СТАНОК ПЛОСКОШЛИФОВАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ Российский патент 1997 года по МПК B24B7/02 

Изобретение относится к области станкостроения, в частности к плоскошлифовальным станкам для обработки плоских и сложнопрофильных деталей и может использоваться во всех областях народного хозяйства.

Известны плоскошлифовальные станки, содержащие гидравлический привод продольного перемещения стола с использованием гидростанций, гидроцилиндров, гидроклапанов и другой гидравлической аппаратуры.

Известны плоскошлифовальные станки с использованием электромеханических приводов продольного перемещения стола с помощью ходовых винтов.

В обоих случаях у вышеуказанных станков механизмы ручных перемещений продольного стола расположены на подвижной части станка, например каретке крестового суппорта, что ведет к неудобству ведения процесса шлифования, потери производительности и точности при ручных работах с одновременным перемещением продольного стола и каретки поперечного суппорта, особенно при лекальных и доводочных операциях.

Наиболее близким по технической сущности являются станки фирмы "RAPID" мод. SWHZ 5 NC-K (Германия), где используется привод продольного перемещения стола с ременной передачей, при этом продольный стол в поперечном направлении неподвижен, а следовательно неподвижен и механизм ручного перемещения продольного стола. Поперечное шлифование в этом случае производится за счет перемещения шлифовальной головки, смонтированной на каретке продольного стола.

Одним из недостатков такой компоновки является громоздкость, сложность в изготовлении, расположение механизмов ручного перемещения шлифовальной головки и каретки в неудобных зонах.

К недостаткам вышеуказанных станков следует также отнести медленное торможение шлифовальной головки в момент перемещения ее в направлении к обрабатываемой детали при отключении электродвигателя привода вертикального перемещения шлифовальной головки, что приводит к потере производительности и возможности случайного наезда на обрабатываемую деталь.

Предлагается станок плоскошлифовальный электромеханический, в котором предусмотрен электромеханический привод продольного перемещения стола с пустотелым ведомым шкивом, через который пропущен шлицевой вал, один конец которого свободно соединен с зубчатым колесом шкивом редуктора продольного перемещения стола, установленном на каретке, другой соединен неподвижно в осевом направлении и связан с маховиком механизма ручного перемещения продольного стола, расположенном на станине, причем через зубчатое колесо - шкив перекинут канат, например зубчатый ремень, выводные концы которого, опираясь на дополнительные ролики, смонтированные в верхней части редуктора, жестко защемлены с продольным столом с обеих торцевых сторон, при этом редуктор вертикального перемещения шлифовальной головки снабжен тормозом, выполненным из двух электромагнитных муфт, смонтированных на приводном валу редуктора и связаных одна с ведомым шкивом привода, другая с корпусом редуктора, причем последние дистанционно взаимосвязаны с датчиками крестового переключателя, смонтированном на одном из сторон станка.

На фиг. 1 изображен общий вид станка; на фиг.2 сечение А-А (см.фиг.1) - привод продольного перемещения стола; на фиг.3 сечение Б-Б (см. фиг.2) - поперечный разрез редуктора продольного перемещения стола; на фиг.4 сечение В-В (см. фиг.1) редуктор вертикального перемещения шлифовальной головки; на фиг. 5 вид Г (см. фиг.1) панель крестового переключателя; на фиг.6 - сечение Д-Д (см. фиг.5) продольный разрез крестового переключателя; на фиг.7 вид Е (см. фиг. 6) расположение датчиков крестового переключателя; на фиг. 8 сечение Ж-Ж (см. фиг.1) -привод с механизмом ручного поперечного перемещения стола.

Станок плоскошлифовальный содержит станину 1 (см. фиг.2), на которой находится крестовый суппорт с подвижным столом 2 и кареткой 3. Внутри станины смонтирован электромеханический привод 4 продольного перемещения стола 2 с пустотелым ведомым шкивом 5, через который пропущен шлицевой вал 6, один конец которого свободно соединен с зубчатым колесом шкивом 7 редуктора 8 продольного перемещения стола 2, закрепленным на каретке 3. Другой конец шлицевого вала 6 соединен неподвижно в осевом направлении и связан с маховиком 9 механизма 10 ручного перемещения продольного стола 2. Механизм 10 жестко закреплен на станине 1. На валу маховика 9 смонтирована шестерня 11, которая зацепляется со скользящей шестерней 12, расположенной на шлицевом валу 6, причем последняя соединена с подвижным штоком 13, расположенным внутри шлицевого вала 6.

Электромеханический привод 4 содержит электродвигатель 14, ведущий шкив 15 и зубчатый ремень 16. Механизм натяжения ремня 16 на чертеже не показан.

Через зубчатые колесо-шкив 7 перекинут канат, например зубчатый ремень 17. Выводные концы ремня 17 опираются на дополнительные ролики 18 (см. фиг. 3), смонтированные в верхней части редуктора 8 и жестко защемленные с продольным столом 2 с обеих торцевых сторон специальными накладками 19. С одной из сторон стола имеется регулировочный винт 20 для натяжения ремня-каната 17, используя подвижный корпус 21 с накладками 19.

Редуктор 22 вертикального перемещения шлифовальной головки 23 (см. фиг. 4) снабжен тормозом, выполненным из двух электромагнитных муфт 24 и 25, смонтированных на приводном валу 26 редуктора 22 и связанных: одна электромагнитная муфта 24 с ведомым шкивом 27 привода 28, другая электромагнитная муфта 25 с корпусом редуктора 22.

Привод 28 содержит электродвигатель 29, на валу которого закреплен ведущий шкив 30. Шкивы 27 и 30 соединены между собой ремнем 31. Устройство натяжения ремня на чертеже не показано.

Ведомый шкив 27 жестко соединен с корпусом шестерней 32, вращающейся на подшипниках. Шестерня 32 зацеплена с шестерней 33, а последняя, через червячный вал 34, червячное колесо 35, стакан-гайку 36 зацеплена с ходовым винтом 37.

Ходовой винт 37 соединен, за счет кольца 38, с корпусом 39 шлифовальной головки 23, внутри которой смонтирован шпиндель 40. На одном конце шпинделя 40 установлен шлифовальный круг 41, на другом ведомый шкив 42, соединенный через плоский ремень 43, ведущий шкив 44 с электродвигателем 45. Натяжение ремня 43 осуществляется за счет корпуса 46 привода вращения шлифовального круга 41. Устройство натяжения ремня на чертеже не показано.

Приводной вал 26, через шарнир Гука 47, соединен с валом-шестерней 48, на выходном конце которого смонтирован маховик 49 ручного перемещения шлифовальной головки.

В корпусе 50 (см. фиг.4) механизма ручного перемещения шлифовальной головки смонтирована эксцентриковая втулка 51 с червячным валиком 52. Для поворота втулки эксцентрика 51 имеется ручка 53, а для вращения червяка 52 имеется маховичок 54.

Электромагнитные муфты 24 и 25 дистанционно связаны с датчиками 55 57 (см. фиг.6, 7) крестового переключателя 58 (см. фиг.1).

Крестовый переключатель 58 содержит панель 59 (см. фиг.5) с Т-образной прорезью, в которую пропущена рукоятка 60, закрепленная на оси 61 (см. фиг. 6) с возможностью поворота рукоятки крестообразно.

На внутренней стороне панели 59 закреплены V-образные пружины 62 (см. фиг. 7), постоянно прижимающие рукоятку 60 в горизонтальную прорезь. Шаровая поверхность рукоятки 60 с внутренней стороны переключателя нажимает постоянно также и на датчик 55.

Привод 63 поперечного перемещения стола (см. фиг.8) содержит электродвигатель 64, шкивы 65 и 66 с перекинутым на них ремнем 67.

Шкив 66 закреплен на валу 68, который имеет возможность вращаться в подшипниках, установленных в стакане 69.

На валу 68 расположена скользящая втулка 70 и маховик 71, имеющий боковые отверстия, в которые встроены штоки 72 с пружинами 73. Штоки 72, под воздействием пружин 73, поджимают постоянно кольцом 74 втулку 70 к корпусу 71.

В стакане 69 встроена электромагнитная муфта 75. Вал 68 соединен с ходовым винтом 76, пропущенным через гайку 77, закрепленную на серьге 78, которая жестко соединена с кареткой 3. Схема управления станком на чертеже не показана.

Станок работает следующим образом.

После подачи команды на включение электродвигателя 14 привода 4 продольного перемещения стола 2 (фиг. 2) приводится в движение ведущий шкив 15, который через ремень 16 вращает пустотелый шкив 5 и зубчатое колесо-шкив 7, за счет шлицевого вала 6, пропущенного через пустотелый ведомый шкив 5 и зубчатое колеса 7, которое при своем вращении перемещает зубчатый ремень 17, опирающийся на дополнительные ролики 18, расположенные в верхней части редуктора 8, за счет выводных концов ремня, закрепленных на торцах продольного стола 2, приводит в движение последний в одну или в другую сторону в зависимости от вращения электродвигателя 14. Датчики на подачу команд для реверсирования электродвигателя на чертеже не показаны.

Скользящая шестерня 12 в момент автоматического вращения электродвигателя выведена из зацепления с шестерней 11 штоком 13.

Перемещение продольного стола 2 вручную осуществляется вращением маховика 9, передающего вращение шестерням 11, 12, шлицевому валу 6, зубчатому колесу 7, которое приводит в движение зубчатый ремень 17, а последний в свою очередь приводит в движение продольный стол 2.

Электродвигатель 14 при этом выключен. Шестерня 12 находится в зацеплении с шестерней 11. Автоматическое перемещение шлифовальной головки 23 с шлифовальным кругом 41 (фиг.4) осуществляется включением от электродвигателя 29, который приводит во вращение ведущий шкив 30 и через ремень 31 ведомый шкив 27. Ведомый шкив 27 передает вращение зубчатым шестерням 32, 33, далее червячному валу 34, червячному колесу 35, а последнее, за счет жесткой посадки, гайке 36. При вращении гайки 36 приводится в движение ходовой винт 37 (вверх вниз) и корпус 39 шлифовальной головки 23, за счет жесткого крепления винта 37 кольцом 38.

Точный останов шлифовальной головки 23 осуществляется за счет тормоза, выполненного из двух электромагнитных муфт 24, 25, смонтированных на приводном валу 26 редуктора 22 и связанных, одна с ведомым шкивом 27 привода 28, другая 25 с корпусом редуктора 22. Муфты 24, 25 дистанционно взаимосвязаны с датчиками 55-57 (фиг.7) крестового переключателя 58 (фиг.1).

При движении рукоятки 60 (фиг. 5-7) крестового переключателя, горизонтально-шаровая поверхность рукоятки 60 отходит от датчика 55. Проходит подача команды на отключение муфты 25, при этом приводной вал 26 (фиг.4) затормаживается, что исключает самопроизвольное вращение маховика 49.

При движении рукоятки 60 (фиг.6) вверх (положение 1) вдоль прорези на панели 59 (фиг.5) происходит нажатие шаровой поверхностью рукоятки 60 на датчик 56, который подает команду на включение электродвигателя 29, который перемещает ходовой винт 37 со шлифовальной головкой 23 вверх.

При опускании рукоятки 60 (фиг.6) вниз шаровая поверхность рукоятка отходит от датчика 56. Подается команда на отключение электродвигателя 29 и одновременное включение электромагнитной муфты 24 (фиг.4), которая мгновенно сцепляется с неподвижным приводным валом 26, исключая тем самым дальнейшее перемещение ходового винта 37 вверх.

При перемещении рукоятки 60 (фиг.6) вниз (положение 2) вдоль прорези происходит нажатие на датчик 57, который подает команду на отключение электромагнитной муфты 24 и включение электродвигателя 29, который реверсируется в другую сторону и перемещает ходовой винт 37 с шлифовальной головкой 23 вниз, через передачу привода 28 и редуктора 22, описанной выше.

При движении рукоятки 60 вверх происходит подача команды от датчика 57 на отключение электородвигателя 29 и одновременное включение электромагнитной муфты 24, которая мгновенно сцепляется с неподвижным приводным валом 26, исключая дальнейшее перемещение ходового винта 37 вниз.

При отпускании рукоятки 60, последняя за счет пружин 62 (фиг.7) автоматически возвращается в горизонтальный паз, в результате чего шаровая поверхность рукоятки нажимает на датчик 55, который подает команду на отключение электромагнитной муфты 25. Электромагнитная муфта 25 растормаживает приводной вал 26, тем самым давая возможность работать на станке вручную с помощью маховика 49. При вращении маховика 49, связанного с приводным валом 26, передается вращение шестерне 32, за счет сцепления муфты 24 с валом 26, и далее через передачу редуктора 22 осуществляется перемещение ходового винта 37 вниз-вверх. Червяк 52 при этом должен быть расцеплен с шестерней 48, за счет эксцентриковой втулки 51 рукояткой 53. Тонкое перемещение шлифовальной головки осуществляется вращением маховика 54 при сцепленном колесе 48 червяком 52.

Поперечное перемещение стола 2 осуществляется автоматически от привода 63 за счет включения электродвигателя 64. который передает движение ходовому винту 76 через ременную передачу 67 на шкивы 65, 66 и приводной вал 68. Далее через гайку 77, серьгу 78 передается движение каретке 3. Электромагнитная муфта 75 при этом включена и кольцо 74 прижато к электромагнитной муфте 75, фиксируя тем самым маховик 71 от случайного вращения.

Поперечное перемещение стола 2 вручную осуществляется вращением маховика 71. Электромагнитная муфта 75 при этом отключена. Кольцо 74 прижимает втулку 70 к маховику 71 за счет пружин 73, тем самым производится сцепление вала 68 через втулку 70 с маховиком 71, что в свою очередь обеспечивает надежное и плавное вращение ходового винта 76.

Станок с электромеханическим приводом и пустотелым шкивом, связанным с механизмом ручного перемещения продольного стола, с использованием тормоза из двух электромагнитных муфт в механизме вертикального перемещения шлифовальной головки с дистанционным управлением от крестового переключателя позволяет повысить производительность обработки за счет удобства и точности установа шлифовальной головки относительно обрабатываемой детали. Снизить утомляемость рабочего за счет расположения маховиков управления в единой зоне, создать экологически чистое рабочее пространство, упростить конструкцию станка в целом.

Использование: в области машиностроения, в частности в плоскошлифовальных станках для обработки плоских и сложнопрофильных деталей. Сущность изобретения: станок плоскошлифовальный электромеханический содержит станину, крестовый суппорт с кареткой 3 и продольным столом 2, шпиндельную стойку со шлифовальной головкой, электромеханические приводы продольного перемещения стола и поперечного - каретки, редуктор 8, привод вертикального перемещения шлифовальной головки, механизмы ручного перемещения крестового стола и шлифовальной головки. Электромеханический привод 4 продольного перемещения стола выполнен с пустотелым ведомым шкивом 5, через который пропущен шлицевой вал 6, один конец которого свободно соединен с зубчатым колесом - шкивом 7 редуктора 8 продольного перемещения стола 2, установленного на каретке 3, а другой - связан с маховиком 9 механизма 10 ручного перемещения продольного стола 2, расположенного на станине 1. Через зубчатое колесо - шкив перекинут канат, например зубчатый ремень 17, выводные концы которого соединены с продольным столом с обеих торцевых сторон. Редуктор вертикального перемещения шлифовальной головки снабжен тормозом, выполненным в виде двух электромагнитных муфт, смонтированных на приводном валу редуктора и связанных одна - с ведомым шкивом привода, а другая - с корпусом редуктора, причем муфты дистанционно взаимосвязаны датчиками крестового переключателя, смонтированного на станине. 1 з.п.ф-лы, 8 ил.

1. Плоскошлифовальный электромеханический станок, содержащий станину, крестовый суппорт с кареткой и продольным столом, приводы поперечного перемещения каретки и продольного перемещения стола с зубчатой ременной передачей, выводные концы ремня которой соединены со столом, шпиндельную стойку с шлифовальной головкой, связанной с приводом ее вертикального перемещения и редуктором, а также механизмы ручного перемещения каретки, стола и шлифовальной головки, отличающийся тем, что продольный стол установлен на каретке, а привод продольного перемещения стола выполнен в виде пустотелого ведомого шкива с размещенным внутри него шлицевым валом, на одном конце которого свободно расположено зубчатое колесо-шкив упомянутой зубчатой ременной передачи, установленное на каретке, а другой конец кинематически связан с маховиком механизма ручного перемещения стола, смонтированного на станине. 2. Станок по п.1, отличающийся тем, что привод вертикального перемещения шлифовальной головки снабжен тормозом, выполненным в виде двух электромагнитных муфт, смонтированных на приводном валу редуктора привода, дистанционно связанных с датчиками крестового переключателя, закрепленного на станине, и установленных с возможностью взаимодействия соответственно с ведомым шкивом привода и корпусом редуктора.