СТАНОК АБРАЗИВНО-ОТРЕЗНОЙ Российский патент 2024 года по МПК B24B27/06 

Описание патента на изобретение RU2829071C1

Изобретение относится к станкостроению, в частности к станкам абразивно-отрезным, обеспечивающим с высокой производительностью получение заготовок абразивной резкой отрезными кругами материалов практически любой твердости и прочности: высоколегированных сталей, жаропрочных сплавов, сплавов на основе титана и др.

Известны абразивно-отрезные станки Гомельского станкозавода, разработанных Минским СКБ ПС, а также автоматы и полуавтоматы для резки, в состав каждого из них входят собственно такие же станки (Р.Н. Дроздов, Г.Ф. Володько «Абразивная резка металлов в машиностроении», москва, «Машиностроение», 1980(1), стр. 7, 16, 17, рис. 2), построенные по маятниковой схеме, шпиндель с кругом устанавливаются на одном конце рычага (качалки), а двигатель привода шпинделя на другом. Рычаг может поворачиваться относительно неподвижной оси на некоторый угол, достаточный для резки соответствующего профиля, трубы или круглого проката и полного износа круга.

Автомат типа 8В242 состоит собственно из станка абразивно-отрезного, состоящего из следующих основных узлов: станины 1, шлифовальной бабки 7, шпинделя 6, механизма компенсации износа 4, цилиндра подачи 2, механизма зажима материала 5, гидропривода 9, системы охлаждения 8, электрооборудования 13. Кожух отрезного круга установлен стационарно.

Имеют место следующие недостатки:

1. Высокая инерционность качания, так как электродвигатель установлен на конце рычага. Это особенно заметно для больших диаметров отрезных кругов, т.к. увеличивается мощность и масса электродвигателя, что показано в таблице 1.

Увеличивается и длина рычага, что ухудшает динамику работы и снижает производительность труда.

2. Сложен механизм компенсации износа круга, что снижает надежность его работы и станка в целом (1, стр. 18, 19, рис. 3).

3. Гидроцилиндр подачи характеризуется постоянной скоростью, что ухудшает динамику работы отрезного круга (вход в заготовку с ударом).

4. Отсутствует механизм осцилляции абразивного круга, что повышает температуру в зоне резания, потребляемую мощность и износ инструмента.

5. Увеличенное расстояние от оси шпинделя до оси электродвигателя, что вызывает повышенные автоколебания приводного ремня.

6. Рычаг поворачивается на неподвижной оси, что не позволяет использовать ось для измерения угла поворота рычага.

7. Необходим гибкий подвод кабеля к клеммной коробке электродвигателя, что снижает надежность энергоподвода и дает дополнительное сопротивление при качании.

8. Невозможно регулировать расстояние от неподвижной оси до шпинделя, что снижает технологические возможности.

Известен станок абразивно-отрезной мод. АЕШ 9950-012 разработки и изготовления АО «Уральский научно-технологический комплекс», г. Нижний Тагил.

Недостатки те же, что и в вышеуказанном абразивно-отрезном станке, входящим в автомат типа 8В242.

Известен абразивно-отрезной станок А.с. №659367 В24 В 27/06 для резки труб, содержащий станину, качающуюся раму с силовой головкой и абразивным диском, пневматический привод подачи и устройство автоматической компенсации износа инструмента.

К недостаткам станка следует отнести:

1. Высокая инерционность, так как электродвигатель установлен на конце рычага.

Это особенно заметно для больших диаметров отрезных кругов, т.к. увеличивается мощность и масса электродвигателя, что показано в таблице 1.

2. Сложность конструкции узла слежения за износом инструмента и изменением диаметра труб, наличие полумуфт и датчиков на подвижном рычаге, снижающих надежность работы, увеличенные габариты станка и неудобство обслуживания узла слежения.

3. Отсутствует механизм осцилляции абразивного круга, что повышает температуру в зоне резания, потребляемую мощность и износ инструмента.

4. Увеличенное расстояние от оси шпинделя до оси электродвигателя, что вызывает повышенные автоколебания ремня.

5. Рычаг поворачивается на неподвижной оси, что не позволяет напрямую измерить угол поворота рычага.

6. Необходим гибкий подвод кабеля к клеммой коробке электродвигателя, что снижает надежность энергоподвода и дает дополнительное сопротивление при качании.

7. Невозможно регулировать расстояние от неподвижной оси до шпинделя, что снижает технологические возможности.

Абразивно-отрезные станка по А.с. №814678 В24В 27/06 и А.с. №942958 В24В 27/06 имеют близкое устройство и те же недостатки.

Наиболее близким по техническим решениям, т.е. прототипом является «Полуавтомат абразивно-отрезной», входящий в «Автомат абразивно-отрезной» мод. 8252, разработки СКБ. ПС, г. Минск с изготовлением Гомельским станкостроительным заводом.

Имеют место следующие недостатки:

1. Высокая инерционность качания, так как электродвигатель установлен на концы рычага. Это особенно заметно для больших диаметров отрезных кругов, т.к. увеличивается мощность и масса электродвигателя, что показано в таблице 1.

Увеличивается и длина рычага, что ухудшает динамику работы и снижает производительность труда.

2. Сложен механизм компенсации износа круга, что снижает надежность его работы и станка в целом (1, стр. 18, 19, рис. 3).

3. Гидроцилиндр подачи характеризуется постоянной скоростью, что ухудшает динамику работы отрезного круга (вход в заготовку с ударом), и не позволяет в процессе реза при изменении сечения заготовки корректировать скорость подачи.

4. Механизм осцилляции абразивного круга расположен на шлифовальной головке, что увеличивает ее массу и инерционность качания, механизм сложен, что снижает надежность.

5. Увеличенное расстояние от оси шпинделя до оси электродвигателя, что вызывает повышенные автоколебания приводного ремня.

6. Рычаг поворачивается на неподвижной оси, что не позволяет напрямую измерить угол поворота рычага по повороту оси.

7. Необходим гибкий подвод кабеля к клеммной коробке электродвигателя, что снижает надежность энергоподвода и дает дополнительное сопротивление при качании.

8. Невозможно регулировать расстояние от неподвижной оси до шпинделя, что снижает технологические возможности.

9. Невозможно регулировать частоту и амплитуду осцилляции в процессе реза (цикла), например, при изменении сечения заготовки.

Цель изобретения - значительно снизить инерционность качания рычага и улучшить динамику работы абразивного круга, особенно в момент врезания, обеспечить бесступенчатое регулирование скорости подачи, частоты и амплитуды осцилляции отрезного круга в течении одного реза (цикла), а осцилляцию осуществить без использования специальных механизмов, исключить механизм компенсации износа круга с сохранением функции поддержания постоянной окружной скорости, сделать возможной регулировку расстояния от поворотной оси качания до шпинделя и в целом упростить станок.

Цель изобретения достигается тем, что двигатель установлен стационарно на станине, ось вращения выходного вала которого совпадает с осью качания рычага, а шкив двигателя соединен со шкивом шпинделя ременной передачей, например, поликлиновой, поворотная ось качания рычага прикреплена к нему неподвижно шпильками, причем при ослаблении шпилек возможно продольное перемещение рычага и регулировка расстояния между поворотной осью качания и шпинделем, а поворотная ось качается вместе с рычагом, и установлена концами в подшипниках, смонтированных в опорах, установленных на станине, а один из концов поворотной оси соединен с энкодером, фиксирующим угол поворота рычага со шпинделем, привод подачи (качания) представляет собой механизм электрический прямоходный с датчиком положения, например, энкодером на электродвигателе, или линейный электродвигатель, или типа их, а асинхронный электродвигатель привода вращения отрезного круга имеет преобразователь частоты с измерителем тока (мощности).

Предлагаемый станок абразивно-отрезной изображен на фиг. 1; фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1 и состоит из: станины 1, привода подачи 2, рычага 3, шпиндельной головки 4, электродвигателя 5, ременной передачи 6, шкивов 7 и 8, энкодера 9, подвижной оси 10, шпилек 11, подшипников 12, опор 13, противовеса 14 и корпусов 15.

Поворотная ось качания 10 соединена неподвижно с корпусами 15, к которым шпильками 11 крепится также неподвижно рычаг 3, причем при ослаблении шпилек 11 возможно его продольное перемещение и регулировка расстояния между поворотной осью качания и шпинделем, а поворотная ось установлена концами в подшипниках 12, смонтированных на опорах 13, установленных на станине 1, один из концов которой соединен с неподвижно закрепленным энкодером 9, фиксирующим угол поворота рычага 3 со шпинделем 4 на один и тот же угол с поворотной осью 10.

Привод подачи 2 управляемый и имеет датчик положения (например, при электромеханическом приводе энкодер на электродвигателе), или представляет собой линейный электродвигатель, а асинхронный электродвигатель привода вращения отрезного круга имеет преобразователь частоты с измерителем тока (мощности).

Станок работает следующим образом:

Отрезной круг находится в крайнем верхнем положении, которое фиксируется энкодером 9 относительно нулевой отметки.

Подается под рез заготовка. Производится замер высоты расположение верхней поверхности заготовки (например, лазерным дальномером, на фигурах не показан) относительно нулевой отметки, либо она заранее известна и введена в систему программного управления.

Включается рабочий цикл. Отрезной круг ускоренно подводится приводом подачи 2 и с заданной по скорости рабочей подачей начинает плавное врезание. Начало реза точно фиксируется по скачку тока, при этом зная исходное положение и диаметр нового отрезного круга по понятному алгоритму определяется автоматически по данным энкодера 9 фактический диаметр отрезного круга и соответственно частотным регулятором корректируется частота тока и число оборотов электродвигателя 5 и шпинделя 4, что обеспечивает поддержание постоянной окружной скорости его.

С увеличением поперечного сечения разрезаемого материала увеличивается длина контакта круга с заготовкой и, как следствие, увеличивается длина снимаемой стружки, путь протаскивания стружки и заполнение пространства между зернами. В результате резко повышается температура в зоне резания, потребляемая мощность и износ инструмента. Снижение влияния этих отрицательных факторов достигается сообщением кругу дополнительного осциллирующего движения или вращения заготовки при резке.

При возвратно-поступательной или маятниковой осцилляции отрезной круг, кроме вращения и подачи, совершает дополнительное движение в плоскости резания в первом случае по прямой, а во втором - по дуге.

В первом случае имеются очень большие подвижные массы, что вносит ограничения по частоте при осцилляции и возникает необходимость в установке специального механизма осцилляции, во втором случае также имеют место большие подвижные массы, что вносит ограничения по частоте и требуется при обычном приводе подачи установку на него дополнительного специального механизма, создающего прерывистую или возвратно-поступающую подачу.

Учитывая минимальную инертность качания рычага 3 со шпинделем 4, при использовании в качестве привода подачи 2 управляемого по программе механизма электрического прямоходного с датчиком положения, например, с энкодером на электродвигателе, появляется возможность задать по программе отрезному кругу прерывистое маятниковое движение - осцилляцию практически с любой частотой и амплитудой, причем в процессе одного реза (цикла) в зависимости от сечения заготовки можно их параметры менять.

Похожие патенты RU2829071C1

название год авторы номер документа
ОБДИРОЧНО-ШЛИФОВАЛЬНЫЙ СТАНОК 2009
  • Каблов Евгений Николаевич
  • Пахомов Александр Савельевич
  • Шеметов Владимир Федорович
  • Рохмистров Владимир Михайлович
  • Шеметов Дмитрий Владимирович
  • Сидоров Виктор Васильевич
  • Ригин Вадим Евгеньевич
RU2399477C1
Автоматический станок для шлифования желобков у внутренних колец шарикоподшипников 1938
  • Каллиопен В.В.
SU57463A1
Станок для шлифования выпуклых асферических поверхностей оптических деталей алмазным инструментом 1980
  • Рошак Анатолий Федорович
  • Самуйлов Эрнест Титович
  • Семенюк Сергей Николаевич
SU901027A1
МНОГООПЕРАЦИОННЫЙ КАМНЕОБРАБАТЫВАЮЩИЙ СТАНОК 2004
  • Хлудов Н.Н.
RU2261799C1
Шлифовальное устройство для обдирки проката 1975
  • Дорофеев Андрей Андреевич
  • Гапонов Всеволод Ефимович
  • Моргулис Юрий Рафаилович
  • Юрьева Лидия Григорьевна
  • Хмельницкий Иосиф Григорьевич
  • Ильяшенко Нина Дмитриевна
SU596423A1
Станок для загибки и отрезки концов трубных спиралей 1989
  • Рубанов Николай Михайлович
  • Ильницкая Инесса Матвеевна
  • Крайнович Марк Юделевич
  • Калашьян Валентин Артемович
  • Шилин Олег Васильевич
  • Радионов Юрий Петрович
SU1648592A1
ПОЛУАВТОМАТ ДЛЯ АБРАЗИВНОЙ ЗАТОЧКИ РЕЗЦОВ 1970
  • Изобрете Л. К. Новиков, И. Дробыш, А. С. Дорошкевич, Л. А. Алехнович, М. Н. Конников, Э. Е. Цофин, Ю. А. Каплан В. Р. Полудеткик
SU282080A1
Бабка изделия абразивно-отрезного станка 1976
  • Филин Владимир Семенович
  • Коряка Николай Владимирович
  • Гориздра Юрий Евменьевич
SU673439A1
Станок для зачистки криволинейных поверхностей 1990
  • Бирюков Михаил Николаевич
  • Бурмакин Виктор Иванович
  • Закиров Рамиль Акзамович
  • Зуев Владимир Алексеевич
  • Корытько Валерий Григорьевич
  • Макогонов Александр Борисович
  • Ревков Николай Семенович
SU1764955A1
Станок для заточки резцов 1980
  • Сергеев Леонид Владимирович
  • Скибин Владимир Владимирович
  • Чайка Георгий Афанасьевич
SU1085769A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 829 071 C1

Реферат патента 2024 года СТАНОК АБРАЗИВНО-ОТРЕЗНОЙ

Изобретение относится к станкостроению, в частности к станкам абразивно-отрезным, и может быть использовано для абразивной резки отрезными кругами различных материалов. Станок содержит станину, электродвигатель, рычаг, расположенный на станине с возможностью поворота от привода подачи по маятниковой схеме, и шпиндель с отрезным кругом, установленный с одной стороны рычага. Станок снабжен поворотной осью качания рычага, неподвижно закрепленной к рычагу и установленной своими концами в подшипниках, смонтированных на установленных на станине опорах. Один из концов указанной поворотной оси соединен с энкодером, фиксирующим угол поворота рычага со шпинделем на один и тот же угол с поворотной осью качания рычага. Электродвигатель установлен стационарно на станине из условия, что ось вращения его выходного вала совпадает с указанной поворотной осью качания рычага и шкив электродвигателя соединен со шкивом шпинделя ременной передачей. Привод подачи, обеспечивающий качание рычага, выполнен с возможностью задания отрезному кругу прерывистого маятникового движения с заданной частотой и амплитудой осцилляции в процессе одного реза. Упрощается конструкция. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Формула изобретения RU 2 829 071 C1

1. Станок абразивно-отрезной, содержащий станину, электродвигатель, рычаг, расположенный на станине с возможностью поворота от привода подачи по маятниковой схеме, и шпиндель с отрезным кругом, установленный с одной стороны рычага, отличающийся тем, что он снабжен поворотной осью качания рычага, неподвижно закрепленной к рычагу и установленной своими концами в подшипниках, смонтированных на установленных на станине опорах, при этом один из концов указанной поворотной оси качания рычага соединен с энкодером, фиксирующим угол поворота рычага со шпинделем на один и тот же угол с поворотной осью качания рычага, электродвигатель установлен стационарно на станине из условия, что ось вращения его выходного вала совпадает с указанной поворотной осью качания рычага и шкив электродвигателя соединен со шкивом шпинделя ременной передачей, а привод подачи, обеспечивающий качание рычага, представляет собой управляемый по программе возвратно-поступательный привод с датчиком положения, выполненный с возможностью задания отрезному кругу прерывистого маятникового движения с заданной частотой и амплитудой осцилляции в процессе одного реза.

2. Станок по п. 1, отличающийся тем, что в качестве электродвигателя использован асинхронный электродвигатель, обеспечивающий поддержание постоянной окружной скорости вращения отрезного круга.

3. Станок по п. 1, отличающийся тем, что поворотная ось качания рычага закреплена к рычагу шпильками, ослабление которых обеспечивает перемещение рычага вдоль продольной оси и регулировку расстояния между поворотной осью качания и шпинделем.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2829071C1

SU 916263 A2, 30.03.1982
SU 229998 A1, 03.03.1969
Абразивно-отрезной станок 1987
  • Андреев Юрий Анатольевич
  • Гуляев Виктор Яковлевич
  • Грищенко Дмитрий Леонидович
  • Никитин Анатолий Александрович
  • Старовойтов Николай Андреевич
SU1530416A1
0
SU208776A1
CN 101797712 B, 27.06.2012.

RU 2 829 071 C1

Авторы

Котов Виктор Яковлевич

Кочурова Надежда Александровна

Даты

2024-10-23Публикация

2023-10-23Подача