ТОКАРНО-ФРЕЗЕРНЫЙ ОБРАБАТЫВАЮЩИЙ ЦЕНТР

Предлагаемая полезная модель относится к области станкостроения и предназначена для полной двухсторонней обработки в патронах деталей типа тел вращения: фланцев, валов, ступиц, а также позволяет производить наружное точение, растачивание, сверление центровых отверстий, фрезерование: плоскостей, радиальных прямолинейных пазов и лысок, торцевых прямолинейных и фасонных пазов, обработку конусных наружных и внутренних поверхностей, нарезание резьб по программе, зубообрабатывающие операции и может найти широкое применение в машиностроительных отраслях промышленности - станкостроении, автомобильной, авиационной, судостроительной и других.
Полезная модель может быть оснащена одной или двумя шпиндельными бабаками, самоцентрирующим люнетом, многоместным магазином инструмента, инструментальным манипулятором и современной системой числового программного управления (ЧПУ), что позволяет использовать ее при изготовлении высокоточных и сложных деталей из черных и цветных металлов, а также специальных сталей с применением современного инструмента.
Компоновка предлагаемой полезной модели допускает использование ее в качестве патронного или патронно-центрового станка, что увеличивает технологические возможности и расширяет сферу применения.
В мировом станкостроении известна тенденция к ускоренной эволюции в развитии металлообрабатывающих станков и особенно это относится к токарно-фрезерным обрабатывающим центрам, которые могут выполнять большое количество обработок при одной установке заготовки, на которой после выполнения токарных операций и сохраняя определенный угол ее наклона возможно выполнять операции сверления отверстий, фрезерования, расточки, шлифования, глубокого сверления и т.д. и которые все более
востребованы на мировом рынке в связи с повышением требований к качеству изготавливаемой продукции.
Из технической, патентной и рекламной информации известна, например, итальянская фирма INNSE [1], производящая токарно-фрезерные обрабатывающие центры, предназначенные для обработки сложных деталей в различных отраслях промышленности с применением прогрессивного инструмента, систем управления и современных материалов.
Токарно-фрезерный обрабатывающий центр фирмы INNST серии CF с горизонтальной осью обрабатываемой детали содержит станину с размещенными на ней передней и задней бабкой со шпинделями и патронами, наклонные направляющие с суппортом и инструментальным узлом (в частности, с револьверной головкой или линейной резцедержкой), главный и вспомогательные приводы, ЧПУ, устройства подвода смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) к обрабатывающему инструменту, средства для отвода стружки и навесные приспособления.
При достаточно высоких характеристиках по точности и чистоте обработки деталей, оперативности при смене инструмента и надежности систем известный станок обладает недостатком в конструкции станины и ее направляющих. Станина выполнена чугунной цельнолитой наклонной с направляющими скольжения, металлоемка, а направляющие для достижения высокой точности при перемещении суппортного узла, задней бабки и навесных приспособлений требуют значительных трудозатрат при их доводке, а также в процессе эксплуатации.
Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели, принятый за прототип, является токарный двухшпиндельный обрабатывающий центр модели 1727Ф6, разработанный и изготавливаемый Рязанским станкостроительным заводом (ОАО «РСЗ»), предназначенным для токарной обработки деталей (тел вращения) с выполнением фрезерных, зубообрабатывающих, сверлильно-расточных операций. Станок обеспечивает последовательную двухстороннюю обработку с автоматической передачей
детали из патрона в патрон двух шпиндельных бабок, оснащен двумя револьверными головками и содержит наклонную станину, указанные выше переднюю и заднюю шпиндельные бабки с патронами, главные приводы шпиндельных бабок и вспомогательные приводы, систему ЧПУ, систему охлаждения и смазки, средства для отвода стружки, средства для защиты направляющих.
Корпус станины станка выполнен коробчатой формы с системой внутренних ребер, связывающих переднюю и заднюю стенки, создающих жесткость конструкции. Зеркало направляющих станины наклонено под углом 30 градусов угл. к вертикали. В левой части станины на осях, которые монтируются в литых кронштейнах станины, установлена подмоторная плита с электродвигателем левого главного привода. Электродвигатель правого главного привода установлен на мостике правой шпиндельной бабки. Станина снабжена направляющими левой и правой шпиндельных бабок и кареток суппортов, при этом направляющие выполнены стальными закаленными, плоскими, накладными [2].
Известный станок имеет те же недостатки, что и станок фирмы INSSE, кроме того, применение револьверной головки ограничивает количество используемого инструмента, а применение двух головок усложняет конструкцию и стоимость станка.
Целью предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции станины, повышение надежности систем станка, расширение технологических возможностей.
Поставленная цель достигается тем, что в известном токарном обрабатывающем центре, содержащем станину с направляющими, правую и левую шпиндельные бабки с патронами, один или более суппортных узлов со средствами для закрепления инструмента, установленных на наклонных направляющих с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль наклонных направляющих и аналогичного перемещения параллельно линии оси центров станка по направляющим станины, главные приводы
правой и левой шпиндельных бабок, систему числового программного управления, системы охлаждения и смазки и вспомогательные приводы, в нем наклонная направляющая образована стойкой, установленной на каретке с возможностью перемещения в поперечном направлении относительно линии оси центров, причем стойка, каретка и станина снабжены направляющими качения, а суппортный узел снабжен инструментальной головкой, закрепленной в узле с возможностью поворота на угол ±105 градусов угловых вокруг оси, перпендикулярной плоскости наклонной направляющей и взаимодействия с манипулятором инструментального магазина, размещенного с тыльной стороны станка и сопряженного с его станиной.
Предлагаемая полезная модель представлена на чертежах, где:
- на Фиг.1 представлен общий вид станка;
- на фиг.2 представлен вид станка справа.
Станок содержит станину 1 с направляющими качения 2, расположенными на верхней горизонтальной части и 3, расположенными на боковой фронтальной ее части, левую бабку 4 со шпинделем 5, патроном 6 и главным приводом 7.Справа на станине размещена правая бабка 8 со шпинделем 9 патроном 10 и главным приводом 11. На направляющих 2 станины установлена снабженная приводом 12 каретка 13, снабженная направляющими 14. На направляющих каретки установлена стойка 15 с наклонными направляющими 16 и приводом 17 перемещения стойки относительно каретки 13. На наклонных направляющих стойки установлен суппортный узел 18, снабженный инструментальной головкой 19 с приводом зажима инструмента (на чертежах не показан) и приводом 20 перемещения инструментального узла по наклонным направляющим 16. Инструментальная головка 19 имеет возможность поворота на угол ±105 градусов угловых вокруг оси, перпендикулярной плоскости направляющих 16 и от продольной осевой линии наклонной направляющей, принимаемой в системе ЧПУ за нуль от индивидуального привода (на чертежах не показан). Суппортный узел снабжен компенсатором 21 для уравновешивания его массы при возвратно-поступательном
перемещении по направляющим 16. Компенсатор 21 выполнен гидравлическим (но может быть и иным), содержит гидроцилиндр с поршнем, связанным гибкой связью с суппортным узлом. С тыльной стороны станка со станиной 1 сопряжен инструментальный магазин.22 с приводом 23 и манипулятором 24. Магазин размещен в определенном месте станины и его позиционное положение зафиксировано в программе ЧПУ для команды на смену инструмента. Манипулятор 24 снабжен индивидуальным приводом 25. Приводы 7,11,12,17, зажима инструмента инструментальной головки и ее поворота, 20, системы смазки и системы охлаждения через соответствующие согласующие устройства подключены к системе ЧПУ и управляются в соответствии с установленной программой. Станок снабжен транспортером стружки 26, смонтированном в кожухе 27 (Фиг.!).
Предлагаемая полезная модель работает следующим образом.
Оператор устанавливает в патрон 6 левой 7 или патрон 10 правой 8 бабок соответствующую заготовку, включаются системы смазки и охлаждения, система ЧПУ с установленной в нее программой обработки детали и признаками необходимого для выполнения операций инструмента. Включаются приводы главного движения левой или правой бабок, при этом транспортирующее устройство магазина перемещает соответствующий заданной операции в данный момент инструмент и перемещает его в зону захвата манипулятора. Манипулятор захватывает инструмент и перемещает его в фиксированную зону инструментальной головки суппортного узла. При этом суппортной узел может быть в произвольной позиции как относительно наклонной направляющей, так и положения наклонной направляющей на горизонтальных направляющих станины. По команде системы управления каретка перемещается в направлении зоны смены инструмента, одновременно с этим инструментальная головка поворачивается (на Фиг.1 - по часовой стрелке) и устанавливается в положение смены инструмента, перемещаясь одновременно по наклонным направляющим до заданной программой позиции, фиксируется на ней и производится смена (или установка нового)
инструмента, после чего манипулятор возвращается в исходное положение, а инструментальная головка подводится к обрабатываемой детали перемещением каретки по направляющим, стойки по направляющим каретки и инструментальной головки по наклонным направляющим, после чего начинается обработка детали в заданном режиме.
Предлагаемая полезная модель реализуется в станках моделей 1730-2М (двухшпиндельный), 1П730 (патронный) и 1730 (патронно-центровой), разрабатываемых ОАО «Рязанский станкостроительный завод».
Библиографические ссылки.
1. Станки серии CF «Обрабатывающие центры с подвижной стойкой», техническая информация фирмы INNSE, 1990г., Милан, ул.Рубаттино, 87, стр.2-3.
2. Каталог промышленного оборудования. Выпуск 3, стр.2-3, ««Торговый дом «Рязанский станкостроительный завод», 2003 г.