Сверлильный станок для сверления отверстий в деталях типа П- и U-образных скоб

Полезная модель относится к сверлильным станкам специального назначения и может быть использована для одностороннего сверления отверстий, расположенных в одной плоскости, в деталях, имеющих круглое поперечное сечение.
Известен многошпиндельный пазовый сверлильный станок для дерева, включающий несколько шпинделей с установленными в них сверлами, устройство для закрепления детали и устройство управления (А.С. СССР №23859, опубл. 31.10.1931). По известному решению, шпиндели размещены и закреплены в общем для них конструктивном элементе, называемом авторами неподвижной доской. Обработка детали происходит при одновременном вращательном движении сверл и встречном движении сверл и детали. Величина подачи устанавливается при настройке станка. Управление известным устройством предполагает наличие специального диска с контактами и рукояткой, за которую оператор должен вращать диск, последовательно соединяя и разъединяя контакты электрических цепей подачи питания на электродвигатели станка.
К недостаткам известного решения относится невозможность использования его без замены неподвижной доски для сверления деталей с отличным расстоянием между осями обрабатываемых отверстий. Кроме того, к недостаткам относится необходимость постоянного присутствия оператора при выполнении обработки, связанная с ручным управлением процессом.
Известен автомат для сверления отверстия, зенкования фасок и нарезания резьбы, включающий многопозиционный стол со средствами фиксации деталей и несколько шпинделей, выполненных в виде сверлильной, зенковочной и резьбонарезной головок (А.С. SU 1166966, опубл. 15.07.1985. Бюл. №26). По известному решению, многопозиционный стол выполнен поворотным, а обработка деталей происходит последовательно на каждой позиции.
К недостаткам известного решения относится сложность конструкции устройства, связанная с необходимостью обеспечения поворота многопозиционного стола, а также необходимость обработки одной детали на трех различных позициях, что увеличивает операционное время обработки.
Известно, что современные металлообрабатывающие станки с числовым программным управлением (далее - ЧПУ) могут иметь так называемые следящие системы. В большинстве случаев при этом подразумевается обработка по копиру, но в некоторых случаях речь может идти о сканировании поверхности непосредственно обрабатываемой детали (см., например, URL:/ https://cnemodelist.ru/stati/rabota-so-stankom-instrumentami-prisposobleniyami/skanirovanie-poverkhnosti-zagotovkj.html (дата обращения: 18.07.2022)). Однако такие системы отличаются высокой сложностью, зачастую требуют специального программного обеспечения и, соответственно, имеют высокую цену.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков - прототипом заявляемой полезной модели - является станок многоцелевой сверлильно-фрезерно-расточный с ЧПУ и автоматической сменой инструмента, включающий неподвижную станину, салазки, перемещающиеся вдоль станины с использованием шарико-винтовой пары, шпиндель и систему управления (пат. RU 13628, опубл. 10.05.2000). По известному решению, передача движения по всем осям осуществляется посредством передач винт-гайка качения на линейных направляющих качения. К неподвижной станине крепятся два стола. Обработка детали выполняется с использованием единственной шпиндельной бабки. Управление всеми приводами осуществляется с помощью системы ЧПУ. Известное решение предусматривает автоматическую смену инструмента с использованием встроенного инструментального магазина.
К недостаткам известного решения относится его недостаточная эффективность в условиях поточного производства, что обусловлено наличием единственного шпинделя и системы автоматической смены инструмента с инструментальным магазином. В условиях поточного производства смена инструмента может потребоваться, в основном, при его износе, а отсутствие второго шпинделя уменьшает производительность оборудования.
Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание сверлильного станка с ЧПУ и функцией контрольного приспособления, ориентированного на условия поточного производства.
Техническим результатом осуществления настоящей полезной модели является исключение попадания несоответствующей продукции на последующие стадии обработки и, в конечном счете, к потребителю.
Поставленная техническая задача решается за счет совокупного применения следующих технических решений:
фиксирования первого сверлильного узла от продольного перемещения,
добавления в конструкцию второго сверлильного узла, установленного с возможностью перемещения вдоль станины относительно первого сверлильного узла посредством шагового двигателя с обеспечением заданного расстояния между осями шпинделей,
использования в конструкции каждого сверлильного узла шпинделя, серводвигателя, шарико-винтовой пары, электродвигателя для привода сверл и установочного приспособления,
установки каждого шпинделя с возможностью перемещения поперек станины посредством серводвигателя с обеспечением обработки детали по заданному алгоритму,
выполнения в каждом установочном приспособлении отверстия для прохода конца обрабатываемой детали с обеспечением зажатия конца детали посредством пневмоцилиндра.
Предлагаемый в качестве настоящей полезной модели сверлильный станок поясняется чертежами (фиг. 1, 2, 3). На фиг. 1 показан общий вид сверлильного станка, где обозначено станина 1, сверлильные узлы 2, система ЧПУ 3. На фиг. 2 показан сверлильный узел 2. На фиг. 3 показан предлагаемый сверлильный станок с установленной в него для обработки деталью 4.
Сверлильные узлы 2 включают шпиндели 21, серводвигатели 22, шарико-винтовые пары 23, электродвигатели 24 для привода сверл 25, установочные приспособления 26. Установочные приспособления 26 включают отверстия 261 для установки концов обрабатываемой детали 4 (см. фиг. 3). Зажим обрабатываемой детали 4 осуществляется с помощью пневмоцилиндров 262.
Первый сверлильный узел 2 зафиксирован от продольного перемещения. Второй сверлильный узел установлен на шарико-винтовой паре с возможностью продольного перемещения с помощью шагового двигателя (на фиг. условно не показан).
Предлагаемый в качестве настоящей полезной модели сверлильный станок работает следующим образом.
Оператор выбирает на панели управления (на фиг. условно не показана) нужную программу обработки, загруженную в систему ЧПУ 3 ранее, или задает межцентровое расстояние и нажимает запуск программы. Второй сверлильный узел 2 перемещается посредством шагового двигателя в нужное положение относительно первого сверлильного узла 2, то есть на заданное расстояние.
Оператор устанавливает концы обрабатываемой детали в отверстия 261 установочных приспособлений 26.
Важной отличительной особенностью предлагаемого сверлильного станка является возможность его использования в качестве контрольного приспособления при обработке деталей типа П- и U-образных скоб. После выставления второго сверлильного узла 2 в нужное положение сверлильные узлы 2 образуют калибр, которым можно проверять соответствие деталей типа П- и U-образных скоб по параметру «межосевое расстояние». Детали 4, которые невозможно установить в отверстия 261 установочных приспособлений 26, являются несоответствующими, их дальнейшая обработка нецелесообразна. Таким образом, использование предлагаемого сверлильного станка обеспечивает стопроцентный технический контроль обрабатываемых деталей 4 без организации дополнительного рабочего места и без затрат времени и финансов для его проведения. Это позволяет не допустить попадание несоответствующей продукции на последующие операции обработки и, в конечном счете, к потребителю.
Если деталь 4 удалось установить в отверстия 261, оператор дает команду на запуск обработки.
Происходит прижим обрабатываемой детали 4 пневмоцилиндрами 262, одновременно включаются электродвигатели 24. Серводвигатели 22 начинают перемещать шпиндели 21 по заданному алгоритму.
После завершения обработки в соответствии с программой, заложенной в систему ЧПУ 3, серводвигатели 22 отводят шпиндели 21 от установочных приспособлений 26. пневмоцилиндры 262 срабатывают на разжим. Оператор вынимает деталь 4 из отверстий 261. Цикл обработки завершен.