ВАЛЬЦЕТОКАРНЫЙ СТАНОК

Полезная модель относится к станкостроению, а именно к станкам для обработки валков прокатных станов.
Известен вальцетокарный станок модели DXW 630/2 фирмы VEB Maschinenfabrik "John Schehr" Meuselwitz, содержащий станину с продольными направляющими, закрепленную на станине шпиндельную бабку со шпинделем, привод вращения шпинделя, заднюю бабку и суппорт, состоящий из нижней каретки и верхней каретки. При этом нижняя каретка выполнена с возможностью перемещения по продольным направляющим станины, снабжена соответствующим приводом, и на ней закреплены поперечные по отношению к оси шпинделя направляющие. Верхняя каретка выполнена с возможностью перемещения по поперечным направляющим нижней каретки и снабжена соответствующим приводом [Проспект станка DXW 630/2 фирмы VEB Maschinenfabrik "John Schehr" Meuselwitz, ГДР, 1979 г.].
В этом станке верхняя каретка используется в качестве узла, несущего режущий инструмент. Для этого она оснащена двумя боковыми и одним средним приспособлениями для крепления режущего инструмента. Режущий инструмент закрепляется в приспособлениях при помощи винтов, закручиваемых вручную. Недостатком этого станка являются большие потери времени при смене инструмента.
Известен также тяжелый вальцетокарный станок модели SUPER JUMBO-60CNC фирмы TUDA MACHINE TOOLS LTD., содержащий станину с продольными направляющими, закрепленную на станине шпиндельную бабку со шпинделем, привод вращения шпинделя, заднюю бабку и суппорт, состоящий из нижней каретки, верхней каретки и резцедержателя. При этом нижняя каретка выполнена с возможностью перемещения по продольным направляющим станины, снабжена
соответствующим приводом, и на ней закреплены поперечные по отношению к оси шпинделя направляющие. Верхняя каретка выполнена с возможностью перемещения по поперечным направляющим нижней каретки и снабжена соответствующим приводом. Резцедержатель закреплен на верхней каретке [Проспект станков SUPER JUMBO-60CNC, 70CNC, 80CNC, 90CNC, 100CNC фирмы TUDA MACHINE TOOLS LTD, Япония, 1982 г.] - прототип.
Недостатком этого станка является то, что, резцедержатель выполнен в виде четырехпозиционной револьверной головки, в которой режущий инструмент закрепляется на наружной поверхности поворотной части головки. Наличие поворотной части, а также консольное крепление к ней режущего инструмента снижает жесткость резцедержателя, не позволяет использовать его для обработки, сопряженной с большими нагрузками на режущий инструмент.
Предлагаемая полезная модель направлена на повышение жесткости конструкции станка, обеспечение возможности его использования для обработки валков, сопряженной с большими нагрузками на режущий инструмент.
Для решения этой задачи в вальцетокарном станке, содержащем станину с продольными направляющими, закрепленную на станине шпиндельную бабку со шпинделем, привод вращения шпинделя, заднюю бабку и суппорт, состоящий из нижней каретки, верхней каретки и резцедержателя, причем нижняя каретка выполнена с возможностью перемещения по продольным направляющим станины, снабжена соответствующим приводом, и на ней закреплены поперечные по отношению к оси шпинделя направляющие, верхняя каретка выполнена с возможностью перемещения по этим поперечным направляющим нижней каретки и снабжена соответствующим приводом, а резцедержатель закреплен на верхней каретке, согласно полезной модели, резцедержатель выполнен в виде корпуса, в котором выполнены два параллельных отверстия, оси которых лежат в одной горизонтальной плоскости и перпендикулярны оси
центров станка, а в каждом отверстии корпуса установлена с возможностью перемещения в осевом направлении пиноль, на одном конце которой закреплен режущий инструмент.
Каждая из пинолей выполнена в виде толстостенного гидравлического цилиндра, в полости которого установлен поршень, который при помощи штока неподвижно закреплен относительно корпуса резцедержателя.
В корпусе резцедержателя над пинолями установлены с возможностью взаимодействия с наружными поверхностями пинолей гидравлически выдвигаемые прижимы, а поверхности пинолей, взаимодействующие с прижимами, выполнены плоскими.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 изображен вальцетокарный станок, вид спереди; на фиг.2 - вид А по фиг.1; на фиг.3 - вид Б по фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В по фиг.1; на фиг.5 - разрез Г-Г по фиг.4; на фиг.6 - вид Д по фиг.5; на фиг.7 - разрез Е-Е по фиг.6.
Вальцетокарный станок содержит станину 1 с продольными направляющими, закрепленную на станине шпиндельную бабку 2 со шпинделем, привод 3 вращения шпинделя, заднюю бабку 4 и суппорт. Суппорт состоит из нижней каретки 5, верхней каретки 6 и резцедержателя 7. Нижняя каретка выполнена с возможностью перемещения по продольным направляющим станины, и снабжена соответствующим приводом. Привод продольных перемещений состоит из высокомоментного электродвигателя 8, редуктора 9 и шариковой винтовой пары, винт которой закреплен относительно станины. На верхней части нижней каретки закреплены поперечные по отношению к оси шпинделя направляющие 10. Верхняя каретка 6 выполнена с возможностью перемещения по поперечным направляющим нижней каретки и снабжена соответствующим приводом. Привод поперечных перемещений состоит из высокомоментного электродвигателя 11, червячной передачи и шариковой винтовой пары, гайка которой закреплена на верхней каретке, а винт закреплен относительно нижней каретки.
Резцедержатель 7 закреплен на верхней каретке 6 и выполнен в виде корпуса 12, в котором выполнены два параллельных отверстия, оси которых лежат в одной горизонтальной плоскости и перпендикулярны оси центров станка. В каждом отверстии корпуса резцедержателя установлена с возможностью перемещения в осевом направлении пиноль 13, выполненная в виде толстостенного гидравлического цилиндра. В полости цилиндра установлен поршень 14, который при помощи штока 15, плиты 16 и шпилек 17 неподвижно закреплен относительно корпуса резцедержателя. Торец поршня 14, торец фланца 18 и стенки полости цилиндра образуют штоковую полость 19 цилиндра. В эту полость масло подается через отверстие в пиноли. Другой торец поршня 14, торец заглушки 20 и стенки полости образуют бесштоковую полость 21 цилиндра. В эту полость масло подается через центральное отверстие в штоке 15. Бесштоковая полость 21 каждого из цилиндров соединена со штоковой полостью другого цилиндра. В результате, когда одна из пинолей устанавливается в рабочее положение, другая возвращается в исходное положение и наоборот.
В верхней части корпуса резцедержателя закреплены две плиты 22, 23. На каждой плите закреплено по два прижима 24, 25, 26, 27 с возможностью взаимодействия с наружными поверхностями пинолей. Таким образом, на каждую пиноль приходится по два прижима. Зажим пинолей осуществляется за счет подачи масла в полости 28, 29 между плитами и прижимами. Возврат прижимов в исходное положение происходит под действием тарельчатых пружин 30, подложенных под головки винтов 31, посредством которых прижимы прикреплены к плитам. Поверхности Ж пинолей, взаимодействующие с прижимами, выполнены плоскими.
Режущий инструмент представляет собой закрепленную в кассете 32 режущую пластину 33. Кассета, в свою очередь, закреплена в резцовом блоке 34. Резцовый блок при помощи винтов 35 и штифтов 36 прикреплен к полумуфте 37, которая закреплена на торце пиноли. Для большей прочности соединения на торцовых поверхностях резцового блока 34 и полумуфты 37,
обращенных друг к другу, выполнены по окружности торцовые зубья 38, которые при сборке входят друг в друга.
Заглушка 20 при помощи полумуфты 37 неподвижно закреплена в полости цилиндра. Через отверстия в корпусе резцедержателя (не показаны) и отверстия в заглушке 20 и резцовом блоке 34 смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) подается в зону резания. На плите 16 установлены затворы 38 СОЖ. При возвращении пиноли 13 в исходное положение фланец 18 перемещает клапан затвора, и подача СОЖ к режущей пластине данной пиноли прекращается.
К нижней плоскости нижней каретки 5 прикреплен фартук 39. На фартуке закреплена гайка шариковой винтовой пары привода продольных перемещений. Фартук опирается на дополнительную направляющую 40, закрепленную на передней поверхности станины.
На задней поверхности шпиндельной бабки закреплен пневматический ключ 41, предназначенный для зажима обрабатываемого валка в патроне.
На задней поверхности задней бабки 4 закреплен привод ее перемещения вдоль станины. Привод состоит из электродвигателя 42, редуктора 43 и реечной зубчатой передачи, зубчатая рейка 44 которой закреплена на станине. На торце задней бабки закреплены электродвигатель 45 и червячный редуктор 46, посредством которых осуществляется перемещение пиноли задней бабки и поджим обрабатываемого валка центром. Для жесткой фиксации задней бабки в продольном направлении снизу у бабки имеется упор, который входит в литые впадины 47 станины.
К нижней каретке 5 крепится также стойка 48 пульта управления 49.
Работает вальцетокарный станок следующим образом. При помощи грузоподъемных средств и домкратов обрабатываемый валок выставляют относительно оси центров станка. С помощью привода ее перемещения заднюю бабку 4 подводят к торцу валка. Упором фиксируют положение задней бабки относительно станины. При помощи пневматического ключа 41 обрабатываемый валок зажимают в патроне шпиндельной бабки и
поджимают центром задней бабки. Закрепляют режущие пластины 33 в резцовых блоках 34 пинолей резцедержателя, например, в резцовом блоке первой пиноли закрепляют пластину для черновой обработки валка, а в резцовом блоке второй пиноли - пластину для чистовой обработки. По команде от системы ЧПУ масло подается в бесштоковую полость 21 первой пиноли. Одновременно масло поступает в штоковую полость 19 второй пиноли. В результате первая пиноль выдвигается в рабочее положение, а вторая возвращается в исходное положение. После этого масло подается в полости 28, 29 между плитами и прижимами первой пиноли. Прижимы фиксируют положение этой пиноли. После этого производят черновую обработку валка. При этом валок получает вращение от привода 3 вращения шпинделя, а суппорт перемещается при помощи приводов продольных и поперечных перемещений по командам от системы ЧПУ.
Для смены инструмента верхнюю каретку 6 отводят от обрабатываемого валка на небольшое расстояние. По командам от системы ЧПУ прекращают подачу масла в полости 28, 29 между плитами и прижимами первой пиноли. Под действием тарельчатых пружин 30 прижимы возвращаются в исходное положение. После этого подают масло в штоковую полость 19 этой пиноли и в бесштоковую полость 21 второй пиноли. Первая пиноль возвращается в исходное положение, а вторая выдвигается в рабочее положение. Подают масло в полости 28, 29 между плитами и прижимами второй пиноли. Прижимы фиксируют вторую пиноль в рабочем положении. После этого производят чистовую обработку валка.
Таким образом, смена инструмента осуществляется очень быстро и в автоматическом режиме. Выполнение пинолей в виде толстостенных цилиндров, зажимаемых в отверстиях корпуса при помощи гидравлически выдвигаемых прижимов, позволяет им выдерживать большие нагрузки, возникающие при обработке валков прокатных станов.
Данное решение реализовано в конструкции вальцетокарного станка РТ902Ф318 Рязанского станкостроительного завода.