RU131324U1

RU131324U1 - THREAD GRINDING MACHINE

Info

Publication number: RU131324U1
Application number: RU2013111310/02U
Authority: RU
Inventors: Игорь Николаевич Бесхмельницын; Валерий Александрович Поклад; Валерий Александрович Гейкин; Владимир Ильич Дзюба; Юрий Васильевич Бусаров; Максим Григорьевич Яковлев; Татьяна Ростиславовна Журавлева
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2013-03-14
Publication date: 2013-08-20

Abstract

Резьбошлифовальный станок, содержащий станину с установленными на ней с возможностью перемещения во взаимно перпендикулярных направлениях по соответствующим направляющим столом и стойкой, устройство для правки шлифовального круга с правящим роликом, выполненным с возможностью вращения, и измерительное устройство с контактным щупом, при этом на столе размещены соосно и оппозитно друг другу задняя бабка с центром для поджатия обрабатываемой детали и передняя бабка со шпинделем, оснащенным приводом его вращения и устройством для закрепления обрабатываемой детали, ось вращения шпинделя параллельна направляющим стола, а на стойке установлено поворотное устройство, ось вращения которого параллельна направляющим стойки и на котором размещена шлифовальная бабка с шлифовальным кругом, отличающийся тем, что направляющие стойки размещены в плоскости, расположенной под углом к плоскости, в которой размещены направляющие стола, ось вращения поворотного устройства расположена в плоскости вращения шлифовального круга с пересечением под прямым углом оси вращения шлифовального круга и оси вращения шпинделя, при этом устройство для правки шлифовального круга жестко закреплено на передней бабке, ось вращения правящего ролика параллельна оси вращения шпинделя, а измерительное устройство установлено на шлифовальной бабке и выполнено с возможностью поворота контактного щупа, выполненного длиной, обеспечивающей возможность выступания его конца в рабочем положении за край шлифовального круга, причем плоскость поворота контактного щупа параллельна плоскости вращения шлифовального круга.A thread grinding machine comprising a bed with a bed mounted on it with the ability to move in mutually perpendicular directions along the respective guide table and stand, a device for dressing the grinding wheel with a steering wheel configured to rotate, and a measuring device with a contact probe, while the table is placed coaxially and opposite each other, a tailstock with a center for preloading the workpiece and a headstock with a spindle equipped with a drive for its rotation and a locking device the workpiece, the axis of rotation of the spindle is parallel to the guides of the table, and on the stand there is a rotary device, the axis of rotation of which is parallel to the guides of the rack and on which there is a grinding head with a grinding wheel, characterized in that the guide rails are placed in a plane located at an angle to the plane, in which the guides of the table are placed, the axis of rotation of the rotary device is located in the plane of rotation of the grinding wheel with the intersection at right angles of the axis of rotation of the grinding circle and the axis of rotation of the spindle, the device for dressing the grinding wheel is rigidly fixed to the front headstock, the axis of rotation of the guide roller is parallel to the axis of rotation of the spindle, and the measuring device is mounted on the grinding head and is made to rotate the contact probe, made with a length that allows protrusion its end in the working position beyond the edge of the grinding wheel, and the plane of rotation of the contact probe is parallel to the plane of rotation of the grinding wheel.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в металлообрабатывающих станках при изготовлении деталей с винтовыми поверхностями.The utility model relates to the field of engineering and can be used in metalworking machines in the manufacture of parts with helical surfaces.

Известен резьбошлифовальный станок, содержащий станину с установленными на ней с возможностью перемещения во взаимноперпендикулярных направлениях по соответствующим направляющим столом и стойкой. На столе размещены соосно и оппозитно друг другу задняя бабка с центром для поджатия обрабатываемой детали и передняя бабка со шпинделем, оснащенным приводом его вращения и устройством для закрепления обрабатываемой детали, при этом ось вращения шпинделя параллельна направляющим стола. На стойке установлено поворотное устройство, ось вращения которого параллельна направляющим стойкий на котором размещена шлифовальная бабка с шлифовальным кругом. Кроме этого, станок содержит устройство для правки шлифовального круга с правящим роликом, выполненным с возможностью вращения, и измерительное устройство с контактным щупом (US 4930265, B23G 1/36, 05.06.1990). Данный станок принят за прототип, недостатками которого являются сложность конструкции и определенные ограничения технологических возможностей, касающиеся, например, минимальных размеров обрабатываемых деталей.Known thread grinding machine containing a frame mounted on it with the ability to move in mutually perpendicular directions along the respective guide table and stand. A tailstock with a center for preloading the workpiece and a headstock with a spindle equipped with a drive for rotating it and a device for securing the workpiece are placed coaxially and opposite to each other, and the axis of rotation of the spindle is parallel to the table guides. A rotary device is installed on the stand, the axis of rotation of which is parallel to the resistant guides on which the grinding head with the grinding wheel is located. In addition, the machine includes a device for dressing the grinding wheel with a straightening roller made for rotation, and a measuring device with a contact probe (US 4930265, B23G 1/36, 05.06.1990). This machine is adopted as a prototype, the disadvantages of which are the complexity of the design and certain limitations of technological capabilities relating, for example, to the minimum dimensions of the machined parts.

Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции станка с сохранением высокой точности обработки деталей и расширение технологических возможностей станка за счет расширения номенклатуры обрабатываемых деталей в сторону малых размеров (по диаметру).The objective of the proposed utility model is to simplify the design of the machine while maintaining high precision machining of parts and expanding the technological capabilities of the machine by expanding the range of machined parts in the direction of small dimensions (in diameter).

Решение указанной задачи достигается тем, что резьбошлифовальный станок содержит станину с установленными на ней с возможностью перемещения во взаимноперпендикулярных направлениях по соответствующим направляющим столом и стойкой, устройство для правки шлифовального круга с правящим роликом, выполненным с возможностью вращения, и измерительное устройство с контактным щупом. На столе размещены соосно и оппозитно друг другу задняя бабка с центром для поджатия обрабатываемой детали и передняя бабка со шпинделем, оснащенным приводом его вращения и устройством для закрепления обрабатываемой детали, ось вращения шпинделя параллельна направляющим стола. На стойке установлено поворотное устройство, ось вращения которого параллельна направляющим стойки и на котором размещена шлифовальная бабка с шлифовальным кругом. Направляющие стойки размещены в плоскости, расположенной под углом к плоскости, в которой размещены направляющие стола, ось вращения поворотного устройства расположена в плоскости вращения шлифовального круга с пересечением под прямым углом оси вращения шлифовального круга и оси вращения шпинделя. Устройство для правки шлифовального круга жестко закреплено на передней бабке, ось вращения правящего ролика параллельна оси вращения шпинделя, а измерительное устройство установлено на шлифовальной бабке и выполнено с возможностью поворота контактного щупа, выполненного с длиной, обеспечивающей возможность выступания его конца в рабочем положении за край шлифовального круга, при этом плоскость поворота контактного щупа параллельна плоскости вращения шлифовального круга.The solution to this problem is achieved by the fact that the thread grinding machine comprises a frame with a stand installed on it with the possibility of moving in mutually perpendicular directions along the corresponding guide table and stand, a device for dressing the grinding wheel with a governing wheel made with rotation, and a measuring device with a contact probe. A tailstock with a center for preloading the workpiece and a headstock with a spindle equipped with a drive for rotating it and a device for securing the workpiece are placed coaxially and opposite each other, the axis of rotation of the spindle is parallel to the table guides. A rotary device is installed on the rack, the axis of rotation of which is parallel to the rails of the rack and on which the grinding head with the grinding wheel is located. Guide racks are placed in a plane located at an angle to the plane in which the table guides are placed, the axis of rotation of the rotary device is located in the plane of rotation of the grinding wheel with the intersection at right angles of the axis of rotation of the grinding wheel and the axis of rotation of the spindle. A device for dressing the grinding wheel is rigidly fixed to the front headstock, the axis of rotation of the control roller is parallel to the axis of rotation of the spindle, and the measuring device is mounted on the grinding headstock and is configured to rotate the contact probe, made with a length that allows its end to protrude beyond the edge of the grinding wheel wheel, while the plane of rotation of the contact probe is parallel to the plane of rotation of the grinding wheel.

Полезная модель поясняется чертежами, где:The utility model is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 показан общий вид станка;figure 1 shows a General view of the machine;

на фиг.2 показана кинематическая схема станка;figure 2 shows the kinematic diagram of the machine;

на фиг.3 показано измерительное устройство;figure 3 shows a measuring device;

на фиг.4 показана схема расположения осей элементов станка.figure 4 shows the arrangement of the axes of the elements of the machine.

Станок содержит станину 1, по направляющим которой перемещается стол 2 (движение «Z»). На столе 2 установлены соосно и оппозитно друг другу задняя бабка 3 и передняя бабка 4, в которой смонтирован шпиндель 39 с приводом его вращения, состоящим из двигателя 36, муфты с валом 38, червячной передачи (червяк 41 и червячное колесо 40), датчиком 43 угла поворота и устройством для закрепления (условно не показано) обрабатываемой детали 42. Ось вращения шпинделя 39 параллельна направляющим стола 2. В задней бабке 3 установлена подвижная пиноль 21 с центром для поджатия обрабатываемой детали 42 посредством пневмопривода 22. На передней бабке 4 также жестко закреплено устройство для правки шлифовального круга с правящим роликом 11, приводимым во вращение от двигателя 35 через вал 37 (движение «S₂»). Ось вращения правящего ролика 11 параллельна оси вращения шпинделя 39. По направляющим 6 посредством передачи винт 24 - гайка 25 перемещается стойка 8 (движение «X»), на которой установлено поворотное устройство 7 (движение «А»), ось вращения которого параллельна направляющим 6. На поворотном устройстве 7 размещена шлифовальная бабка 5 с вращающимся шлифовальным кругом 10 (движение «S₁»). Также на шлифовальной бабке5 установлено измерительное устройство 9, которое с помощью расположенного в корпусе 32 контактного щупа 43 с закрепленным на его конце шариком 44 позволяет измерять винтовую канавку обрабатываемой детали 42. Контактный щуп 43 имеет возможность поворота (движение «S₃») посредством привода 31 в плоскости, параллельной плоскости вращения шлифовального круга 10, при этом длина (L₁) щупа 43 такова, что в рабочем положении всегда его конец с шариком 44 выступает на некоторую величину (h) за край шлифовального круга 10 (даже при использовании круга с максимальным диаметром D_max).The machine contains a bed 1, along the guides of which the table 2 moves (movement "Z"). On the table 2, a tailstock 3 and a headstock 4 are mounted coaxially and opposite to each other, in which a spindle 39 is mounted with a rotation drive thereof consisting of an engine 36, a coupling with a shaft 38, a worm gear (worm 41 and a worm gear 40), a sensor 43 the angle of rotation and the device for fixing (not shown conventionally) the workpiece 42. The axis of rotation of the spindle 39 is parallel to the guides of the table 2. In the tailstock 3 there is a movable pin 21 with a center for preloading the workpiece 42 by means of a pneumatic actuator 22. On the front headstock 4 also the device for dressing the grinding wheel with the ruling roller 11, driven into rotation from the engine 35 through the shaft 37 (movement "S ₂ ") is firmly fixed. The axis of rotation of the guide roller 11 is parallel to the axis of rotation of the spindle 39. On the guides 6 through the transmission screw 24 - nut 25 moves the rack 8 (movement "X"), on which a rotary device 7 (movement "A") is installed, the axis of rotation of which is parallel to the guides 6 . On the rotary device 7 posted by the grinding head 5 with a rotating grinding wheel 10 (movement "S ₁ "). Also, a measuring device 9 is installed on the grinding headstock 5, which, using the contact probe 43 located in the housing 32 and the ball 44 fixed on its end, allows measuring the helical groove of the workpiece 42. The contact probe 43 can be rotated (movement “S ₃ ”) by means of a drive 31 in a plane parallel to the plane of rotation of the grinding wheel 10, the length (L ₁₎ probe 43 such that its end always protrudes from the ball 44 in the operating position by an amount (h) of the edge of the grinding wheel 10 (and even at using a circle with a maximum diameter D _max).

Направляющие 6, по которым перемещается стойка 8, перпендикулярны направляющим, по которым перемещается стол 2, и размещены в плоскости, расположенной под углом к плоскости, в которой размещены направляющие стола 2, что позволяет подводить шлифовальный круг 10 без помех ближе к оси шпинделя, т.е. обрабатывать детали с меньшим диаметром. Кроме того, ось вращения поворотного устройства 7 расположена в плоскости вращения шлифовального круга 10 с пересечением под прямым углом оси его вращения и оси вращения шпинделя 39, что обеспечивает высокую точность обработки.The guides 6, along which the stand 8 moves, are perpendicular to the guides along which the table 2 moves, and are placed in a plane at an angle to the plane in which the guides of the table 2 are placed, which allows the grinding wheel 10 to be brought without interference closer to the spindle axis, t .e. handle parts with a smaller diameter. In addition, the rotation axis of the rotary device 7 is located in the plane of rotation of the grinding wheel 10 with the intersection at a right angle of the axis of rotation and the axis of rotation of the spindle 39, which ensures high precision machining.

Стол 2 перемещается относительно станины 1 с помощью привода, включающего двигатель 12, вал 13 которого кинематически связан через колеса 14 и 15 с передачей винт 16 - гайка 17. Положение стола 2 определяется датчиками: 20 - текущего положения и 18, 19 - крайнего положения. Перемещение стойки 8 осуществляется от двигателя 23 посредством передачи винт 24 - гайка 25. Положение стойки 8 отслеживается с помощью датчика текущего положения 28 и датчиков крайних положений 26, 27. Вращение поворотного устройства 7 производится непосредственно двигателем 29 и отслеживается датчиком 30 угла поворота. Шлифовальный круг 10 приводится во вращение от двигателя 33 через ременную передачу 34. Все упомянутые датчики передают соответствующие сигналы в системе координат станка в блок ЧПУ (условно не показан), к которому подключены также все двигатели, приводы и измерительное устройство 9.Table 2 is moved relative to the bed 1 by means of a drive that includes an engine 12, the shaft 13 of which is kinematically connected through wheels 14 and 15 to the transmission screw 16 - nut 17. The position of table 2 is determined by sensors: 20 - current position and 18, 19 - extreme position. The movement of the rack 8 is carried out from the engine 23 by means of a screw 24 - nut 25 transmission. The position of the rack 8 is monitored using a current position sensor 28 and extreme position sensors 26, 27. The rotation of the rotary device 7 is carried out directly by the engine 29 and is monitored by the rotation angle sensor 30. The grinding wheel 10 is rotated from the engine 33 via a belt drive 34. All of the above-mentioned sensors transmit the corresponding signals in the machine coordinate system to the CNC unit (not shown conditionally), to which all motors, drives and measuring device 9 are connected.

Станок работает следующим образом.The machine operates as follows.

Обрабатываемая деталь 42 устанавливается одним концом в устройство для закрепления детали (условно не показано) на шпинделе 39, а другой конец детали 42 поджимается центром подвижной пиноли 21 путем ее соответствующего перемещения пневмоприводом 22. Далее с помощью измерительного устройства 9, а также соответствующих перемещений элементов станка (движения «Z», «X», «А») по специальной программе ЧПУ определяются координаты начального витка винтовой поверхности обрабатываемой детали 42. Координаты точек обрабатываемой поверхности определяются путем поворота контактного щупа 43 и фиксации момента касания шариком 44 этой поверхности, при котором происходит увеличение усилия поворота, о чем посылается соответствующий сигнал в ЧПУ станка. Затем спрофилированный под данную деталь 42 шлифовальный круг 10 подводится к ней в начальное положение обработки, после чего по программе ЧПУ производится включение вращения круга 10, его врезание на заданную глубину шлифования (движение «X») и путем согласованного перемещения стола 2 (движение «Z») и вращения шпинделя 39 (движение «С») осуществляется обработка винтовой поверхности детали 42. Для производства обработки деталей с винтовыми поверхностями, имеющими переменный шаг и диаметр, необходимо в процессе обработки согласованно с движениями «Z» и «С» осуществлять соответствующие программные перемещения стойки 8 (движение «X») и поворот шлифовальной бабки 5 (движение «А»).The workpiece 42 is installed at one end in a device for securing the part (not shown conditionally) on the spindle 39, and the other end of the part 42 is pressed by the center of the movable pin 21 by its corresponding movement by the pneumatic actuator 22. Then, using the measuring device 9, as well as the corresponding movements of the machine elements (movements "Z", "X", "A") according to a special CNC program, the coordinates of the initial turn of the helical surface of the workpiece 42 are determined. The coordinates of the points of the processed surface are determined by rotating the contact probe 43 and the fixing points of tangency of the surface of ball 44 at which the increase of rotation force about a corresponding signal is sent to the NC machine. Then, the grinding wheel 10 profiled for this part 42 is brought to it in the initial processing position, after which, according to the CNC program, the rotation of the wheel 10 is turned on, it is cut into the given grinding depth (movement “X”) and by coordinated movement of the table 2 (movement “Z ") And rotation of the spindle 39 (movement" C "), the processing of the screw surface of the part 42 is carried out. To produce parts with screw surfaces having a variable pitch and diameter, it is necessary during the processing in accordance with the movement With the help of “Z” and “C”, carry out the corresponding programmed movements of the stand 8 (movement “X”) and rotation of the grinding head 5 (movement “A”).

Предлагаемая полезная модель позволяет упростить конструкцию станка и сохранить при этом высокую точность обработки деталей, а также расширить технологические возможности станка за счет возможности обработки деталей малого диаметра.The proposed utility model allows us to simplify the design of the machine and at the same time maintain high accuracy of machining of parts, as well as expand the technological capabilities of the machine due to the possibility of processing parts of small diameter.

Claims

A thread grinding machine comprising a bed with a bed mounted on it with the ability to move in mutually perpendicular directions along the respective guide table and stand, a device for dressing the grinding wheel with a governing roller made with rotation, and a measuring device with a contact probe, while the table is placed coaxially and opposite each other, a tailstock with a center for preloading the workpiece and a headstock with a spindle equipped with a drive for its rotation and a locking device the workpiece, the axis of rotation of the spindle is parallel to the guides of the table, and on the stand there is a rotary device, the axis of rotation of which is parallel to the guides of the rack and on which there is a grinding head with a grinding wheel, characterized in that the guide rails are placed in a plane located at an angle to the plane, in which the guides of the table are placed, the axis of rotation of the rotary device is located in the plane of rotation of the grinding wheel with the intersection at right angles of the axis of rotation of the grinding circle and the axis of rotation of the spindle, the device for dressing the grinding wheel is rigidly fixed to the front headstock, the axis of rotation of the guide roller is parallel to the axis of rotation of the spindle, and the measuring device is mounted on the grinding head and is made to rotate the contact probe, made with a length that allows protrusion its end in the working position beyond the edge of the grinding wheel, and the plane of rotation of the contact probe is parallel to the plane of rotation of the grinding wheel.