СТАНОК-АВТОМАТ ДЛЯ СВЕРЛЕНИЯ Российский патент 2004 года по МПК B23B41/00 B28D5/02 

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению, в частности, к устройствам для сверления изделий из мягких неметаллических материалов, полудрагоценных камней.

Существуют станки, включающие узел базирования и крепления заготовки, узел подачи, узел поворота детали на 180° и привод инструмента. В этих станках заготовка жестко крепится в станке. Загрузка - выгрузка заготовки, подача сверла и поворот заготовки осуществляется вручную (Сборник тезисов и докладов Международной научно-технической конференции “БАЛТТЕХМАШ-2000”, Калининград, ч.1, 2000, с.82).

Недостатками этих станков являются низкая производительность, большая доля ручного труда, технологические режимы меняются от изделия к изделию.

Известен станок для производства янтарных изделий, например бус, содержащий станину, механизм, несущий янтарные стержни, дисковый нож, два шпинделя, двигатель привода механизмов станка, редуктор, вал, на котором смонтированы кулачки, механизм подачи сверла, механизмы подачи и зажима заготовки (А.с. №160095, B 28 D 05/02, B 26 D 01/40, опубл. 14.01.1964 г., БИ №2).

Недостатки станка: узкая специализация, сложная перенастройка на другой типоразмер, массивность, сложность конструкции, большие габариты. Кроме того, станок требует калиброванных заготовок, что значительно уменьшает номенклатуру изделий. Применение некалиброванных заготовок ведет к появлению брака вследствие наличия несовпадения осей отверстия и заготовки, т.к. шибер, подающий заготовку в рабочую зону, непосредственно ее и зажимает.

Предлагаемое техническое предложение решает задачи: облегчение конструкции и уменьшение ее габаритов, расширение номенклатуры обрабатываемых изделий за счет использования некалиброванных заготовок.

Решение поставленных задач достигается использованием двухъярусной станины, позволяющей компактно разместить детали и узлы станка: шиберного блока механизма подачи заготовки, работающего от рычага, независимо от механизма зажима заготовки, что позволяет использовать некалиброванные заготовки, зажима заготовки посредством пружины и толкателя для разжима манипулятора, что позволяет избежать использование пневматики или гидравлики, малого и большого зубчатого колеса, а также рычага и толкателя для передачи вращения манипулятора, что позволяет использовать только одну шпиндельную головку, упора для ограничения поворота манипулятора, позволяющего регулировать угол поворота. Кроме того, предлагается двигатель привода главного движения вмонтировать в шпиндельный узел, а сверло крепить непосредственно на валу двигателя.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - схема станка; фиг.2 - сечение А-А станка; фиг.3 - сечение Б-Б станка.

Предлагаемый станок содержит двухъярусную станину 1, на нижней плите которой смонтированы двигатель привода механизмов станка 2, редуктор 3, муфта 4, распредвал 5, на котором смонтированы четыре кулачка 6, 7, 8 и 9; на верхней плите смонтированы первый толкатель 10, второй толкатель 11, первый рычаг 12, второй рычаг 13, приемник готовых изделий (не показан), шпиндельная головка 14, в которой смонтирован двигатель привода главного движения резания 15. Также на верхней плите крепится манипулятор 16, на основании которого смонтирован шиберный блок 17, включающий шибер 18 и питатель 19; пружина 20 крепится снаружи пиноли манипулятора 21 с одной стороны, а с другой в манипуляторе зажата заготовка 22; блок манипулятора также содержит большое зубчатое колесо 23, которое входит в зацепление с малым зубчатым колесом 24. Сверло 25 крепится на валу двигателя 15. На пиноли манипулятора 21 также крепится упор 26, который упирается в правый 27 или левый 28 упорные винты.

Описание работы станка.

Двигатель привода механизмов станка 2 через редуктор 3 приводит в движение распредвал 5, кулачки которого 6, 7, 8 и 9 приводят в движение все механизмы станка. Кулачок 8 через первый рычаг 13 обеспечивает возвратно-поступательное движение шибера 18. Кулачок 6 через рычаг 12 и первый толкатель 10 обеспечивает разжим манипулятора 16 (зажим осуществляется пружиной 20). Кулачок 6 предназначен для поворота пиноли манипулятора 21 вместе с зажатой заготовкой 22 на 180° в одну и в другую стороны, причем качательное движение рычага 12, контактирующего с кулачком 6, передается первому толкателю 10 и через него преобразуется во вращательные движения большего 23 и малого 24 зубчатых колес. В результате большое зубчатое 23 колесо периодически совершает вращательные движения по и против часовой стрелки на угол α, и малое зубчатое колесо соответственно на угол b=αd₁/d₂, где d₁ - диаметр большего зубчатого колеса, a d₂ - диаметр малого зубчатого колеса. Малое зубчатое колесо 24 закреплено на пиноли манипулятора 21. Кулачок 9 осуществляет подачу шпиндельного блока 14 по двум направляющим скольжения. Ограничение поворота при вращательном движении пиноли манипулятора 21 осуществляется посредством упора 26, смонтированного на задней части пиноли манипулятора, который при вращении пиноли манипулятора упирается то в правый 27, то в левый 28 упорные винты.

Пример работы станка при сверлении шаров.

Станок работает следующим образом. Заготовка 22 под собственным весом и весом заготовок, находящихся над ней, падает из питателя 19 в лапки шибера 18. Первый толкатель 10 вследствие вращения кулачка 6 опускается и сжимает пружину 20, расположенную снаружи пиноли манипулятора 21, обеспечивая разжим манипулятора 16. Шибер 18 переносит заготовку в открытый манипулятор 16, первый толкатель 10 поднимается, пружина 20 разжимается и закрывает манипулятор 16. Шибер 18 отходит в исходное положение. Заготовка сверлится примерно до середины, сверло 25 выводится. Пиноль манипулятора 21 поворачивается на 180°, после чего производится окончательное сверление насквозь, сверло 25 выводится, пиноль 21 поворачивается в исходное положение, манипулятор 16 разжимается, шибер 18 подает новую заготовку 22 и тем самым выталкивает обработанную заготовку в приемник готовых изделий (не показан). После чего весь цикл повторяется. Последовательность движений всех механизмов станка обеспечивается профилем кулачков 6, 7, 8 и 9.

Изобретение относится к области машиностроения, обработке изделий мягких неметаллических материалов, полудрагоценных камней. Станок содержит станину, шпиндельный узел, двигатель привода механизмов станка, редуктор, распредвал с кулачками. Для расширения технологических возможностей, облегчения конструкции и уменьшения габаритов он снабжен манипулятором с пинолью, предназначенным для зажима и поворота заготовки, на котором смонтирован шиберный блок для подачи заготовок и питатель. При этом станина выполнена двухярусной, двигатель привода механизмов станка и распредвал закреплены на нижней плите станины. В шпиндельный узел вмонтирован двигатель привода главного движения, на валу которого закреплен инструмент. Станок может быть снабжен пружиной для зажима заготовки, расположенной снаружи пиноли, а механизм разжима выполнен в виде толкателя, осуществляющего давление на пружину при периодическом опускании вследствие движения по кулачку. На пиноли манипулятора для придания ему вращения может быть смонтировано малое зубчатое колесо, предназначенное для зацепления с большим зубчатым колесом, приводимым в движение от кулачка через рычаг и толкатель. Станок может быть снабжен упором для ограничения поворота при вращательном движении пиноли манипулятора, смонтированным на ее задней части. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Станок-автомат для сверления, содержащий станину, шпиндельный узел, двигатель привода механизмов станка, редуктор, распредвал с кулачками, отличающийся тем, что он снабжен манипулятором с пинолью, предназначенным для зажима и поворота заготовки, на котором смонтирован шиберный блок для подачи заготовок и питатель, при этом станина выполнена двухъярусной, двигатель привода механизмов станка и распредвал закреплены на нижней плите станины, в шпиндельный узел вмонтирован двигатель привода главного движения, на валу которого закреплен инструмент.2. Станок по п.1, отличающийся тем, что он снабжен пружиной для зажима заготовки, расположенной снаружи пиноли, а механизм разжима выполнен в виде толкателя, осуществляющего давление на пружину при периодическом опускании его вследствие движения по кулачку.3. Станок по п.1, отличающийся тем, что на пиноли манипулятора для придания ему вращения смонтировано малое зубчатое колесо, предназначенное для зацепления с большим зубчатым колесом, приводимым в движение от кулачка через рычаг и толкатель.4. Станок по п.1, отличающийся тем, что он снабжен упором для ограничения поворота при вращательном движении пиноли манипулятора, смонтированным на ее задней части.