ТОКАРНЫЙ ОБРАБАТЫВАЮЩИЙ ЦЕНТР

Полезная модель относится к станкостроению, а именно - к станкам для токарной обработки деталей с выполнением фрезерных и сверлильно-расточных операций.
Известен станок TNA500 фирмы TRAUB Drehmaschinen GmbH, состоящий из станины с продольными направляющими, шпиндельной бабки со шпинделем, привода вращения шпинделя, задней бабки, установленной с возможностью перемещения в продольном направлении, и суппорта, содержащего нижнюю каретку, верхнюю каретку и инструментальную револьверную головку. При этом нижняя каретка выполнена с возможностью перемещения по продольным направляющим станины, снабжена соответствующим приводом и имеет поперечные по отношению к оси шпинделя направляющие. Верхняя каретка установлена с возможностью перемещения по поперечным направляющим нижней каретки и снабжена соответствующим приводом. Инструментальная револьверная головка закреплена на верхней каретке и снабжена приводом поворота, а также приводом вращения инструмента, находящегося в рабочей позиции [Проспект станков TNA500, TNA600 фирмы TRAUB Drehmaschinen GmbH, Германия, 2003 г.].
Недостатком этого станка является то, что зеркало направляющих станины расположено под углом к горизонтальной плоскости. Для этого станина выполнена цельнолитой с наклонной верхней плоскостью. Такая конструкция увеличивает массу станины и станка в целом, увеличивает трудоемкость его изготовления. Необходимость перемещения суппорта по наклонным направляющим станины приводит к усложнению конструкции направляющих, требует значительных трудозатрат при их изготовлении, доводке и в процессе эксплуатации.
Известен также токарно-фрезерный обрабатывающий центр, содержащий станину с продольными направляющими, зеркало которых
расположено в горизонтальной плоскости, закрепленную на станине шпиндельную бабку со шпинделем, привод вращения шпинделя и суппорт, содержащий стойку, верхнюю каретку, инструментальную головку и привод продольных перемещений. При этом стойка имеет- поперечные по отношению к оси шпинделя направляющие, зеркало которых расположено под углом к горизонтальной плоскости, верхняя каретка установлена с возможностью перемещения по этим поперечным направляющим стойки и снабжена соответствующим приводом, а инструментальная головка закреплена на верхней каретке. Привод продольных перемещений содержит передачу винт-гайка, винт которой закреплен относительно станины. [Патент РФ №44560 на полезную модель, МПК В 23 В 17/00, 2004 г.] - прототип.
Недостатком этого станка является то, что инструментальная головка выполнена однопозиционной, а необходимый для обработки деталей инструмент хранится в инструментальном магазине, закрепленном на станине с тыльной стороны станка. Для смены инструмента инструментальная головка должна быть подведена к определенной точке в пространстве, находящейся в зоне действия манипулятора смены инструмента. Для этого суппорт дополнительно снабжен нижней кареткой, имеющей поперечные по отношению к оси шпинделя направляющие, зеркало которых расположено в горизонтальной плоскости, а стойка выполнена с возможностью перемещения по этим поперечным направляющим нижней каретки и снабжена приводом поперечных перемещений. Гайка привода продольных перемещений закреплена на нижней каретке.
Наличие нижней каретки, привода поперечных перемещений стойки, инструментального магазина, манипулятора смены инструмента усложняет конструкцию станка, снижает надежность его работы. Потери времени на смену инструмента снижают производительность работы станка.
Предлагаемая полезная модель направлена на упрощение конструкции
станка, повышение надежности и производительности его работы.
Для решения этой задачи в токарном обрабатывающем центре, содержащем станину с продольными направляющими, зеркало которых расположено в горизонтальной плоскости, закрепленную на станине шпиндельную бабку со шпинделем, привод вращения шпинделя и суппорт, содержащий стойку, верхнюю каретку, инструментальную головку и привод продольных перемещений, причем стойка имеет поперечные по отношению к оси шпинделя направляющие, зеркало которых расположено под углом к горизонтальной плоскости, верхняя каретка установлена с возможностью перемещения по этим поперечным направляющим стойки и снабжена соответствующим приводом, инструментальная головка закреплена на верхней каретке, а привод продольных перемещений содержит передачу винт-гайка, винт которой закреплен относительно станины, согласно полезной модели стойка суппорта снабжена направляющими для ее перемещения по продольным направляющим станины, гайка привода продольных перемещений закреплена на стойке, а инструментальная головка выполнена многопозиционной, револьверного типа, с осью поворота, параллельной оси шпинделя, и снабжена приводом поворота, а также приводом вращения инструмента, находящегося в рабочей позиции.
Для обработки деталей в центрах центр оснащен задней бабкой, установленной с возможностью перемещения в продольном направлении. Для ее перемещения задняя бабка снабжена механизмом ее сцепления со стойкой суппорта, выполненным в виде фиксатора, перемещаемого гидравлическим цилиндром.
Для выполнения фрезерных и сверлильно-расточных работ центр снабжен датчиком угла поворота шпинделя и тормозом шпинделя.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 изображен токарный обрабатывающий центр, вид спереди; на фиг.2 - вид А по фиг.1; на фиг.3 - выносной элемент Б по фиг.1.
Токарный обрабатывающий центр содержит станину 1 с продольными направляющими 2, зеркало которых расположено в горизонтальной плоскости, закрепленную на станине шпиндельную бабку 3 со шпинделем 4, привод 5 вращения шпинделя и суппорт. Суппорт содержит стойку 6, верхнюю каретку 7, инструментальную головку 8 и привод продольных перемещений. Стойка 6 снабжена направляющими 9 для ее перемещения по продольным направляющим 2 станины, и имеет поперечные по отношению к оси шпинделя направляющие 10, зеркало которых расположено под углом к горизонтальной плоскости. Привод продольных перемещений суппорта выполнен в виде электродвигателя 11, ременной передачи 12 и передачи винт-гайка качения, винт 13 которой закреплен относительно станины, а гайка 14 закреплена на стойке. Верхняя каретка установлена с возможностью перемещения по поперечным направляющим 10 стойки и снабжена соответствующим приводом, выполненным в виде электродвигателя 15, ременной передачи 16 и передачи винт-гайка качения, винт 17 которой закреплен относительно стойки, а гайка 18 закреплена на верхней каретке. Многопозиционная инструментальная головка 8 револьверного типа закреплена на верхней каретке 7, имеет ось поворота, параллельную оси шпинделя, и снабжена приводом поворота, а также приводом вращения инструмента, находящегося в рабочей позиции.
Для обработки деталей в центрах станок оснащается задней бабкой 19, установленной с возможностью перемещения в продольном направлении. Для ее перемещения задняя бабка снабжена механизмом ее сцепления со стойкой 6 суппорта, выполненным в виде фиксатора 20, перемещаемого гидравлическим цилиндром.
Для выполнения фрезерных и сверлильно-расточных работ, требующих фиксированного положения шпинделя или поворота обрабатываемой детали с определенной скоростью, центр снабжен датчиком 21 угла поворота шпинделя и тормозом 22 шпинделя.
Работает центр следующим образом. Обрабатываемую деталь закрепляют в патроне шпинделя 4. При обработке в центрах для закрепления детали используется также задняя бабка 19. Перемещают заднюю бабку за счет ее сцепления со стойкой 6 при помощи фиксатора 20.
При выполнении токарных работ шпиндель вращается при помощи привода 5. Инструмент закрепляют в инструментальной револьверной головке 8, которая вместе с верхней кареткой 7 перемещается в поперечном направлении по направляющим 10 стойки 6. В продольном направлении револьверная головка 8 вместе с верхней кареткой 7 и стойкой 6 перемещаются по направляющим 2 станины. Смена инструмента осуществляется за счет поворота револьверной головки вокруг оси, параллельной оси шпинделя.
При выполнении фрезерных и сверлильно-расточных работ инструмент, находящийся в рабочей позиции инструментальной револьверной головки 8, получает вращение от привода вращения инструмента. При необходимости поворота обрабатываемой детали с определенной скоростью электродвигатель привода 5 вращения шпинделя переводят в режим точных круговых подач шпинделя. Фиксация детали в определенном угловом положении осуществляется при помощи датчика 21 угла поворота шпинделя и тормоза 22 шпинделя.
Данное техническое решение обладает большей простотой и надежностью по сравнению с прототипом, обеспечивает большую производительность работы центра. Это решение реализовано в конструкции токарного обрабатывающего центра модели 1715 Рязанского станкостроительного завода.