Станок многоцелевой с числовым программным управлением и автоматической сменой инструмента

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для обработки деталей сложной формы без переустановки с максимальной концентрацией операций для выполнения токарных, сверлильных, фрезерных, расточных, зубофрезерных и шлифовальных операций, требующих движения инструмента одновременно по 3-5 координатам. Жесткость несущей системы позволяет обеспечить высокую точность обработки. Станок выполнен на линейных направляющих качения, обеспечивающих высокую точность перемещений и имеющих малый коэффициент трения. Приводные электродвигатели обеспечивают бесступенчатое регулирование подач по всем координатам. Приводом встроенного вращающегося стола является торкмотор, который позволяет вращать планшайбу с необходимыми оборотами и крутящим моментом, а также позиционировать в любом угловом положении с необходимой точностью. Шпиндель представляет собой шпиндель-мотор со встроенным механизмом зажима-отжима инструмента, охлаждением обмотки статора, устройством подачи смазочно-охлаждающей жидкости через инструмент, а также устройством фиксации углового положения инструмента, что необходимо для токарных видов обработки. Максимальная частота вращения шпинделя 12000 об/мин, что позволяет совместно с вращением стола производить шлифовальные виды работ. На станке используется централизованная импульсная смазка направляющих, управляемая от системы числового программного управления станка.

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для обработки деталей сложной формы без переустановки с максимальной концентрацией операций для выполнения токарных, сверлильных, фрезерных, расточных, зубофрезерных и шлифовальных операций, требующих движения инструмента одновременно по 3-5 координатам.

Известные ранее многоцелевые станки позволяли выполнять операции сверления, фрезерования, растачивания, нарезания резьбы, производить обработку деталей сложной формы по трем, четырем и пяти координатам [1], [2].

Целью создания станка является расширение технологических возможностей за счет увеличения числа производимых операций, а именно, станок может в дополнение к вышеперечисленным операциям производить операции точения и зубофрезерования с одной установки и решение проблем, связанных с автоматической уборкой стружки и отвода смазочно-охлаждающей жидкости из зоны обработки, исключения возможности попадания продуктов обработки на исполнительные узлы станка, определяющих его точность и работоспособность.

Жесткость несущей системы позволяет обеспечить высокую точность обработки. Станок выполнен на линейных направляющих качения, обеспечивающих высокую точность перемещений и имеющих малый коэффициент трения. Приводные электродвигатели обеспечивают бесступенчатое регулирование подач по всем координатам. Приводом встроенного вращающегося стола является торкмотор, который позволяет вращать планшайбу с необходимыми оборотами и крутящим моментом, а также позиционировать в любом угловом положении с необходимой точностью. Шпиндель представляет собой шпиндель- мотор со встроенным механизмом зажима-отжима инструмента, охлаждением обмотки статора, устройством подачи смазочно-охлаждающей жидкости через инструмент, а также устройством фиксации углового положения инструмента, что необходимо для токарных видов обработки. Максимальная частота вращения шпинделя 12000 об/мин, что позволяет совместно с вращением стола производить шлифовальные виды работ.

На станке используется централизованная импульсная смазка направляющих, управляемая от системы числового программного управления станка.

На фигуре 1 представлен общий вид станка.

Конструкция многоцелевого станка включает:

- неподвижную станину поз.1,

- встроенные в неподвижную станину 1 с обеих сторон и расположенные поперечно стружкоуборочные шнеки поз.2,

- встроенный вращающийся стол поз.3 (ось С), перемещающийся в поперечном направлении (ось Y) и позволяющий производить токарные виды работ, а также позиционировать в любом угловом положении для выполнения сверлильных, фрезерных и расточных видов работ,

- О-образную колонну поз.4, перемещающуюся продольно (ось X) по направляющим станины,

- шпиндельную бабку поз.5, перемещающуюся вертикально (ось Z),

- поворотный шпиндель поз.6 (ось А или В), позволяющий производить горизонтальную, вертикальную и угловые виды обработки,

- инструментальный магазин поз.7 на 24, 40 и более инструментов,

- ограждение зоны резания «кабинетного типа» поз.8,

- устройство смены заготовок поз.9 (устанавливается опционально).

Станок работает следующим образом:

обрабатываемую деталь устанавливают на столе поз.3, (также возможна установка в приспособлении) и зажимают прихватами. Оператор включает систему ЧПУ, и цикл работы начинается. Инструмент устанавливается в конус шпинделя из инструментального магазина автоматически. Шпиндель с инструментом вращается с заданной частотой вращения и производит операции сверления, фрезерования, растачивания, зубофрезерования или шлифования, в зависимости от требуемой обработки детали. Движение подач инструмента относительно детали по координатам X, Y, Z осуществляется путем перемещения соответствующих узлов станка своими механизмами приводов. Привод стола (ось С) и привод поворота шпинделя (ось А или В) работают либо в следящем режиме, если требуется дополнительное число (четыре или пять) управляемых координат, либо фиксируются тормозными устройствами в позиции, необходимой для данной обработки.

При проведении токарных видов работ, в шпиндель устанавливается невращающийся инструмент (резец), шпиндель фиксируется от вращения, при этом привод стола (ось С) работает в токарном режиме, т.е. с большей частотой вращения.

Приводы координат управляются системой ЧПУ независимо друг от друга. После выполнения заданной программы инструмент отводится от детали, и цикл обработки детали закончен.

Используемая литература:

1. Свидетельство 10361 на полезную модель «Станок многоцелевой вертикальный сверлильно-фрезерно-расточный с крестовым столом, ЧПУ и АСИ».

2. Патент 72892 на полезную модель «Станок многоцелевой вертикальный сверлильно-фрезерно-расточный с возможностью производства шлифовальных работ, с числовым программным управлением и автоматической сменой инструмента».

1. Станок многоцелевой с числовым программным управлением и автоматической сменой инструмента, содержащий неподвижную станину, О-образную колонну, перемещающуюся продольно по направляющим станины, шпиндельную бабку с поворотным шпинделем, перемещающуюся продольно и вертикально, инструментальный магазин, устройство смены заготовок, ограждение зоны резания «кабинетного типа», отличающийся тем, что он включает вращающийся стол, перемещающийся в поперечном направлении с возможностью позиционирования в любом угловом положении или вращения для выполнения токарных, сверлильных, фрезерных, расточных операций и выполнения зубофрезерования шлифовальных деталей сложной формы без его переустановки.

2. Станок по п.1, отличающийся тем, что в неподвижную станину встроены стружкоуборочные шнеки, исключающие возможность попадания продуктов обработки на исполнительные узлы станка, определяющие его точность и работоспособность.