СПЕЦИАЛЬНЫЙ ТОКАРНЫЙ СТАНОК

Полезная модель относится к токарным станкам, приспособлениям для токарной обработки специальных изделий, преимущественно для токарной обработки пятников для железнодорожного подвижного состава.
Известен токарный станок, содержащий станину, кронштейн в виде поворотного стола с закрепленной на нем дополнительной клиновой подставкой с возможностью фиксации поворотного стола через 180°.
Привод содержит двигатель главного движения и дополнительный двигатель подачи, установленные в верхней части агрегатной головки с возможностью регулирования их числа оборотов [Патент РФ №2261156, 7 B23B 5/00, 2003 г.]
Общими с предлагаемой полезной моделью существенными признаками аналога являются станина и устройства приводов вращения обрабатываемой детали и привода подачи.
Известное устройство имеет усложненную конструкцию и не обеспечивает удобства в эксплуатации и обслуживании станка.
Известен станок токарный, содержащий плиту-основание со смонтированной на ней тумбой, установленную на тумбе переднюю бабку со шпинделем, патроном, коробкой скоростей и главным приводом, и станину, на которой смонтированы фартук, каретка и суппорт, при этом суппорт снабжен дополнительным основанием, выполненным с возможностью поворота вокруг вертикальной оси в горизонтальной плоскости, а на основании закреплены резцедержка и шлифовальная головка с индивидуальным управляемым приводом, а дополнительное основание снабжено механизмом фиксации относительно оси обрабатываемой детали на угол в пределах ±(0÷180° угловых) [Свидетельство РФ №37333, B23B 5/26, 2003 г.]
Общими или эквивалентными существенными признаками аналога и предлагаемой полезной модели являются передняя бабка со шпинделем, главным приводом, резцедержатель.
Недостатки этого станка заключаются в существенном усложнении конструкции и повышении стоимости изготовления и эксплуатации станка.
Наиболее близким по совокупности существенных признаком и решаемой задаче к предлагаемому техническому решению является станок специализированный универсальный токарный модели АТПР-800У для токарной обработки пятников железнодорожных платформ Савеловского машиностроительного завода [Станок токарный специальный модели АТПр-800У. Руководство по эксплуатации 72001.150.00.000 РЭ, ОАО «СМЗ», 2005 г.]
Станок содержит станину, бабку переднюю, суппорт, привод главного движения, привод подач.
К недостаткам известного станка относятся существенные усложнения конструкции и повышенная стоимость изготовления, эксплуатации и обслуживания станка.
В отличие от известных конструкций, предлагаемая полезная модель оснащена специальным устройством для центрирования обрабатываемого изделия в виде конической оправки с тремя участками базирования шириной от 1 до 10 мм, суппортом, верхняя часть которого, оснащенная резцедержателем, имеет возможность поворота вокруг вертикальной оси с доступностью фиксирования рабочих положений; для крепления обрабатываемой детали используется планшайба, а цена деления лимбов продольной и поперечной подач имеет одинаковую разметку.
Целью предлагаемого технического решения является создание специальной полезной модели упрощенной конструкции и значительного снижения стоимости изготовления станка, а также снижения затрат по его эксплуатации и обслуживанию.
Поставленные цели достигаются тем, что предлагаемая полезная модель имеет сварную станину и двухступенчатый редуктор привода главного хода, а также шпиндель с редуктором и планшайбой для установки и закрепления обрабатываемой детали, шпиндельную бабку повышенной жесткости. Суппорт, выполненный в виде двух частей, с возможностью поворота верхней части вокруг вертикальной оси и фиксированием поворота в двух положениях - для обработки цилиндрической, а также конической частей обрабатываемой детали. Дополнительно предлагаемая полезная модель снабжена устройством для центрирования обрабатываемой детали при установке и закреплении ее на планшайбе; цена деления лимбов продольной и поперечной подач имеет одинаковую разметку.
Предлагаемая полезная модель представлена на чертежах, где на фиг.1 показан общий вид станка, на фиг.2 - устройство для центрирования обрабатываемой детали перед обработкой.
Предлагаемая полезная модель (фиг.1) содержит станину 1, на одной части которой установлена шпиндельная бабка 2. со встроенным в ней шпинделем 3, на котором закреплена планшайба 4 и редуктор привода главного движения (на рисунке не показан), суппорт 5, на котором закреплены приводы продольного 6 и поперечного 7 подач, а также резцедержавка 8 с возможностью установки и закрепления токарных резцов.
На фиг.2 представлено устройство для центрирования обрабатываемого изделия, представляющее собой стержень в виде конической оправки с тремя контактными участками шириной от 1 до 10 мм вдоль образующей конуса и цилиндрическим участком на переднем конце с резьбой. Ширина контактных участков устройства для центрирования от 1 до 10 мм выбрана из следующих соображений: менее 1 мм приводит к повышению износа и сокращению межремонтного срока работы станка, а превышение более 10 мм снижает точность центрирования. Для повышения точности и надежности центрирования, контактные участки устройства для центрирования взаимодействуют с поверхностью обрабатываемой детали, которая в процессе эксплуатации не подвергается изнашиванию.
Станок по предлагаемой полезной модели работает следующим образом.
Детали, подлежащие обработке на предлагаемом специальном токарном станке, после восстановительной наплавки, хранят на стеллажах заготовок.
Оператор, с помощью грузоподъемного механизма (на рисунке не показан) подводит обрабатываемую деталь, например пятник железнодорожного подвижного состава к планшайбе 4, центрирует с помощью устройства для центрирования (фиг.2) и закрепляет пятник с помощью четырех прижимов. Устройство для центрирования (фиг.2) вводится через центральное отверстие пятника с последующим закреплением в резьбовом отверстии планшайбы и с помощью гаечного ключа закрепляется в этом отверстии; при этом контактные участки устройства взаимодействуют с внутренней поверхностью пятника, которая в процессе эксплуатации не подвергается изнашиванию, затем оператор снимает устройство для центрирования и освобождает грузоподъемный механизм, устанавливает требуемое число оборотов вращения шпинделя (для черновой обработки 50 об/мин, для чистовой обработки 100 об/мин), устанавливает и закрепляет необходимые резцы в резцодержавке 8. Вручную подводит резец к обрабатываемой поверхности детали. Включает двигатель главного привода и один из двигателей подачи. После завершения обработки двигатель подачи автоматический отключается. Суппорт автоматически или вручную возвращается в исходное положение. К обрабатываемой детали оператор подводит новый резец, а затем следующий и так до полного завершения обработки. Обработанные детали направляют на склад готовой продукции.
Таким образом, совокупность существенных признаков, которым отвечает предложенный специальный токарный станок, соответствует критерию патентоспособности «новизна».
Опытно-промышленный образец специального токарного станка был изготовлен на опытном заводе КТЦ ТНЦ СО РАН в августе 2009 года и прошел заводские испытания по обработке пятников железнодорожных вагонов в количестве 43 штук. Анализ полученных результатов показал: предлагаемый станок имеет габариты на 15-20% меньше, а энергоемкость на 30% меньше, чем прототип, сократилось время установки и центрирования обрабатываемой детали при повышении точности обработки за счет центрирования.