СТАНОК МНОГОЦЕЛЕВОЙ С ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ И АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНОЙ ИНСТРУМЕНТА

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для обработки деталей сложной формы без переустановки с максимальной концентрацией операций для выполнения токарных, сверлильных, фрезерных, расточных, зубофрезерных и шлифовальных операций, требующих движения инструмента одновременно по 3-5 координатам.
Известные ранее многоцелевые станки позволяли выполнять операции сверления, фрезерования, растачивания, нарезания резьбы, производить обработку деталей сложной формы по трем, четырем и пяти координатам [1], [2].
Целью создания станка является расширение технологических возможностей за счет увеличения числа производимых операций, а именно, станок может в дополнение к вышеперечисленным операциям производить операции точения и зубофрезерования с одной установки и решение проблем, связанных с автоматической уборкой стружки и отвода смазочно-охлаждающей жидкости из зоны обработки, исключения возможности попадания продуктов обработки на исполнительные узлы станка, определяющих его точность и работоспособность.
Жесткость несущей системы позволяет обеспечить высокую точность обработки. Станок выполнен на линейных направляющих качения, обеспечивающих высокую точность перемещений и имеющих малый коэффициент трения. Приводные электродвигатели обеспечивают бесступенчатое регулирование подач по всем координатам. Приводом встроенного вращающегося стола является торкмотор, который позволяет вращать планшайбу с необходимыми оборотами и крутящим моментом, а также позиционировать в любом угловом положении с необходимой точностью. Шпиндель представляет собой шпиндель- мотор со встроенным механизмом зажима-отжима инструмента, охлаждением обмотки статора, устройством подачи смазочно-охлаждающей жидкости через инструмент, а также устройством фиксации углового положения инструмента, что необходимо для токарных видов обработки. Максимальная частота вращения шпинделя 12000 об/мин, что позволяет совместно с вращением стола производить шлифовальные виды работ.
На станке используется централизованная импульсная смазка направляющих, управляемая от системы числового программного управления станка.
На фигуре 1 представлен общий вид станка.
Конструкция многоцелевого станка включает:
- неподвижную станину поз.1,
- встроенные в неподвижную станину 1 с обеих сторон и расположенные поперечно стружкоуборочные шнеки поз.2,
- встроенный вращающийся стол поз.3 (ось С), перемещающийся в поперечном направлении (ось Y) и позволяющий производить токарные виды работ, а также позиционировать в любом угловом положении для выполнения сверлильных, фрезерных и расточных видов работ,
- О-образную колонну поз.4, перемещающуюся продольно (ось X) по направляющим станины,
- шпиндельную бабку поз.5, перемещающуюся вертикально (ось Z),
- поворотный шпиндель поз.6 (ось А или В), позволяющий производить горизонтальную, вертикальную и угловые виды обработки,
- инструментальный магазин поз.7 на 24, 40 и более инструментов,
- ограждение зоны резания «кабинетного типа» поз.8,
- устройство смены заготовок поз.9 (устанавливается опционально).
Станок работает следующим образом:
обрабатываемую деталь устанавливают на столе поз.3, (также возможна установка в приспособлении) и зажимают прихватами. Оператор включает систему ЧПУ, и цикл работы начинается. Инструмент устанавливается в конус шпинделя из инструментального магазина автоматически. Шпиндель с инструментом вращается с заданной частотой вращения и производит операции сверления, фрезерования, растачивания, зубофрезерования или шлифования, в зависимости от требуемой обработки детали. Движение подач инструмента относительно детали по координатам X, Y, Z осуществляется путем перемещения соответствующих узлов станка своими механизмами приводов. Привод стола (ось С) и привод поворота шпинделя (ось А или В) работают либо в следящем режиме, если требуется дополнительное число (четыре или пять) управляемых координат, либо фиксируются тормозными устройствами в позиции, необходимой для данной обработки.
При проведении токарных видов работ, в шпиндель устанавливается невращающийся инструмент (резец), шпиндель фиксируется от вращения, при этом привод стола (ось С) работает в токарном режиме, т.е. с большей частотой вращения.
Приводы координат управляются системой ЧПУ независимо друг от друга. После выполнения заданной программы инструмент отводится от детали, и цикл обработки детали закончен.
Используемая литература:
1. Свидетельство №10361 на полезную модель «Станок многоцелевой вертикальный сверлильно-фрезерно-расточный с крестовым столом, ЧПУ и АСИ».
2. Патент №72892 на полезную модель «Станок многоцелевой вертикальный сверлильно-фрезерно-расточный с возможностью производства шлифовальных работ, с числовым программным управлением и автоматической сменой инструмента».