Многофункциональный токарный станок

Полезная модель относится к станкостроению, а именно к токарным станкам, предназначенным для токарной обработки сложных длинных деталей типа вал с максимальным диаметром до 900 мм и длиной от 3 до 20 метров. Многофункциональный токарный станок содержит станину 1, в верхней плоскости которой расположены передняя и задняя продольные направляющие, на которых с возможностью продольного перемещения установлены задняя бабка 3 и, по меньшей мере, один люнет 10, шпиндельную бабку 2 со шпинделем, закрепленную на станине 1, суппорт 4 с кареткой 17, ползуном 6 и держателем рабочего инструмента, установленный с возможностью продольного перемещения на рельсовых направляющих качения, при этом на передней стенке станины 1 у ее основания выполнен продольный выступ. Станок снабжен вторым суппортом 5, установленным так же, как и первый суппорт 4 на рельсовых направляющих качения с возможностью продольного перемещения, при этом первый суппорт 4 установлен с возможностью перемещения в зону шпиндельной бабки 2, а второй - в зону задней бабки 3 с обеспечением обработки каждым суппортом 4 и 5 по всей длине обрабатываемой детали. Суппорты 4 и 5 установлены на трех рельсовых направляющих качения, одна из которых расположена в верхней плоскости станины 1 рядом с упомянутой передней направляющей, а две других - на упомянутом продольном выступе станины 1. Повышается производительность, сокращается дополнительное оборудование для изготовления деталей и обеспечивается возможность обрабатывать крупногабаритные детали сложной формы.

Полезная модель относится к станкостроению, а именно к токарным станкам, предназначенным для токарной обработки сложных длинных деталей типа вал с максимальным диаметром до 900 мм и длиной от 3 до 20 метров.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является специальный токарный станок, содержащий станину, шпиндельную бабку, заднюю бабку, суппорт с кареткой, ползуном и держателем рабочего инструмента и, по меньшей мере, один люнет. Станина снабжена двумя -передней и задней - продольными направляющими, расположенными на верхней плоскости станины. На этих направляющих с возможностью продольного перемещения установлены задняя бабка и люнет. На передней стенке станины выполнен продольный выступ, на котором закреплена рельсовая направляющая качения. Другая аналогичная рельсовая направляющая закреплена на передней направляющей станины в верхней плоскости. На данных рельсовых направляющих установлен с возможностью перемещения суппорт с кареткой, ползуном и держателем рабочего инструмента. Ползун установлен с возможностью перемещения по поперечным направляющим каретки и снабжен приводом поперечных перемещений, при этом каретка укорочена в поперечном направлении настолько, что люнет не препятствует перемещению каретки в продольном направлении (см. патент РФ на полезную модель 71920, опубликованный 27.03.2008).

Недостатком известного станка является возможность деформации станины из-за наличия только двух продольных направляющих качения для суппортов, что при обработке деталей снижает жесткость станка, а, следовательно, точность обрабатываемых деталей и качество их поверхности. Кроме того, наличие только одного суппорта обуславливает невысокую производительность станка, особенно при изготовлении сложных деталей, для обработки которых требуется дополнительное время на установку дополнительного оборудования.

Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является повышение производительности, сокращения дополнительного оборудования для изготовления деталей и возможность обрабатывать крупногабаритные детали сложной формы.

Поставленная задача с обеспечением технического результата решается тем, что многофункциональный токарный станок содержит станину, на верхней плоскости которой расположены передняя и задняя продольные направляющие, на которых с возможностью продольного перемещения установлены задняя бабка и, по меньшей мере, один люнет, шпиндельную бабку со шпинделем, закрепленную на станине, суппорт с кареткой, ползуном и держателем рабочего инструмента, установленный с возможностью продольного перемещения на рельсовых направляющих качения, при этом на передней стенке станины у ее основания выполнен продольный выступ. Станок снабжен вторым суппортом, установленным так же, как и первый суппорт на рельсовых направляющих качения с возможностью продольного перемещения, при этом первый суппорт установлен с возможностью перемещения в зону шпиндельной бабки, а второй - в зону задней бабки с обеспечением обработки каждым суппортом по всей длине обрабатываемой детали, причем указанные суппорта установлены на трех рельсовых направляющих качения, одна из которых расположена на верхней плоскости станины рядом с упомянутой передней направляющей, а две других - на упомянутом продольном выступе станины.

Повышение производительности и обеспечение обработки сложных деталей связано с наличием на станке двух суппортов, которые имеют возможность продольного перемещения, что обеспечивает обработку детали на всю длину за один установ каждым суппортом, при котором первый суппорт имеет продольный ход, позволяющий ему заходить за шпиндельную бабку, обеспечив тем самым свободную обработку вторым суппортом на всю длину обрабатываемой детали, а второй суппорт имеет продольный ход, позволяющий ему заходить за заднюю бабку, обеспечив тем самым свободную обработку левым суппортом на всю длину обрабатываемой детали. То есть при обработке указанные суппорта друг другу не мешают. Кроме того, поскольку станок оснащен не двумя, а тремя продольными направляющими качения для суппортов, то при обработке деталей значительно уменьшаются деформации станины, повышается жесткость станка, а, следовательно, и точность обработки деталей и качество их поверхности, значительно увеличивается возможный диаметр обрабатываемых деталей без потери качества обработки. Увеличение диаметра обработки позволяет обрабатывать не только валы, но детали подобные турбинам в сборе, то есть детали, имеющие большой диаметр и большую длину.

Возможны следующие частные случаи реализации полезной модели. Задняя продольная направляющая станины выполнена в виде призмы, а передняя - плоской.

Шпиндель снабжен двумя приводами вращения: для токарных и фрезерных работ.

Держатель рабочего инструмента одного из суппортов выполнен в виде резцедержателя, а другого - с возможностью закрепления на нем фрезерной и шлифовальной головок.

Каретки суппортов снабжены приводами продольных перемещений и выполнены укороченными в поперечном направлении с обеспечением беспрепятственного перемещения в продольном направлении.

На каретках каждого суппорта закреплены поперечные направляющие, на которых установлены с возможностью перемещения ползуны, которые снабжены приводами поперечных перемещений.

Ползун состоит из верхней и нижней плит, при этом верхняя плита может быть установлена относительно нижней плиты в различных положениях в поперечном направлении.

Сущность полезной модели поясняется с помощью графических материалов. На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого станка в изометрии, а на фиг.2 вид на данный станок сбоку.

Станок содержит станину 1, шпиндельную бабку 2, заднюю бабку 3, два суппорта: первый (левый) 4 и второй (правый) 5, в каждый из которых входит каретка 17, ползун 6. На первом суппорте 4 установлен револьверная головка 7, на втором суппорте 5 - фрезерная 8 и шлифовальная головки 9 и, по меньшей мере, один люнет 10.

Станина 1 снабжена двумя типами направляющих. Направляющие первого типа расположены в верхней плоскости станины: плоская передняя направляющая 12 и призматическая задняя направляющая 11, предназначенные для перемещения по ним задней бабки 3 и люнетов 10,

Второй тип направляющих - рельсовые направляющие качения, предназначенные для перемещения суппортов 4 и 5. Одна такая направляющая 13 расположена на верхней плоскости станины 1, а две других 14 - на продольном выступе 15 станины 1, расположенном на передней стенке ее основания.

Шпиндельная бабка 2 закреплена на станине 1 и содержит шпиндель, имеющий два привода вращения: для токарных и фрезерных работ и закрепленный на шпинделе патрон 16.

Суппорты 4 и 5 установлены с возможностью перемещения в продольном направлении, при этом левый суппорт 4 может перемещаться в зону шпиндельной бабки 2, а правый 5 - в зону задней бабки 3, что обеспечивает возможность токарной обработки каждым суппортом по всей длине обрабатываемой детали.

Держатель рабочего инструмента одного из суппортов 4 или 5 выполнен в виде резцедержателя, а другого 5 или 4 - с возможностью закрепления на нем фрезерной и шлифовальной головок.

На каретках 17 каждого суппорта 4 и 5 закреплены поперечные направляющие, ползуны 6 установлены с возможностью перемещения по поперечным направляющим кареток 17 и снабжены приводами поперечных перемещений. Каретки 17 суппортов 4 и 5 снабжены каретками рельсовых направляющих качения, перемещающимися по направляющим рельсам, при этом каретки 17 укорочены в поперечном направлении настолько, что люнет 10 не препятствует перемещению каретки 17 в продольном направлении. Ползуны 6 состоят из двух плит: верхней и нижней, при этом верхняя относительно нижней может иметь различное положение в поперечном направлении.

В каретки 17 встроены привода продольных перемещений 18. Каждый привод продольных перемещений содержит электродвигатель и два редуктора с выходными зубчатыми колесами, которые находятся в зацеплении с косозубой зубчатой рейкой, закрепленной на станине.

Люнет 10 установлен на тех же продольных направляющих станины 1, что и задняя бабка 3. Количество люнетов 10 зависит от длины обрабатываемого вала. Каждый люнет имеет две поворотные лапки, охватывающие обрабатываемую деталь с двух сторон, и выдвижную опору, ось которой расположена в плоскости симметрии поворотных лапок. Все лапки имеют один гидравлический привод, обеспечивающий их одновременное движение к оси вращения детали и обратно.

Работает станок следующим образом. По длине станины на ее продольные направляющие 11, 12 расположенные на верхней плоскости станины 1, устанавливают люнеты 10. Поворотные лапки люнетов 10 разведены в стороны. Подлежащую обработке деталь зажимают в патроне 18 шпиндельной бабки и поджимают пинолью задней бабки 3. Закрывая поворотные лапки и выдвигая опоры, фиксируют деталь в люнетах 10.

Далее производят обработку детали. По командам от системы ЧЛУ осуществляется управление вращением шпинделя шпиндельной бабки 2 и, соответственно, обрабатываемой детали, а также перемещением соответствующей каретки 17 в продольном направлении и ползуна 6 с револьверной головкой 7 и/или шлифовальной головкой 9 и/или фрезерной головкой 8 - в поперечном направлении. Поскольку каретка 17 перемещается по направляющим рельсам 13, 14, закрепленным на передней стенке станины 1 и продольном выступе 15 станины 1, и каретка 21 укорочена в поперечном направлении настолько, что люнеты 10 не препятствуют перемещению каретки в продольном направлении, то не требуется прерывать процесс обработки для того, чтобы переустановить люнет 10. Поэтому процесс обработки ведется непрерывно по всей длине вала.

Для того чтобы обработать торец детали, один люнет 10 сдвигают к торцу детали, зажимают им деталь, заднюю бабку 3 отодвигают от обрабатываемой детали и производят обработку торца детали.

При необходимости проведения фрезерных и сверлильных работ вращение детали осуществляется за счет привода для фрезерных работ (оси «С»), которая включается по команде ЧПУ.

Таким образом, предлагаемый станок позволяет обрабатывать длинные валы большого диаметра без переустановки детали, что значительно повышает производительность труда и улучшает условия труда на станке.

1. Токарный станок, содержащий станину, в верхней плоскости которой расположены передняя и задняя продольные направляющие, на которых с возможностью продольного перемещения установлены задняя бабка и, по меньшей мере, один люнет, шпиндельную бабку со шпинделем, закрепленную на станине, суппорт с кареткой, ползуном и держателем рабочего инструмента, установленный с возможностью продольного перемещения на рельсовых направляющих качения, при этом на передней стенке станины у ее основания выполнен продольный выступ, отличающийся тем, что он снабжен вторым суппортом, установленным так же, как и первый суппорт на рельсовых направляющих качения с возможностью продольного перемещения, при этом первый суппорт установлен с возможностью перемещения в зону шпиндельной бабки, а второй - в зону задней бабки с обеспечением обработки каждым суппортом по всей длине обрабатываемой детали, причем указанные суппорты установлены на трех рельсовых направляющих качения, одна из которых расположена в верхней плоскости станины рядом с упомянутой передней направляющей, а две других - на упомянутом продольном выступе станины.

2. Станок по п.1, отличающийся тем, что задняя продольная направляющая станины выполнена в виде призмы, а передняя - плоской.

3. Станок по п.1, отличающийся тем, что шпиндель снабжен двумя приводами вращения для токарных и фрезерных работ соответственно.

4. Станок по п.1, отличающийся тем, что держатель рабочего инструмента одного из суппортов выполнен в виде резцедержателя, а другого - с возможностью закрепления на нем фрезерной и шлифовальной головок.

5. Станок по п.1, отличающийся тем, что каретки суппортов снабжены приводами продольных перемещений.

6. Станок по п.1, отличающийся тем, что каретки суппортов выполнены укороченными в поперечном направлении с обеспечением беспрепятственного перемещения в продольном направлении.

7. Станок по п.1, отличающийся тем, что на каретках каждого суппорта закреплены поперечные направляющие, на которых установлены с возможностью перемещения ползуны, которые снабжены приводами поперечных перемещений.

8. Станок по п.1, отличающийся тем, что ползун состоит из верхней и нижней плит с возможностью установки верхней плиты относительно нижней плиты в различных положениях в поперечном направлении.