RU176173U1

RU176173U1 - Vertical metalworking center

Info

Publication number: RU176173U1
Application number: RU2017112890U
Authority: RU
Inventors: Сергей Борисович Бережной; Константин Анатольевич Соломатин
Priority date: 2017-04-13
Filing date: 2017-04-13
Publication date: 2018-01-11

Abstract

Полезная модель относится к тяжелому станкостроению, в частности к металлообрабатывающим центрам с автоматической сменой инструмента, и может быть использована для обработки деталей, имеющих большие габаритные размеры, сложную форму и следующими видами обработки, требующими движение инструмента одновременно по 3-5 координатам: токарная обработка, нарезание резьб, фрезерование прямолинейных и криволинейных поверхностей, сверление, зенкерование, развертывание, шлифование и накатка, такое количество операций необходимо производить для обработки деталей без их переустановки.Вертикальный металлообрабатывающий центр, содержащий основание со встроенным отводом стружки, жестко закрепленные на основании две параллельные вертикальные стойки, соединенные порталом, между которыми установлена планшайба, поперечину, установленную на вертикальных направляющих упомянутых стоек, суппорт с установленным внутри него ползуном, с возможностью перемещения по горизонтальным направляющим поперечины, магазин инструментов, снабженный гидроприводом его подъема-опускания, расположенный с возможностью его отдельной установки в фундаменте, при этом магазин с гнездами под инструментальные головки, снабженный гидроприводом его подъема-опускания, расположенный с противоположной стороны от магазина инструментов, выполнен с возможностью отдельной установки на фундаменте.Полезная модель вертикального металлообрабатывающего центра позволяет повысить точность обработки деталей за счет уменьшения вибраций и динамических нагрузок в процессе работы металлообрабатывающего центра.The utility model relates to heavy machine-tool construction, in particular to metal-working centers with automatic tool change, and can be used to process parts having large overall dimensions, complex shape and the following types of processing, requiring tool movement simultaneously in 3-5 coordinates: turning, threading, milling of straight and curved surfaces, drilling, countersinking, reaming, grinding and knurling, so many operations are necessary for processing parts without reinstalling them. A vertical metalworking center containing a base with integrated chip discharge, two parallel vertical posts rigidly fixed to the base, connected by a portal, between which a faceplate is installed, a cross-member installed on the vertical rails of the said posts, a support with a slider installed inside it, with the ability to move along the horizontal guides of the cross member, a tool store equipped with a hydraulic drive for raising and lowering it is located with the possibility of its separate installation in the foundation, while the magazine with sockets for tool heads, equipped with a hydraulic drive for raising and lowering it, located on the opposite side of the tool magazine, is made with the possibility of separate installation on the foundation. A useful model of a vertical metal-working center allows to increase the accuracy of processing parts by reducing vibrations and dynamic loads during the operation of the metalworking center.

Description

Полезная модель относится к тяжелому станкостроению, в частности к металлообрабатывающим центрам с автоматической сменой инструмента, и может быть использована для обработки деталей, имеющих большие габаритные размеры, сложную форму и следующими видами обработки, требующими движение инструмента одновременно по 3-5 координатам: токарная обработка, нарезание резьб, фрезерование прямолинейных и криволинейных поверхностей, сверление, зенкерование, развертывание, шлифование и накатка, такое количество операций необходимо производить для обработки деталей без их переустановки.The utility model relates to heavy machine-tool construction, in particular to metal-working centers with automatic tool change, and can be used to process parts having large overall dimensions, complex shape and the following types of processing, requiring tool movement simultaneously in 3-5 coordinates: turning, threading, milling of straight and curved surfaces, drilling, countersinking, reaming, grinding and knurling, so many operations are necessary for processing parts without reinstalling them.

Известен станок многоцелевой с числовым программным управлением и автоматической сменой инструмента (RU 98350), содержащий неподвижную станину, О-образную колонну, перемещающуюся продольно по направляющим станины, шпиндельную бабку с поворотным шпинделем, перемещающуюся продольно и вертикально, инструментальный магазин, устройство смены заготовок, ограждение зоны резания «кабинетного типа», вращающийся стол, перемещающийся в поперечном направлении с возможностью позиционирования в любом угловом положении или вращения для выполнения токарных, сверлильных, фрезерных, расточных операций и выполнения зубофрезерования шлифовальных деталей сложной формы без его переустановки.A well-known multi-purpose machine with numerical control and automatic tool change (RU 98350), comprising a fixed bed, an O-shaped column moving longitudinally along the guides of the bed, a headstock with a rotary spindle moving longitudinally and vertically, tool magazine, workpiece changer, fencing cutting zones "cabinet type", a rotating table, moving in the transverse direction with the possibility of positioning in any angular position or rotation to perform t Carney, drilling, milling, boring operations and performing hobbing grinding parts of complex shape without reinstallation.

Недостатком аналога является жесткое закрепление магазина инструментальных головок с несущей частью станка, что впоследствии влечет за собой появление вибраций и динамических нагрузок, что в свою очередь влияет на точность обрабатываемых деталей.The disadvantage of the analogue is the rigid fastening of the shop tool heads with the bearing part of the machine, which subsequently entails the appearance of vibrations and dynamic loads, which in turn affects the accuracy of the machined parts.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному является вертикальный металлообрабатывающий центр с автоматической сменой инструмента (RU 166086), содержащий основание со встроенным в него отводом стружки, на основании жестко закреплены две параллельные вертикальные стойки, соединенные между собой порталом, на вертикальных направляющих стоек установлена поперечина с возможностью перемещения по направляющим вверх и вниз, имеющая на своей лицевой стороне две горизонтальных направляющие (нижняя и верхняя), на которых перпендикулярно поперечины располагают суппорт с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, в суппорте расположен ползун, с левой стороны на поперечине с помощью кронштейна жестко закреплен магазин с гнездами под головки (шпиндели), между стойками в нижней части на основании станка устанавливается планшайба, а с противоположной стороны в фундаменте установлен, на гидроприводе, магазин инструментов.The closest in technical essence to the claimed one is a vertical metalworking center with automatic tool change (RU 166086), containing a base with a chip discharge built into it, two parallel vertical posts connected by a portal rigidly fixed to the base, a cross member with vertical guides the ability to move along the guides up and down, having on its front side two horizontal guides (lower and upper), on which are perpendicular a cross slide is mounted on the cross members with the ability to move in a horizontal plane, a slider is located in the support, a magazine with nests for heads (spindles) is rigidly fixed on the cross member using the bracket on the left side, a faceplate is installed between the posts on the bottom of the machine, and on the opposite side in the foundation is installed, on a hydraulic actuator, a tool store.

Недостатком вертикального металлообрабатывающего центра является жесткое закрепление магазина с гнездами под инструментальные головки на поперечине, который имеет большую массу и при обработке деталей приводит к появлению вибраций и динамических нагрузок, что в свою очередь влияет на точность обрабатываемых деталей. Кроме того, при существующем расположении магазина с гнездами под инструментальные головки невозможно увеличить количество головок, что сужает технологические возможности вертикального металлообрабатывающего центра.The disadvantage of a vertical metalworking center is the rigid fastening of the magazine with sockets for tool heads on the cross member, which has a large mass and, when processing parts, leads to the appearance of vibrations and dynamic loads, which in turn affects the accuracy of the machined parts. In addition, with the existing location of the store with sockets for tool heads, it is impossible to increase the number of heads, which narrows the technological capabilities of the vertical metalworking center.

Задачей полезной модели является повышение точности обработки деталей, увеличение производительности, расширение технологических возможностей.The objective of the utility model is to increase the accuracy of machining parts, increase productivity, expand technological capabilities.

Техническим результатом является снижение вибраций и динамических нагрузок на поперечину и рабочие органы вертикального металлообрабатывающего центра.The technical result is to reduce vibration and dynamic loads on the cross member and working bodies of the vertical metalworking center.

Вертикальный металлообрабатывающий центр, содержащий основание со встроенным отводом стружки, жестко закрепленные на основании две параллельные вертикальные стойки, соединенные порталом, между которыми установлена планшайба, поперечину, установленную на вертикальных направляющих упомянутых стоек, суппорт с установленным внутри него ползуном, с возможностью перемещения по горизонтальным направляющим поперечины, магазин инструментов, снабженный гидроприводом его подъема-опускания, расположенный с возможностью его отдельной установки в фундаменте, при этом магазин с гнездами под инструментальные головки, снабженный гидроприводом его подъема-опускания, расположенный с противоположной стороны от магазина инструментов, выполнен с возможностью его отдельной установки в фундаменте.A vertical metalworking center containing a base with integrated chip discharge, two parallel vertical posts rigidly fixed to the base, connected by a portal, between which a faceplate is installed, a cross member installed on the vertical rails of the said racks, a support with a slide installed inside it, with the possibility of moving along horizontal guides crossbars, a tool store equipped with a hydraulic drive for raising and lowering it, located with the possibility of its separate installation woks in the foundation, while the store with sockets for tool heads, equipped with a hydraulic drive for raising and lowering it, located on the opposite side from the tool store, is made with the possibility of its separate installation in the foundation.

Снижение вибраций и динамических нагрузок на поперечину и рабочие органы вертикального металлообрабатывающего центра достигается за счет возможности отдельной установки магазина с гнездами под инструментальные головки в фундаменте станочного комплекса с противоположной стороны от магазина с инструментами, что позволяет разгрузить поперечину, так как магазин с гнездами под инструментальные головки может достигать веса до полутора тонн и более, в зависимости от количества ячеек в магазине инструментальных головок. Расположение магазина инструментов вне станка улучшает жесткость станка, снимает деформации кручения и изгиба поперечины, перенеся нагрузку со станка на фундамент.The reduction of vibrations and dynamic loads on the cross-member and working bodies of the vertical metal-working center is achieved due to the possibility of a separate installation of the magazine with sockets for tool heads in the foundation of the machine complex on the opposite side from the magazine with tools, which allows you to unload the cross member, since the magazine with sockets for tool heads can reach a weight of up to one and a half tons or more, depending on the number of cells in the shop tool heads. The location of the tool magazine outside the machine improves the rigidity of the machine, relieves torsion and bending of the cross member, transferring the load from the machine to the foundation.

Фундамент - несущая конструкция, которая статически взаимодействуя выдерживает нагрузки, обеспечивает прочность и устойчивость. Заявляемое техническое решение, а именно расположение «магазина с гнездами под инструментальные головки снабженного гидроприводом подъема-опускания с возможностью отдельной установки с противоположной стороны от магазина инструментов» показывает на то, что магазин с гнездами под инструментальные головки - это часть вертикального металлообрабатывающего центра, связанная с вертикальным металлообрабатывающим центром посредством фундамента, распределяющего нагрузку по основанию и снижающая вибрации и динамические нагрузки на поперечину.Foundation - a supporting structure that statically interacts withstands loads, provides strength and stability. The claimed technical solution, namely the location of the "magazine with sockets for tool heads equipped with a hydraulic lift-lowering mechanism with the possibility of separate installation on the opposite side from the tool magazine" indicates that the magazine with sockets for tool heads is part of a vertical metalworking center associated with vertical metalworking center through the foundation, distributing the load on the base and reducing vibrations and dynamic loads on the cross rank.

Магазин с гнездами под инструментальные головки оснащен гидроприводом подъема-опускания и жестко закреплен в фундаменте, что позволяет производить автоматическое поднятие магазина с гнездами под инструментальные головки в заданное положение по высоте поперечины. Эти действия значительно сокращают подготовительно-заключительное время на смену комплекта инструментов и позволяют достичь решения другой поставленной задачи - увеличение производительности за счет совмещения процесса обработки и смены инструмента и расширение технологических возможностей за счет возможности увеличения емкости магазина с гнездами под инструментальные головки.The magazine with sockets for tool heads is equipped with a hydraulic drive for raising and lowering and is rigidly fixed to the foundation, which allows automatic lifting of the magazine with sockets for tool heads to a predetermined position along the height of the cross member. These actions significantly reduce the preparatory and final time for changing the tool kit and can achieve a solution to another task - increasing productivity by combining the processing and tool change and expanding technological capabilities due to the possibility of increasing the capacity of the magazine with sockets for tool heads.

На фиг. 1 изображен вертикальный металлообрабатывающий центр.In FIG. 1 depicts a vertical metalworking center.

Вертикальный металлообрабатывающий центр включает неподвижное основание 1, устройство отвода стружки 2, встроенное в основание 1, стойки 3, жестко закрепленные на основании 1, портал 4, жестко связывающий стойки 3, поперечину 5, перемещающуюся вертикально по направляющим стоек 3, суппорт 6, перемещающийся горизонтально по направляющим поперечины 5, ползун 7, перемещающийся вертикально по направляющим в суппорте 6, магазин с гнездами под инструментальные головки 8 на шесть и более гнезд под головки, гидропривод 9 магазина с гнездами под инструментальные головки 8, магазин инструментов 10, гидропривод 11 магазина инструментов 10, планшайбу 12 и фундамент 13.The vertical metalworking center includes a fixed base 1, a chip evacuation device 2, built into the base 1, racks 3, rigidly fixed to the base 1, a portal 4, rigidly connecting the racks 3, the cross member 5, moving vertically along the rails 3, the support 6, moving horizontally along the guides of the cross member 5, the slider 7, moving vertically along the guides in the caliper 6, a magazine with sockets for tool heads 8 for six or more sockets for heads, a hydraulic actuator 9 of the magazine with sockets for tools steel heads 8, tool magazine 10, hydraulic actuator 11 of tool magazine 10, faceplate 12 and foundation 13.

Вертикальный металлообрабатывающий центр работает следующим образом: обрабатываемую деталь устанавливают на планшайбу 12, через систему числового программного управления задают выбор необходимой инструментальной головки, инструмента и режимов обработки детали, после чего суппорт 6 начинает перемещение по горизонтали в сторону магазина с гнездами под инструментальные головки 8, в этот момент гидропривод 9 магазина с гнездами под инструментальные головки 8 поднимает магазин с гнездами под инструментальные головки 8 на заданную высоту относительно высоты поперечины 5. Дойдя до магазина с гнездами под инструментальные головки 8 из суппорта 6 выдвигается ползун 7 до ячейки магазина с гнездами под инструментальные головки 8, забрав необходимую головку начинается обратное движение, в этот момент гидропривод 9 магазина с гнездами под инструментальные головки 8 возвращается в исходное положение. Суппорт 6 перемещается по горизонтали в противоположную сторону до магазина инструментов 10, работа магазина инструментов 10 совершается по тому же принципу, что и магазина с гнездами под инструментальные головки 8, после того как инструмент был загружен в головку, суппорт 6 возвращается в позицию обработки детали, а магазин инструментов 10 в исходное положение с помощью гидропривода 11.The vertical metalworking center operates as follows: the workpiece is installed on the faceplate 12, through the numerical control system, the necessary tool head, tool and part processing modes are selected, after which the support 6 starts moving horizontally towards the magazine with sockets for tool heads 8, in this moment the hydraulic drive 9 of the magazine with sockets for tool heads 8 raises the magazine with sockets for tool heads 8 to a predetermined height o relative to the height of the cross member 5. Having reached the store with sockets for tool heads 8, a slider 7 extends from the caliper 6 to the cell of the store with sockets for tool heads 8, taking the necessary head, the reverse movement begins, at this moment the hydraulic drive 9 of the store with sockets for tool heads 8 returns to the starting position. The support 6 moves horizontally in the opposite direction to the tool magazine 10, the operation of the tool magazine 10 is performed in the same way as the magazine with sockets for tool heads 8, after the tool has been loaded into the head, the support 6 returns to the machining position of the part, and the tool magazine 10 to its original position using the hydraulic actuator 11.

Таким образом, предложенная конструкция вертикального металлообрабатывающего центра позволяет:Thus, the proposed design of a vertical metalworking center allows:

- повысить точность обработки деталей за счет уменьшения вибраций и динамических нагрузок в процессе работы вертикального металлообрабатывающего центра;- to improve the accuracy of machining parts by reducing vibration and dynamic loads during operation of a vertical metalworking center;

- повысить производительность за счет совмещения процесса обработки и смены головок;- increase productivity by combining the processing process and changing heads;

- увеличить технологические возможности за счет возможности увеличения емкости магазина с гнездами под инструментальные головки.- to increase technological capabilities due to the possibility of increasing the capacity of the store with sockets for tool heads.

Claims

A vertical metalworking center containing a base with integrated chip discharge, two parallel vertical posts rigidly fixed to the base, connected by a portal, between which a faceplate is mounted, a cross-member mounted on the vertical rails of the said racks, on which a support is mounted with its horizontal guides installed inside him with a slider, a tool store equipped with a hydraulic drive for raising and lowering it and configured to noy installation on a foundation, and the store with the slots beneath the tool head located on the opposite side of the tool magazine, characterized in that it is provided with a hydraulic lifting-lowering store with sockets for tool heads mounted separately on the foundation.