Резьбошлифовальный станок

Авторы патента:

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в металлообрабатывающих станках при изготовлении деталей с винтовыми поверхностями.

Станок содержит станину с установленными на ней с возможностью перемещения во взаимноперпендикулярных направлениях по соответствующим направляющим столом и стойкой, устройство для правки шлифовального круга с правящим роликом, выполненным с возможностью вращения, и измерительное устройство с контактным щупом. На столе размещены соосно и оппозитно друг другу задняя бабка с центром для поджатия обрабатываемой детали и передняя бабка со шпинделем, оснащенным приводом его вращения и устройством для закрепления обрабатываемой детали, ось вращения шпинделя параллельна направляющим стола. На стойке установлено поворотное устройство, ось вращения которого параллельна направляющим стойки и на котором размещена шлифовальная бабка с шлифовальным кругом. Направляющие стойки размещены в плоскости, расположенной под углом к плоскости, в которой размещены направляющие стола, ось вращения поворотного устройства расположена в плоскости вращения шлифовального круга с пересечением под прямым углом оси вращения шлифовального круга и оси вращения шпинделя. Устройство для правки шлифовального круга жестко закреплено на передней бабке, ось вращения правящего ролика параллельна оси вращения шпинделя, а измерительное устройство установлено на шлифовальной бабке и выполнено с возможностью поворота контактного щупа, выполненного с длиной, обеспечивающей возможность выступания его конца в рабочем положении за край шлифовального круга, при этом плоскость поворота контактного щупа параллельна плоскости вращения шлифовального круга.

Полезная модель позволяет упростить конструкцию станка и сохранить при этом высокую точность обработки деталей, а также расширить технологические возможности станка за счет возможности обработки деталей малого диаметра. 4 ил.

Известен резьбошлифовальный станок, содержащий станину с установленными на ней с возможностью перемещения во взаимноперпендикулярных направлениях по соответствующим направляющим столом и стойкой. На столе размещены соосно и оппозитно друг другу задняя бабка с центром для поджатия обрабатываемой детали и передняя бабка со шпинделем, оснащенным приводом его вращения и устройством для закрепления обрабатываемой детали, при этом ось вращения шпинделя параллельна направляющим стола. На стойке установлено поворотное устройство, ось вращения которого параллельна направляющим стойкий на котором размещена шлифовальная бабка с шлифовальным кругом. Кроме этого, станок содержит устройство для правки шлифовального круга с правящим роликом, выполненным с возможностью вращения, и измерительное устройство с контактным щупом (US 4930265, B23G 1/36, 05.06.1990). Данный станок принят за прототип, недостатками которого являются сложность конструкции и определенные ограничения технологических возможностей, касающиеся, например, минимальных размеров обрабатываемых деталей.

Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции станка с сохранением высокой точности обработки деталей и расширение технологических возможностей станка за счет расширения номенклатуры обрабатываемых деталей в сторону малых размеров (по диаметру).

Решение указанной задачи достигается тем, что резьбошлифовальный станок содержит станину с установленными на ней с возможностью перемещения во взаимноперпендикулярных направлениях по соответствующим направляющим столом и стойкой, устройство для правки шлифовального круга с правящим роликом, выполненным с возможностью вращения, и измерительное устройство с контактным щупом. На столе размещены соосно и оппозитно друг другу задняя бабка с центром для поджатия обрабатываемой детали и передняя бабка со шпинделем, оснащенным приводом его вращения и устройством для закрепления обрабатываемой детали, ось вращения шпинделя параллельна направляющим стола. На стойке установлено поворотное устройство, ось вращения которого параллельна направляющим стойки и на котором размещена шлифовальная бабка с шлифовальным кругом. Направляющие стойки размещены в плоскости, расположенной под углом к плоскости, в которой размещены направляющие стола, ось вращения поворотного устройства расположена в плоскости вращения шлифовального круга с пересечением под прямым углом оси вращения шлифовального круга и оси вращения шпинделя. Устройство для правки шлифовального круга жестко закреплено на передней бабке, ось вращения правящего ролика параллельна оси вращения шпинделя, а измерительное устройство установлено на шлифовальной бабке и выполнено с возможностью поворота контактного щупа, выполненного с длиной, обеспечивающей возможность выступания его конца в рабочем положении за край шлифовального круга, при этом плоскость поворота контактного щупа параллельна плоскости вращения шлифовального круга.

Полезная модель поясняется чертежами, где:

на фиг.1 показан общий вид станка;

на фиг.2 показана кинематическая схема станка;

на фиг.3 показано измерительное устройство;

на фиг.4 показана схема расположения осей элементов станка.

Станок содержит станину 1, по направляющим которой перемещается стол 2 (движение «Z»). На столе 2 установлены соосно и оппозитно друг другу задняя бабка 3 и передняя бабка 4, в которой смонтирован шпиндель 39 с приводом его вращения, состоящим из двигателя 36, муфты с валом 38, червячной передачи (червяк 41 и червячное колесо 40), датчиком 43 угла поворота и устройством для закрепления (условно не показано) обрабатываемой детали 42. Ось вращения шпинделя 39 параллельна направляющим стола 2. В задней бабке 3 установлена подвижная пиноль 21 с центром для поджатия обрабатываемой детали 42 посредством пневмопривода 22. На передней бабке 4 также жестко закреплено устройство для правки шлифовального круга с правящим роликом 11, приводимым во вращение от двигателя 35 через вал 37 (движение «S₂»). Ось вращения правящего ролика 11 параллельна оси вращения шпинделя 39. По направляющим 6 посредством передачи винт 24 - гайка 25 перемещается стойка 8 (движение «X»), на которой установлено поворотное устройство 7 (движение «А»), ось вращения которого параллельна направляющим 6. На поворотном устройстве 7 размещена шлифовальная бабка 5 с вращающимся шлифовальным кругом 10 (движение «S₁»). Также на шлифовальной бабке5 установлено измерительное устройство 9, которое с помощью расположенного в корпусе 32 контактного щупа 43 с закрепленным на его конце шариком 44 позволяет измерять винтовую канавку обрабатываемой детали 42. Контактный щуп 43 имеет возможность поворота (движение «S₃») посредством привода 31 в плоскости, параллельной плоскости вращения шлифовального круга 10, при этом длина (L₁) щупа 43 такова, что в рабочем положении всегда его конец с шариком 44 выступает на некоторую величину (h) за край шлифовального круга 10 (даже при использовании круга с максимальным диаметром D_max).

Направляющие 6, по которым перемещается стойка 8, перпендикулярны направляющим, по которым перемещается стол 2, и размещены в плоскости, расположенной под углом к плоскости, в которой размещены направляющие стола 2, что позволяет подводить шлифовальный круг 10 без помех ближе к оси шпинделя, т.е. обрабатывать детали с меньшим диаметром. Кроме того, ось вращения поворотного устройства 7 расположена в плоскости вращения шлифовального круга 10 с пересечением под прямым углом оси его вращения и оси вращения шпинделя 39, что обеспечивает высокую точность обработки.

Стол 2 перемещается относительно станины 1 с помощью привода, включающего двигатель 12, вал 13 которого кинематически связан через колеса 14 и 15 с передачей винт 16 - гайка 17. Положение стола 2 определяется датчиками: 20 - текущего положения и 18, 19 - крайнего положения. Перемещение стойки 8 осуществляется от двигателя 23 посредством передачи винт 24 - гайка 25. Положение стойки 8 отслеживается с помощью датчика текущего положения 28 и датчиков крайних положений 26, 27. Вращение поворотного устройства 7 производится непосредственно двигателем 29 и отслеживается датчиком 30 угла поворота. Шлифовальный круг 10 приводится во вращение от двигателя 33 через ременную передачу 34. Все упомянутые датчики передают соответствующие сигналы в системе координат станка в блок ЧПУ (условно не показан), к которому подключены также все двигатели, приводы и измерительное устройство 9.

Станок работает следующим образом.

Обрабатываемая деталь 42 устанавливается одним концом в устройство для закрепления детали (условно не показано) на шпинделе 39, а другой конец детали 42 поджимается центром подвижной пиноли 21 путем ее соответствующего перемещения пневмоприводом 22. Далее с помощью измерительного устройства 9, а также соответствующих перемещений элементов станка (движения «Z», «X», «А») по специальной программе ЧПУ определяются координаты начального витка винтовой поверхности обрабатываемой детали 42. Координаты точек обрабатываемой поверхности определяются путем поворота контактного щупа 43 и фиксации момента касания шариком 44 этой поверхности, при котором происходит увеличение усилия поворота, о чем посылается соответствующий сигнал в ЧПУ станка. Затем спрофилированный под данную деталь 42 шлифовальный круг 10 подводится к ней в начальное положение обработки, после чего по программе ЧПУ производится включение вращения круга 10, его врезание на заданную глубину шлифования (движение «X») и путем согласованного перемещения стола 2 (движение «Z») и вращения шпинделя 39 (движение «С») осуществляется обработка винтовой поверхности детали 42. Для производства обработки деталей с винтовыми поверхностями, имеющими переменный шаг и диаметр, необходимо в процессе обработки согласованно с движениями «Z» и «С» осуществлять соответствующие программные перемещения стойки 8 (движение «X») и поворот шлифовальной бабки 5 (движение «А»).

Предлагаемая полезная модель позволяет упростить конструкцию станка и сохранить при этом высокую точность обработки деталей, а также расширить технологические возможности станка за счет возможности обработки деталей малого диаметра.

Резьбошлифовальный станок, содержащий станину с установленными на ней с возможностью перемещения во взаимно перпендикулярных направлениях по соответствующим направляющим столом и стойкой, устройство для правки шлифовального круга с правящим роликом, выполненным с возможностью вращения, и измерительное устройство с контактным щупом, при этом на столе размещены соосно и оппозитно друг другу задняя бабка с центром для поджатия обрабатываемой детали и передняя бабка со шпинделем, оснащенным приводом его вращения и устройством для закрепления обрабатываемой детали, ось вращения шпинделя параллельна направляющим стола, а на стойке установлено поворотное устройство, ось вращения которого параллельна направляющим стойки и на котором размещена шлифовальная бабка с шлифовальным кругом, отличающийся тем, что направляющие стойки размещены в плоскости, расположенной под углом к плоскости, в которой размещены направляющие стола, ось вращения поворотного устройства расположена в плоскости вращения шлифовального круга с пересечением под прямым углом оси вращения шлифовального круга и оси вращения шпинделя, при этом устройство для правки шлифовального круга жестко закреплено на передней бабке, ось вращения правящего ролика параллельна оси вращения шпинделя, а измерительное устройство установлено на шлифовальной бабке и выполнено с возможностью поворота контактного щупа, выполненного длиной, обеспечивающей возможность выступания его конца в рабочем положении за край шлифовального круга, причем плоскость поворота контактного щупа параллельна плоскости вращения шлифовального круга.