущая втулка 11, установлена на шпинделе 12 станка, а привод поворота устройства включает электродвигатель 13 и зубчатые колеса 14, 15. Приводы и электроавтоматика станка и магазина-накопителя взаимосвязаны с компьютерным устройством ЧПУ и управляюще-силовым блоком станка распределенной локальной компьютерной сетью.
Магазин-накопитель 8 инструмента установлен на корпусе 16 устройства с возможностью вращения, он включает инструментальные блоки 9 с подшипниковыми узлами 17. Оси инструментальных блоков расположены на расстоянии L, равном расстоянию оси шпинделя станка от оси стойки. Блок 9 содержит, кроме того, пружину 18, втулку 19 и инструмент 20. Привод накопителя включает двигатель 13 и зубчатую пару 14, 15.
Передача вращения на инструмент осуществляется следующим образом. При перемещении шпинделя 12 станка с втулкой 11 вниз, последняя, сжимая пружину 18, входит в контакт со втулкой 19 инструментального блока, передавая при вращении шпинделя вращение на инструмент 20. При перемещении шпинделя вниз обеспечивается движение вертикальной подачи инструмента. При перемещении шпинделя вверх (в "нуль станка" по вертикальной координате) под действием пружины 18 происходит перемещение инструмента 20 вверх и выход втулки 11 шпинделя из контакта с втулкой 19 инструментального блока 9.
Автоматизированная смена инструмента осуществляется, когда шпиндель находится в "нуле станка", после подачи сигнала от управляющей программы на включение двигателя 13 и передачи вращения через шестерни 14, 15 на магазин-накопитель 8 с установленными на нем инструментальными блоками 9. Обеспечение останова двигателя 13, закрепленного на кронштейне 21, при вращении магазина-накопителя 8 на следующую позицию выполняется до контакта («наезда») одного из упоров 22, установленных на магазине-накопителе, на конечный выключатель 23, установленный на кронштейне 21. При этом инструмент следующего инструментального блока 9 устанавливается соосно шпинделю 12 станка.
Промышленная применимость.
Станок может применяться в условиях автоматизированного мелкосерийного производства для обработки заготовок из оргстекла и цветных металлов.