Uprawniony z patentu: Hoesch Maschinenfabrik Deutschland Aktien- gesellschaft, Dortmund (Republika Federalna Niemiec) Ciezka tokarka sterowana numerycznie, a zwlaszcza tokarka do walców Przedmiotem wynalazku jest ciezka tokarka sterowana numerycznie, a zwlaszcza tokarka do walców, przeznaczona do zgrubnej oraz wykancza¬ jacej obróbki przedmiotów ciezkich i wyposazona we wrzeciennik oraz konik z hydrostatycznie ulo- zyskowanymi wrzecionami, jak równiez w oddziel¬ na skrzynke predkosci z silnikiem glównym, przy czym ustalenie i kontrola rzeczywistego polozenia noza tokarskiego odbywa sie za posrednictwem urzadzen pomiarowych, zainstalowanych równolegle do prowadnic san narzedziowych.Przedmioty ciezkie, na przyklad duze walce sta¬ lowe lub z zeliwa utwardzonego, wirniki turbin, waly korbowe do okretowych silników wysoko¬ preznych obrabiane sa na ciezkich tokarkach umozliwiajacych zdejmowanie duzych wiórów.Znanym jest, ze sterowane numerycznie ciezkie tokarki, na których z duza wydajnoscia obrabia sie zgrubne ciezkie przedmioty, juz po krótkim czasie na skutek zuzycia traca dokladnosc wyma¬ gana dla obróbki wykanczajacej.Ze wzgledu na to, w niektórych zakladach me¬ chanicznych przedmiot obrabia sie najpierw na to¬ karce do obróbki zgrubnej, a nastepnie na gotowo obrabia sie go na tokarce wykanczajacej. Sposób ten mozna stosowac tylko wówczas, gdy w zakla¬ dzie mechanicznym dysponuje sie co najmniej dwiema tokarkami odpowiedniej wielkosci.W ciezkich tokarkach sterowanych numerycznie, majacych przy prowadnicach san narzedziowych 15 20 25 30 zainstalowane urzadzenia pomiarowe do ustalania i kontroli rzeczywistego polozenia noza tokarskie¬ go, zuzycie prowadnicy san narzedziowych odbija sie niekorzystnie na zarysie ksztaltu obrabianego przedmiotu. Jezeli nóz tokarski wykonuje na przy¬ klad w plaszczyznie przebiegajacej poziomo przez os toczenia ruch posuwowy wzdluzny i poprzecz¬ ny, zuzycie wystepujace na pionowych przebiega¬ jacych w kierunku wzdluznym prowadnicach san narzedziowych, powoduje bezposrednio zwiekszenie promienia toczenia. Natomiast zuzycie na pozio¬ mych prowadnicach san narzedziowych nie ma praktycznie zadnego znaczenia, poniewaz bardzo male róznice w wysokosci ustawienia noza tokar¬ skiego zmieniaja promien toczenia w niewielkim tylko stopniu. To samo odnosi sie do ukosnych prowadnic san narzedziowych, których zuzycie wy¬ woluje pionowe i poziome przemieszczenie sie no¬ za tokarskiego. Dokladnosc osiagana na obrabia¬ nym przedmiocie w nie mniejszym stopniu zalezy od zuzycia ulozyskowania wrzeciennika i konika.Czynnikiem zmniejszajacym dokladnosc przy sterowanej numerycznie ciezkiej tokarce zapobiega sie w ten znany sposób, ze sanie narzedziowe wy¬ posaza sie w hydrostatyczne prowadnice wzdluz¬ ne i poprzeczne, a wrzeciona wrzeciennika i koni¬ ka w lozysko hydrostatyczne. Hydrostatyczne pro¬ wadnice i lozyska pracuja bez zuzywania sie.Przy ciezkich tokarkach sterowanych numerycz¬ nie, same te przedsiewziecia nie wystarczaja jed- 76 61576(515 3 nak, poniewaz dokladnosc wymiarowa i geometry¬ czna przedmiotu musi byc oceniana w powiazaniu ze zmianami ksztaltu, które wystepuja przy wrze- cienniku i koniku. Te zmiany ksztaltu wynikaja przede wszystkim przy obróbce zgrubnej na sku¬ tek powstawania ciepla w przypadku, gdy cieplo to nie jest w dostatecznej mierze bez powodowania spietrzania równomiernie odprowadzane na skutek czego nastepuje przemieszczenie sie osi toczenia.Te wystepujace przy obróbce zgrubnej duzego przedmiotu, zmiany ksztaltu w pewnym sensie co¬ faja sie powoli, przy obróbce wykanczajacej na skutek powstawania mniejszej ilosci ciepla, zwla¬ szcza, gdy obydwie operacje — obróbka zgrubna i wykanczajaca sa wykonywane kolejno ma tej sa¬ mej tokarce, chociaz obróbka wykanczajaca odby¬ wa sie poczatkowo przy przemieszczonej osi to¬ czenia.Aby tego szkodliwego oddzialywania ciepla nie przenosic. bezposredmp na wrzeciennik, propono¬ wano juz na przyklad rozdzielenie od siebie glów¬ nej skrzynki predkosci od glównego silnika, jed¬ nak tego rodzaju srodki byly wystarczajace tylko do sterowania numerycznie tokarek o mniejszych rozmiarach, jednak w zadnym razie nie wystar¬ czaja dla tokarek ciezkich, omawianego rodzaju.• Celem wynalazku jest usuniecie powyzszych nie- (Jogodnosci a zadanie techniczne prowadzace do tego celu polega na konstrukcji takiego rozwiaza¬ nia sterowania numerycznego ciezkiej tokarki, ze¬ by mogly byc na niej wykanczane i obrabiane na go- towo ciezkie przedmioty, przy duzej wydajnosci oraz z duza dokladnoscia odnosnie jego wymia¬ rów i ksztaltu geometrycznego.Zadanie to rozwiazane zostalo dzieki temu, ze wrzeciennik, konik i skrzynka predkosci, polaczo¬ ne z wrzecionem roboczym poprzez sprzeglo skret¬ ne, umieszczone sa symetrycznie w stosunku do plaszczyzny przechodzacej pionowo przez os tocze¬ nia. Zastosowanie sprzegla skretnego pomiedzy skrzynka predkosci a wrzeciennikiem zapobiega powstawaniu momentu gnacego na wrzecionie ro¬ boczym, co ma miejsce w przypadku, gdy jako element przenoszacy obroty z walka przekladni do wrzeciona roboczego przewidziany jest lancuch ze¬ baty lub przekladnia pasowa. Zlikwidowanie wy¬ stepowania momentu giecia usunelo zwiazane z nim niebezpieczenstwo przemieszczania sie osi to¬ czenia. Nastepna cecha wynalazku jest to, ze glówny silnik jest zamocowany na korpusie skrzynki predkosci a os wzdluzna silnika glówne¬ go przebiega w pionowej plaszczyznie, równolegle do osi toczenia.Ponadto aby zapobiec nadmiernemu powstawa¬ niu ciepla i zapewnic w maksymalnym stopniu jego odprowadzenie, korpusy wrzeciennika oraz ko¬ nika maja te same wymiary zewnetrzne.Zgodna z wynalazkiem ciezka tokarka sterowa¬ na numerycznie daje przede wszystkim te korzysc, ze podczas calego procesu obróbki przedmiotu, o- trzymuje sie te sama dokladnosc. Dzieki symetry¬ cznej budowie wrzeciennika, konika oraz skrzyn¬ ki predkosci, osiaga sie równomierne odprowadza¬ nie ciepla co daje stabilne polozenie osi toczenia w stosunku do osi san narzedziowych. 4 Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok ciezkiej tokarki sterowa¬ nej numerycznie, bez srodkowej czesci loza ma¬ szyny, fig. 2 ciezka tokarke w rzucie poziomym, fig. 3 przekrój tokarki wzdluz linii III-III z fig. 1, fig. 4 przekrój tokarki wedlug linii IV-IV z fig. 1.Sterowana numerycznie ciezka tokarka 10 ma loze 11, z umieszczonym na nim wrzeciennikiem 12, jak równiez przesuwnym na tym lozu 11 ko¬ nikiem 13, oraz wyposazona jest w sanie narze¬ dziowe 14, skrzynke predkosci 15, silnik glówny 16 i przylaczona do sieci 17 skrzynke rozdzielcza 18. Polaczenia srubowe 19 zapobiegaja przesuwa¬ niu i oderwaniu sie korpusu 121 wrzeciennika w stosunku do loza 11 maszyny.Przy korpusie 131 konika przewidziane sa hy¬ drostatyczne prowadnice 132 do przesuwania koni¬ ka 13 w robocze polozenie na lozu 11 maszynyr aby nastepnie ustalic go na lozu 11 za pomoca urzadzen zaciskowych 133.Wrzeciono robocze 122 i wrzeciono 134 konika prowadzone sa w hydrostatycznych lozyskach 123, 135, które sa zasilane olejem cisnieniowym przez pompy 124, 136 i przewody 125, 137. Wrzeciono 134 konika, polaczone na stale z tarcza tokarska 20, wyposazone jest, podobnie jak wrzeciono robocze 122, w kiel 21.Sprzeglo skretne 22 jest elementem posrednim pomiedzy wrzecionem roboczym 122 a walkiem 151 oddzielnie ustawionej skrzynki 15 predkosci.Silnik glówny 16, podlaczony do sieci zasilajacej 17 poprzez skrzynke rozdzielcza 18, zamocowany jest na korpusie 152 skrzynki predkosci, w ten sposób, ze os wzdluzna silnika glównego 16 jest równolegla w plaszczyznie pionowej do osi tocze¬ nia a-a.Przekladnia napedowa 23, na przyklad paski klinowe lub lancuchy zebate, miedzy silnikiem glównym 16 a skrzynka 15 predkosci, napedza przekladnie 24 kól stopniowych, która przenosi powstaly moment obrotowy poprzez walek 151 przekladni i sprzeglo skretne 21 na wrzeciono ro¬ bocze 122 oraz polaczona z nim tarcza tokarska 20, a przez to wprowadza w ruch obrotowy obrabiany przedmiot zamocowany miedzy dwoma klami 21.Konik 13, wrzeciennik 12, sprzeglo skretne 22 i skrzynka 15 predkosci wraz z umieszczonym na niej silnikiem glównym 16, sa umieszczone symet¬ rycznie w stosunku do pionowej plaszczyzny, po¬ prowadzonej przez os toczenia a-a, a korpus 131 wrzeciennika oraz korpus 131 konika sa tak za¬ projektowane, ze maja jednakowe wymiary zew¬ netrzne.Sanie narzedziowe 14, skladajace sie z san wzdluznych 141 i suwaka 142 do planowania 1 maja równiez jak konik 13 hydrostatyczne pro¬ wadnice wzdluzne 1411 oraz prowadnice poprzecz¬ ne 1421. Dla spowodowania ruchu wzdluznego san wzdluznych 141 i przesuniecia suwaka 142 do planowania przewidziane sa silniki 25, 26, które podlaczone sa przewodami 27, 28 do skrzynki roz¬ dzielczej 18. Dla dalszego przekazywania sil nape¬ dowych od silnika 25 do san wzdluznych 141 oraz od silnika 26 do suwaka 142 planowania, przewi- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6076 615 dziana jest, nie przedstawiona na rysunku prze¬ kladnia slimakowo-zebatkowa i sruba pociagowa z nakretka, przy czym obydwie te pary mechani¬ zmów sa hydrostatycznymi jednostkami napedo¬ wymi. W celu ustalenia i kontroli pozycji wzdluz¬ nej noza tokarskiego 29, zamocowanego przy sa¬ niach narzedziowych 14, sluzy umieszczona w sa¬ niach wzdluznych 141 glowica pomiarowa 30, któ¬ ra przesuwa sie na zamocowanej równolegle do prowadnic wzdluznych 1411 listwie pomiarowej wzglednie impulsowej 31.W celu ustalenia i kontroli poprzecznego polo¬ zenia noza tokarskiego 29 sluzy umieszczona w suwaku 142 do planowania glowica pomiarowa 32, która przesuwa sie na zamocowanej równolegle do prowadnic poprzecznych 1421 listwie pomiarowej wzglednie impulsowej 33.Glowice pomiarowe 30, 32 sa podlaczone prze¬ wodami 34, 35 do skrzynki rozdzielczej 18. PL PL