RU1780939C

RU1780939C - Multiple-function milling machine

Info

Publication number: RU1780939C
Application number: SU904877899A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Михайлович Шульц; Василий Михайлович Пронякин; Юрий Захарович Топленкин
Original assignee: Ленинградское Специальное Конструкторское Бюро Тяжелых И Уникальных Станков
Priority date: 1990-10-24
Filing date: 1990-10-24
Publication date: 1992-12-15

Abstract

Использование: область станкостроени . Сущность изобретени : станок состоит „ 22 2Ь 23 3 i / из стойки 1 на вертикальных направл ющих , на которых размещен крестовый суппорт 3, несущий стол 4. Стол 4 установлен с возможностью перемещени в продольном направлении. На горизонтальных направл ющих 6 стойки 1 установлена поперечна подвижна бабка 7, несуща поворотную фрезерную головку 8. Фрезерна головка 8 поворачиваетс от привода посредством шарнира 9. Шарнир установлен горизонтально и перпендикул рно направлению перемещени бабки, а плоскость поворота головки перпендикул рна шарниру. Привод выполнен в виде р зм еЩенных в бабке гидроприводов 23 и 24 и гибкой ленты 22. В фрезерной головке установлен шпиндель 10 и механизм зажима инструмента с 3D W сUsage: the field of machine tools. SUMMARY OF THE INVENTION: the machine consists of “22 2 b 23 3 i / of a stand 1 on vertical rails on which a cross support 3 supporting a table 4 is placed. Table 4 is mounted with the possibility of moving in the longitudinal direction. On the horizontal guides 6 of the rack 1, a transverse movable headstock 7 is mounted, carrying a rotary milling head 8. The milling head 8 is rotated from the drive by a hinge 9. The hinge is mounted horizontally and perpendicular to the direction of movement of the headstock, and the plane of rotation of the head is perpendicular to the hinge. The drive is made in the form of hydraulic actuators 23 and 24 located in the headstock and flexible tape 22. A spindle 10 and a tool clamping mechanism with 3D W are installed in the milling head

Description

Фиг .ЗFig. 3

устройствами закреплени инструмента. Устройства закреплени инструмента, вертикального и горизонтального, расположены на одном шпинделе оппозитно друг другу. Во врем работы станка в зависимости от видаtool holding devices. Instrument fastening devices, vertical and horizontal, are located on the same spindle opposite each other. During machine operation, depending on the type

обработки при помощи привода разворачиваем фрезерную головку 8 дл производства работы или вертикальным или горизонтальным шпинделем. Станок управл етс от системы ЧПУ. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.machining with the help of a drive, we expand the milling head 8 to perform work either with a vertical or horizontal spindle. The machine is controlled by the CNC system. 3 s.p. f-ly, 8 ill.

Изобретение относитс к станкостроению .The invention relates to machine tool industry.

Известны широкоуниверсальные фрезерные станки, включающие установленный с возможностью вертикального перемещени крестовый суппорт с перемещающимс в продольном направлении столом , установленную с возможностью поперечного перемещени шпиндельную бабку с горизонтально расположенным шпинделем, передн торцова поверхность которой предназначена дл присоединени посредством вертикального расположенного шарнирного устройства откидной фрезерной головки с вертикальными шпинделем, причем горизонтальный и вертикальный шпиндели кинематически соединены с горизонтально размещенным приводным валом, первый - через зубчатую передачу с установленной на приводном валу шестерней, а второй - через коническую зубчатую передачу и муфту.Widely-known milling machines are known, including a vertically movable cross support with a longitudinally moving table, a transversely mounted spindle head with a horizontally spindle, the front end surface of which is designed to attach a hinged milling head with a vertical spindle by means of a vertical hinged device with horizontal and vertical spindles kinematically connected to a horizontally placed drive shaft, the first through a gear with a gear mounted on the drive shaft, and the second through a bevel gear and a clutch.

Известен широкоуниверсальный станок , который содержит станину на вертикальных направл ющих которой смонтирован вертикально-подвижной по оси крестовый суппорт, несущий горизонтально-подвижной по оси стол (стол может быть выполнен в виде угольника с горизонтальной рабочей плоскостью креплени , вращающимс , кроме того, с основанием, поворотным вокруг одной или двух осей и т.д.).A widely-known universal machine is known, which comprises a bed on vertical guides of which a cross support is mounted vertically movable along the axis, bearing a table horizontally movable along the axis (the table can be made in the form of a square with a horizontal working plane of fastening, rotating, in addition, with a base, turning around one or two axes, etc.).

На горизонтальных направл ющих станины смонтирована горизонтально-подвижна по оси шпиндельна бабка, оснащенна горизонтальным инструментальным шпинделем и присоедин емым при необходимости вертикальным поворотным инструментальным шпинделем, Вертикальный шпиндель смонтирован в откидной вертикальной фрезерной головке, снабженной шарнирным устройством (беззазорным шарниром) с вертикальной осью дл откидывани головки в нерабочее положение и жесткого присоединени ее к передней торцовой поверхности (плоскости разъема) шпиндельной бабки с креплением болтами в ее рабочем положении.A horizontal head-mounted spindle head is mounted on the horizontal guides of the bed, equipped with a horizontal tool spindle and a vertical swivel tool spindle, which can be attached if necessary. The vertical spindle is mounted in a hinged vertical milling head equipped with a hinge device (with a clearance-free hinge) from the vertical axis for in the idle position and rigidly connecting it to the front end surface (plane of the connector) of the spindle headstock with bolting in its working position.

Однако при переходе с работы вертикальным шпинделем на работу горизонтальным шпинделем возникает необходимость дополнительных ходов исполнительный органов (ползуна и крестового суппорта) на величину рассто ни междуHowever, when switching from working with a vertical spindle to working with a horizontal spindle, there is a need for additional moves of the executive bodies (slide and cross support) by the distance between

торцом горизонтального шпиндел и осыо вертикального или на величину рассто ни между торцем вертикалсьного шпиндел и осью горизонтального шпаиндел . Эти дополнительные холостые хода снижают производительность станка.the end face of the horizontal spindle and the axis of the vertical one or by the distance between the end face of the vertical spindle and the axis of the horizontal spindle. These additional idle speeds reduce machine productivity.

Переход от работы горизонтальным шпинделем к работе вертикальным шпинделем требует ручных операций (отжим и поворот головки), что снижает производительность и вызывает неудобство в работе ,The transition from working with a horizontal spindle to working with a vertical spindle requires manual operations (spinning and turning the head), which reduces productivity and causes inconvenience in work,

В прототипе имеютс два рабочих шпиндел , причем во врем работы горизонтального шпиндел , вертикальный в работе не участвует и вл етс как бы лишним звеном. Это усложн ет конструкцию и, как следствие, уменьшает надежность работы станка.In the prototype, there are two working spindles, and during operation of the horizontal spindle, the vertical one is not involved in the work and is, as it were, an extra link. This complicates the design and, as a result, reduces the reliability of the machine.

Целью изобретени вл етс повышение производительности, удобства обслуживани и надежности конструкции. Указанна цель достигаетс тем, что в широкоуниверсальном фрезерном станке, включающем установленный с возможностью вертикального перемещени по стойке от привода крестовый суппорт с перемещающимс в продольном направлении от привода столом, размещенную на стойке с возможностью поперечного перемещени The aim of the invention is to increase productivity, ease of maintenance and reliability of the structure. This goal is achieved by the fact that in a universal milling machine, including a cross support mounted with the possibility of vertical movement along the rack from the drive, a cross support with a table moving in the longitudinal direction from the drive, placed on the rack with the possibility of lateral movement

бабку, установленную с возможностью поворота , посредством шарнира, фрезерную головку, укрепленный в головке шпиндель, механизм зажима инструментов с устройствами закреплени их при работе в вертикальном и горизонтальном положени х, одно из которых размещено в шпинделе на одном из его концов.a headstock mounted rotatably by means of a hinge, a milling head, a spindle mounted in the head, a tool clamping mechanism with devices for securing them when working in vertical and horizontal positions, one of which is placed in the spindle at one of its ends.

Отличительными признаками вл ютс : второе устройство закреплени инструментов размещено в шпинделе оппозитно первому , шарнир установлен горизонтально, перпендикул рно направлению перемещени бабки, а плоскость поворота головки перпендикул рна шарниру, при этом станокDistinctive features are: the second tool holding device is placed in the spindle opposite to the first, the hinge is installed horizontally, perpendicular to the direction of movement of the headstock, and the plane of rotation of the head is perpendicular to the hinge, while the machine

снабжен приводом поворота головки, св занным с шарниром, механизм зажима инструмента в виде размеш.ен ноггпп-оловке привода, пакета пружин и установленный на шпинделе внутри пакета одна за другой втулок, кажда из которых выполнена с буртом дл взаимодействи с пружинами и с пружинами, развернутыми одна относительно другого на 90° и св занными посредством введенных вкладышей с устройством закреплени инструмента, при этом втулки св заны посредством введенных о станок, установленных на концы шпиндел шайб, с приводом. Привод поворота головки выполнен в виде размещенных в бабке гидроцилиндров и гибкой ленты дл св зи последних с шарниром, при этом станок снабжен закрепленными на бабке упорами дл фрезерной головки; на крестовом суппорте выполнена консоль, а в стойке - окно дл консоли, при этом на последнем размещен по крайней мере, один из приводов, вертикального перемещени суппорта и продольного перемещени стола.equipped with a rotary drive of the head connected to the hinge, a tool clamping mechanism in the form of a stirrer on the drive pinch of the drive, the spring package and bushings mounted on the spindle inside the package, each of which is made with a collar for interacting with the springs and with the springs, 90 ° rotated relative to one another and connected by means of inserted inserts to a tool securing device, the bushings being connected by means of inserted on the machine, mounted on the ends of the spindle washers, with a drive. The head rotation drive is made in the form of hydraulic cylinders and a flexible tape placed in the headstock for coupling the latter with a hinge, the machine being equipped with stops for the milling head fixed to the headstock; the console is mounted on the cross support, and the console has a window for the console, with at least one of the drives, the vertical movement of the support and the longitudinal movement of the table, located on the last.

На фиг.1 изображен вид сбоку на станок; на фиг.2 - вид станка спереди; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.2, с вертикальным положением шпиндел ; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.6 - фрезерна головка в разрезе по оси шпиндел ; на фиг.7 - участок шпиндел с пакетом пружин; на фиг.8-фрезерна головка, поперечный разрез.Figure 1 shows a side view of the machine; figure 2 is a front view of the machine; in Fig.Z - section aa in Fig.2; figure 4 is a section aa in figure 2, with the vertical position of the spindle; figure 5 is a section bB in figure 2; figure 6 - milling head in section along the axis of the spindle; Fig.7 is a plot of the spindle with a package of springs; on Fig-milling head, cross section.

Широкоуниверсальный фрезерный станок состоит из стойки 1, на вертикальных направл ющих 2 которых размещен крестовый суппорт 3, несущий стол 4. Стол установлен с возможностью перемещени в продольном направлении. На основном столе 4 может быть установлен угловой стол 5. На горизонтальных направл ющих б стойки 1 установлена поперечно подвижна бабкаThe universal milling machine consists of a stand 1, on the vertical guides 2 of which there is a cross support 3 carrying a table 4. The table is mounted with the possibility of movement in the longitudinal direction. A corner table 5 can be installed on the main table 4. A transverse movable headstock is installed on the horizontal guides of the rack 1

7,несуща поворотную фрезерную голопку7, carrying a rotary milling head

8,установленную на шарнире 9. Фрезерна головка включает шпиндель 10, на котором размещен механизм зажима. Механизм зажима состоит из пакета пружин 11, внутри которого одна за другой установлены на шпинделе 10 втулки 12 и 13. Кажда втулка выполлнена с буртом 14. Сгоропы буртов 14 направленные друг к другу взаимодействуют с пакетом пружин 11, внешние стороны буртов 14 взаимодействуют с шайбами 15. кажда из которых может взаимодействовать с двум гидроцилипдрами 1 б. Внутренние концы втулок имеют соответственно проушины 17, развернутые одна относительно другой на 90° и св занные посредством вкладышей 18,19 с устройством закреплени горизонтального 20 и вертикального 21 инструментов. Устройства 20 и8 mounted on the hinge 9. The milling head includes a spindle 10 on which the clamping mechanism is located. The clamping mechanism consists of a package of springs 11, inside of which, one after the other, spindles 10 of bushings 12 and 13 are mounted. Each sleeve is made with a collar 14. Collapses 14 of the collars directed towards each other interact with the spring pack 11, the outer sides of the collars 14 interact with the washers 15 each of which can interact with two hydrocylinders 1 b. The inner ends of the bushings have eyelets 17, respectively, rotated 90 ° one from the other and connected by means of liners 18.19 to the fixing device for horizontal 20 and vertical 21 tools. Devices 20 and

21 дл закреплени инструментов расположены оппозитно на одном шпинделе 10. Шарнир 9, установленный на поперечно-подвижной бабке 7 размещен горизонтально21 for securing the tools are located opposite on one spindle 10. The hinge 9 mounted on the transverse headstock 7 is placed horizontally

и перпендикул рно направлению перемещени бабки, а плоскость поворота головки 8перпендикул рна шарниру9. Станокснаб- жен приводом поворота головки. Привод св зан с шарниром 9. Привод поворота вы0 полнен в виде размещенных в бабке 7 гибкой ленты 22 и двух гидроцилиндров 23, 24. Один из которых 23 устанавливает головку 8 в позицию с вертикальным положением шпиндел 10, а другой 24 устанавливает го5 ловку 8 в позицию с горизонтальным положением шпиндел 10. Стойка 1 выполнена с окном 25, в крестовый стол 3 выполнен с консолью 26, котора входит в вышеупом нутое окно. I la консоле 26 размещен приводand perpendicular to the direction of movement of the headstock, and the plane of rotation of the head 8 is perpendicular to the hinge 9. It is equipped with a head turning drive. The drive is connected to the hinge 9. The rotation drive is made in the form of a flexible tape 22 and two hydraulic cylinders 23, 24 located in the headstock 7. One of which 23 sets the head 8 in the position with the vertical position of the spindle 10, and the other 24 sets the head 8 in the position with the horizontal position of the spindle 10. The rack 1 is made with a window 25, in the cross table 3 is made with a console 26, which is included in the aforementioned window. I la console 26 hosted drive

0 перемещени стола 27. Дл перемещени крестового суппорта в окне 25 на стойке 1 размещен привод 28. Привод 28 может быть размещен и на консоле 26. Поперечнопод- вижна бабка 7 перемещаетс от привода0 to move the table 27. To move the cross support in the window 25 on the rack 1 is placed the drive 28. The drive 28 can also be placed on the console 26. The crosshead 7 is moved from the drive

5 29, также размещенного в окне стойки 1. Привод 30 вращени шпиндел 10 фрезерной головки 8 размещен в поперечно-подвижной бабке 7.5 29, also located in the window of the strut 1. The rotational drive 30 of the spindle 10 of the milling head 8 is placed in the transverse headstock 7.

Дл фиксации фрезерной головки в тре0 буемом положении служит зажим 31, состо щий из диафрагмы 32, закрепленной на шарнире 9 и взаимодействующий с корпусом бабки 7, посредством манжеты 33 цилиндра 34. На бабке 7 выполнены жесткиеTo fix the milling head in the required position, a clamp 31 is used, consisting of a diaphragm 32 mounted on a hinge 9 and interacting with the headstock body 7 by means of a sleeve 33 of the cylinder 34. On the headstock 7, rigid

5 упоры 35,36, дл фиксации конечных положении поворотной фрезерной головки.5 stops 35.36, for fixing the end position of the rotary milling head.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

В рабочем положении, когда шпиндельIn working position when the spindle

0 10 работает, как горизонтальный, корпус го- лооки 8 упираетс в упор 36 посредством цилиндра 23, действующего через гибкую ленту 22 на шарнир 9. При этом создаетс необходимое усилие дл удержани голооки0 10 works as a horizontal one, the body of the head 8 abuts against the stop 36 by means of a cylinder 23 acting through a flexible tape 22 on the hinge 9. This creates the necessary force to hold the holocaust

5 9 на упоре 36. При подаче давлени в цилиндр 34 манжета 33, воздейству на диафрагму 32 прижимает ее к корпусу бабки 7, фиксиру головку 8 в заданном положении. В передний конец шпиндел 10 вставл ют5 to 9 at the stop 36. When applying pressure to the cylinder 34, the collar 33, acting on the diaphragm 32, presses it against the housing of the headstock 7, fixing the head 8 in a predetermined position. The spindle 10 is inserted into the front end

0 оправку с режущим инструментом. При этом, подава давление в правую полость гидроцилиндров 16 шайба 15 смещает втулку 13 влево. Втулка 13 сжимает пакет пружин 11, а пружиной 17 через окладыш 190 mandrel with cutting tool. At the same time, applying pressure to the right cavity of the hydraulic cylinders 16, the washer 15 biases the sleeve 13 to the left. The sleeve 13 compresses the package of springs 11, and the spring 17 through the sleeve 19

5 смещает устройство 20 дл креплени инструмента , которое раскрываетс дл захвата опрапки, с режущим инстр ументбм. Затем давление в гидроц линд-ре 16 убирают, тог- до пакет пружин 11 через бурт 14 смещает ьтулку 13, котора через вкладыш 19смещает устройство дл зажима инструмента вправо зажима оправку с режущим инструментом . Отжим инструмента осуществл етс подачей давлени в правую полость гидроцилиндра 16 и далее, как описано выше ,5 biases the tool holding device 20, which is opened to hold the drape, with cutting tools. Then the pressure in the hydraulic cylinder 16 is removed, then the spring pack 11 displaces the sleeve 13 through the shoulder 14, which through the insert 19 biases the device for clamping the tool to the right to clamp the mandrel with the cutting tool. The tool is pressed by applying pressure to the right cavity of the hydraulic cylinder 16 and further, as described above,

Вращение на шпиндель передаетс от привода 30 посредством цилиндрических и конических зубчатых передач. При необходимости работы вертикальным шпинделем снимает давление в цилиндре 34 при этом диафрагма 32 под действием собственных упругих деформаций отходит от корпуса бабки 7. Подава давление в цилиндр 24, который посредством гибкой ленты 22 поворачивает шарнир 9, разворачива головку 8 на 90°, до контакта ее корпуса с упором 35, Затем подают давление в цилиндр 34. Манжета 33, деформиру диафрагму 32, прижимает ее к корпусу бабки 7. При этом шпиндель 10 устанавливаетс в вертикальное положение, как показано на фиг.4, Ниж- ний торец шпиндел 10 становитс рабочим. Этот торец, когда шпиндель находитс в горизонтальном положении, был противоположен переднему концу. При вертикальном положении шпиндел 10 его передний конец оказываетс сверху. Т.о. при переходе с позиции, когда шпиндель стоит горизонтально в позицию, когда шпиндель 10 стоит вертикально точка с пересечени В осей положени шпиндел находитс вблизи его рабочего торца. Это позвол ет сократить холостые хода крестового суппорта или бабки дл обеспечени взаимодействи инструмента с заготовкой, а также удобства при автоматизации смены инструмента .Rotation to the spindle is transmitted from the actuator 30 by means of spur and bevel gears. If it is necessary to work with a vertical spindle, it relieves pressure in the cylinder 34, while the diaphragm 32 moves away from the headstock body under the action of its own elastic deformations 7. The pressure is applied to the cylinder 24, which, through the flexible tape 22, turns the hinge 9, turning the head 8 through 90 °, until it contacts the housing with a stop 35, Then apply pressure to the cylinder 34. The sleeve 33, deforming the diaphragm 32, presses it against the housing of the headstock 7. In this case, the spindle 10 is installed in a vertical position, as shown in Fig. 4, the lower end of the spindle 10 becomes Static preparation. This end, when the spindle was in a horizontal position, was opposite the front end. When the spindle 10 is upright, its front end is on top. T.O. when moving from a position where the spindle stands horizontally to a position when the spindle 10 stands vertically with an intersection point. In the position axes, the spindle is near its working end. This reduces the idle speed of the cross support or headstock to allow the tool to interact with the workpiece, as well as to facilitate tool change automation.

Дл того, чтобы вставить оправку с инструментом в рабочий конец шпиндел при его вертикальном положении необходимо подать давление в левую полость гидроцилиндров 16. Гидроцилиндры 16 воздействуют на шайбу 15 через бурт 14 втулки 12, а бурт сжимает пакет пружин 11. Втулка 12 своей проушиной 17 воздействует на вкладыш 18, который смещает устройство 21 дл креплени инструмента. Устройство 21 раскрываетс дл захвата оправки с инструментом (или освобождени ).In order to insert the mandrel with the tool into the working end of the spindle, in its vertical position, it is necessary to apply pressure to the left cavity of the hydraulic cylinders 16. The hydraulic cylinders 16 act on the washer 15 through the shoulder 14 of the sleeve 12, and the shoulder compresses the spring package 11. The sleeve 12 with its eye 17 acts onto an insert 18 which biases the tool holder 21. The device 21 is opened to grip the tool holder (or release).

Сн в давление в левых полост х гидроцилиндров 16 пакет пружин 11 смещает втулку 12 вкладышем 18 и устройством 21 обеспечивает зажим оправки с инструментом . Така конструкци головки, когда оба конца шпиндел поочередно станов тс рабочими, повышает надежность работы подшипников шпиндел , поскольку равномерно перераспредел етс нагрузка то на один, то на другой подшипники, в зависимости от положени шпиндел , При смене положени головки по вл етс необходимость сместить бабку 7 или (И) заготовку, установленную на угловом столе 5 путемIn the pressure in the left cavities of the hydraulic cylinders 16, the spring pack 11 biases the sleeve 12 with the liner 18 and the device 21 provides clamping of the mandrel with the tool. This design of the head, when both ends of the spindle become working in turn, increases the reliability of the spindle bearings, since the load is evenly distributed on one or the other bearings, depending on the position of the spindle. When changing the position of the head, it is necessary to shift the headstock 7 or (I) a workpiece mounted on a corner table 5 by

перемещени стола 4 или крестового суппорта 3.moving the table 4 or the cross support 3.

При перемещении стола включают привод 27, дл крестового суппорта привод 28, а дл перемещени бабки привод 29. Приводы работают по программе от системы ЧПУ.When moving the table, the drive 27 is turned on, the drive 28 for the cross slide, and the drive 29 for moving the headstock. The drives are programmed from the CNC system.

Claims

The claims

1, universal milling

a machine including a cross support mounted with the possibility of vertical movement along the rack from the drive with a cross support with a table moving in the longitudinal direction from the drive, placed on the rack

with the possibility of lateral movement of the headstock mounted on the hinge with the possibility of rotation of the milling head, mounted in the head the spindle of the clamping mechanism of the tools with clamping devices during their operation in vertical and horizontal positions, one of which is placed in the spindle at one of its ends, characterized in that which, in order to increase productivity,

ease of maintenance and reliability of the structure, the second tool securing device is placed in the spindle opposite to the first, the hinge is mounted horizontally perpendicular to the direction of movement of the headstock, and the plane of rotation of the head is perpendicular to the hinge, while the machine is equipped with a head rotation drive associated with the hinge.

2. The machine according to claim 1, characterized in that the tool clamping mechanism is made in the form of a package of springs located in the drive head and a spring package mounted on a spindle inside the spring package

another bushings, each of which is made with a collar for interacting with springs and with eyes, 90 ° rotated relative to each other and connected by means of ejected bushings to the tool holding device, while the bushings are connected to the drive by means of inserted into the WALL mounted on the ends spindle washers.

3. The machine according to claim 1.

in that the rotational drive of the head is made in the form of hydraulic cylinders placed in the headstock and a flexible tape for coupling the latter to the hinge, while the machine is equipped with stops for the milling head fixed on the headstock.

4. Machine pop. 1, characterized in that the console is made on the cross support, and in the rack there is a window for the console, while at the last there is at least

at least one of the drives for vertical movement of the support and longitudinal movement of the table.

8

22 24 2330

FIG. 5

S3

fifteen

fflus. 7

IG

ia

FIG. 8

ha

32

10

fifteen