Токарний багатоцільовий верстат

Реферат: UA 85839 U UA 85839 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі верстатобудування і може бути використана для концентрації операцій при комплексній автоматичній обробці деталей типу тіл обертання з прутка і штучних заготовок з фасонними поверхнями і не властивими для них операціями типу не співвісне свердління, поперечне та кутове свердління, фрезерування пазів, лисок, граних поверхонь тощо. Відомий багатоцільовий верстат того ж призначення по а.с. СРСР № 1576241 [1], що містить станину з напрямними на траверсі, шпиндельну бабку із шпиндельним вузлом і затискним патроном, револьверну головку, розташовану на корпусі хрестового супорта з можливістю переміщення по напрямних траверси. У цьому верстаті розширення технологічних можливостей досягається за рахунок забезпечення обробки елементів, розташованих під вільним кутом до осі шпинделя, а саме обертанням вбудованої в станину верстата кільцевої планшайби, на поверхні якої встановлено привід шпиндельного вузла зі шпиндельною бабкою і затискним патроном з закріпленою в ньому деталлю, підтисненою задньою бабкою. Недоліком конструкції цього верстата є те, що обробка отворів і поверхонь виконується тільки після обертання планшайби і остаточної її фіксації гідропритискачем, а для уникнення стискання інструментальної головки з деталлю потрібно відводити хрестовий супорт на безпечну відстань і після орієнтації планшайби з деталлю знов підводити до оброблюваної поверхні, що додає відстань холостих ходів інструмента і збільшує час обробки. Відомий токарний багатоцільовий верстат [2], що містить станину з напрямними, шпиндельну бабку зі шпиндельним вузлом і затискним патроном, задню бабку і револьверну головку, розташовану з можливістю переміщення по напрямних на корпусі рухомої частини, що встановлена на штангах постійної довжини, одні кінці яких шарнірно зв'язані з ним, а кожний протилежний кінець шарнірно зв'язаний з механізмом подачі. До недоліків цього верстата належить розташування приводів подачі під зоною обробки, що призводить до забруднення механізмів подачі та ускладнює конструкцію; неможливість використання в цьому верстаті станин класичного вигляду, що ускладнює модульний принцип компоновки цих верстатів; використання усіх чотирьох крокових двигунів при переміщенні платформи на великі відстані при холостих ходах; низька жорсткість конструкції. Найближчим аналогом, прийнятим за прототип, є токарний багатоцільовий верстат [3], що містить станину з напрямними, передню шпиндельну бабку зі шпиндельним вузлом і затискним патроном, задню бабку і револьверну головку, розташовану на рухомій платформі з можливістю переміщення по напрямних корпуса через штанги постійної довжини, одні кінці яких шарнірно зв'язані з рухомою платформою, а кожний протилежний кінець шарнірно зв'язаний з механізмом подачі, причому корпус оснащений приводом повздовжньої подачі і виконаний у вигляді каркаса клиноподібної форми з ребрами, паралельно до яких розташовані механізми подачі протилежних кінців штанг постійної довжини. До недоліків прототипу належать, по-перше, неможливість обробки коротких деталей з двох сторін; по-друге, низька продуктивність внаслідок одноінструментальної послідовної обробки; по-третє, неможливість обробки деталей з прутково-трубної заготовки внаслідок відсутності відрізного супорта; по-четверте, неможливість перекантування відрізної заготовки і переносу в іншу робочу позицію. Всі ці недоліки звужують технологічні можливості і суттєво зменшують продуктивність верстата. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення токарного багатоцільового верстата шляхом того, що задня бабка оснащена додатковим шпиндельним вузлом і затискним патроном, на передній і задній бабках розташовані двокоординатні супорти з різцетримачами або револьверними головками, а зверху каркаса клиноподібної форми розміщений маніпулятор з можливістю горизонтального переміщення по напрямних паралельно вершини клина, що дозволяє досягнути технічний результат - розширити технологічні можливості і підвищити продуктивність верстата. Поставлена задача вирішується тим, що в токарному багатоцільовому верстаті, що містить станину з напрямними, передню шпиндельну бабку зі шпиндельним вузлом і затискним патроном, задню бабку і револьверну головку, розташовану на рухомій платформі з можливістю переміщення по напрямних через штанги постійної довжини, одні кінці яких шарнірно з'єднані з рухомою платформою, а кожний протилежний кінець шарнірно зв'язаний з механізмом подачі, корпус оснащений приводом повздовжньої подачі і виконаний у вигляді каркаса клипоноподібної форми, новим є те, задня бабка оснащена додатковим шпиндельним вузлом і затискним патроном, на передній і задній бабках розташовані двокоординатні супорти з різцетримачами або револьверними головками. Крім того, у запропонованому верстаті зверху каркаса 1 UA 85839 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 клиноподібної форми розміщений маніпулятор з можливістю горизонтального переміщення по напрямним паралельно вершини клина. Завдяки додатковому шпиндельному вузлу і затискному патрону, а також додатковим двокоординатному супорту з різцетримачами або револьверними головками забезпечується паралельна обробка деталей з двох сторін одночасно кількома інструментами, що підвищує продуктивність верстата. Наявність відрізного пристрою на передній шпиндельній бібці і маніпулятора дозволяє обробляти деталі з прутково-трубної заготовки після її відрізання, що розширює технологічні можливості і скорочує допоміжні витрати часу при маніпулюванні з відрізаною деталлю під час обробки другої деталі в шпиндельному вузлі задньої бабки. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 зображена принципова кінематична схема верстата; фіг. 2 - вид А на рухому платформу і маніпулятор, фіг. 1; фіг. 3 вид Б на передню шпиндельну бабку з двокоординатним відрізним супортом зверху, фіг. 1; фіг. 4 - вид В на задню шпиндельну бабку з двокоординатним супортом і револьверною головкою зверху, фіг. 1. Верстат містить станину 1 (фіг. 1) з напрямними 2 (фіг. 2-4) передню шпиндельну бабку зі шпиндельним вузлом 3 (фіг. 1) і затискним патроном 4, револьверну інструментальну головку 5 з корпусом 6, розташованим на рухомій платформі 7 з можливістю переміщення від приводів подачі (не показані, а дані тільки стрілки) по напрямним 8 корпуса 9 у вигляді каркаса клиноподібної форми з основою 10, що рухається в повздовжньому напрямку (координата Z) від електродвигуна 11 і гвинтову передачу 12. В одній з позицій револьверної головки 5 розташований упор 13 для прутка 14 з його напрямними 15. Рухома платформа 7 зв'язана з напрямними 8 за допомогою штанг 16 з шарнірними з'єднаннями по кінцям. Зверху рухомої платформи 7 розташований електродвигун 17 періодичного повороту з фіксацією (не показано) револьверної головки 5 через конічну передачу (не показано) в корпусі 6. На передній бабці 3 розташований двокоординатний супорт 18, 19 з переміщенням по координатах R і Q від електродвигунів 20, 21 відповідно. Задня бабка 22 оснащена додатковим шпиндельним вузлом і затискним патроном 23 на ньому для затиску відрізаної деталі 24, що обробляється інструментами в револьверній головці 25, яка розміщена на додатковому двокоординатному супорті 26, 27 з переміщенням по координатах V і W від крокових електродвигунів 28, 29 відповідно через гвинтові передачі (не показано). Зверху каркаса 9 клиноподібної форми розміщений маніпулятор 30 з захватним органом 31. Маніпулятор 30 має можливість за допомогою повзуна 22 переміщуватися в горизонтальному напрямку по напрямним 33 паралельно вершини 34 клина. Верстат працює наступним чином. При розтиснутому затискному патроні 4 пруток 14 подається до упора 13 в револьверній головці 5 (фіг. 2). Далі пруток 14 затискається в патроні 4 і починається обробка деталі, що обертається (координата Сn), інструментами, розташованими в револьверній головці 5 (фіг. 1). Формоутворюючі рухи інструментів забезпечується переміщенням штанг 16 і повздовжньою подачею корпуса 9 від крокового електродвигуна 11 через гвинтову передачу 12. Після обробки прутка 14 з однієї сторони опускається захватний орган 31, підтримуючи кінець прутка як люнет (цю ж функцію може виконати розташований в револьверній головці 5 люнет або захват, що обертається синхронно з прутком). Підходить відрізний супорт 19 (фіг. 3) і відрізає деталь від прутка. Захватний орган 31 стискає відрізану деталь, піднімається і переносить її за допомогою маніпулятора в робочу позицію задньої бабки  Dh 22, де вона затискається в патроні 23, починає обертатися (координата ) і оброблятися інструментами, розташованими в револьверній головці 25 (фіг. 4). Формоутворюючі рухи двокоординатного супорта 26, 27 забезпечуються переміщенням від крокових електродвигунів 28, 29. В цей же час пруток 14 подається, затискається і обробляється, як описано раніше. Усіма рухами керує система ЧПК по заданій програмі. Передня і задня шпиндельні бібки можуть бути виконані як мотор-шпинделі, що спрощує конструкцію верстата. Джерела інформації: 1. А.с. СРСР № 1576241. Токарний многоцелевой станок. МПК В23В3/30, заявл.01.08.88, опубл. 07.07.90, Бюл. № 25. 2. Токарний станок с ЧПУ мод. КА-440 (одношпиндеольный с одним суппортом). Проспект ОАО «Киевский станкостроительный концерн», http://www.ldc.net/-ktcv. 3. Патент України на корисну модель № 50648. Токарний багатоцільовий верстат. МПК В23В 3/00, МПК В23В 5/00, заявл. 28.07.2009, опубл. 25.06.2010, Бюл. № 12. 2 UA 85839 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 Токарний багатоцільовий верстат, що містить станину з напрямними, переднюю шпиндельну бабку зі шпиндельним вузлом і затискним патроном, задню бабку і револьверну головку, розташовану на рухомій платформі з можливістю переміщення по напрямних корпуса через штанги постійної довжини, одні кінці яких шарнірно зв'язані з рухомою платформою, а кожний протилежний кінець шарнірно зв'язаний з механізмом подачі, причому корпус оснащений приводом повздовжньої подачі і виконаний у вигляді каркаса клиноподібної форми з ребрами, паралельно до яких розташовані механізми подачі протилежних кінців штанг постійної довжини, який відрізняється тим, що задня бабка оснащена додатковим шпиндельним вузлом і затискним патроном, на передній і задній бабках розташовані двокоординатні супорти з різцетримачами або револьверними головками, а зверху каркаса клиноподібної форми розміщений маніпулятор з можливістю горизонтального переміщення по напрямних паралельно вершини клина. 3 UA 85839 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4