ОБРАБАТЫВАЮЩИЙ ЦЕНТР Российский патент 2009 года по МПК B23B11/00 

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при изготовлении металлорежущих станков с программным управлением и расширенными технологическими возможностями при обработке длинномерных заготовок.

Известно устройство для обработки металлов резанием, содержащее станину с суппортной группой, снабженную механизмом смены режущих инструментов, и расположенную на станине подвижную шпиндельную бабку для закрепления обрабатываемого изделия (патент DE №2544074 по Кл. В23В 11/00 от 14.07.1977 г.).

Недостатками данного устройства являются ограниченные технологические возможности устройства, невозможность обработки длинномерных заготовок и относительно низкая автоматизация процесса обработки заготовок.

Известно также устройство для обработки металлов резанием, содержащее станину, магазин режущих инструментов и расположенный на станине узел для закрепления обрабатываемой заготовки (патент DE №4312563 по Кл. В23В 11/00 от 17.07.1993 г.).

Недостатками данного устройства являются ограниченные технологические возможности устройства, относительно низкая степень автоматизации процесса обработки и невозможность обработки длинномерных изделий.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является устройство, представляющее собой обрабатывающий центр, содержащий станину, расположенные на станине узел для размещения обрабатываемой заготовки с механизмом фиксации и поворота заготовки относительно ее продольной оси и узел для размещения режущих инструментов.

Недостатками данного обрабатывающего центра являются его относительно низкая производительность при обработке длинномерных изделий, у которых длина заготовки в десять и более раз больше любого поперечного размера заготовки, ограниченные технологические возможности и относительно низкая производительность, обусловленная отсутствием автоматизации процесса обработки заготовок.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении производительности обрабатывающего центра при сохранении высокой точности обработки, расширении технологических возможностей с обеспечением автоматизации процесса обработки длинномерных заготовок.

Поставленная задача решается за счет того, что в обрабатывающем центре, содержащем станину, расположенный на станине узел для размещения обрабатываемой заготовки с механизмом фиксации и поворота заготовки относительно ее продольной оси, узел для размещения режущих инструментов, узел для размещения режущих инструментов выполнен в виде разнесенных по длине станины стоек, на каждой из которых закреплен поворотный относительно вертикальной оси стойки шпиндель с поворотным магазином и блоком управления, причем шпиндели выполнены с возможностью перемещения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, а узел размещения обрабатываемой заготовки снабжен блоком управления и выполнен в виде расположенных на станине поворотных относительно продольной оси заготовки зажимов, при этом блоки управления шпинделей узла размещения режущих инструментов соединены с блоком программного управления, а блок управления узла размещения обрабатываемой заготовки также соединен с блоком программного управления, зажимы узла размещения обрабатываемой заготовки выполнены в виде гидравлических прижимов.

На фиг.1 представлен общий вид обрабатывающего центра.

На фиг.2 представлена электрическая блок-схема обрабатывающего центра.

Обрабатывающий центр содержит станину 1, расположенные на станине узел для размещения обрабатываемой заготовки с механизмом фиксации и поворота заготовки относительно ее продольной оси 2. На станине 1 расположены также стойки 3 и 4, размещенные по длине станины, при этом на стойке 3 закреплен поворотный относительно вертикальной оси стойки шпиндель 5, а на стойке 4 - шпиндель 6. Поворотные шпиндели выполнены с возможностью перемещения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях (по осям X, Y и Z). На станине 1 расположены также поворотные магазины инструментов 7 и 8. Каждый шпиндель 5 и 6 снабжен блоком управления 9 и 10, выходы которых соединены с блоком программного управления 11. Узел размещения обрабатываемой заготовки также снабжен блоком управления 12 и соединен с блоком программного управления 11. Зажимы узла размещения обрабатываемой заготовки могут быть выполнены в виде гидравлических прижимов.

Обрабатывающий центр работает следующим образом.

Длинномерная заготовка, установленная в узле размещения обрабатываемой заготовки, фиксируется при помощи гидравлических захватов (на чертеже условно не показаны).

После включения обрабатывающего центра (средства включения условно не показаны) начинается обработка заготовки режущими инструментами в последовательности их использования, определяемой программой, заложенной в блоке программного управления. При этом происходит одновременная, независимая друг от друга работа шпинделей, в которых закреплены необходимые режущие инструменты. При этом шпиндели могут поворачиваться относительно вертикальной оси стоек по часовой или против часовой стрелки на угол 90°. Кроме того, шпиндели могут перемещаться в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.

В процессе обработки заготовки появляется необходимость поворота заготовки для механической обработки других ее сторон.

Узел для размещения обрабатываемой заготовки, снабженный блоком управления, позволяет осуществлять поворот заготовки, перемещение ее вдоль горизонтальной оси на величину, определяемую программным блоком. Поворотные магазины инструментов обеспечивают подачу к шпинделям различных режущих инструментов для проведения сверлильных работ, зенковки, развертки, расточки, подрезки и других операций механической обработки заготовки.

Выполнение узла размещения режущих инструментов в виде разнесенных по длине стоек с поворотными шпинделями и магазинами инструментов, а также электрическая связь блоков управления узла размещения режущих инструментов и блока размещения обрабатываемой заготовки позволяет повысить производительность процесса обработки с сохранением высокой точности, расширить технологические возможности обрабатывающего центра и автоматизировать процесс обработки длинномерных изделий.

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано при изготовлении металлорежущих станков с программным управлением для обработки длинномерных заготовок. Обрабатывающий центр содержит станину, узел для размещения обрабатываемой заготовки с механизмом фиксации и поворота заготовки относительно ее продольной оси и узел для размещения режущих инструментов. Узел для размещения режущих инструментов выполнен в виде разнесенных по длине станины стоек, на каждой из которых закреплен поворотный относительно вертикальной оси стойки шпиндель с поворотным магазином и блоком управления. Шпиндели выполнены с возможностью перемещения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, а узел размещения обрабатываемой заготовки снабжен блоком управления и выполнен в виде расположенных на станине поворотных относительно продольной оси заготовки зажимов. Блоки управления шпинделей узла размещения режущих инструментов и блок управления узла размещения обрабатываемой заготовки соединены с блоком программного управления. Зажимы узла размещения обрабатываемой заготовки могут быть выполнены в виде гидравлических прижимов. Обеспечивается повышение производительности обрабатывающего центра при сохранении высокой точности обработки и расширение технологических возможностей с обеспечением автоматизации процесса обработки длинномерных заготовок. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Обрабатывающий центр, содержащий станину, расположенный на станине узел для размещения обрабатываемой заготовки с механизмом фиксации и поворота заготовки относительно ее продольной оси и узел для размещения режущих инструментов, отличающийся тем, что узел для размещения режущих инструментов выполнен в виде разнесенных по длине станины стоек, на каждой из которых закреплен поворотный относительно вертикальной оси стойки шпиндель с поворотным магазином и блоком управления, причем шпиндели выполнены с возможностью перемещения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, а узел для размещения обрабатываемой заготовки снабжен блоком управления и выполнен в виде расположенных на станине поворотных относительно продольной оси заготовки зажимов, при этом блоки управления шпинделей и блок управления узла для размещения обрабатываемой заготовки соединены с блоком программного управления.

2. Обрабатывающий центр по п.1, отличающийся тем, что зажимы узла для размещения обрабатываемой заготовки выполнены в виде гидравлических прижимов.