ТОКАРНЫЙ ОБРАБАТЫВАЮЩИЙ ЦЕНТР

Полезная модель относится к станкостроению, а именно - к станкам для токарной обработки деталей с выполнением фрезерных, сверлильных и расточных операций.
Известен 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 В23 В 17/00, 2004 г.].
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.
Известен также токарный обрабатывающий центр, содержащий станину, переднюю бабку, мостик, закрепленную на мостике заднюю бабку, стойку, ползун и инструментальную головку. Станина снабжена продольными направляющими, зеркало которых расположено в горизонтальной плоскости, и имеет вертикальную переднюю стенку. Передняя бабка содержит шпиндель, привод вращения шпинделя, привод поворота шпинделя, тормоз шпинделя и закрепленный на шпинделе патрон. Стойка установлена с возможностью перемещения по продольным направляющим станины, снабжена приводом продольных перемещений и на ней закреплены поперечные направляющие, зеркало которых расположено под углом к горизонтальной плоскости, а плоскость симметрии перпендикулярна оси центров станка. Ползун установлен с возможностью перемещения по поперечным направляющим стойки и снабжен приводом поперечных перемещений. Инструментальная головка закреплена на ползуне. [Патент РФ №54325 на полезную модель, МПК В23В 17/00, 2006 г.] - прототип.
В этом станке мостик с задней бабкой перемещается в продольном направлении по направляющим, закрепленным на коробе, который, в свою очередь, закреплен на верхней грани станины. Наличие короба на верхней грани станины не позволяет обрабатывать на этом станке детали диаметром более 300 мм. Отсутствие свободного пространства ниже оси центров станка не позволяет установить люнеты, поддерживающие обрабатываемое изделие.
Отсутствие люнетов затрудняет обработку на станке длинных деталей малой жесткости. Отсутствие перемещения инструментальной головки в направлении, перпендикулярном плоскости крепления головки к ползуну, не позволяет фрезеровать поверхности или сверлить отверстия, расположенные выше или ниже осевой линии детали. Все это сужает технологические возможности станка.
Предлагаемая полезная модель направлена на расширение технологических возможностей станка.
Для решения этой задачи в токарном обрабатывающем центре, содержащем станину, переднюю бабку, мостик, закрепленную на мостике заднюю бабку, стойку, ползун и инструментальную головку, при этом станина снабжена продольными направляющими, зеркало которых расположено в горизонтальной плоскости, и имеет вертикальную переднюю стенку, передняя бабка содержит шпиндель, привод вращения шпинделя, привод поворота шпинделя, тормоз шпинделя и закрепленный на шпинделе патрон, стойка установлена с возможностью перемещения по вышеуказанным продольным направляющим станины, снабжена приводом продольных перемещений и на ней закреплены поперечные направляющие, зеркало которых расположено под углом к горизонтальной плоскости, а плоскость симметрии перпендикулярна оси центров станка, ползун установлен с возможностью перемещения по поперечным направляющим стойки и снабжен приводом поперечных перемещений, а инструментальная головка закреплена на ползуне, согласно полезной модели, на передней стенке станины в продольном направлении закреплены направляющие рельсы рельсовых направляющих качения, зеркало которых расположено в вертикальной плоскости, мостик снабжен каретками рельсовых направляющих качения, перемещающимися по вышеуказанным направляющим рельсам, и снабжен приводом продольных перемещений, а передняя бабка закреплена на тумбе, скрепленной с передней стенкой станины.
Для обеспечения возможности обработки длинных деталей малой жесткости станок снабжен по меньшей мере одним люнетом, закрепленным на кронштейне, установленном с возможностью перемещения по направляющим рельсам, закрепленным на передней стенке станины.
Инструментальная головка содержит корпус, многопозиционный инструментальный диск, привод поворота диска, привод вращения инструмента, находящегося в рабочей позиции, при этом корпус закреплен на ползуне таким образом, что ось поворота инструментального диска параллельна оси центров станка.
Для обеспечения возможности фрезерования поверхностей или сверления отверстий, расположенных выше или ниже осевой линии детали, корпус инструментальной головки состоит из основания и подвижной части, при этом многопозиционный инструментальный диск, привод поворота диска и привод вращения инструмента закреплены на подвижной части, а сама подвижная часть установлена с возможностью перемещения относительно основания в направлении, перпендикулярном плоскости крепления основания корпуса к ползуну и снабжена соответствующим приводом.
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 - вид Б по фиг.1; на фиг.4 - вид В по фиг.1; на фиг.5 - разрез Г-Г по фиг.1.
Токарный обрабатывающий центр содержит станину 1, переднюю бабку 2, мостик 3, закрепленную на мостике заднюю бабку 4, стойку 5, ползун 6 и инструментальную головку 7.
На верхней грани станины в продольном направлении закреплены направляющие рельсы 8 рельсовых направляющих качения, зеркало которых расположено в горизонтальной плоскости. Стойка в поперечном сечении имеет форму прямоугольного треугольника. На нижней грани стойки закреплены каретки 9 рельсовых направляющих качения для перемещения
стойки по продольным направляющим рельсам 8 станины. Привод продольных перемещений стойки выполнен в виде электродвигателя 10, ременной передачи 11 и передачи винт-гайка качения, винт 12 которой закреплен относительно станины, а гайка закреплена на стойке. На наклонной грани стойки закреплены направляющие рельсы 13, зеркало которых расположено под углом к горизонтальной плоскости, а плоскость симметрии перпендикулярна оси центров станка. Ползун снабжен каретками 14 для перемещения по поперечным направляющим рельсам стойки. Привод поперечных перемещений ползуна выполнен в виде электродвигателя 15, ременной передачи 16 и передачи винт-гайка качения, винт которой закреплен относительно стойки, а гайка закреплена на ползуне.
Инструментальная головка закреплена на ползуне. Инструментальная головка содержит корпус, многопозиционный инструментальный диск 17, привод поворота диска и привод вращения инструмента, находящегося в рабочей позиции. Ось поворота инструментального диска параллельна оси центров станка. Корпус инструментальной головки состоит из основания 18 и подвижной части 19, при этом многопозиционный инструментальный диск 17, привод поворота диска и привод вращения инструмента закреплены на подвижной части, а сама подвижная часть установлена с возможностью перемещения относительно основания в направлении, перпендикулярном плоскости крепления основания корпуса к ползуну и снабжена соответствующим приводом.
Станина имеет вертикальную переднюю стенку. На этой стенке в продольном направлении закреплены направляющие рельсы 20 рельсовых направляющих качения, зеркало которых расположено в вертикальной плоскости. По этим направляющим рельсам при помощи кареток 21 перемещается мостик 3 с задней бабкой 4. Привод продольных перемещений мостика выполнен в виде электродвигателя 22 и передачи винт-гайка качения, винт 23 которой закреплен относительно станины, а гайка закреплена на мостике.
Помимо мостика по этим же направляющим рельсам 20 при помощи кареток 24 перемещается и кронштейн 25, на котором закреплен люнет 26 для поддержки обрабатываемой детали. Перемещается кронштейн с люнетом за счет его сцепления со стойкой.
Пиноль 27 задней бабки перемещается при помощи гидроцилиндра 28.
Передняя бабка закреплена на тумбе 29, скрепленной с передней стенкой станины. Передняя бабка содержит шпиндель, привод вращения шпинделя 30, привод поворота шпинделя, тормоз шпинделя 31 и закрепленный на шпинделе патрон 32. Привод поворота шпинделя содержит закрепленные на кронштейне 33 электродвигатель 34 и редуктор 35. При помощи гидроцилиндра 36 кронштейн 33 перемещается из одного крайнего положения в другое. В одном из крайних положений кронштейна выходное зубчатое колесо 37 редуктора взаимодействует с зубчатым колесом 38, закрепленным на шпинделе. Датчик угла поворота считывает информацию об угле поворота шпинделя. Тормоз 31 предназначен для останова шпинделя в нужном положении при выполнении операций фрезерования и сверления.
Работает центр следующим образом. Обрабатываемую деталь закрепляют в патроне 32 шпинделя. Длинные детали дополнительно поджимают центром задней бабки 4. Перемещают заднюю бабку вместе с мостиком по направляющим рельсам 20 при помощи привода продольных перемещений мостика. Для поджима детали пиноль 27 задней бабки вместе с центром выдвигают при помощи гидроцилиндра 28. При необходимости поддерживают деталь при помощи люнета 26. Перемещают кронштейн 25 с люнетом по направляющим рельсам 20 за счет сцепления кронштейна со стойкой 5 и их совместного перемещения при помощи привода продольного перемещения стойки.
При выполнении токарных работ шпиндель вращается при помощи привода 30. Инструмент закрепляют в многопозиционном инструментальном диске 17 инструментальной головки 7, которая вместе с ползуном 6 перемещается в поперечном направлении по наклонным направляющим 13
стойки 5. В продольном направлении инструментальная головка 7 вместе с ползуном 6 и стойкой 5 перемещаются по направляющим 8 станины. Смена инструмента осуществляется за счет поворота многопозиционного инструментального диска 17 вокруг его оси, параллельной оси центров станка.
При выполнении фрезерных и сверлильных работ инструмент, находящийся в рабочей позиции многопозиционного инструментального диска 17, получает вращение от привода вращения инструмента. Для осуществления управляемого поворота обрабатываемой детали отключают привод 30 вращения шпинделя и при помощи гидроцилиндра 36 перемещают кронштейн 33, вводя в зацепление выходное зубчатое колесо 37 привода поворота шпинделя с зубчатым колесом 38, закрепленным на шпинделе. Включают электродвигатель 34. С вала электродвигателя вращение через редуктор 35 и зубчатые колеса 37, 38 передается на шпиндель. Датчик угла поворота считывает информацию об угле поворота шпинделя. Фиксация детали в определенном угловом положении осуществляется при помощи тормоза 31 шпинделя.
Для фрезерования поверхностей или сверления отверстий, расположенных выше или ниже осевой линии детали, подвижная часть 19 корпуса инструментальной головки при помощи привода перемещается относительно основания 18 в направлении, перпендикулярном плоскости крепления корпуса к ползуну 6.
Данные технические решения расширяют технологические возможности станка за счет обеспечения возможности обработки деталей диаметром более 300 мм, длинных нежестких деталей, а также фрезерования поверхностей или сверления отверстий, расположенных выше или ниже осевой линии детали. Эти решения реализованы в конструкции токарного обрабатывающего центра модели 1728Y-1 производства Рязанского станкостроительного завода.