Станок сферообрабатывающий

Полезная модель относится к станкостроению, а именно - к специальным станкам для обработки сферических крупногабаритных деталей, в частности, запирающих пробок кранов, применяемых на магистральных нефте- газопроводах и может быть использована как при их изготовлении, так и при восстановительном ремонте запорной арматуры данного типа. Целью создания полезной модели является создание сферообрабатывающего станка для обработки деталей диаметром более 1500 мм. при его минимальных габаритах, низкой энергоемкости и повышенным качеством обработки сферической поверхности. Поставленная цель достигается тем, что в сферообрабатывающем станке, содержащем станину - основание с направляющими, поворотный стол с технологическими стойками, узлы установки детали с приводом ее вращения, узлы токарной и шлифовальной обработки, систему подачи и отвода СОЖ, устройства контроля и управления процессом обработки и вспомогательные устройства в нем поворотный стол снабжен направляющими, на которых с возможностью перемещения установлены снабженные приводами технологические стойки с узлами токарной и шлифовальной обработки, а узлы установки детали выполнены в виде неподвижно закрепленной на основании, снабженной коробкой скоростей и главным приводом шпиндельной бабки и подвижной относительно основания бабки заднего центра, причем поворотный стол установлен на направляющих станины - основания с возможностью перемещения вдоль ее продольной оси и снабжен приводом продольного перемещения. Предлагаемая полезная модель по сравнению с известными станками аналогичного назначения обладает более развитыми технологическими возможностями, позволяет обрабатывать детали диаметром более 1500 мм. с высоки качеством поверхности сферы, а за счет более совершенной

кинематической схемы имеет меньшую энергоемкость, может занимать меньшую технологическую площадь для ее установки и обслуживания. Предлагаемая полезная модель может найти определенный спрос на рынке станков для нефтегазового комплекса как в РФ, так и за рубежом.

Предлагаемая полезная модель относится к станкостроению, а именно - к специальным станкам для обработки сферических крупногабаритных изделий, в частности, запирающих пробок, применяемых в запорных устройствах нефте - и газопроводов диаметром от Д _у=1000 мм. (Д_н=1450 мм) до Д _у=1400 мм.(Д_н=2100 мм.) где: Д _у - условный проход пробки, Д_н - ее наружный диаметр.

Производство таких габаритных деталей является сложной технической задачей, так как пробки должны быть выполнены с высокой геометрической точностью и чистотой поверхности сферической части, а станки для их обработки имеют значительные габариты, энергоемки и занимают большие технологические площади для их установки и обслуживания.

Известен станок специальный сферообрабатывающий модели РТ 754 производства «Рязанский станкостроительный завод», предназначенный для фрезерования и шлифования сферических поверхностей пробок шаровых кранов трубопроводной арматуры, производящий обработку заготовки за одну установку [1], содержащий станину, установленные на станине переходную и заднюю шпиндельные бабки с самоцентрирующимися патронами, привод главного движения, инструментальную бабку с приводом и средства управления станком.

Для обработки сферической поверхности заготовки на шпинделе инструментальной бабки последовательно устанавливаются сменные фрезерные и шлифовальные инструментальные диски.

Недостаток известного станка заключается в том, что смена инструмента занимает сравнительно длительное время, что влияет на его производительность, а Д _н обрабатываемой сферы не превышает 1060 мм. Кроме этого, станок энергоемок (суммарная мощность установленных на станке электродвигателей достигает 90 квт.).

Известен сферообрабатывающий станок, принятый за прототип, модели PLL-01/96-820 производства Maschinen- und Armaturenbau (Faulhaber&Nruttenbach KG), 1998 г., предназначенный для обработки сферических пробок запорной арматуры с Д_у=8-20 [2]. Конструкция станка (см. Фиг.1, 2, где представлена кинематическая схема известного станка) включает станину -основание 1 с направляющими, на которых установлены технологические стойки 2 и 3. Технологическая стойка 2 снабжена шлифовальным узлом 4 с приводом 5 и винтовой передачей 6 с приводом 7 перемещения стойки по основанию 1 вдоль оси центров слева направо относительно центра обрабатываемой сферической детали. Технологическая стойка 3 снабжена токарным узлом 8 с режущим инструментов 9 и винтовой передачей 10 с приводом 11 перемещения стойки по направляющим основания вдоль оси центров справа налево относительно центра обрабатываемой детали. На основании 1 на опоре качения 12 установлен с возможностью поворота вокруг вертикальной оси поворотный стол 13 с приводом 14 и передачей 15, направляющими 16, на которых установлены с возможностью перемещения вдоль оси центров винтовыми передачами 17 и 18 технологические стойки 19 и 20, снабженные установочными центрами 21 и 22. Центр 22 - подвижный и снабжен регулируемым приводом 23. Обрабатываемая деталь 24 устанавливается в центры 21 и 22 и приводится во вращение приводом 23. Первоначально контур детали 24 обрабатывается токарным узлом 8, затем шлифовальным узлом 4. Станок снабжен системой контроля и управления установочных параметров и режимов обработки, системой подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) и вспомогательными узлами.

Известный станок обладает достаточно высокими технологическими характеристиками, относительно экономичен (мощность электромоторов составляет около 25 квт), имеет прогрессивную кинематическую схему, однако на нем невозможно при рассмотренной кинематической схеме обрабатывать детали с Д_н более 1000 мм., т.к. станок был бы более габаритным и конструктивно более сложным.

Целью предлагаемой полезной модели является создание сферообрабатывающего станка, позволяющего обрабатывать сферические детали диаметром более 1500 мм. при его минимальных габаритах, низкой энергоемкости и высоком качестве обработки сферической поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что в известном сферообрабатывающем станке, содержащем станину-основание с направляющими, поворотный стол с технологическими стойками, узлы установки детали с приводом ее вращения, узлы токарной и шлифовальной обработки, систему подачи и отвода СОЖ, устройства контроля и управления процессом обработки и вспомогательные устройства, в нем поворотный стол снабжен направляющими, на которых с возможностью перемещения установлены снабженные приводами технологические стойки с узлами токарной и шлифовальной обработки, а узлы установки детали выполнены в виде неподвижно закрепленной на основании, снабженной коробкой скоростей и главным приводом шпиндельной бабки и подвижной относительно основания бабки заднего центра. Кроме того, в предлагаемом станке поворотная платформа установлена на направляющих основания с возможностью перемещения вдоль ее продольной оси и снабжена приводом продольного перемещения.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где:

- на Фиг.1 представлена кинематическая схема станка-прототипа;

- на Фиг.2 представлен вид по стрелке «А» станка-прототипа

- на Фиг.3 представлен общий вид предлагаемого станка. Предлагаемый станок (см. Фиг.3) содержит станину-основание 1 с направляющими 2. На станине неподвижно закреплена шпиндельная бабка 3 с коробкой скоростей 4 и приводом 5. На шпинделе бабки может быть закреплен кулачковый патрон 6 или поводковый центр 7. При необходимости на шпинделе может быть закреплен переходник 8 для установки шаровых деталей меньшего диаметра.

На направляющих станины 1 установлена бабка 9 заднего центра 10 и поворотный стол 11 с приводом поворота 12 и направляющими 13, на которых подвижно закреплены технологические стойки: 14 - токарной обработки с резцовым блоком 15, в котором закреплен резец 16 и приводом 17 перемещения резцового блока 15 относительно обрабатываемой детали 18 (имеющей цапфы 19 и 20) и стойки 21 шлифовальной обработки со шлифовальным кругом 22, приводом вращения круга 23 и приводом 24 перемещения шлифовального узла относительно обрабатываемой детали 18.

Поворотный стол 11 имеет возможность поворота вокруг вертикальной оси на угол ±33 градуса угловых относительно перпендикуляра к продольной оси станины 1.

Поворотный стол 11 может перемещаться по направляющим 2 станы 1 при помощи передач 25 и 26 от привода 27.

Станок снабжен системой 28 подачи, очистки и фильтрации СОЖ и вспомогательными устройствами (на чертежах не показаны), в том числе устройствами для управления двигателями станка - главным, перемещения обрабатывающих узлов, перемещением стола и его поворота, привода шлифовального круга, в качестве которых применены программируемые контроллеры.

Предлагаемый станок работает следующим образом

Обрабатываемая деталь 18 в зависимости от ее габаритов устанавливается своими цапфами 19 и 20 в центры 7 и 10, или в патрон 6 и центр 10, или через переходник 8 и центр 10. Затем при помощи коробки скоростей 4 выбирается частота вращения детали в зависимости от вида обработки (точение или шлифование) в пределах 25-1145 об./мин. При помощи привода 17 (в случае токарной обработки) устанавливается величина съема металла, включается система 28 подачи СОЖ, привод 5 и деталь 18 приводится во вращение. При помощи привода 12 поворотный стол 11 поворачивается относительно геометрического центра сферической детали 18 из некоторого первоначального положения (например, из правого крайнего) и резец 16

снимает металл на заданную величину, затем процесс повторяется в обратном направлении при новой установке резца, устанавливаемой программируемым контроллером.

После токарной обработки производится шлифовка сферической поверхности, при этом стойка 14 отводится в крайнее нижнее положение (см. Фиг.3), а стойка 21 перемещается в исходное положение относительно детали 18 приводом 24, затем включается привод 23 шлифовального круга 22 и при перемещении поворотного стола 11 приводом 12 относительно геометрического центра обрабатываемой детали 18 из некоторого положения (например, крайнего правого по Фиг.3) производится шлифовка ее поверхности до получения заданной чистоты.

После завершения операции шлифовальный узел отводится в крайнее верхнее положение (по Фиг.3) и деталь снимается со станка цеховыми грузоподъемными средствами.

Предлагаемый станок имеет прогрессивную кинематическую схему и систему управления, менее энергоемок по сравнению с известными сфероообрабатывающими станками, обладает высокими технологическими характеристиками и может найти устойчивый спрос на рынку станков для нефтегазовой отрасли

Предлагаемые технические решения заложены в разрабатываемом ОАО «РСЗ» сферообрабатывающем станке типа РТ723.

Библиографические ссылки:

1. «Станок специальный сферообрабатывающий. Модель РТ754», Каталог промышленного оборудования, вып.3, стр.88-89, Торговый дом «Рязанский станкостроительный завод», 2003 г.

2. 2. «Станок сферообрабатывающий модели PLL-01/96-820", Каталог промышленного оборудования фирмы «Faulhaber&Nruttenbach KG», 1998 г.

1. Станок сферообрабатыващий, содержащий станину-основание с направляющими, поворотный стол с технологическими стойками, узлы установки детали с приводом ее вращения, узлы токарной и шлифовальной обработки, систему подачи и отвода смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), устройства контроля и управления процессом обработки, отличающийся тем, что в нем поворотный стол снабжен направляющими, на которых с возможностью перемещения установлены снабженные приводами технологические стойки с узлами токарной и шлифовальной обработки, а узлы установки детали выполнены в виде неподвижно закрепленной на основании, снабженной коробкой скоростей и главным приводом шпиндельной бабки и подвижной относительно основания бабки заднего центра.

2. Станок сферообрабатывающий по п.1, отличающийся тем, что в нем поворотный стол установлен на направляющих станины-основания с возможностью перемещения вдоль ее продольной оси и снабжен приводом продольного перемещения.