МНОГОШПИНДЕЛЬНЫЙ ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК Российский патент 2004 года по МПК B23C3/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении корпусных деталей малой жесткости, например топливных баков с ячеистым фоном.

Известен многошпиндельный фрезерный станок, содержащий основание, выполненное в виде кольца с установленными на нем с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости секторами, на которых шарнирно закреплены скобы, имеющие возможность радиального смещения. На каждой скобе установлены фрезерная головка и опора слежения за контуром обрабатываемой детали.

Станок также содержит портал, установленный с возможностью перемещения по рельсам и выполненный в виде двух колонн, расположенных по разные стороны основания. Сверху колонны соединены друг с другом поперечиной.

На колоннах с возможностью вертикального перемещения посредством привода смонтированы две каретки, на которых шарнирно закреплена траверса. На траверсе смонтирован кольцевой стол с элементами для закрепления обрабатываемой детали, а привод вращения стола размещен на траверсе.

При загрузке станка портал смещают по рельсам на расстояние, достаточное для того, чтобы цеховыми транспортными средствами опустить в пространство между плечами скоб обрабатываемую деталь. Затем портал возвращают в исходное состояние и фиксируют в этом положении. Включают привод перемещения кареток и опускают их (а следовательно, траверсу и стол) до контакта стола с подлежащей обработке деталью. Закрепляют деталь на столе, после чего, перемещением кареток вверх поднимают траверсу и стол с закрепленной на нем деталью в исходное для осуществления обработки положение.

Включают привод поворота стола, привод вращения фрезы фрезерной головки и осуществляют обработку детали. Слежение за обрабатываемым контуром осуществляется следящей опорой (см. патент РФ №1630144, кл. В 23 С 3/00, 1996 г.) - наиболее близкий аналог.

В результате анализа конструкции известного станка необходимо отметить, что из-за наличия многочисленных подвижных стыков и постоянного нарушения базирования перемещаемых узлов, снижается точность обработки детали. Конструкция станка, выполненная по этой схеме, неоправданно утяжелена и занимает излишнюю производственную площадь. Наличие портала, на котором размещен раздаточный редуктор привода кареток утяжеляет станок - увеличивая его металлоемкость, а применение раздаточного редуктора удлиняет кинематическую цепь, ухудшая тем самым динамическую характеристику одной из координат станка, что также приводит к снижению точности обработки.

Задачей настоящего изобретения является разработка конструкции многошпиндельного фрезерного станка, обеспечивающей высокую точность обработки детали, снижающей его металлоемкость и занимаемую производственную площадь.

Поставленная задача достигается тем, что в многошпиндельном фрезерном станке, содержащем две колонны, на каждой из которых установлена приводная каретка, имеющая возможность возвратно-поступательного вертикального перемещения, траверсу, смонтированную на каретках, кольцевой стол для установки подлежащей обработке детали, размещенный на траверсе с возможностью поворота посредством привода, расположенного на траверсе, а также скобы, на каждой из которых оппозитно установлены фрезерная головка и опора слежения, новым является то, что каждая каретка снабжена самостоятельным приводом ее перемещения, причем станок снабжен механизмом загрузки подлежащей обработке детали в зону обработки, выполненным в виде двух спаренных балок с элементами для захвата детали, смонтированных с возможностью перемещения на каретках, причем каждая балка установлена в роликах, смонтированных на каретках, а привод перемещения каждой каретки смонтирован на колонне, на которой установлена приводимая им каретка.

При проведении патентных исследований не обнаружены решения, идентичные заявленному, а следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию “новизна”.

Считаем, что сущность заявленного решения не следует явным образом из известных решений, а следовательно, заявленное решение соответствует критерию “изобретательский уровень”.

Сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления изобретения.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, на которых:

на фиг.1 показан общий вид станка;

на фиг.2 - станок, вид в плане.

Многошпиндельный фрезерный станок содержит две неподвижные колонны 1 с вертикальными направляющими, на которых смонтированы с возможностью перемещения каретки 2. Каждая каретка снабжена индивидуальным регулируемым приводом 3, совместная работа которых обеспечивает возможность синхронного перемещения кареток в вертикальной плоскости (линейная координата станка). На каретках 2 смонтирована траверса 4 с кольцевым столом 5, к планшайбе которого крепится подлежащая обработке деталь. Для вращения стола (круговая координата станка) на траверсе смонтирован привод 6. Между колоннами на стойках (позициями не обозначены) установлены шарнирно скобы 7 с возможностью их радиального смещения при изменении размера обрабатываемой детали. На плечах каждой скобы в торцевой ее части, устанавливаются попарно фрезерная головка 8 и опора слежения 9 за контуром обрабатываемой детали. Такое устройство позволяет вести обработку вафельного фона нежестких заготовок и обеспечивать довольно жесткие допуски на толщину остаточного полотна донышка ячейки, от величины которого во многом зависит разброс весовых характеристик обрабатываемых деталей 10. Смещение скоб в радиальном направлении производят по салазкам 11. Для облегчения работ, связанных с установкой детали в рабочее положение, на каретках смонтировано загрузочное устройство 12, позволяющее, не смещая колонн, производить установку детали для ее обработки. С помощью этого же устройства производят и разгрузку станка. Загрузочное устройство представляет собой имеющую возможность перемещения в горизонтальной плоскости спаренную балку 13, на которой установлены элементы 14 захвата подлежащей обработке детали. Элементы балки 13 установлены в роликах 15, смонтированных на каретках 2. Удаление стружки из станка можно производить, например, с помощью гидросмыва, накопление которой происходит в стружкосборнике 16.

Многошпиндельный фрезерный станок работает следующим образом. Деталь, подлежащую обработке, размещают около станка на подставках. Путем выдвижения загрузочного устройства 12 размещают элементы 14 захвата над торцом подлежащей обработке детали. Включением приводов 3 кареток 2 опускают последние вниз и элементами 14 производят захват детали. Движением каретки вверх (при реверсировании приводов 3) снимают деталь с опорной площадки и обратным ходом загрузочного устройства заводят ее под траверсу. Перемещают каретки вниз и опускают деталь между плечами скоб 7 до упора и освобождают ее от захватов. Поднимают загрузочное устройство 12 с помощью кареток на уровень выше уровня скоб, переводят загрузочное устройство с захватами в нейтральное положение и опускают траверсу 4 вниз до соприкосновения планшайбы кольцевого стола с обрабатываемой деталью. Производит крепление детали 10 к планшайбе 5 кольцевого стола, используя для этих целей необходимую оснастку. После проведения этих операций движением траверсы вверх выводят обрабатываемую деталь в исходное положение. Обработку ячеек в кольцевых рядах начинают, как правило, с нижних рядов, обеспечивая тем самым наибольшую жесткость обрабатываемой детали. Обработка ячеек в кольцевом ряду в зависимости от их размеров ведут либо одновременно всеми фрезерными головками, например, четырьмя, когда размеры ячеек одинаковы, либо по выбору - одной, двумя, тремя в зависимости от рисунка вафельного фона. Обработав, первый кольцевой ряд, деталь опускают на шаг, предварительно отведя фрезерные головки на необходимую величину. По завершении обработки вафельного фона деталь, отведя опоры слежения и фрезерные головки, опускают до упора вниз, удаляют крепежные элементы, соединяющие деталь с планшайбой, поднимают траверсу на необходимую величину, обеспечивая зазор для введения захватов загрузочного устройства в зону обработанной детали. Движением каретки вниз совмещают захваты с торцом детали, производят захват, движением каретки вверх выводят обработанную деталь из скоб и перемещают в зону разгрузки. Опустив деталь на подставку, производят ее освобождение и возврат загрузочного устройства в нейтральной положение, не мешающее транспортировке обработанной детали цеховыми грузоподъемными средствами на следующий участок обработки. Накопленную в процессе обработки стружку вывозят в отведенное место. Смыв и транспортирование стружки в приемный бункер производят от автономной насосной станции, используя замкнутый цикл обращения воды.

Использование станка предлагаемой конструкции обеспечивает повышение точности обработки по полотну и ребрам примерно на 30%; увеличит производительность станка не менее чем на 25%; снизит вес металлоконструкций станка на 20% и занимаемую площадь на 40%.

Изобретение относится к области машиностроения, изготовлению корпусных деталей малой жесткости, например топливных баков с ячеистым фоном. Станок содержит две колонны, на каждой из которых установлена приводная каретка, имеющая возможность возвратно-поступательного вертикального перемещения, траверсу, смонтированную на каретках, кольцевой стол для установки подлежащей обработке детали, размещенный на траверсе с возможностью поворота посредством привода, расположенного на траверсе, а также скобы, на каждой из которых оппозитно установлены фрезерная головка и опора слежения. Для повышения точности обработки и снижения металлоемкости и занимаемой производственной площади каждая каретка снабжена самостоятельным приводом ее перемещения. При этом станок снабжен механизмом загрузки подлежащей обработке детали в зону обработки, выполненным в виде двух спаренных балок с элементами для захвата детали, смонтированных с возможностью перемещения на каретках. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Многошпиндельный фрезерный станок, содержащий две колонны, на каждой из которых установлена приводная каретка, имеющая возможность возвратно-поступательного вертикального перемещения, траверсу, смонтированную на каретках, кольцевой стол для установки подлежащей обработке детали, размещенный на траверсе с возможностью поворота посредством привода, расположенного на траверсе, а также скобы, на каждой из которых оппозитно установлены фрезерная головка и опора слежения, отличающийся тем, что каждая каретка снабжена самостоятельным приводом ее перемещения, причем станок снабжен механизмом загрузки подлежащей обработке детали в зону обработки, выполненным в виде двух спаренных балок с элементами для захвата детали, смонтированных с возможностью перемещения на каретках.2. Многошпиндельный фрезерный станок по п.1, отличающийся тем, что каждая балка установлена в роликах, смонтированных на каретках.3. Многошпиндельный фрезерный станок по п.1 или 2, отличающийся тем, что привод перемещения каждой каретки смонтирован на колонне, на которой установлена приводимая им каретка.