Металлорежущий станок для обработки отверстия ступицы колеса
METAL CUTTING MACHINE FOR WHEEL HUB BORE PROCESSING

Изобретение относится к области станкостроения, в частности к расточным станкам для обработки отверстия ступицы цельнокатанных железнодорожных колес при формировании и ремонте колесных пар подвижного состава железных дорог.
Известен самоцентрирующий карусельный патрон, описанный в патенте на полезную модель РФ №30298 (МПК В23В 31/10, от 05.02.2003.), содержащий корпус с установленным на нем механизмом центрирования, устройство торцевого базирования колеса, установленным на нижней плите корпуса, механизм центрирования выполнен виде трех ползунов, расположенных на нижней плите корпуса между самоустанавливающимися опорами, при этом ползуны установлены с возможностью синхронного перемещения их к центру вращения патрона посредством механизма перемещения, который через поворотную планку связан с концами ползунов, причем на противоположных концах ползунов установлены зажимные губки, механизм перемещения выполнен в виде винта.
Известен самоцентрирующий зажимной патрон, описанный в патенте на полезную модель РФ №14157 (МПК В23В 31/26, от 10.01.2000.), содержащий корпус, колесо, ползушки, кулачки и привод вращения, стопорный механизм, выполненный в виде эксцентрикового вала, состоящего из двух цилиндрических частей, одна из которых размещена в корпусе, а другая установлена с возможностью контактирования с пазом колеса и механизм выбирания зазоров, выполненный в виде винта, установленного в резьбовом отверстии ползушки и связанного с корпусом посредством планки.
Недостатком данных устройств является отсутствие системы зажима заготовки к торцевой базовой поверхности, что приводит к неопределенности базирования в процессе окончательного закрепления заготовки и тем самым к снижению точности базирования.
Наиболее близким аналогом, является металлорежущий станок для обработки отверстия ступицы колеса, описанный в патенте на полезную модель РФ №35268 (МПК В23В 41/00, В23В 39/02, от 25.19.2003), обеспечивающий последовательную черновую и чистовую обработку отверстия ступицы колеса и содержащий станину, привод относительного вращения инструмента и обрабатываемого колеса, приводы осевой и радиальной подач инструмента, ползун, несущий вращающийся шпиндель с расточной оправкой и режущим инструментом, смонтирован на станине с возможностью осевого перемещения по ее направляющим, обрабатываемое колесо, неподвижно установленное в приспособлении, закрепленном на торце станины для крепления обрабатываемого колеса, причем обрабатываемое колесо и шпиндель соосны.
Недостатком данного устройства является то, что указанный металлорежущий станок не обеспечивает удобного базирования и надежного крепления обрабатываемого колеса в зажимном приспособлении.
Технический результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение, заключается в повышении удобства базирования и надежности фиксации обрабатываемого изделия в зажимном приспособлении и как следствие - повышение точности обработки.
Указанный технический результат достигается за счет того, что металлорежущий станок для обработки отверстия ступицы колеса содержит станину, выполненную коробчатой формы, в центре которой расположены направляющие, ползун, закрепленный на направляющих, шпиндель, а так же приспособление для крепления обрабатываемого колеса, состоящее из механизма торцевого зажима, выполненного в виде трех плунжеров, и центрирующего устройства, состоящего из кольца с закрепленными на нем тремя клиньями, расположенными друг от друга под углом 120°, а так же трех центрирующих кулачков, трех зажимных и отжимных роликов.
На фиг. 1 представлен общий вид станка, где:
1 - станина;
2 - кронштейн;
3 - приспособление;
4 - направляющие;
5 - ползун;
6 - шпиндель;
7 - обрабатываемое колесо;
8 - базирующее кольцо;
9 - датчик обмера внутреннего торца обрабатываемого колеса;
10 - стружкосборник;
11 - датчик обмера внешнего торца обрабатываемого колеса.
На фиг. 2 представлен вид спереди, где:
12 - центрирующий кулачек;
13 - ролик зажимной;
14 - ролик отводной;
15 - клин;
16 - кольцо;
17 - гидроцилиндр поворота кольца;
19 - плунжер торцового зажима;
22 - штырь установочный.
На фиг. 3 представлен разрез Б-Б, где:
7 - обрабатываемое колесо;
12 - центрирующий кулачек;
13 - ролик зажимной;
15 - клин;
16 - кольцо;
18 - пластина;
19 - плунжер торцового зажима;
20 - клин торцевого зажима;
21 - гидроцилиндр торцевого зажима.
Станок содержит станину 1, выполненную коробчатой формы, на верхней поверхности которой закреплены два кронштейна 2 для крепления корпуса приспособления 3. В центральной части станины 1 выполнен проем с направляющими 4, по которым перемещается ползун 5, оснащенный шпинделем 6 с режущим инструментом. На переднем торце станины 1 расположено базирующее кольцо 8, концентричное оси шпинделя 6.
Приспособление 3 представляет из себя механизм для фиксации обрабатываемого колеса и включает в себя подвижное кольцо 16 с закрепленными на нем тремя клиньями 15, расположенными друг относительно друга под углом 120°, механизма торцевого зажима, выполненного в виде трех плунжеров 19 и центрирующего устройства, состоящего из центрирующих кулачков 12, зажимных роликов 13 и отводных роликов 14. На переднем торце приспособления имеются два штыря 20, используемые для установки колеса в станок.
Зона резания закрыта стружкосборником 10 для защиты оператора от разлетающей стружки и для сбора и направления стружки в приемный контейнер или транспортер. Стружкосборник 10 может поворачиваться на 180° для обеспечения возможности установки и снятия обрабатываемого колеса.
Внутри приспособления имеется измерительное устройство с датчиком для обмера внутреннего торца обрабатываемого колеса 9, а на стружкосборнике 10 имеется датчик для обмера внешнего торца 11 перед обработкой.
В исходном положении стружкосборник 10 находится в отведенном положении, а центрирующие кулачки 12 разведены. Для фиксации обрабатываемого колеса 7 внутри приспособления 3, его устанавливают на два штыря 22, с помощью двух гидроцилиндров 17 происходит вращение кольца 16, при этом клинья 15 через зажимные ролики 13 воздействуют на центрирующие кулачки 12, синхронно перемещая их по направлению к центральной оси станка, тем самым центрируя обрабатываемое колесо. Торцевое базирование колеса осуществляется тремя плунжерами 19, которые под воздействием гидроцилиндров 21 через клинья 20 перемещаются перпендикулярно торцевой поверхности обрабатываемого колеса, прижимая заготовку к пластинам 18 расположенным на внутренних краях центрирующих кулачков 12. После окончания обработки плунжеры торцевого зажима 19 с помощью пружин возвращаются в исходное положение, а кольцо 15 под воздействием гидроцилиндров 17 поворачивается в обратном направлении, при этом клинья 15 через отводные ролики 14 разводят центрирующие кулачки 12. Так же отводится стружкосборник 10, освобождая зону резания для смены обрабатываемого колеса.
Таким образом предложенный металлорежущий станок обеспечивает повышение точности обработки, удобное базирование и надежное закрепление обрабатываемого колеса в приспособлении.