Многофункциональный токарный станок

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к станкостроению. Задачей являлось расширение технологических возможностей станка. Многофункциональный токарный станок содержит основные узлы токарного станка и дополнительно оснащен вспомогательной инструментальной головкой с самостоятельным силовым приводом, снабженной механизмом вертикальных перемещений каретки вспомогательной головки с инструментальным шпинделем. Инструментальный шпиндель размещен в сменной пиноли с возможностью перемещения относительно каретки пиноли. Каретка пиноли имеет возможность углового перемещения и фиксации относительно каретки вспомогательной головки в вертикальной плоскости, параллельной оси шпинделя. Ходовой валик через дополнительную обгонную муфту связан с дополнительным приводом. Отключаемое делительное устройство станка имеет систему блокировки включения силового привода шпинделя станка.

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к станкостроению.

Известен токарно-многоцелевой станок, включающий станину, направляющие, на которых подвижно установлена передняя бабка, крестовый суппорт, установленный на направляющих, задняя бабка и привод снабжены автономным приводом подач, содержащим распределительный вал с муфтой, Центральная часть которой посажена жестко, а левая и правая полумуфты установлены свободно, снабжены зубчатыми венцами и шарнирно связаны с рычагами, жестко смонтированными на поворотных осях, которые несут рукоятки включения подач и кривошипы, между которыми размещен профильный дисковый кулачок, установленный с возможностью вращения на оси и снабженный двумя упорами, взаимодействующими с конечными микропереключателями и тремя пазами, два из которых выполнены по радиусу кулачка и взаимодействуют с пальцами, смонтированными на кривошипах, а третий паз заключен между выступами и взаимодействует с конечным микропереключателем, при этом направляющие и ходовой винт передней бабки смонтированы на станине вертикально, зубчатые венцы полумуфт взаимодействуют с зубчатыми колесами, закрепленными на ходовом валу крестового суппорта и на валу цепи вертикальных подач передней бабки, а конечные микропереключатели электрически связаны с электродвигателем автономного привода подач (заявка РФ №93018827, В 23 Р 23/00).

Известен также комбинированный токарно-фрезерный станок, содержащий основание, станину, электродвигатель главного движения, токарную и фрезерную части и кинематические цепи главного движения и подач фрезерной и токарной частей, причем фрезерная часть выполнена в виде консоли, салазок, стола и фрезерной шпиндельной бабки, при этом консоль установлена стационарно с возможностью

управляемого рабочего управляемого вертикального перемещения в специальных направляющих станины, кроме того, кинематическая цепь главного движения фрезерной части выполнена в виде кинематической цепи главного движения и фрезерной шпиндельной бабки, а кинематическая цепь подач фрезерной части выполнена в виде кинематической цепи главного движения, фрезерной шпиндельной бабки, привода подач, распределительного механизма коробки подач, добавочной кинематической цепи, распределительного механизма поступательных перемещений, консоли, салазок и стола, причем добавочная кинематическая цепь выполнена в виде дополнительного вала, редуктора и телескопической карданной передачи, при этом дополнительный вал связан с распределительным механизмом коробки подач токарной части, а телескопическая карданная передача связана с распределительным механизмом поступательных перемещений фрезерной части (заявка РФ №94001875 В 23 Р 23/06).

Известен универсальный станок на станине которого установлены передняя стойка с перемещающейся вертикально шпиндельной бабкой, задняя стойка и крестовый стол, Передняя стойка размещена в кронштейне, имеющем возможность перемещения по продольным направляющим станины и несущем вертикальную ось, вокруг которой может поворачиваться стойка., имеющая возможность перемещения вдоль оси (патент РФ №2022758, В 23 Q 37/00).

Наиболее близким к описываемому является многофункциональный станок, содержащий смонтированные на станине шпиндельную бабку, крестовый суппорт, на поперечных салазках которого установлен резцедержатель, вспомогательную инструментальную головку, снабженную самостоятельным приводом инструментального шпинделя, при этом станок содержит делительное устройство с механизмом фиксации углового положения заготовки, а вспомогательная инструментальная головка установлена оппозитно резцедержателю на поперечных салазках суппорта и снабжена механизмами углового поворота и вертикальных перемещений инструментального шпинделя головки, при этом продольный суппорт станка снабжен кронштейном, предназначенным для переустановки на него вспомогательной инструментальной головки, а делительное устройство размещено в шпиндельной бабке и кинематически связано со шпинделем станка (патент РФ №2103114 В 23 В 11/00).

К недостаткам прототипа следует отнести недостаточный диапазон положений оси инструментального шпинделя головки относительно оси станка, например, невозможность обработки отверстий и поверхностей в диапазоне, отличном от 0 и 90 градусов.

Задачей, на решение которой направлено создание заявляемой полезной модели, является расширение технологических возможностей станка за счет расширения диапазона угловых положений обрабатываемых отверстий и поверхностей;

Поставленная задача решается тем, что в многофункциональном токарном станке, содержащем, смонтированные на станине шпиндельную бабку, крестовый суппорт, на салазках которого установлен резцедержатель, ходовой валик механической подачи, вспомогательную инструментальную головку с кинематически связанным через коробку скоростей самостоятельным силовым приводом инструментального шпинделя, установленную оппозитно резцедержателю на поперечных салазках, снабженную механизмом вертикальных перемещений вдоль стойки-направляющей каретки вспомогательной головки с инструментальным шпинделем, при этом отключаемое делительное устройство кинематически связано со шпинделем станка при его включении инструментальный шпиндель кинематически через коробку скоростей связан с указанным самостоятельным приводом, размещен в пиноли с возможностью совместного перемещения относительно каретки пиноли вдоль его оси, причем каретка пиноли имеет расположенный перпендикулярно пиноли и равный ей по диаметру хвостовик, закрепленный в гнезде каретки головки, ось которого перпендикулярна оси шпинделя станка, и имеет возможность углового перемещения и фиксации относительно каретки головки в вертикальной плоскости, параллельной оси шпинделя станка, ходовой валик через обгонную муфту связан с дополнительным приводом, регулируемым по оборотам, а силовой привод инструментального шпинделя размещен на пиноли, при этом вертикальная стойка- направляющая вспомогательной инструментальной головки снабжена опорной плитой с возможностью перемещения вдоль поперечных салазок суппорта и фиксации на них.

Указанная пиноль выполнена съемной и снабжена механизмом перемещения с ручным приводом, размещенным в каретке пиноли и устройством ее жесткой фиксации относительно каретки пиноли, а указанное отключаемое делительное устройство станка имеет систему блокировки включения силового привода станка при включенном положении отключаемого делительного устройства.

Ось инструментального шпинделя вспомогательной головки и ось шпинделя станка размещены на равном расстоянии от горизонтальной плоскости направляющих поперечного суппорта при крайнем нижнем положении.

Поперечный суппорт станка снабжен линейкой с нониусом, расположенным с возможностью перемещения м фиксации вдоль линейки.

В указанном резцедержателе установлена вертикальная плита, параллельная оси станка, снабженная опорным гнездом, регулируемым в двух координатах, для поддержки свободного конца инструментальной оправки при настройке станка для работы с дисковыми фрезами.

На фиг.1 представлен общий вид многофункционального токарного станка, на фиг.2 - вид сверху, на фиг.3 - наладка станка для обработки дисковыми фрезами, на фиг.4 - наладка станка для обработки концевыми фрезами и сверлами, на фиг.5 - наладка станка для обработки отверстий и поверхностей под углом к оси шпинделя, отличном от 0 и 90 градусов.

Многофункциональный токарный станок содержит смонтированную на станине шпиндельную бабку 1, крестовый суппорт 2, на поперечных салазках которого установлен резцедержатель 3, вспомогательную инструментальную головку 4 с инструментальным шпинделем 5.Инструментальный шпиндель 5 размещен в пиноли 6 вспомогательной головки 4. На пиноли 6 установлен силовой привод 7 инструментального шпинделя 5.

Вспомогательная головка 4 снабжена механизмом вертикальных перемещений 8 каретки 9 вспомогательной головки 4. 0тключаемое делительное устройство 10 связано со шпинделем станка при его включении. Ходовой валик через дополнительную обгонную муфту связан с дополнительным приводом 11.Поперечный суппорт станка снабжен линейкой 12 с нониусом 13.

В резцедержателе 3 установлена вертикальная плита 14, снабженная опорным гнездом 15 для поддержки свободного конца инструментальной оправки 16, при настройке станка для работы дисковыми фрезами.

Каретка 17 пиноли 6 имеет возможность углового перемещения относительно каретки 9 вспомогательной головки 4, снабженной механизмом вертикальных перемещений вдоль стойки-направляющей 18 с опорной плитой 19,каретка Ппиноли 6 имеет хвостовик 20.

Станок работает следующим образом. При осуществлении всех токарных операций станок работает в штатном режиме. Для осуществления фрезерных операций включают отключаемое делительное устройство 10 с возможностью угловых перемещений и фиксации шпинделя станка с установленной деталью.

Во вспомогательной инструментальной головке 4 устанавливают инструмент и его угловое положение. Включают силовой привод 7 инструментальной головки 4.

При движении инструмента вдоль продольных либо поперечных направляющих включается дополнительный привод 11 ходового валика и осуществляется механическая подача инструмента.

Дополнительная обгонная муфта обеспечивает свободное вращение ходового валика при зафиксированном положении шпинделя станка, что и обеспечивает возможность осуществления механической подачи суппорта 2 при застопоренном положении шпинделя станка.

Отключаемое делительное устройство 10 с системой блокировки включения силового привода 7 позволяет исключить поломку станка при случайном его включении при зафиксированном от вращения шпинделе 5.

При обработке деталей дисковыми фрезами используют вертикальную плиту 14, параллельную оси станка, снабженную опорным гнездом 15, перемещаемым в двух координатах для поддержки свободного конца инструментальной оправки 16, а пиноль 6 устанавливают в каретку 9 вспомогательной головки, при этом она перпендикулярна оси станка и параллельна горизонтальной плоскости, что обеспечивает наиболее рациональную настройку при поддержке инструментальной оправки 16.

Каретка 9 вспомогательной головки 4 имеет возможность только вертикального перемещения вдоль стойки - направляющей 18, а угловые перемещения каретки 17 пиноли 6 в вертикальной плоскости, параллельной оси шпинделя станка и последующая ее фиксация позволяет производить обработку отверстий под углом, отличном от 0 и 90 градусов за счет перемещения пиноли 6 вдоль оси инструментального шпинделя.

Перемещение опорной плиты 19 по поперечным салазкам суппорта без изменения углового положения вспомогательной головки 4 позволяет использовать весь диапазон перемещений поперечных салазок суппорта 2.

Размещение оси инструментального шпинделя 5 вспомогательной головки 4 и оси шпинделя станка на равном расстоянии от горизонтальной плоскости направляющих поперечного суппорта 2 при крайнем нижнем положении исключает необходимость выверки положения оси инструмента при работе сверлами и концевыми фрезами.

Наличие линейки с нониусом упрощает осуществление координатно-разметочных работ.

На предприятии НПП «Орт» при модернизации наиболее распространенных токарных станков типа 1К62 шпиндель станка был дополнительно дооснащен отключаемым делительным устройством и дополнительной инструментальной головкой. Независимо приводная вспомогательная головка размещена на поперечных салазках суппорта ее, шпиндель имеет возможность перемещаться вдоль своей оси и по вертикали. Каретка пиноли имеет возможность углового перемещения и фиксации относительно каретки головки.

В результате модификации получен широкопрофильный металлообрабатывающий центр, позволяющий осуществлять до 90% необходимых в ремонтной сфере технологических операций:

- все виды токарных операций,

- все виды получистовых и чистовых фрезерных операций, включая нарезку зубчатых венцов, шлицов и др.,

- координатную разметку и обработку деталей сложной формы в допустимых габаритах обрабатываемой детали,

- обработку наружных и внутренних сферических поверхностей,

- внутреннее и наружное шлифование цилиндрических и наружных плоских поверхностей при установке в гнездо пиноли дополнительной шлифовальной головки,

- нарезку резьб вихревым способом.

Заявляемый многофункциональный токарный станок обеспечивает более высокую точность взаиморасположения сложных поверхностей, т.к. в большинстве случаев обработка детали осуществляется на одной установочной базе.

Применение многофункционального токарного станка при ремонтно-восстановительных работах позволяет освободить до 70% производственных площадей, занятых простаивающим, не универсальным оборудованием.

1. Многофункциональный токарный станок, содержащий смонтированные на станине шпиндельную бабку, крестовый суппорт, на поперечных салазках которого установлен резцедержатель, ходовой валик механической подачи, вспомогательную инструментальную головку с инструментальным шпинделем с кинематически связанным через коробку скоростей самостоятельным силовым приводом инструментального шпинделя, установленную оппозитно резцедержателю на поперечных салазках, снабженную механизмом вертикальных перемещений вдоль стойки-направляющей каретки вспомогательной головки, при этом отключаемое делительное устройство кинематически связано со шпинделем станка при его включении, отличающийся тем, что инструментальный шпиндель кинематически через коробку скоростей связан с указанным самостоятельным силовым приводом и размещен в пиноли с возможностью совместного перемещения относительно каретки пиноли вдоль его оси, причем каретка пиноли имеет расположенный перпендикулярно пиноли и равный ей по диаметру хвостовик, закрепленный в гнезде каретки головки, ось которого перпендикулярна оси шпинделя станка, и имеет возможность фиксации относительно каретки вспомогательной головки в вертикальной плоскости, параллельной оси шпинделя станка, ходовой валик через обгонную муфту связан с дополнительным приводом, регулируемым по оборотам, а силовой привод инструментального шпинделя размещен на пиноли, при этом вертикальная стойка-направляющая вспомогательной инструментальной головки снабжена опорной плитой с возможностью перемещения вдоль поперечных салазок суппорта и фиксации на них.

2. Многофункциональный токарный станок, отличающийся тем, что пиноль выполнена съемной и снабжена механизмом перемещения с ручным приводом, размещенным в каретке пиноли и устройством ее жесткой фиксации относительно каретки пиноли, а указанное отключаемое делительное устройство станка имеет систему блокировки включения силового привода шпинделя станка при включенном положении отключаемого делительного устройства.

3. Многофункциональный токарный станок по п.1, отличающийся тем, что ось инструментального шпинделя вспомогательной головки и ось шпинделя станка размещены на равном расстоянии от горизонтальной плоскости направляющих поперечного суппорта при крайнем нижнем положении.

4. Многофункциональный токарный станок по п.1, отличающийся тем, что поперечный суппорт станка снабжен линейкой с нониусом, расположенным с возможностью перемещения и фиксации вдоль линейки.

5. Многофункциональный токарный станок по п.1, отличающийся тем, что в указанном резцедержателе установлена вертикальная плита, параллельная оси станка, снабженная опорным гнездом, регулируемым в двух координатах для поддержки свободного конца инструментальной оправки при настройке станка для работы дисковыми фрезами.