Малогабаритный прецизионный металлорежущий центр агрегатно-модульного типа
Полезная модель относится к области станкостроения. Станок содержит станину, стойку горизонтальной шпиндельной коробки, стойку вертикальной шпиндельной коробки, резьбонарезную коробку, суппорт, заднюю бабку и электромеханические механизмы вертикальных, продольных и поперечных перемещений с бесступенчатым регулированием скорости перемещения. Скорости вращения горизонтального и вертикального шпинделей регулируются также бесступенчато. Резьбонарезная коробка обеспечивает нарезание 4-х метрических и 3-х дюймовых резьб, как правых, так и левых.
Полезная модель относится к станкостроению и может быть использована для изготовления металлорежущих станков с электромеханическим приводом, предназначенных для выполнения различных металлорежущих операций в зависимости от исполнения и наладки станков.
В качестве ближайшего аналога может быть принят малогабаритный широкоуниверсальный металлорежущий центр (RU 2022758, B23Q 37/00, 1994), содержащий станину, на которой размещены стойка со шпиндельной коробкой и механическим приводом вертикальных перемещений, суппорт с механическими приводами продольных и поперечных перемещений и задняя бабка.
К недостаткам известного устройства можно отнести ручные приводы управления вертикальными, продольными и поперечными перемещениями, наличие большого количества сменных шестерен, гитары настройки для нарезания резьб, недостаточную точность и чистоту обрабатываемых изделий вследствие применения ходовых винтовых пар с трапецеидальной резьбой и направляющих скольжения, а также отсутствие агрегатно-модульного принципа компоновки, который позволяет трансформировать металлорежущий центр в его различные модификации.
Задачей полезной модели является создание надежного малогабаритного прецизионного металлорежущего центра агрегатно-модульного типа (металлорежущего центра), обладающего широкими технологическими возможностями, высокой точностью и чистотой обрабатываемых изделий, оснащенного электромеханическими приводами простой конструкции и низкой себестоимости, позволяющими повысить скорость и плавность хода узлов металлорежущего центра, а также удобного в настройке резьбонарезного механизма для нарезания метрических и дюймовых резьб, как правых, так и левых.
Поставленная задача достигается тем, что металлорежущий центр содержит станину, на которой размещены стойка с электромеханическим приводом вертикальных перемещений коробки горизонтального шпинделя, резьбонарезная коробка, стойка с элетромеханическим приводом вертикальных перемещений коробки вертикального шпинделя, суппорт, электромеханические приводы продольных и поперечных перемещений, задняя бабка и противошпиндель для обработки деталей с законченным технологическим циклом.
Механизмы продольных, поперечных и вертикальных подач выполнены в виде автономных узлов с возможностью бесступенчатого регулирования частотными преобразователями скоростей перемещения исполнительных узлов металлорежущего центра.
При этом сохраняется возможность их переключения на ручное управление установочными и точными перемещениями.
Электромагнитные муфты, установленные на ходовом винте продольной подачи, позволяют выключить привод продольных подач при нарезании резьбы и включить его при отключении резьбонарезной коробки.
Шариковые ходовые винты с предварительным натягом и шариковые направляющие обеспечивают точность и чистоту обработки деталей.
В предпочтительном варианте исполнения металлорежущего центра резьбонарезная коробка получает вращение от главного привода через горизонтальную шпиндельную коробку, чем достигается согласованность оборотов шпинделя с продольным перемещением резьбонарезного инструмента.
От зубчатого колеса, установленного на горизонтальном шпинделе, вращение передается на вал с конусом Нортона, состоящем из 7-ми зубчатых колес.
Вращение от шестерен конуса Нортона через подвижно-накидной механизм, состоящий из 4-х последовательно сцепленных зубчатых колес, и еще одну зубчатую пару передается на ходовой винт продольной подачи суппорта.
В зависимости от положения подвижно-накидного механизма нарезается правая или левая резьбы, а перемещением его в продольном направлении и сцеплением его зубчатого колеса с соответствующим зубчатым колесом конуса Нортона достигается изменение шагов нарезаемых резьб.
Органы управления подвижно-накидным механизмом выведены на внешнюю сторону резьбонарезной коробки.
При всей простоте конструкции механизмы вертикальных, продольных и поперечных перемещений удовлетворяют требованиям по скорости, плавности хода и точности позиционирования в конечных и промежуточных положениях.
Конструкторские решения, заложенные в металлорежущем центре, снижают себестоимость изготовления по сравнению, например, с гидроприводами, а также повышают уровень соблюдения выполнения требований экологии и техники безопасности эксплуатации механизмов такого назначения.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, фиг.1, на котором показан общий вид малогабаритного прецизионного металлорежущего центра агрегатно-модульного типа, а на фиг.2 показана кинематическая схема резьбонарезной коробки.
Пример конкретного выполнения металлорежущего центра и его работа. Металлорежущий центр содержит станину 1, на которой размещены стойка 2 горизонтальной шпиндельной коробки 3, стойка 4 вертикальной шпиндельной коробки 5, суппорт 6, механизмы вертикальных перемещений горизонтальной и вертикальной шпиндельных коробок 7 и 8, механизм продольных перемещений 9, механизм поперечных перемещений 10, резьбонарезная коробка 11 и задняя бабка 12. Противошпиндель может входить в дополнительную комплектацию металлорежущего центра, также, как и другая оснастка.
Резьбонарезная коробка, фиг.2, получает вращение от электродвигателя 1 главного привода, через клиноременную передачу 2 и зубчатое колесо 3 шпинделя горизонтальной шпиндельной коробки 4 на подвижное (переключаемое) зубчатое колесо 5 и конус Нортона 6, состоящий из 7-ми зубчатых колес. Вращение от зубчатых колес конуса Нортона через 4-ре последовательно сцепленных зубчатых колеса 7, расположенных в подвижно-накидном корпусе 8, передается при помощи зубчатых колес 9 на ходовой винт 10 продольных перемещений суппорта 11.
Переключение на соответствующую шестерню конуса Нортона осуществляется накидыванием шестерни подвижно-накидного механизма рукояткой 12 и перемещением его винтом 13 при помощи тяги 14.
Переход с правой резьбы на левую происходит также поворотом механизма и сцеплением противоположной шестерни с конусом Нортона.
1. Малогабаритный прецизионный металлорежущий машинный центр агрегатно-модульного типа, содержащий станину, на которой размещены стойка горизонтальной шпиндельной коробки, стойка вертикальной шпиндельной коробки, суппорт, механизмы вертикальных, продольных и поперечных перемещений с электромеханическими приводами, выполненные в виде автономных узлов с возможностью бесступенчатого регулирования скорости перемещения и переключения на ручное управление, отличающийся тем, что он дополнительно содержит размещенные на станине резьбонарезную коробку с возможностью нарезания ряда метрических и дюймовых резьб, в том числе правых и левых, а также заднюю бабку.
2. Малогабаритный прецизионный металлорежущий машинный центр агрегатно-модульного типа по п.1, отличающийся тем, что резьбонарезная коробка получает вращение от главного привода через горизонтальную коробку, чем достигается согласованность оборотов шпинделя с продольной подачей резьбонарезного инструмента.
