RU2016704C1

RU2016704C1 - Machine for machining conical mating surfaces

Info

Publication number: RU2016704C1
Authority: RU
Inventors: А.М. Мелай; А.С. Ямников; Ю.П. Себякин; В.Г. Чермошенцев
Original assignee: Тульский Политехнический Институт
Priority date: 1991-11-06
Filing date: 1991-11-06
Publication date: 1994-07-30

Abstract

FIELD: machine tool engineering. SUBSTANCE: machine has a spindle head mounted on a bed, clamping members for fastening machinable parts are positioned on the spindle. The base of a length rest is mounted on the spindle head, a carriage with a mechanism for simultaneous tool retraction from the machinable surfaces of the parts is positioned in the rest guides. The mechanism is made in the form of a double-arm lever with tool-holders fastened to its ends. EFFECT: improved structure. 4 dwg

Description

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для обработки конических сопряженных поверхностей на деталях газовой запорной арматуры. The invention relates to machine tool industry and can be used for processing conical mating surfaces on parts of gas shutoff valves.

Известны токарные станки, на которых конические поверхности обтачивают с помощью державки с резцом, установленной в револьверной головке с возможностью поворота вокруг оси, и копира, закрепленного на поперечном суппорте (Камышный М.И. и Стародубов В.С. Конструкции и наладка токарных автоматов и полуавтоматов. М.: Высшая школа, 1975, рис.211, с.273). Lathes are known on which conical surfaces are machined with a tool holder with a cutter mounted in the turret with the possibility of rotation around the axis, and a copier mounted on the transverse support (Kamyshny M.I. and Starodubov V.S. Design and adjustment of automatic lathes and semiautomatic devices.M .: Higher School, 1975, Fig. 211, p. 273).

Недостатками станка являются низкая точность обработки, связанная с обработкой по копиру, сложность конструкции, необходимость замены копиров при смене изделия, сложность наладки станка на обработку сопряженных конических поверхностей. The disadvantages of the machine are the low accuracy of processing associated with the processing of the copier, the complexity of the design, the need to replace the copiers when changing the product, the difficulty of setting up the machine for processing mated conical surfaces.

Наиболее близким к изобретению является станок для обработки конических поверхностей (авт. св. N 1041222, кл. B 23 B 5/38, 1983), содержащий станину, шпиндельную головку с механизмом закрепления заготовки, продольный суппорт с резцедержателями. Причем станок снабжен закрепленным на суппорте пальцем, ось которого пересекается с осью шпинделя, и траверсой с направляющими, при этом один из резцедержателей установлен с возможностью перемещения на траверсе, а другой - с возможностью поворота на плите. Closest to the invention is a machine for processing conical surfaces (ed. St. N 1041222, class B 23 B 5/38, 1983), containing a bed, a spindle head with a mechanism for securing the workpiece, a longitudinal support with tool holders. Moreover, the machine is equipped with a finger fixed to the support, the axis of which intersects with the axis of the spindle, and a traverse with guides, while one of the tool holders is mounted with the ability to move on the traverse, and the other with the possibility of rotation on the plate.

Недостатками станка являются низкая точность обработки, связанная с последовательной обработкой сопрягаемых конических поверхностей. The disadvantages of the machine are the low processing accuracy associated with the sequential processing of mating conical surfaces.

Целью изобретения является повышение точности обработки за счет одновременной обработки сопрягаемых поверхностей на деталях. The aim of the invention is to increase the accuracy of processing due to the simultaneous processing of the mating surfaces on the parts.

Это достигается тем, что станок для обработки конических сопрягаемых поверхностей, содержащий установленную на станине шпиндельную головку с механизмом закрепления заготовки, продольный суппорт с резцедержателями, расположенными под углом к оси шпинделя, снабжен двумя устройствами для зажима детали, установленными с двух торцов шпинделя, и механизмом одновременного отвода инструментов от обрабатываемых поверхностей деталей, выполненным в виде двуплечего рычага с закрепленными на его концах резцедержателями, расположенного на каретке суппорта с возможностью поворота его вокруг оси. This is achieved by the fact that the machine for processing conical mating surfaces, comprising a spindle head mounted on the bed with a mechanism for securing the workpiece, a longitudinal support with toolholders located at an angle to the axis of the spindle, is equipped with two devices for clamping parts installed from two ends of the spindle, and a mechanism simultaneous removal of tools from the machined surfaces of parts, made in the form of a two-shouldered lever with toolholders fixed to its ends, located on the carriage ke support with the ability to rotate it around the axis.

Сопоставительный анализ с прототипом показал, что заявляемый станок отличается наличием двух зависимых устройств, установленных с двух торцов шпинделя, и механизма одновременного отвода инструментов от обрабатываемых поверхностей деталей выполненного в виде качающегося двуплечего рычага этот признак не встречается в известных конструкциях, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия". Comparative analysis with the prototype showed that the inventive machine is distinguished by the presence of two dependent devices installed from two ends of the spindle, and a mechanism for simultaneous removal of tools from the machined surfaces of parts made in the form of a swinging two-arm lever, this symptom does not occur in known designs, which allows us to conclude that criterion of "significant differences".

На фиг. 1 изображен станок (фронтальный), общий вид; на фиг.2 - вид по стрелке на фиг.1; на фиг.3 - вид по стрелке на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2. In FIG. 1 shows a machine (frontal), general view; figure 2 is a view along the arrow in figure 1; figure 3 is a view along the arrow in figure 1; figure 4 - section bb in figure 2.

Устройство содержит станину 1, на которой расположена шпиндельная головка 2. На шпинделе 3 головки 2 установлены два зажимных устройства: левое устройство 4 для закрепления детали с наружной конусной поверхностью под обработку и правое устройство 5 для закрепления детали с внутренней конусной поверхностью под обработку. The device comprises a bed 1 on which the spindle head 2 is located. Two clamping devices are installed on the spindle 3 of the head 2: a left device 4 for securing a part with an external conical surface for machining and a right device 5 for securing a part with an internal conical surface for machining.

Зажимные устройства 4 и 5 представляют собой цанговые зажимы, в которых цанги 6 соединены штоками 7 с закрепленными на них крестовинами 8. На штоках 7 расположены пружины 9 сжатия, на крестовинах 8 - кольца 10 с возможностью взаимодействия со штоками 11 цилиндра 12, закрепленного на корпусе головки 2. The clamping devices 4 and 5 are collet clamps in which the collets 6 are connected by rods 7 with spacers 8 fixed to them. On the rods 7 are compression springs 9, on the crosspieces 8 are rings 10 with the possibility of interaction with the rods 11 of the cylinder 12 mounted on the housing heads 2.

На шпинделе 3 закреплен шкив 13, связанный ременной передачей 14 со шкивом 15, установленном на валу электродвигателя 16, расположенного на станине 1. На шпиндельной головке 2 на плите 17 установлено основание 18 продольного суппорта, причем у плиты 17 опорные поверхности, контактирующие с основанием 18 и головкой 2, составляют между собой угол, равный половине угла при вершине конуса, обрабатываемого на деталях. A pulley 13 is mounted on the spindle 3, connected by a belt drive 14 with a pulley 15 mounted on the shaft of an electric motor 16 located on the bed 1. On the spindle head 2, a base 18 of the longitudinal support is installed on the plate 17, and the plate 17 has supporting surfaces in contact with the base 18 and head 2, make up an angle between themselves equal to half the angle at the apex of the cone processed on the parts.

В направляющих основаниях 18 расположена каретка 19, соединенная со штоком 20 поршня 21 цилиндра 22. На каретке 19 на оси 23 с возможностью качания установлен двуплечий рычаг 24, взаимодействующий с пружиной 25 и клином 26, установленном на штоке 27 цилиндра 28 одностороннего действия, закрепленного на каретке 19. На штоке 27 расположена возвратная пружина 29. На концах рычага 24 установлены с возможностью регулировки резцедержатель 30 для закрепления резца 31 для обработки наружной конической поверхности и резцедержатель 32 для закрепления резца 33 для обработки внутренней конической поверхности. In the guide bases 18 there is a carriage 19 connected to the piston rod 20 of cylinder 21 of the cylinder 22. A two-arm lever 24 is installed on the carriage 19 on the axis 23, which interacts with the spring 25 and the wedge 26 mounted on the rod 27 of the single-acting cylinder 28 fixed on carriage 19. A return spring 29 is located on the stem 27. At the ends of the lever 24, a tool holder 30 is mounted for adjustment to fix the tool 31 for processing the outer conical surface and a tool holder 32 for fixing the tool 33 for processing boots of an internal conic surface.

Цилиндры 12, 22 и 28 соединены с гидростанцией 34 через двухпозиционные распределители 35, 36 и 37 соответственно. Причем гидростанция 34 соединена с распределителями 35, 36, 37 магистралью 38, распределитель 35 - с цилиндром 22 трубопроводами 42, 43 и управление осуществлено электромагнитом 44, распределитель 37 - с цилиндром 28 трубопроводом 45 и управление осуществлено электромагнитом 46. Cylinders 12, 22, and 28 are connected to the hydroelectric station 34 via on-off valves 35, 36, and 37, respectively. Moreover, the hydroelectric station 34 is connected to the distributors 35, 36, 37 by the highway 38, the distributor 35 is connected to the cylinder 22 by the pipelines 42, 43 and the control is carried out by the electromagnet 44, the distributor 37 is connected to the cylinder 28 by the pipeline 45 and the control is carried out by the electromagnet 46.

Работа электромагнитов 44, 46 управляется путевыми переключателями 47, 48, 49, установленными на основании 19 суппорта, и взаимодействующими с упором 50, установленным на каретке 19. Причем упор 50 выполнен воздействующим на переключатель 49 только при ходе каретки 19 слева направо. Переключатель 51 электрически связан с электромагнитом 41. The operation of the electromagnets 44, 46 is controlled by directional switches 47, 48, 49 installed on the base 19 of the caliper, and interacting with an emphasis 50 mounted on the carriage 19. Moreover, the emphasis 50 is made acting on the switch 49 only when the carriage 19 is left to right. The switch 51 is electrically connected to the electromagnet 41.

Станок работает следующим образом. Вначале каретка 19 находится в правом крайнем положении. Электромагниты 44, 46 обесточены, при этом распределители 36 и 37 находятся во 11 положении. При включении станка масло под давлением от гидростанции 34 по магистрали 38 поступает к распределителям и связанные с ними цилиндры 22 и 28 находятся в исходном положении: в цилиндре 22 шток 20 с поршнем 21 находится в правом крайнем положении, в цилиндре 28 шток 27 с клином 26 под действием пружины 29 - в левом крайнем положении; при этом рычаг 24 развернут под действием пружины 25 вокруг оси 23 по часовой стрелке до упора в каретку 19. The machine operates as follows. At first, the carriage 19 is in the right extreme position. The electromagnets 44, 46 are de-energized, while the distributors 36 and 37 are in the 11th position. When the machine is turned on, oil under pressure from the hydroelectric power station 34 enters the distributors via line 38 and the cylinders 22 and 28 associated with them are in the initial position: in the cylinder 22, the rod 20 with the piston 21 is in the right extreme position, in the cylinder 28 the rod 27 with the wedge 26 under the action of the spring 29 in the left extreme position; while the lever 24 is deployed under the action of the spring 25 around the axis 23 clockwise until it stops in the carriage 19.

При переключателе 51, установленном в I положение, электромагнит 41 обесточен и распределитель 35 находится во II положении, при этом магистраль 38 сообщается с трубопроводом 39, а слив - с трубопроводом 40, вследствие чего штоки 11 выдвигаются наружу из цилиндра 12. Штоки 11, воздействуя через кольца 10, крестовины 8 на штоки 7 сжимают пружины 9 и раскрывают зажимные цанги 6, в которые устанавливают детали, подлежащие обработке, затем переключатель 51 устанавливают во II положение и электромагнит 41 устанавливает распределитель 35 в I положение. При этом магистраль 38 сообщается с трубопроводом 40, а слив - с трубопроводом 39, вследствие чего штоки 11 убираются внутрь цилиндра 12 и под действием пружин 9 цанги 6 зажимают детали в зажимных устройствах 4 и 5. With the switch 51 installed in the I position, the electromagnet 41 is de-energized and the distributor 35 is in the II position, while the line 38 communicates with the pipe 39, and the drain with the pipe 40, as a result of which the rods 11 are pulled out of the cylinder 12. The rods 11, acting through the rings 10, the crosses 8, the springs 9 are compressed onto the rods 7 and the clamping collets 6 are opened, into which the parts to be processed are installed, then the switch 51 is set to the II position and the electromagnet 41 sets the distributor 35 to the I position. In this case, the line 38 communicates with the pipeline 40, and the drain - with the pipe 39, as a result of which the rods 11 are removed inside the cylinder 12 and under the action of the springs 9 of the collet 6 clamp the parts in the clamping devices 4 and 5.

Воздействуя на переключатель 49, включают электромагнит 44 и распределитель 36 устанавливается в I положение, при этом магистраль 38 соединяется с трубопроводом 42, а слив - с трубопроводом 43, при этом поршень 21 со штоком 20 и закрепленная на нем каретка 19 начинают перемещаться влево. Кроме того, от переключателя 49 включается электродвигатель 16 и вращение со шкива 15 через клиноременную передачу 14, шкив 13 передается на шпиндель 3 головки 2, установленной на станине 1. Acting on the switch 49, the electromagnet 44 is turned on and the distributor 36 is installed in the I position, while the line 38 is connected to the pipe 42, and the drain is connected to the pipe 43, while the piston 21 with the rod 20 and the carriage 19 mounted on it begin to move to the left. In addition, from the switch 49, the motor 16 is turned on and the rotation from the pulley 15 through the V-belt drive 14, the pulley 13 is transmitted to the spindle 3 of the head 2 mounted on the frame 1.

При крайнем левом положении каретки 19 упор 50 взаимодействует с переключателем 47, включая электромагнит 46, который устанавливает распределитель 37 в положение 1, соединяя трубопровод 45 с магистралью 38. При этом шток 27, сжимая пружину 29, перемещается в цилиндре 28 вправо и перемещает клин 26. Клин 26 воздействует на рычаг 24, поворачивая его вокруг оси 23 против часовой стрелки, преодолевая сопротивление пружины 25, до упора в каретку 19, устанавливая резцы 31 и 33, размещенные на резцедержателях 30 и 32, в рабочее положение. In the extreme left position of the carriage 19, the stop 50 interacts with the switch 47, including the electromagnet 46, which sets the distributor 37 to position 1, connecting the pipeline 45 to the line 38. In this case, the rod 27, compressing the spring 29, moves to the right in the cylinder 28 and moves the wedge 26 The wedge 26 acts on the lever 24, turning it around the axis 23 counterclockwise, overcoming the resistance of the spring 25, all the way into the carriage 19, setting the cutters 31 and 33, placed on the tool holders 30 and 32, in the working position.

Кроме того, включается электромагнит 44 и распределитель 36 устанавливается во II положение, соединяя трубопровод 42 со сливом, а трубопровод 43 - с магистралью 38. При этом каретка 19 перемещается в правое крайнее положение, в процессе перемещения осуществляется обработка конусных поверхностей на деталях. При дальнейшем перемещении каретки 19 (после окончания обработки) упор 50 взаимодействует с переключателем 48, который выключает электромагнит 46. При этом распределитель 38 устанавливается во II положение, трубопровод 45 сообщается со сливом и под действием пружины 29 шток 27 в цилиндре 28 перемещается в левое крайнее положение, перемещая клин 26 влево, рычаг 24 под действием пружины 25 разворачивается вокруг оси 23 по часовой стрелке в правое крайнее положение. In addition, the electromagnet 44 is turned on and the distributor 36 is installed in the II position, connecting the pipe 42 to the drain, and the pipe 43 to the highway 38. In this case, the carriage 19 is moved to the right extreme position, during the movement, the conical surfaces on the parts are processed. With further movement of the carriage 19 (after processing), the stop 50 interacts with a switch 48, which turns off the electromagnet 46. In this case, the distributor 38 is installed in the II position, the pipeline 45 communicates with the drain and, under the action of the spring 29, the rod 27 in the cylinder 28 moves to the leftmost position, moving the wedge 26 to the left, the lever 24 under the action of the spring 25 is rotated around the axis 23 clockwise to the right extreme position.

От переключателя 49 в правом крайнем положении каретки 19 выключается электродвигатель 16 и прекращается вращение шпинделя 3. Переводом переключателя 51 в I положение осуществляется разжим зажимных устройств 4 и 5 и заменяются обработанные детали на необработанные. После чего производят зажим деталей переводом переключателя 51 во II положение. Далее станок подготовлен к выполнению следующего цикла. From the switch 49 in the right extreme position of the carriage 19, the motor 16 is turned off and the rotation of the spindle 3 is stopped. By transferring the switch 51 to the I position, the clamping devices 4 and 5 are opened and the machined parts are replaced with unprocessed ones. Then clamp the parts by transferring the switch 51 to the II position. Next, the machine is prepared for the next cycle.

Использование станка позволит повысить точность обработки сопрягаемых конических поверхностей, повысить производительность процесса изготовления и снизить себестоимость изготовления деталей газовой запорной арматуры. Using the machine will improve the accuracy of machining of mating conical surfaces, increase the productivity of the manufacturing process and reduce the cost of manufacturing parts of gas shutoff valves.

Переналадка с одного вида конусов на другой осуществляется сравнительно легко: путем замены плиты 17 с другим угловым параметром. Changing from one type of cones to another is relatively easy: by replacing the plate 17 with a different angular parameter.

Claims

MACHINE FOR TREATMENT OF CONICAL FITTED SURFACES, comprising a headstock mounted on a bed, clamping devices, a longitudinal support with toolholders, characterized in that the machine is equipped with a mechanism for simultaneously removing tools from the machined surfaces of the parts, made in the form of a two-arm lever with the ends fixed on it located on the carriage of the caliper with the possibility of rotation around an axis, while the device clamping parts are installed on both sides of the spindle.