Продольно-строгально-фрезерный станок Советский патент 1993 года по МПК B23D1/20 B23C1/00 

зуна и коробка скоростей 26 шпинделя 23. Выходной вал 18 коробки подач 17 расположен соосно с ходовым винтом 19 ползуна 11 и жестко связан с ним, Шлицевой выходной вал 27 коробки скоростей 26 расположен

соосно со шпинделем и связан с ним шли- цевой втулкой 28 и зубчатой муфтой 29. Благодаря такому выполнению исключается переустановка детали при различных видах обработки. 4 ил.

Использование: станкостроение, в частности продол ьно-строгально-фрезерные станки, Сущность изобретения: станок содержит стойки и поперечину, на направляющих которых подвижно установлены инструментальные суппорты. Каждый суппорт выполнен в виде установленной на каретке поворотной плиты 10. несущей ползун 11 с резцедержателем 12 и шпинделем 23. На поворотной плите 10 установлен корпус, в котором размещены коробка подач 17 пол

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в станках для выполнения комбинированных способов обработки, в частности строгания и фрезерования, преимущественно в условиях единичного и мелкосерийного производства.

Известен многоцелевой металлообрабатывающий станок, включающий шпиндельную бабку для обработки методом фрезерования и съемную строгальную головку, закрепляемую на торце шпиндельной бабки для выполнения строгальных работ,

. Недостатками известного станка являются:

- низкая производительность, обусловленная малыми скоростями перемещения стола фрезерного станка при строгании, потерями времени на монтаж-демонтаж съемной головки при изменении способа обработки, а также невозможностью одновременного выполнения, т.е. совмещения, различных способов обработки;

- ограниченные технологические возможности, обусловленные отсутствием поворота бабки под различными углами;

- сложность конструкции многоцелевых станков, трудоемкость их изготовления и эксплуатации, обусловленная необходимостью специальных дополнительных устройств для хранения и смены съемных головок, а также сложностью их системы управления.

Известен металлорежущий станок для комбинированной (составной) обработки, содержащий приспособление для закрепления и транспортирования обрабатываемой детали и последовательно расположенные вдоль направления перемещения детали отдельные обрабатывающие агрегаты - шпиндельную головку с фрезой и держатель с протяжкой.

Известный станок обеспечивает совмещение различных способов обработки, что повышает его производительность, однако недостатками известного станка являются сложность его конструкции и повышенная металлоемкость, обусловленные выполнением его обрабатывающих органов в виде отдельных .агрегатов, каждый из которых

имеет свои собственные механизмы для подачи и установочных перемещений инструмента и системы их управления, В результате известный станок может окупиться

только в условиях массового и крупносерийного производства.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является продольно- строгально-фрёзерный станок, содержащий

установленную на стойках поперечину и размещенные на направляющих последней и стоек строгальные суппорты и фрезерные головки с индивидуальными приводами, причем каждый суппорт выполнен в виде

установленной на каретке поворотной плиты, несущей ползун с резцедержателем, со- единен ный ходовым винтом с выходным валом коробки подач привода суппорта, а шпиндель фрезерной головки кинематически связан с шлицевым выходным валом коробки скоростей привода головки.

Недостатком известного станка являются сложность его конструкции и повышенная металлоемкость, обусловленные

выполнением его обрабатывающих органов (строгальных суппортов и фрезерных головок) в виде отдельных агрегатов, содержащих однотипные узлы и механизмы (каретки с приводом их перемещения, осеподвижные узлы - ползун, пиноль с приводом их перемещения и т.д.) и системы их управления.

В известном станке коробка подач механизма подачи и установочных перемещений ползуна вертикальных суппортов размещена на торце поперечины, что удлиняет и усложняет кинематическую цепь между выходным валом коробки и ходовым винтом ползуна. Шлицевой выходной вал

коробки скоростей фрезерной головки в известном станке размещен параллельно шпинделю, подвижному в осевом направлении, и связан с ним посредством зубчатой передачи, что приводит к необходимости

увеличения длины шпинделя на величину хода пиноли, снижая его технологичность, и к соответствующему увеличению количества опор шпинделя, усложняя конструкцию станка. Причем основные опоры шпинделя

смонтированы в пиноли. подвижно (т.е. с

гарантированным зазором) установленной в корпусе головки, а дополнительные опоры смонтированы непосредственно в корпусе головки.

В результате этого при зажиме пиноли, когда происходит выборка зазора между сопряженными поверхностями пиноли и корпуса, возможен перекос оси шпинделя и вызванные этим дополнительные нагрузки в опорах шпинделя, что снижает точность обработки и долговечность станка.

В известном станке на одной из стоек установлен строгальный суппорт, а на другой - фрезерная головка, что требует дополнительных затрат времени на переустановку детали при обработке ее обеих боковых поверхностей одним способом, снижая производительность и точность обработки.

Установка в известном станке на поперечине обоих обрабатывающих агрегатов (строгальных суппортов и фрезерной головки) приводит к необходимости увеличения длины поперечины, повышая металлоемкость станка, и к дополнительным затратам времени на отвод одного из агрегатов и. последующий подвод другого при изменении способа обработки, что также снижает производительность и точность обработки.

Кроме того, в известном станке обрабатывающие агрегаты расположены поперек направления перемещения обрабатываемой детали, что исключает возможность одновременного выполнения, т.е. совмещения, различных видов обработки одной и той же поверхности детали, снижая тем самым производительность станка.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение производительности за счет исключения переустановки деталей при различных видах обработки.

Указанная цель достигается тем, что в и з вести ом п родол ьн о-стро гал ь н о-ф резе р- ном станке, содержащем установленную на стойках поперечину и размещенные на направляющих последней и стоек строгальные суппорты и фрезерные головки с индивидуальными приводами, причем каждый суппорт выполнен в виде установленной на каретке поворотной плиты, несущей ползун с резцедержателем, соединенный ходовым винтом с выходным валом коробки подач привода суппорта, а шпиндель фрезерной головки кинематически связан с шлицевым выходным валом коробки скоростей привода головки, согласно изобретению шпиндель фрезерной головки установлен в ползуне суппорта, коробка подач и коробка скоростей размещены в общем корпусе, который установлен на поворотной плите суппорта, при этом выходной вал коробки подач расположен соосно ходовому винту, шлицевый выходной вал ко- 5 робки скоростей - соосно шпинделю, а кинематическая связь между выходным валом и шпинделем выполнена в виде шлице- вой втулки и зубчатой муфты,

На фиг.1 изображен станок, вид спере0 ди; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - пример выполнения комбинированной обработки детали строганием и фрезерованием, вид сбоку; на фиг.4 - то же, вид спереди. Станок (фиг.1) содержит станину 1, по5 движный стол 2 для установки обрабатываемой детали 3, стойки 4, подвижно установленную на направляющих стоек поперечину 5 и инструментальные суппорты 6, подвижно установленные на направляющих

0 стоек 4 и поперечины 5.

Суппорт 6 (фиг.2) состоит из.каретки 7, перемещаемой по направляющим стоек или поперечины посредством винтовой пары 8, 9, плиты 10, установленной на каретке 7 с

5 возможностью поворота и фиксации относительно продольной горизонтальной оси, ползуна 11, установленного на поворотной плите 10 с возможностью перемещения в направлении,поперечном направлению пе0 ремещения стола 2, и резцедержателя 12 для закрепления резцов 13 (фиг.З. 4), шар- нирно закрепленного на ползуне 11 посредством оси 14. Подъем, резцедержателя 12 при обратном ходе стола 2 (или при обра5 ботке фрезерованием) осуществляется электромагнитом 15, закрепленным на ползуне 11, благодаря чему резец 13 приподнимается над обрабатываемой поверх- ностью. Возврат резцедержателя 12 в

0 рабочее положение осуи ествляется под воздействием возвратной пружины (не показана) и под действием собственного веса (для вертикальных суппортов). Привод ползуна 11 осуществляется от реверсивного

5 электродвигателя 16, связанного с коробкой подач 17, выходной вал 18 которой расположен соосно и жестко связан с ходовым винтом 1Q, установленным на опорах качения 20 на поворотной плите 10 и связанным

0 гайкой 21 с ползуном 11.

В ползуне 11 за резцедержателем 12 симметрично последнему по направлению рабочего, хода стола 2 на опорах качения 22 установлен шпиндель 23 для закрепления

5 фрезы 24 - см. фиг.З, 4 (механизм зажима инструмента на чертеже не показан). Привод шпинделя 23 осуществляется от реверсивного электродвигателя 25, связанного с коробкой скоростей 26, шлицевой выходной вал 27 которой расположен соосно со шпинделем 23 и соединен с ним посредством щлицевой втулки 28, один конец которой связан с валом 27 с возможностью осевого перемещения, а другой соединен со шпинделем 23 посредством зубчатой муфты 29 и зафиксирован от осевого перемещения.

Коробки подач 17 и скоростей 26 размещены в общем корпусе, который закреплен на поворотной плите 10, Станок снабжен механизмами зажима: поперечины 5 на стойках 4; каретки 7 на стойках 4 и поперечине 5; ползуна 11 на плите 10 (не показаны).

Станок может быть снабжен дополнительным инструментальным суппортом 30, например строгальным или комбинированным, размещенным на направляющих поперечины 5.

Управление станком осуществляется с подвесного пульта управления (не показан).

Станок работает следующим образом.

Обрабатываемая деталь 3 устанавливается и крепится на столе 2. Осуществляется настройка станка на необходимые режимы работы, определяемые способом обработки (строгание, фрезерование, комбинированная обработка), габаритами и материалом обрабатываемой детали. При этом соответствующими органами управления устанавливаются величина, направление, скорости перемещения, а также исходное положение рабочих органов станка (стола 2, поперечины 5, суппортов 6, их поворотной плиты 10 и ползуна 11) и режущего инструмента 13, 24. Установка величины подачи ползунов 11 суппортов б производится соответствующей коробкой подач 17. а частоты вращения шпинделя 23 - соответствующей коробкой скоростей 26. Закрепленные в резцедержа теле 12 резец 13 и в шпинделе 23 фреза 24 могут быть установлены при помощи поворота плиты 10 относительно каретки 7 под любым необходимым углом к верхней или боковой поверхности обрабатываемой детали 3 в плоскости, перпендикулярной направлению перемещения стола 2, что обеспечивает обработку наклонных поверхностей. Установка резцов 13 в необходимое угловое положение может осуществляться также поворотом резцедержателя 12 относительно ползуна 11 и самих резцов относительно резцедержателя, ,

После установки рабочих органов станка в необходимое исходное положение осуществляется их зажим соответствующими механизмами зажима, что позволяет выбрать зазоры в подвижных сочленениях станка, повышая тем самым точность обработки. При зажиме ползуна 11 на поворотной плите 10 происходит выборка зазора между их сопряженными поверхностями, при этом возможно нарушение соосности шпинделя 23, размещенного в подвижном

ползуне 11, и шлицевого выходного вала 27 коробки скоростей 26, жестко закрепленной на плите 10, однако благодаря связи шпинделя 23 с выходным валом 27 посредством шлицевой втулки 28, конец которой соеди0 нен со шпинделем с помощью зубчатой муфты 29, исключается перекос шпинделя относительно ползуна и вызванные этим дополнительные нагрузки в опорах 22 шпинделя, что повышает точность обработки и

5 долговечность станка.

При обработке детали 3 методом строгания стол 2 совершает возвратно-поступательные перемещения с периодической подачей суппорта 6 перед началом рабоче0 го хода стола. При обратном ходе стола электромагнит 15 воздействует на резцедержатель 12, поворачивая его на оси 14 и приподнимая резец 13 над обрабатываемой поверхностью. Возврат резцедержа5 теля 12 с резцом 13 в рабочее положение в начале рабочего хода стола осуществляется возвратной пружиной (не показана) и под действием собственного веса (для вертикальных суппортов),

0 При обработке детали 3 методом фрезерования резец может быть приподнят над обрабатываемой поверхностью электромагнитом 15, а обработка выполняется как при прямом, так и при обратном ходе стола 2.

5 При этом крутящий момент от электродвигателя 25 через коробку скоростей 26, ее выходной шлицевой вал 27, шлицевую втулку 28 и зубчатую муфту 29 передается на шпиндель 23 с фрезой 24, При подаче и

0 установочных перемещениях ползуна 11, выполняемых в процессе обработки, шли- цевая втулка 2.8 вместе со шпинделем 23 свободно перемещается вдоль оси шлицевого выходного вала 27. При некоторой

5 несоосности шпинделя 23 и вала 27 последняя компенсируется за счет зубчатой муфты 29.

В некоторых случаях, например при обработке продольных сквозных пазов 31

0 (фиг.З, 4), на предложенном станке возможно совмещение способов обработки - строгания и фрезерования. В этом случае резцы 13, размещенные перед фрезой 24, обрабатывают две продольные параллельные ка5 навки (для выхода фрезы 24), а затем фреза 24, следуя за резцами, обрабатывает выступ, размещенный между этими канавками.

При необходимости на предложенном станке могут быть выполнены и другие способы обработки, например сверление, растачивание и т.д,

Обработка на предложенном станке может выполняться как одним из суппортов 6, так и всеми суппортами одновременно, од- ним кз способов или комбинацией способов.

Благодаря этому деталь 3 может быть обработана одновременно с трех сторон любым из вышеупомянутых способов без переустановки, что повышает производительность и точность обработки.

При изменении способа обработки исключаются дополнительные затраты времени на отвод одного из суппортов и последующий подвод другого, что также повышает производительность станка и вместе с тем снижает его металлоемкость за счет уменьшения длины поперечины, на которой установлен суппорт. Повышение про-

Формула изобретения Продольно-строгально-фрезерный станок, содержащий установленную настойках поперечину и размещенные на направляющих последней и стоек строгальные суппорты и фрезерные головки с индивидуальными приводами, причем каждый суппорт выполнен в виде установленной на каретке поворотной плиты, несущей ползун с резцедержателем, соединенный ходовым винтом с выходным валом коробки подач привода суппорта, а шпиндель фрезерной головки кинематически связан с шлицевым выходным валом коробки скоростей привода головки, отличающийся тем, что, с

изводительности станка обеспечивается также за счет возможности совмещения различных способов обработки.

Исключение целого ряда узлов и механизмов фрезерных головок за счет совмещения их функций с оставшимися механизмами суппортов, уменьшение длины и количества звеньев кинематической цепи между выходным валом коробки подач и ходовым винтом ползуна, уменьшение длины и количества опор шпинделя позволяет значительно упростить конструкцию и снизить металлоемкость предложенного станка.

Кроме того, такое конструктивное выполнение предложенного станка исключает перекос оси шпинделя при зажиме ползуна и вызванные этим дополнительные нагрузки на опоры шпинделя, что повышает точность обработки и долговечность станка.

целью упрощения конструкции и повышения производительности за счет исключения переустановки деталей при различных видах обработки, шпиндель фрезерной головки установлен в ползуне суппорта, коробка подач и коробка скоростей размещены в общем корпусе, который установлен на поворотной плите суппорта, при этом выходной вал коробки подач расположен соосно с ходовым винтом, шлице- вый выходной вал коробки скоростей - соосно с шпинделем, а кинематическая связь между выходным валом и шпинделем выполнена в виде шлицевой втулки и зубчатой муфты.

Редактор Т. Куркова

Фиа.

Составитель В. Корчагин

Техред М.МоргенталКорректор Н. Бучок