RU173527U1

RU173527U1 - Spindle head of a metal cutting machine

Info

Publication number: RU173527U1
Application number: RU2016138721U
Authority: RU
Inventors: Виталий Федорович Чистяков
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2017-08-30

Abstract

Полезная модель относится к области станкостроения, в частности к шпиндельным бабкам с выдвижным ползуном для металлорежущих станков. Шпиндельная бабка состоит из основания 1 с направляющими 2 для ее вертикального перемещения по стойке металлорежущего станка, направляющие 3 предназначены для горизонтального (продольного) перемещения по ним ползуна 4, содержащего шпиндельный узлел 5, механизм главного привода 6 и привод подачи 7 ползуна 4, салазки 8 расположены между основанием 1 и ползуном 4 с возможностью горизонтального перемещения своими фасонными, фактически направляющими, поверхностями по ответным поверхностям основания 1, при этом салазки оснащены приводом 9 горизонтального, преимущественно установочного, но пригодного к использованию в качестве подачи перемещения относительно основания 1, для фиксации салазок 8 относительно основания 1 в требуемом положении в конструкцию включены прижимные элементы 10. 2 ил.The utility model relates to the field of machine tools, in particular to the headstock with a sliding slide for metal cutting machines. The headstock consists of a base 1 with guides 2 for its vertical movement along the stand of the metal cutting machine, guides 3 are designed for horizontal (longitudinal) movement of the slide 4 containing the spindle unit 5, the main drive mechanism 6 and the feed drive 7 of the slide 4, the slide 8 located between the base 1 and the slider 4 with the possibility of horizontal movement of their shaped, actually guiding surfaces on the counter surfaces of the base 1, while the slide is equipped with a drive 9 horizons cial, preferably the installation, but suitable for use as a feed movement relative to the base 1 for fixing the slide 8 relative to the base 1 in the desired position in the design included the pressing elements 10. 2 yl.

Description

Полезная модель относится к области станкостроения, в частности к шпиндельным бабкам с выдвижным ползуном для металлорежущих станков типа горизонтально-фрезерных, горизонтально-расточных, обрабатывающих центров и т.п.The utility model relates to the field of machine tools, in particular to the headstock with a sliding slide for metal cutting machines such as horizontal milling, horizontal boring, machining centers, etc.

Известны шпиндельные бабки, состоящие из основания, выполненного с возможностью вертикального перемещения шпиндельной бабки по направляющим стойки станка и оснащенного направляющими для горизонтального (продольного) перемещения ползуна, содержащего шпиндельный узел, механизм главного привода и привод горизонтального перемещения (подачи) ползуна (см., например, горизонтальные сверлильно-фрезерные центры фирмы Juaristi серии TS, http://stanko-lid.ru/article/obrabatyvayushchie-tsentry.html). Помимо перечисленных шпиндельные бабки включает также функциональные элементы: отсчетные устройства, конечные выключатели, ограждения шпиндельной бабки и ползуна, кабельные цепи, гидро-пневмо-электроразводку и др.Known headstock, consisting of a base made with the possibility of vertical movement of the headstock along the guides of the machine rack and equipped with guides for horizontal (longitudinal) movement of the slider containing the spindle unit, the main drive mechanism and the horizontal drive (feed) of the slider (see, for example , horizontal drilling and milling centers of the Juaristi TS series, http://stanko-lid.ru/article/obrabatyvayushchie-tsentry.html). In addition to the listed spindle heads, it also includes functional elements: reading devices, limit switches, spindle head and slide barriers, cable chains, hydro-pneumatic-electrical wiring, etc.

Недостатком известных технических решений шпиндельных бабок является сложность изготовления вертикальных и горизонтальных направляющих шпиндельных бабок из-за необходимости обеспечения высокой точности их взаимного расположения, а именно перпендикулярности относительно друг друга вертикальных и горизонтальных направляющих, так как нет возможности независимой регулировки выставки направляющих перемещения шпиндельной бабки по стойке и ползуна по саням шпиндельной бабки, невозможность проведения раздельной сборки, регулировки, наладки и обкатки узлов шпиндельной бабки, необходимость проведения демонтажа корпуса шпиндельной бабки (в сборе с ползуном) со стойки станка для транспортирования станка от изготовителя заказчику, так как большие габариты узлов шпиндельной бабки не позволяют транспортировать ее в собранном виде со стойкой из-за того, что они зачастую превышают габариты грузов, допускаемые при перевозке автомобильным или железнодорожным транспортом, при этом снимаются привод перемещения шпиндельной бабки по стойке, например, с шарико-винтовой парой, отсчетное устройство перемещения шпиндельной бабки по стойке, вертикальные направляющие (полностью или частично, в зависимости от их конструкции), разъединяются связи гидро-пневмо-электроразводки между шпиндельной бабкой и стойкой, с последующим монтажом снятых узлов на стойке, с выверкой, регулировкой и повторным испытанием на точность и жесткость.A disadvantage of the known technical solutions of the headstock is the difficulty of manufacturing vertical and horizontal guides of the headstock because of the need to ensure high accuracy of their relative position, namely the perpendicularity of the vertical and horizontal guides relative to each other, since there is no possibility of independently adjusting the exhibition of guides to move the headstock along the rack and the slider on the sleigh of the headstock, the inability to conduct separate assembly, adjustment, n adjustments and running-in of the headstock assemblies, the need to dismantle the headstock housing (complete with a slider) from the machine stand for transporting the machine from the manufacturer to the customer, since the large dimensions of the headstock assemblies do not allow it to be assembled with the stand because that they often exceed the dimensions of the goods allowed when transported by road or rail, while the drive for moving the headstock along the rack, for example, with a ball screw pair, is removed an even device for moving the headstock along the rack, vertical guides (fully or partially, depending on their design), the hydraulic-pneumatic-electrical connections between the headstock and the rack are disconnected, with the subsequent assembly of the removed components on the rack, with alignment, adjustment and retest for accuracy and rigidity.

Наиболее близкой к заявленному техническому решению - прототипом является шпиндельная бабка металлорежущего станка, выполненная в виде основания с подвижно размещенным в нем на направляющих выдвижным ползуном, содержащим шпиндельный узел, привод вращения шпинделя и привод подачи ползуна (http://www.danobatgroup.com/files/floor-type-milling-boring-machines-fr.pdf).Closest to the claimed technical solution - the prototype is a spindle head of a metal cutting machine, made in the form of a base with a sliding slide movably placed in it on the rails, containing a spindle unit, a spindle rotation drive and a slider feed drive (http://www.danobatgroup.com/ files / floor-type-milling-boring-machines-fr.pdf).

К недостаткам прототипа, помимо общих с аналогами недостатков, следует отнести его ограниченные технологические возможности, обусловленные невозможностью расширения зоны обработки за счет увеличения хода горизонтального (продольного) выдвижения ползуна относительно основания шпиндельной бабки без увеличения длины ползуна, привода его горизонтального перемещения, без замены шарико-винтовой пары на новую, большей длины, без замены отсчетного устройства выдвижения ползуна на новое, большей длины, без переустановки конечных выключателей, без увеличения длины связей гидро-пневмо-электро разводок и т.п.The disadvantages of the prototype, in addition to common disadvantages with analogues, include its limited technological capabilities due to the inability to expand the processing zone by increasing the horizontal (longitudinal) extension of the slide relative to the base of the headstock without increasing the length of the slide, driving its horizontal movement, without replacing the ball a screw pair to a new, longer length, without replacing the reading device for extending the slider to a new, longer length, without reinstalling the end switches her, without increasing the length of the connections of the hydro-pneumatic-electrical wiring, etc.

Задача полезной модели - упрощение изготовления, регулировки и выставки вертикальных и горизонтальных направляющих шпиндельной бабки, обеспечение возможности проведения раздельной сборки, регулировки, наладки и обкатки отдельных узлов шпиндельной бабки, исключение необходимости демонтажа корпуса шпиндельной бабки со стойки для транспортировки, расширение зоны обработки ползуном за счет возможности увеличения хода ползуна без изменения его конструкции.The objective of the utility model is to simplify the manufacture, adjustment, and exhibition of vertical and horizontal guides of the headstock, provide the possibility of separate assembly, adjustment, commissioning and running-in of individual nodes of the headstock, eliminating the need to dismantle the headstock housing from the transport rack, expanding the processing zone with a slider due to the possibility of increasing the stroke of the slider without changing its design.

Технический результат - расширение технологических возможностей как шпиндельной бабки, так и металлорежущего станка в целом.The technical result is the expansion of the technological capabilities of both the headstock and the metal cutting machine as a whole.

Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что шпиндельная бабка металлорежущего станка, выполненная в виде основания с подвижно размещенным в нем на направляющих выдвижным ползуном, содержащим шпиндельный узел, привод вращения шпинделя и привод подачи ползуна, дополнительно содержит салазки, размещенные между ползуном и основанием с возможностью их параллельного направлению подачи ползуна установочного перемещения по основанию от введенного автономного привода, а направляющие, предназначенные для перемещения ползуна, выполнены на упомянутых салазках, при этом основание снабжено прижимными элементами, выполненными с возможностью фиксации/расфиксации салазок относительно основания.The problem is solved, and the claimed technical result is achieved by the fact that the headstock of the metal-cutting machine, made in the form of a base with a sliding slide movably placed in it on the guides, comprising a spindle unit, a spindle rotation drive and a slide feed drive, further comprises a slide located between the slide and the base with the possibility of parallel to the feed direction of the slider installation movement on the base of the introduced autonomous drive, and the rails are designed e for displacement of the slider, formed on said sled, wherein the base is provided with a pressing member adapted to lock / unlock the slide relative to the base.

Полезная модель поясняется изображениями, The utility model is illustrated by images,

где на Фиг. 1 представлена 3D модель шпиндельной бабки в сборе;where in FIG. 1 presents a 3D model of the headstock assembly;

на Фиг. 2 представлен Вид А (со стороны шпинделя) на Фиг. 1. in FIG. 2 shows View A (from the spindle side) in FIG. one.

Представленные на изображениях позиции имеют следующие значения:The positions shown in the images have the following meanings:

1 - основание шпиндельной бабки металлорежущего станка;1 - the base of the headstock of a metal cutting machine;

2 - направляющие стойки;2 - guide racks;

3 - направляющие ползуна;3 - slide guides;

4 - ползун;4 - slider;

5 - шпиндельный узел;5 - spindle unit;

6 - главный привод (вращения шпинделя);6 - main drive (spindle rotation);

7 - привод подачи ползуна;7 - slider feed drive;

8 - салазки;8 - slide;

9 - привод перемещения салазок;9 - drive moving the slide;

10 - прижимной элемент (с приводом фиксации/расфиксации).10 - clamping element (with locking / unlocking drive).

Помимо перечисленных шпиндельная бабка, как и прототип, включает функциональные элементы: отсчетные устройства, конечные выключатели, ограждения шпиндельной бабки и ползуна, кабельные цепи, гидро-пневмо-электроразводку и др.In addition to the listed headstock, like the prototype, it includes functional elements: reading devices, limit switches, spindle head and slide guards, cable chains, hydro-pneumatic-electrical wiring, etc.

Как следует из изображений Фиг. 1, 2, шпиндельная бабка состоит из основания 1 с направляющими 2 для вертикального перемещения шпиндельной бабки по стойке металлорежущего станка. Направляющие 3 предназначены для горизонтального (продольного) перемещения по ним ползуна 4 (соответствующими ответными элементами, аналогичными прототипу), содержащего шпиндельный узел 5, механизм главного привода (вращения шпинделя) 6 и привод подачи 7 ползуна 4. Салазки 8 расположены между основанием 1 и ползуном 4 с возможностью горизонтального (продольного) перемещения своими фасонными (фактически направляющими) поверхностями по ответным (фактически направляющим) поверхностям основания 1. При этом салазки оснащены приводом 9 горизонтального (продольного), преимущественно установочного, но пригодного к использованию в качестве подачи перемещения относительно основания 1, который может быть выполнен, например, в виде оснащенной управляемым электромотором (по аналогии с приводом подачи ползуна 4) пары винт-рейка, шестерня-рейка, винт-гайка и т.п. Для фиксации салазок 8 относительно основания 1 в требуемом положении (может быть обеспечено аналогичными имеющимся в прототипе отсчетными устройствами, конечными выключателями и т.п.) в конструкцию включены прижимные элементы 10, например прижимные планки с приводами гидравлическими, их перемещения к/от основания с соответственно фиксацией/расфиксацией салазок 8 (см., например, http://sidus.ru/production/pressure_equipment/guethle/quick_coupler/77).As follows from the images of FIG. 1, 2, the headstock consists of a base 1 with guides 2 for vertical movement of the headstock on the stand of the cutting machine. The guides 3 are designed for horizontal (longitudinal) movement of the slider 4 along them (corresponding mating elements similar to the prototype) containing the spindle unit 5, the main drive mechanism (spindle rotation) 6 and the feed drive 7 of the slider 4. The slide 8 is located between the base 1 and the slider 4 with the possibility of horizontal (longitudinal) movement of its shaped (actually guiding) surfaces along the mating (actually guiding) surfaces of the base 1. In this case, the slide is equipped with a drive 9 horizontal first (longitudinal), mainly installation, but suitable for use as a movement displacement relative to the base 1, which can be performed, for example, in the form of a screw-rail, gear-rack pair equipped with a controllable electric motor (similar to the slide feed drive 4) screw nut, etc. To fix the slide 8 relative to the base 1 in the required position (it can be provided with similar reading devices, limit switches, etc. available in the prototype), the clamping elements 10 are included in the design, for example, clamping plates with hydraulic drives, their movement to / from the base with respectively fixing / unlocking the sled 8 (see, for example, http://sidus.ru/production/pressure_equipment/guethle/quick_coupler/77).

Работа заявленной шпиндельной бабки металлорежущего станка аналогична прототипу. При этом экономичный малогабаритный привод 9 оптимально использовать для дополнительного (установочного) горизонтального (продольного) перемещения салазок 8 с ползуном 4 по основанию 1 шпиндельной бабки на холостом ходу (без нагрузки от сил резания) после снятия усилия прижимных элементов 10, что позволит использовать значительно меньшее количество энергии по сравнению с рабочим приводом 7 подачи ползуна 4.The operation of the claimed spindle head of a metal cutting machine is similar to the prototype. At the same time, the economical small-sized drive 9 is optimally used for additional (installation) horizontal (longitudinal) movement of the slide 8 with the slider 4 along the base 1 of the headstock idling (without load from cutting forces) after removing the force of the pressing elements 10, which will allow to use significantly less the amount of energy compared to the working drive 7 of the feed slider 4.

Таким образом достигается:Thus, it is achieved:

- упрощение изготовления, регулировки и выставки вертикальных и горизонтальных направляющих шпиндельной бабки;- simplification of the manufacture, adjustment and exhibition of vertical and horizontal guides of the headstock;

- обеспечение возможности проведения раздельной сборки, регулировки, наладки и обкатки отдельных узлов шпиндельной бабки;- providing the possibility of separate assembly, adjustment, commissioning and running-in of individual components of the headstock;

- исключение необходимости демонтажа основания шпиндельной бабки со стойки для транспортировки;- eliminating the need to dismantle the base of the headstock from the rack for transportation;

- расширение зоны обработки ползуном за счет возможности увеличения хода ползуна без изменения его конструкции.- expansion of the processing zone by the slider due to the possibility of increasing the stroke of the slider without changing its design.

Изложенное позволяет сделать вывод о том, что поставленная задача - упрощение изготовления, регулировки и выставки вертикальных и горизонтальных направляющих шпиндельной бабки, обеспечение возможности проведения раздельной сборки, регулировки, наладки и обкатки отдельных узлов шпиндельной бабки, исключение необходимости демонтажа корпуса шпиндельной бабки со стойки для транспортировки, расширение зоны обработки ползуном за счет возможности увеличения хода ползуна без изменения его конструкции - решена, а заявленный технический результат - расширение технологических возможностей - достигнут.The above allows us to conclude that the task is to simplify the manufacture, adjustment and exhibition of vertical and horizontal guides of the headstock, provide the possibility of separate assembly, adjustment, commissioning and running-in of individual nodes of the headstock, eliminating the need to dismantle the headstock housing from the transport rack , the expansion of the processing zone by the slider due to the possibility of increasing the stroke of the slider without changing its design is solved, and the declared technical cut ltat - expanding technological capabilities - made.

Анализ на соответствие условиям патентоспособности заявленного технического решения показал следующее:Analysis of compliance with the conditions of patentability of the claimed technical solution showed the following:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении относится к области станкостроения, в частности, к шпиндельным бабкам с выдвижным ползуном для металлорежущих станков;- the object embodying the claimed technical solution, when it is implemented, relates to the field of machine tool construction, in particular, to the headstock with a sliding slide for metal cutting machines;

- указанные в независимом пункте формулы полезной модели признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, достаточной для получения заявленного технического результата;- the features indicated in the independent clause of the utility model formula are essential and interconnected with each other with the formation of a stable set of necessary features sufficient to obtain the claimed technical result;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке и известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов, при этом свойства, регламентированные в заявленной конструкции отдельными признаками, общеизвестны из уровня техники и не требуют дополнительных пояснений;- for the claimed object in the form described in the independent clause of the utility model formula, the possibility of its implementation using the means and methods described above and known from the prior art on the priority date is confirmed, the properties regulated by the individual features in the claimed design, well-known from the prior art and do not require additional explanation;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the object embodying the claimed technical solution, when implemented, is able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявленный объект соответствует критериям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed object meets the criteria of patentability "novelty" and "industrial applicability" under applicable law.

Claims

Spindle head of a metal cutting machine, comprising a base with a sliding slider movably placed in it on the rails, including a spindle unit, a spindle rotation drive and a slider feed drive, characterized in that it is provided with a slide arranged between the slider and the base with the possibility of parallel to the feed direction of the installation slider movement on the base from the introduced stand-alone drive, and clamping elements made with the possibility of fixing and unlocking the slide relative to the base, p Moreover, the guides for moving the slide are located on said slide.