Абразивно-отрезной станок Советский патент 1993 года по МПК B24B27/06 

Изобретение относится к станкостроению, более конкретно к станкам для разрезания изделий типа прутка.

Цель изобретения - повышение качества реза за счет более жесткого базирования отрезных головок и прутка и возможность разрезания прутка под любым углом к его оси.

На фиг. 1 представлен описываемый станок с горизонтальным перемещением отрезных головок, общий вид; на фиг.2 - отрезная головка с вертикальным перемещением; на фиг.З - поворотная отрезная головка; на фиг . 4 - станина с поворотной верхней частью и поворотными патронами; на фиг.Ъ-7 - схемы совмещения кристаллографической оси прутка с осью станка; на фиг,8 - наклоняемая станина с поворотными патронами; на фиг.9 и 10 - схемы совмещения кристаллографической оси прутка с осью станка; на фиг.11. - наклоняемая станина с поворотной верхней частью; на фиг. 12 и 13-наклоняемая станина, устзнов- ленйая на основании посредством трех пар стоек, в исходном.и наклонном положениях; на фиг. 14 и 15- то же, с парами стоек-подъемников в виде эксцентриков, расположенных соответственно асимметрично и симметрично относительно центральной пары стоек.

Станок состоит из основания 1, на котором посредством стоек 23 установлена горизонтальная станина 3 в виде рамы, имеющей замкнутый профиль, преимущественно прямоугольной формы. На продольных направляющих 4 основания смонтированы две каретки 5, 6, на горизонтальных направляющих 7 которых в проеме рамы 3 смонтированы ползуны 8 с закрепленными на них отрезными головками, 9,10, оснащенными абразивными кругами 11 с. внутренней режущей кромкой.

На горизонтальных направляющих 12, 13 соответственно переднего и заднего продольных элементов рамы 3 смонтированы каретки, выполненные, в частности, в виде П-образных рам 14, 15, поперечные балки которых обращены друг к другу, расположены между головками 9,10 и на них выполне-. ны направляющие 16,17. На направляющих 16,17 установлены механизмы поперечного зажима прутка в виде пар губок соответственно 18, 19,

На левом и правом поперечных элементах рамы 3 выполнены продольные горизонтальные направляющие соответственно 20, 21, на которых смонтированы каретки 22,23 с закрепленными на них патронами зажима соответственно левого и правого концов прутка, выполненных, в частности, в виде

самоцентрирующих трехкулачковых патронов 24, 25, на которых выполнены соосные упоры 26, 27 под торцы прутка.

Станок работает следующим образом.

В исходном положении, каретки 22, 23,

с патронами 24, 25 и каретки 5, 6 с отрезными головками 9, 10 находятся в крайнем отведенном друг от друга положении, кулачки патронов 24,25 максимально разведены;

рамы 14,15 разведены так, чтобы призмы 18 были удалены от призм 19 на расстояние, меньшее отрезаемой длины прутка, а призмы каждой пары разведены на расстояние, большее диаметра прутка; упоры 26,27. патроны 24, 25, абразивные круги 11 головок 9,

10 и пары призм 18,19 имеют общую ось 28.

Подвешивают с помощью, например,

схвата робота (не показан) пруток соосно

оси 28 между призмами 18, 19 и зажимают

ими пруток. Отводят схват. Сближением кареток 5, 6 надвигают абразивные круги 11 на концы прутка и выставляют их в позиции реза. Сближением кареток 22,23 упираются упорами 26, 27 в торцы прутка и зажимают

его концы патронами 24, 25. Включают вращение кругов 11, перемещением ползунов 8 разрезают пруток горизонтальной врезной подачей и выключают вращение кругов. От- резаннные концы прутка, удерживаемые

патронами 24, 25, отводят от центральной части прутка перемещением кареток 22, 23. Отводят от центральной части прутка отрезные головки 9, 10 перемещением кареток 5, 6 и выставляют круги соосно оси 28 перемеще.нием ползунов 8. Захватывают центральную, часть прутка, удерживаемую призмами 18, 19,схватом робота, разведением призм разжимают пруток и перегружают его на позицию вне станка. Захватывают каждый

отрезанный конец прутка, например, тем же схватом робота, разжимают патрон 24 (25) и перегружают его на позицию вне станка. Станок готов для разрезания очередного прутка.

в отличие от описанного во втором варианте исполнения (фиг.2) на каждой каретке 29 выполнена стойка 30 с вертикальными направляющими 31, на которых смонтирована отрезная головка 31, корпус которой

одновременно играет роль ползуна, а резание осуществляется вертикальной врезной подачей посредством, например, ходового винта 33.

В отличие от второго в третьем варианте исполнения (фиг.З) каждая отрезная головка 34 установлена на ползуне в виде стойки 35, смонтированной на каретке 36, с возможностью поворота относительно вертикальной оси 37 на заданный угол с последующим

фиксированием. Этот вариант позволяет разрезать пруток под любым углом к его оси.

В отличие от описанных в четвертом варианте исполнения станка (фиг.4) прямоугольная рама выполнена из нижней 38 и поворотной относительно нее верхней 39 частей. Верхняя часть установлена на дуговых направляющих 40 нижней части и зафиксирована относительно нее. Самоцентрирующие патроны 41, 42 установлены с возможностью поворота относительно оси 28 и угловой фиксации.

В случае необходимости выставить, в частности, ориентировать пруток из полупроводникового материала по его кристаллографической 43, а не геометрической 44 оси. совпадающей с. осью 28 станка, после отвода схвата от зажатого в призмах прутка, выставленного по его геометрической оси, поступают следующим образом.

При расположении несовпадающих осей 43, 44 в одной горизонтальной плоскости (фиг.5) расфиксируют верхнюю часть 39 рамы и поворачивают ее на угол между осями 43,44 до совмещения кристаллографической оси 43 прутка с осью 28 станка, фиксируют часть 39 и осуществляют резание.

При расположении несовпадающих осей 43, 44 в одной вертикальной (фиг.6) или наклонной (фиг.7) плоскостях призмы разжимают пруток, поворачивают расфиксиро- ванные патроны 41, 42 с прутком до совмещения оси 43 с горизонтальной плоскостью, фиксируют патроны, поворотом расфиксированной верхней части 39 рамы совмещают ось 43 прутка с осью 28 станка, фиксируют часть 39 и осуществляют резание.

В отличие от четвертого в пятом варианте исполнения станка (фиг.8) целиковая неразъемная прямоугольная рама 45 установлена на основании посредством двух пар поперечно размещенных стоек: неподвижных 46, соединенных с рамой шар- нирно, и фиксируемых подъемников, в частности силовых цилиндров 47, соединенных с рамой и основанием шарнирно.

При расположении несовпадающих кристаллографической 43 и геометрической 44 осей прутка в одной вертикальной плоскости (фиг.6) посредством расфиксирован- ных цилиндров 47 поворачивают раму на угол между осями 43, 44 до совмещения кристаллографической оси 43 с осью станка 28, фиксируют цилиндры 47 и осуществляют резание.

При расположении несовпадающих осей 43, 44 в одной горизонтальной (фиг.9)

или наклонной (фиг.10) плоскостях патроны 41, 42 с прутком до совмещения оси 43 с вертикальной плоскостью, фиксируют патроны, наклоном рамы совмещают ось 43 5 прутка с осью 28 станка, фиксируют цилиндры 47 и осуществляют резание.

В отличие от четвертого в шестом варианте исполнения (фиг.11) нижняя часть 48 прямоугольной рамы установлена на осно0 вании посредством неподвижных стоек 46 и цилиндров 47 аналогично установке прямоугольной рамы в пятом варианте, а самоцентрирующие патроны неповоротные.

П.ри расположении несовпадающих

5 кристаллографической 43 и геометрической 44 осей прутка в одной горизонтальной или вертикальной плоскостях действуют аналогично четвертому или пятому вариантам соответственно (фиг.5,6).

0 При расположении осей 43, 44 в одной наклонной плоскости (фиг.7) путем сочетания наклона части 48 и поворота части 39 совмещают кристаллографическую ось 43

5 прутка с осью 28 станка. Фиксируют часть 39 рамы и цилиндры 47 и осуществляют резание.

В отличие от шестого в седьмом варианте исполнения фиг. 12,13 нижняя часть 49

0 рамы установлена на основании 1 посредством трех пар поперечно размещенных стоек: центральной пары неподвижных стоек 46, соединенных с частью 49 шарнирно, и двух крайних пар стоек-подъемников, в час5 тности, силовых цилиндров 47, соединенных с частью 49 и основанием шарнирно.

Аналогично может быть установлена и, рама в пятом варианте.

В отличие от шестого и седьмого в вось0 мом варианте исполнения (фиг.14) стойки- подъемники выполнены в виде поворотных относительно поперечной горизонтальной оси идентичных симметричного профиля и фиксируемых круглых эксцентриков .50. В подварианте с двумя парами подъемников при исходном горизонтальном положении прямоугольной рамы ось поворота эксцентриков одной рамы удалена от рамы на величину минимального радиуса п, а другой

0 пары - максимального радиуса гЈ эксцентриков. Оси поворота эксцентриков обеих крайних пар и шарниров центральной пары стоек лежат в одной наклонной плоскости 51, Наклон рамы осуществляется одновре5 менным поворотом в одну сторону расфик- сированных эксцентриков обеих пар с последующей их .фиксацией.

В отличие от восьмого в девятом варианте исполнения (фиг.15) эксцентрики 52 имеют идентичный с монотонно изменяющимся радиусом профиль и выполнены в

виде эллипсов. При исходном горизонтальном положении прямоугольной рамы распо- ложены симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через оси шарниров центральной пары стоек, а оси поворота эксцентриков и шарниров лежат в одной горизонтальной плоскости 53. Наклон рамы осуществляют одновременным поворотом в одну сторону эксцентриков обеих крайних пар. . Условно не показаны приводы:

линейного перемещения кареток 5.6,14,15.22.23,29,36, ползунов губок 18, 19, отрезных головок 32, 34;

поворота стоек 35,патронов 41,42,вер- хней части 39 прямоугольной рамы, эксцентриков 50, 52;

вращения абразивных кругов 11, ходовых винтов 33.

Также условно не показаны механизмы фиксации: .

отрезных головок 32 на стойках 30, отрезных головок 34 на стойках 35, стоек 35 на каретках 36, верхней 39 части прямоугольной рамы на нижней 38(48,49), патронов41, 42 в угловом положении, цилиндров 47, эксцентриков 50, 52 (в том числе относительно рамы).

Таким образом по сравнению с прототипом в предлагаемом станке отрезные го- ловки базируются на основании посредством установленных непосредственно на нем кареток, а изделие зажимает- .ся как в поперечном, так и в продольном направлениях механизмами, смонтированны- ми на общей прямоугольной раме, что обеспечивает более жесткое базирование головок и изделия при резании и повышает качество реза. Предлагаемый станок позволяет разрезать изделие под различными уг- лами к его оси, что расширяет технологические возможности станка. Формула изобретения 1. Абразивно-отрезной станок для резки изделия типа прутка, содержащий уста- новленную на основании посредством стоек горизонтальную станину, две продольно подвижные соосные отрезные головки с абразивными кругами, левый и правый механизмы поперечного зажима прутка, ус- тановленные На каретках, смонтированных на продольных направляющих станины, и упор под один конец прутка, отличающийся тем, что станина выполнена в виде рамы, имеющей замкнутый профиль, пре- имущественно прямоугольной формы, г. внутренним проемом, а станок снабжен смонтированными на продольных направляющих, выполненных на основании, каретками с размещенными в проеме рамы на

поперечных горизонтальных или вертикальных направляющих последних ползунами, предназначенными для установки отрезных головок, смонтированными на продольных направляющих, выполненных на соответствующих поперечных элементах прямоугольной рамы, каретками с установленными на них патронами для зажима концов прутка и расположенным соосно упомянутому упору упором под другой конец прутка, при этом оба упора расположены в соответствующих патронах, каретки механизмов поперечного зажима прутка выполнены в виде смонтированных на продольных направляющих, выполненных на продольных элементах прямоугольной рамы, П-образных рам, поперечные элементы которых представляют собой обращенные одна к другой балки, расположенные между отрезными головками, каждый механизм поперечного зажима прутка выполнен в виде двух встречно подвижных губок, установленных на соответствующих балках, а отрезные головки предназначены для размещения абразивных кругов с внутренней режущей кромкой.

2.Станок по п.1, отличающийся тем, что каждая отрезная головка установлена на ползуне с возможностью поворота вокруг вертикальной оси, перпендикулярной оси патронов.

3.Станок по п.1 и/или 2, о т л и ч а ю щ- и и с я тем, что прямоугольная рама выполнена из нижней и верхней частей, при этом верхняя часть установлена с возможностью поворота в плоскости рамы относительно нижней на дуговых направляющих, выполненных на нижней части, а патроны зажима концов прутка установлены с возможностью поворота вокруг оси упоров.

4.Станок по п.1 и/или 2, о т л и ч а ю щ- и и с я тем, что прямоугольная рама установлена на основании с возможностью наклона относительно последнего в продольном направлении, а патроны зажима концов прутка установлены с возможностью поворота вокруг оси упоров.

5.Станок по п.1 и/или 2, от л и ч а.ю щ- и и с я тем, что прямоугольная рама выполнена из нижней и верхней части, при этом верхняя часть установлена с возможностью поворота в плоскости рамы относительно нижней на дуговых направляющих, выполненных на нижней части, а последняя установлена с возможностью наклона в продольном направлении относительно основания.

6.Станок по п.4 или 5, отличающийся тем, что прямоугольная рама установлена на основании посредством введенных в станок двух пар поперечно размещенных

стоек, при этом стойки одной пары неподвижны и соединены с прямоугольной рамой шарнирно, а стойки другой пары выполнены в виде подъемников.

7.Станок по п.4 или 5, отличающийся тем, что прямоугольная рама установлена на основании посредством введенных в станок одной центральной и двух крайних пар поперечно размещенных стоек, при этом стойки центральной пары неподвижны и соединены с прямоугольной рамой шарнирно, а стойки крайних пар выполнены в виде подъемников.

8.Станок по п.6 или 7. от ли ч а ю щ и- й с я тем, что подъемникй соединёны с прямоугольной рамой и основанием шарнирно.

9.Станок по п.6 или 7, отличающийся тем, что подъемники выполнены в виде поворотных относительно поперечной горизонтальной оси эксцентриков.

10.Станок по п.7 или 9, о т л и ч а ю щ- и и с я тем, что эксцентрики имеют идентичный симметричный профиль и выполнены круговыми, а при исходном горизонтальном положении прямоугольной рамы ось поворота одной крайней пары эксцентриков уда-

лена от-рамы на величину минимального, другой крайней пары - максимального радиусов эксцентриков, при этом оси поворота эксцентриков обеих крайних пар и шарниров центральной пары стоек лежат в одной

0 наклонной плоскости.

11. Станок по пп.7 и 9, отличающийся тем, что эксцентрики имеют идентичный профиль и выполнены в виде эллипсов,

5 а при исходном горизонтальном положении прямоугольной рамы эксцентрики расположены симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через оси шарниров центральной пары стоек, при

0 этом оси поворота эксцентриков и шарниров центральной пары стоек лежат в одной горизонтальной плоскости.

Использование: станкостроение, а именно станки для разрезания изделий типа прутка. Сущность изобретения: станина Ф&& 3 станка выполнена в виде прямоугольной рамы с проемом и установлена на основании 1 посредством стоек 2. Отрезные головки 9 и 10 оснащены абразивными кругами 11 с внутренней режущей кромкой и установлены каждая в проеме станины на ползуне 8, перемещающемся на каретке 56, установленной на продольных направляющих основания. Концы прутка зажаты патронами 24 и 25, подвижно установленными на станине, а центральная часть прутка зажата губками 18 и 19, перемещающимися по поперечным балкам, подвижно установленным на продольных направляющих станины между отрезными головками. 10 з.п. ф-лы. 15 ил. 19 ™ S3 - Ё 16 00 со 4 VI 00 4D СО

35

риг.$

И

фиг5

2 /

w

v«. V

43

«/2

2

A

-л

фигЗ

2R

Г

Физ, $

39

Фиг. 11 .

/ / У / / / / У / / / / / У ///////

fe. /2

/ / / ////////////// / / / /

Фаг. /3

/ / / / / / //////

. i

/// s/

S /////SS////////.// // ////// /

фае. 15