Станок для фасонного строгания Советский патент 1984 года по МПК B23D3/06 

1

1077720 Изобретение относится к обработке металлов резанием и предназначено для фасонного строгания, преимущественно пуансонов с криволинейными пе реходами от рабочего профиля к опорному торцу, а также .фасонных деталей и электродов для электроискровой обработки и т.п. Известен станок для фасонного стр гания пуансонов, содержащий станину стол, размещенный на нижней части ртанины, вертикальные направляюс ие, расположенные в верхней части станины, и ползун, установленный в направляющих с возможностью возвратнопоступательного перемещения, В нижней части ползуна на его боковой стороне, осрахценной к рабочей зоне, закреплен-с возможностью поворота., в вертикальной плоскости, перпендикулярной плоскости направляющих, резцедержатель с резцом. Обрабатываe 1ыe пуансоны крепятся на столе, которому сообщается движение подачи Ci:. Описанная конструкция ограничивает технологические возможности станка, не давая возможности обрабатывать пуансоны с большой глубиной профиля и малым радиусом выкружки, так как резец расположенный в непосредственной близости от ползуна, не достает до наиболее углубленных частей профиля пуансона из-за того, ползун ограничивает перемещение стола с пуансонами {выпуклые части профиля пуансона упираются в ползун) а увеличение вылета резца приводит к увеличению радиуса выкружки. Кроме того, конструктивное выполнение станка, а именно закрепление резцедержателя сбоку ползуна, делает данную конструкцию нежесткой, что приводит к ограничению режимов резания и, в конечном счете, к ограничению производительности станка. Известен также станок, содержащий стакину, стол, размещенный в нижней части станины, вертикальные направля ющие, выполненные в видеЦилиндрических стоек, закрепленных с помощью опор в верхней и нижней частях станины, и установленные на направля ющих ползунЫу выполненные в виде гильз ,ползуны, имеют возможность возвратно-поступательного перемещения. В нижней части ползуны соединены ре цедержателем (резцовым мостиком). Резец закре.пляется в средней части резцедержате ля, имеющего возможност поворота в вертикальной плоскости, перпендикулярной плоскости, прогсодящей через оси направляющих стоек.. Ось вращения резцедержателя смещена относительно плоскости, проходящей через оси направляющих стоек. Наличие двух направляющих стоек, на которые через ползуныопирается резце держатель, увеличивает жесткость конструкции, что приводит к возможности увеличения режимов резания, т.е. увеличения производительности станка C2J. Однако выполнение направляющих в виде цилиндрических стоек приводит к необходимости .закрепления их нижних концов в опорах, установленных в нижней части с±анины. Эти опоры ограничивают перемещение стола, что не дает возможности обрабатывать пуансоны сложного профиля, имеющего большую глубину его, а также пуансоны, имеющие вогнутый профиль с больши tи радиусам-, что приводит к ограничекию технологических возможностей станка. Кроме того, расположение оси вращения резцедержателя не в плоскости, проходящей через оси направляющих стоек, увеличивает при строгании силы реакции в сопряжении резцедержателя с ползунами-гильзами, что отрицательно сказывается на работе узла и ограничивает силу резания, что приводит к ограничению производительности станка. Небольшая высота ползунов, определяемая величиной их хода и длиной стоек,которую нельзя увеличить, не увеличивая габаритов станка, и относительно небольшое отношение высоты ползунов к расстоянию между направляющими стойкаг ги приводит к ограничению силы резания, что также снижает производительность станка. Цель, изобретения ;- расширение технологических возможностей и повышение производительности станка. Указанная цель достигается тем, что в станке для фасонного строгания пpeи yщecтвeннo пуансонов, содержащем станину, в верхней части которой в вертикальных направляющих установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения ползуны с закрепленным на них с возможностью поворота резцедержателем, привод главного движения, включающий задающий механизм, кинематически связанный с ползунами и резцедержателем, направляющие выполнены в виде закрепленных на передней вертикальной стенке в верхней части станины, гильз, а ползуны - в виде размещенных в гильзах штоков, причем ось вращения резцедержателя расположена в плоскости осей ползунов. Задающий механизм выполнен в виде двух звубчато-рьгчажных трехколесных шарнирных четырехзвенников с общим кривошипом и связанным с ним зубчатым колесом, причем ведо. звенья соответствующих четырехзвенникоа кинематически связаны с ползунами и резцедержателем, В каждом .зубчато-рычажном трехколесном шарнирном четырехзвеннике

зубчатые колеса выполнены с одинаковыми параметрами, а длина кривошипа и 1иатуна соответственно составляет 0,20гО,25 и 0,65-0,70 от длины стойки соотаетствуюгдего четырехзвенника, причем угол разворота между стойкаNM четырехзвенннко.в составляет 110-120-°.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаег ый станок, общий вид; на фиг. 2- сечение А-А на фиг. 1 (схема обработки прямолинейной поверхности) ; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1 (схема обработки кризолиней ноП поверхности); на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - кинематическая схема привода главного длихсекия станка.

Станок для фасонного строгания содержит станину 1, в верхней части которой к передней вертикальной стенке крепятся направляющие, выполненiHbie в виде гильз 2, В цилиндрических отверстиях гильз 2 расположены ползуны 3 виде итоков 3, выполненных пустотелыми, кроме нижних частей, где з.акреплены цапфы 4, на которых установлен резцедержатель 5 для крепления инструмента 6.

Снизу гильз 2 установлены поддоны 7 для сбора смазки, стекающей с ползуноа 3 и гильз 2. Смазка трущихся поверхностей ползунов 3 и гильз 2 осуществляется из ванночек 8, расположенных у верхней части станины 1. Сверху на гильзах 2 установлены колпаки 9, с пузкащие для защиты ползунов 3 от загрязнения.

В гильзах 2 со стороны рабочей зоны выполнены прорези 10 для перемещения резцедержателя 5 при движении ползунов вверх. От зоны обработки ползуны в месте расположения прорезей 10 защищены щитками 11, закрепленными на гильзах 2. Ползуны в виде штоков 3 соединены с секторами 12, кинемати-ески соединенными с приво. дом главного движения станка. На нижних торцах ползунов закреплены кронштейны 13, на которых установлен цилиндрический упор 14, служащий для фиксации резцедержателя 5 в определенном положении. На кронштейнах 13 закреплены оси 15 коромысел 16, связанных посредством толкателей 17 с приводом главного движения станка.

Привод главного движения содержит злектродвигатель (не показан) , задающий мех-анизм, выполненный в виде двух зубчато-рычажных трехколесных шарнирных четырехзвенников 18 и 19, у которых кривошип 20 и связанное с ним зубчатое колесо 21 выполнены об1дими. Зубчатое колесо 21 связано с зубчатым колесом 22 четырехзвенника 18 и с зубчатым колесом 23 четырехзвенника 19, а зубчатые колеса 22 и 23 соответственно связаны ,

1077720

с ведомыми зубчатыми колесами 24 и 25. Шатун 26 четырехзвенника 18 связывает зубчатые колеса 21 и 22, а шатун 27 четырехзвенника 19 - колеса 21 и 23, Шатун 26 и зубчатое колесо 22 четырехзвенника 18 связаны с ведом(лм зубчатым колесом 24 посредством коромысла 28. Соответственно в четырехзвеннике 19 шатун 27 и зубчатое колесо 23 связаны с ведомым зубчатым колесом 25 с помощью коро.-йисла 29. Прямая, соединяющая неподвижные точки кривошипа 20 и коромысла 28 в четырехзвеннкке 18 и неподвижные точки кривошипа 20 и коpo ыcлa 29 в четырехзвеннике 19, условно являются стойками 30 и 31 н соответствующих четырехзвекниках 18 и 19.

Ведомое зубчатое колесо 24 четырехзвенника 18 кинематически связано с сектором 12 посредством кривошипно-шатунного механизма, состоящего из кривошипа 32, жестко связанного с ведомым зубчатым колесом 24, шатуна 33 и коромысла 34, которое жестко связано с зубчатым сектором 12. Кривошип 32 является регулируемым з веном для изменения длины хода пол-зуна.

Ведомое зубчатое колесо 25 четырехзвенника 19 кинематически связано с резцедержателем 5 посредством двух шарнирных четырехзвенников 35 и 36 двух параллелограммов 37 и 38. Шарнирный четырехзвенник 35 состоит кз кривошипа 39, жестко связанного с ведомым зубчатым колесом 25 зубчаторычажного трехколесного шарнирного четырехзвенника 19, щатуна 40 и коромысла 41. Второй шарнирный четырехзвенник 36 состоит из коромысла 42, жестко связанного с коромыслом 4 шарнирного четырехзвенника 35, шатуна 43 и коромысла 44.

Коромысла 44 шарнирного четырехззеннка 36 жестко связано с параллелограммом 37, который, в свою очередь связан с параллелограммом 38, жестко соединенным с резцедержателем 5.

Чтобы разбить цикл движения ползунов и резцедержателя на три приблизительно равные части, задают следующие параметры в казкдом четь ехзвеннике 18 и 19: зубчатые колеса 2 22, 24 и 21, 23, 25 имеют одинаковые параметры, а длина кривошипа 20 и. шатунов 26 и 27 соответственно составляет 0,20-0,25 и 0,65.-0,70 от длин стоек 30 и 31. Для согласозания движения ползунов и резцедержателя стойки 30 и 31 зубчато-рычажных трехколеск:хх шарнирных четырехзвенников 18 и 19 развернуты одна относительно другой- на .

Стол станка 45 расГгЬ /Гожен в нижней части станины и слуйЧ Т для установки заготовки пуансона 4G.

Станок работает следующим образом

При включенном станке электродвигатель (не показан) приводит во врасцение кривошип 20, равномерное враще кие которого передается через зубчатые колеса 21 и 22, -шатун 26 и короMbjcrio 28 с одной стороны и через зубчатые колеса 21 и 23, шатун 27 и коромысло 29 с другой стороны и преобразуется в неравномерное вращение с аыстоем соответствующих ведомых зубчатых колес 24 и 25.

Далее неравномерное вращение с Еыстоем ведомого зубчатого колеса 24 четырехзвенника 18 передается через кривошилно-шатунный механизм секторам 12, которые сообщают ползунам SO3 Брат ко-поступательное пер,емеще:-;ке с выстоем резцедержателя 5. С четырехзвенника 19 от.ведомого зубчатого колеса 25 неравномерное вращение с ныстоем передается через два связанных между собой шарнирных четырехзвенника 35 и 36, два связанных «2)ICДy собой параллелограмма 37 и 38 на резцедержатель 5,

Цикл работы и резцедержателя, обеспеч-иваемый задающим механизмом привода главного движения следующий рабочий ход ползунов - высотой резцедержателя; выстой ползунов - рабочий поворот резцедержателя; холострй ход ползунов - холостой ход резцедержателя.

Выполнение станка, содержащего ползуны 3 виде штоков, а направляющие элементы в виде гильз, закрепленных на передней вертикальной стенке станины, приводит к расширению рабочего пространства для перемеа(ения стола, что позволяет обрабатывать пуансоны слонсного, выткнутого профиля, имеющего большую глубину его, что расширяет технологические возможности станка.

Вкполнекие ползуна в виде штоков позволяет установить в них резцедержатель на оси, лежащей в плоскости, проходящей через оси ползунов. Кроме того, такое конструктивное выполнение ползунов и направлжощих позволяет увеличить площадь контакта за счет увеличения длины ползунов без увеличения общей длины на::раБляю 1а1Х. Это объясняется тем, что при закреплении направляющих на передней вертикальной стенке станины исчезает необходимость наличия зазоров между торцзами ползунови опорами стоек в крайних положениях ползунов.

Располоя ение оси вращения резцедежателя в плоскости, проходящей через оси ползунов, и увеличение длины контакта ползунов и направляющих значительно уменьшают силы реакции в н аправляющих и в сопряжении резцового мостика с ползунами-гильзами, позволяя тем самым создавать на ползунах большое тяговое усилие, а следовательно, увеличить производительность станка.

1. СТАНОК ДЛЯ ФАСОННОГО СТРОГАНИЯ npeHKitjecTEeHHO пуансонов, содержащий станину, в верхней части которой в вертикальных направляющих установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения ползуны с закрепленным на них с возможможностью поворота резцедержателем, привод главного движения, включаюгоий задаюи ий механизм, кинематически связанный с ползунами и резцедержателем, отлич ающийс я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения производительности станка, направляющие выполнены в виде закрепленных на передней вертикальной стекке в верхней части станины гильз, аползуны - в виде размещенных в гильзах штоков, причем ось вращения резцедержателя расположена в плоскости осей позунов, 2.Станок по п. 1, отличающийся тем, что задающий механизм выполнен в виде двух зубчаторычажных трехколесных шарнирных ч-стырехзвенников с общим кривошипом и связанным сним зубчатым колесом, причем-ведомые звенья соответствующих четырехзвенников кинематически j связаны с ползунами и резцедеряате-. лем, 3,Станок по п. 2, отличающийся тем, что, в каждом зубчато-рычажном трехколесном шарнирном четьгрехзвеннике зубчатые колеса выполнены с одинаковыми параметрами, а длина кривошипа и шатуна соответственно составляет 0,20-0,25 и 0,65-0,70 от длины стойки соответствующего четьтрехзвенника, причем угол разворота мелзду стойками чет-ы- рехзвенниковсоставляет 110-120°.