УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ОБРАБАТЫВАЮЩИЙ ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК

Полезная модель предназначена для обработки и изготовления по заданной программе изделий, имеющих сложную пространственную форму, и может быть использована как в деревообрабатывающих, так и в металлообрабатывающих производствах для обработки изделий из дерева или легких металлов.
Известен универсальный деревообрабатывающий токарно-фрезерный станок, содержащий станину с расположенным на ней механизмом крепления обрабатываемой детали, а также расположенные на продольных направляющих станины две каретки, одна из которых имеет механизм пространственного позиционирования и привод управления режущего инструмента, а другая пиноль, станок снабжен блоком управления, станина выполнена в виде замкнутой полой рамы, а продольные направляющие - в виде параллельных стальных стержней с механизмом натяжения, которые расположены внутри рамы, каретки смонтированы с возможностью перемещения их по противоположным сторонам поверхностей стержней, причем на первой каретке установлена каретка поперечного движения, несущая связанный с индивидуальным приводом режущий агрегат с фрезой, который имеет четыре степени свободы, при этом приводы перемещения детали, продольной и поперечной кареток и режущего агрегата связаны с блоком управления (патент РФ №2109625, опубл. 27.04.1998 г.).
Недостатком известного устройства является прогиб направляющих, выполненных в виде струны под действием большой нагрузки в виде каретки продольного перемещения с установленной на ней кареткой поперечного перемещения, несущей режущий агрегат, два двигателя, радиально-упорный подшипник большого диаметра и другие металлоемкие детали. Прогиб в вертикальной плоскости продольных направляющих вызывает смещение вниз каретки и режущего инструмента, что снижает точность обработки деталей. Кроме того, вследствие вибрационных нагрузок натяжение стержней изменяется, что требует постоянного контроля и необходимости повторного их натяжения.
Известен универсальный деревообрабатывающий фрезерный станок, содержащий станину, выполненную в виде рамы, продольные направляющие, установленные на станине, каретку продольного перемещения с расположенными на ней поперечными направляющими, каретку поперечного перемещения, несущую связанный с индивидуальным приводом режущий узел с фрезой, а также блок управления, связанный с приводом управления режущим инструментом, приводами продольного и поперечного перемещения кареток. В известном устройстве каретка продольного перемещения выполнена в виде портала, продольные направляющие выполнены в виде профильной трубы квадратного сечения, установленной на ребро с возможностью осевого поворота, поперечные направляющие выполнены в виде двух соединенных между собой по ребру профильных труб квадратного сечения, каретки продольного и поперечного перемещения снабжены взаимодействующими с направляющими подшипниковыми блоками, оси которых расположены перпендикулярно друг другу и параллельно рабочей плоскости направляющих (Патент РФ на полезную модель №67913, публ. 10.11.2007) - прототип.
Недостатком прототипа является недостаточная жесткость направляющих и отсутствие дополнительной регулировки предварительного натяжения всех направляющих, соответственно снижение точности при износе.
Технический результат, полученный при осуществлении полезной модели, направлен на повышение жесткости и точности обработки станка, не усложняя конструкцию устройства.
Технический результат достигается тем, что универсальный обрабатывающий фрезерный станок, содержащий станину, выполненную в виде рамы, продольные направляющие, установленные на станине, каретку продольного перемещения с расположенными на ней поперечными направляющими, каретку поперечного перемещения, несущую связанный с индивидуальным приводом режущий узел, а также блок управления, связанный с приводом управления режущим инструментом, приводами продольного и поперечного перемещения кареток, согласно полезной модели станина выполнена в виде прямоугольной рамы из стальных трубчатых балок квадратного сечения, установленных на основание, продольные направляющие выполнены из стальных трубчатых балок прямоугольного сечения и параллельно прикреплены к наружному боковому основанию продольных балок станины таким образом, что большее основание продольной направляющей размещено вертикально и выше верхнего основания продольной балки станины не менее чем на 1/3 своей высоты, при этом блок поперечных направляющих выполнен в виде поперечной опорной направляющей в виде стальной трубчатой балки прямоугольного сечения с меньшим основанием, направленным горизонтально, к меньшим основаниям поперечной опорной направляющей параллельно прикреплены поперечные рабочие направляющие в виде стальных трубчатых балок квадратного сечения, причем каретка продольного перемещения оснащена подшипниковыми блоками, установленными на каждом основании продольных направляющих, с возможностью регулировки предварительного натяжения в каждой плоскости, а блок поперечного перемещения оснащен подшипниковыми блоками на трех основаниях каждой рабочей поперечной направляющей с возможностью регулировки предварительного натяжения в плоскости, соответствующей установленному подшипниковому блоку. Стальные трубчатые балки квадратного и прямоугольного сечения выполнены из коррозионностойкой стали с твердостью не менее 160 НВ.
Полезная модель поясняется чертежами. На фиг.1 изображен общий вид универсального обрабатывающего станка. На фиг.2 приведено сечение А-А по фиг.1. На фиг.3 показан вид слева по фиг.1. На фиг.4 показано сечение Б-Б по фиг.3.
Универсальный обрабатывающий фрезерный станок содержит станину 1, выполненную в виде прямоугольной рамы из стальных трубчатых балок квадратного сечения, продольные направляющие 2, установленные на станине 1, каретку продольного перемещения 3 с расположенным на ней блоком поперечных направляющих 4, каретку поперечного перемещения 5, установленную на блоке поперечных направляющих 4 и несущую на вертикальных направляющих режущий узел 6, связанной с индивидуальным приводом 7, привод 8 каретки продольного перемещения 3, привод 9 блока поперечных направляющих 4, а также блок управления (не показан), связанный с приводами 7, 8 и 9. Продольные направляющие 2 выполнены в виде стальных трубчатых балок прямоугольного сечения и прикреплены болтами 10 к наружному боковому основанию продольных балок станины таким образом, что большее основание направляющей размещено вертикально и выше верхнего основания продольной балки станины не менее, чем на 1/3 своей высоты, что обеспечивает доступ ко всем поверхностям балки продольной направляющей с сохранением требуемой жесткости. Блок поперечных направляющих 4 выполнен в виде поперечной опорной направляющей 11 из стальной трубчатой балки прямоугольного сечения, к верхнему и нижнему основанию которой параллельно прикреплены поперечные рабочие направляющие 12 в виде стальных трубчатых балок квадратного сечения меньшими основаниями, направленными горизонтально. Каретка продольного перемещения 3 и каретка поперечного перемещения 5 содержат подшипниковые блоки 13 и 14 соответственно, взаимодействующие соответственно с продольными 2 и поперечными рабочими направляющими 12. Подшипниковые блоки 13, установленные на каретке продольного перемещения, позволяют осуществлять регулировку предварительного натяжения в каждой плоскости продольных направляющих, а подшипниковые блоки 14, установленные на каретке поперечного перемещения, обеспечивают регулировку предварительного натяжения трех поверхностей каждой поперечной рабочей направляющей. Привод 9 каретки продольного перемещения 3 выполнен в виде электродвигателя (не показан) и двух реечных передач 15, расположенных с разных сторон портала каретки продольного перемещения 3 и соединенных между собой передаточным валом 16, один конец которого соединен с двигателем. Каждый из электроприводов 8, 9 и 10 представляет собой следящую систему, угол поворота выходного вала которой соответствует цифровому коду, поступающему с блока управления ЭВМ (не показан), который содержит вычислительное устройство и устройство сопряжения с входом следящих систем.
Универсальный обрабатывающий станок работает следующим образом. Заготовку закрепляют на рабочем столе основания станины. Затем включают блок управления, который по разработанной программе вырабатывает последовательность кодов, которые управляют движением электроприводов 7, 8 и 9, обеспечивая требуемую траекторию движения в пространстве режущего инструмента относительно заготовки обрабатываемой детали. Коды могут быть записаны в оперативное или запоминающее устройство ЭВМ контроллера, а также иной носитель цифровой информации. Взаимное расположение режущего инструмента и обрабатываемой детали относительно друг друга обеспечивает (3) степени свободы (X, Y, Z). Такая конструкция станка позволяет обрабатывать изделия разнообразной конфигурации.
В случае появления локального износа поверхности продольных или поперечных рабочих направляющих, осуществляется дополнительное регулирование предварительного натяжения с учетом фактического износа. Для уменьшения коррозии стальные трубчатые балки станины, продольных направляющих, поперечной опорной и рабочих направляющих выполнены из коррозионностойкой стали, значение твердости более 160 НВ обеспечивает значительное снижение износа на рабочей поверхности направляющих.
Таким образом, предлагаемое устройство, по сравнению с прототипом, позволяет увеличить жесткость станка, повысить точность позиционирования и обработки изделий из дерева или легких металлов.