RU2088384C1

RU2088384C1 - Multioperation bridge-type machine

Info

Publication number: RU2088384C1
Application number: RU95119410A
Authority: RU
Inventors: Виктор Иванович Верещагин; Генрих Максович Гольдрайх; Виктор Георгиевич Даниленко; Леонид Вельямович Капительман; Виктор Алексеевич Коневских; Рейнгольд Георгиевич Миллер; Александр Николаевич Мозолевич; Вадим Сергеевич Свириденко; Александр Владимирович Собакин; Вадим Владимирович Скунчий; Григорий Яковлевич Трейгер; Сергей Юрьевич Фотин; Леонид Самуилович Чубарь
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "Подольский машиностроительный завод"
Priority date: 1995-11-20
Filing date: 1995-11-20
Publication date: 1997-08-27

Abstract

FIELD: machine tool manufacture, in particular, multispindle bridge-type machines designed for drilling deep holes in tube sheets and similar parts applicable in power engineering industry. SUBSTANCE: machine has table 1 for location of workpiece 2. Located on both sides of table are guides 3 on which gantry 4 is installed for motion. Multispindle unit 6 is installed on slideways of rail 5 for motion. Unit 6 has tail spindle 7 with drilling spindle unit 8 and tail spindle 9 with boring-milling spindle unit 10. Drilling spindle unit has device for supply of lubricant-coolant whose outlet is communicated with channel 12 for supply of lubricant-coolant to zone of deep hole drilling made in deep-hole drill 13. Spindle unit 10 has mechanism 14 for collection of used lubricant-coolant. Mechanism 14 is made in form of body 25 with hollow 26 in which on opposite walls aligning bushing 27 and stay bush 28 are located and designed for location of deep hole drill. Member for withdrawal of lubricant-coolant with chips from mechanism of its collection is made in form of trough 35 opened from the top and connected with movable part of gantry and located at some angle. EFFECT: higher efficiency. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области станкостроения, в частности к многошпиндельным станкам портального типа, предназначенным для изготовления глубоких отверстий в трубных решетках, а также в подобных деталях, используемых в энергетическом машиностроении. The invention relates to the field of machine tool industry, in particular to gantry multi-spindle machine tools designed for the manufacture of deep holes in tube sheets, as well as in similar parts used in power engineering.

Известен портальный станок, содержащий магазин с режущим инструментом и устройство для автоматической смены инструмента в шпиндельном узле в зависимости от требуемой согласно технологическому процессу операции [1]
Недостатком известного станка является ограниченная техническая возможность станка при обработке крупногабаритных деталей, обусловленные невозможностью сверления глубоких отверстий, в частности в трубных решетках.Known portal machine containing a magazine with a cutting tool and a device for automatic tool change in the spindle unit, depending on the operation required according to the technological process [1]
A disadvantage of the known machine is the limited technical ability of the machine in the processing of large parts, due to the inability to drill deep holes, in particular in tube sheets.

Известен также многоцелевой портальный станок, содержащий стол для размещения обрабатываемой детали, портал, на поперечине которого с возможностью перемещения расположен многошпиндельный блок, имеющий по меньшей мере один сверлильный шпиндельный узел [2]
К недостаткам известного многошпиндельного станка портального типа, принятого в качестве прототипа, относятся ограниченные технические возможности, обусловленные тем, что на нем нельзя в одном технологическом процессе осуществлять вместе со сверлением глубоких отверстий также растачивание или фрезерование, необходимых для полной обработки крупногабаритных деталей с одной установки. Отсутствие таких технических возможностей приводит к необходимости применения дорогостоящего фрезерно-расточного оборудования, а также к увеличению времени на транспортировку и перебазирование крупногабаритных деталей, к которым в частности относятся трубные решетки, имеющие диаметр порядка 3 м, а вес 10 т.Also known is a multi-purpose portal machine containing a table for accommodating the workpiece, a portal, on the cross of which a multi-spindle block is located, with at least one drilling spindle unit [2]
The disadvantages of the known multi-spindle portal type machine adopted as a prototype include limited technical capabilities due to the fact that it is impossible to carry out boring or milling, necessary for the complete processing of large-sized parts from one installation, together with drilling deep holes. The lack of such technical capabilities leads to the need for expensive milling and boring equipment, as well as to an increase in the time for transportation and relocation of large parts, which in particular include tube sheets with a diameter of about 3 m and a weight of 10 tons.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является разработка многошпиндельного портального станка, обладающего большими техническими возможностями, заключающимися в повышении производительности и экономичности за счет обеспечения возможности обработки с одной установки наибольшего количества поверхностей в крупногабаритных деталях, в частности выполнение в трубной решетке различных сверлений, в том числе глубоких отверстий, и фрезерование различных поверхностей в соответствии с технологическим процессом ее обработки. The problem to which the present invention is directed, is the development of a multi-spindle gantry machine with great technical capabilities, which consists in increasing productivity and efficiency by providing the ability to process from a single installation the largest number of surfaces in large parts, in particular, the implementation of various drilling in a tube sheet, including deep holes, and milling of various surfaces in accordance with its technological process processing.

Для достижения указанного технического результата в известном многоцелевом портальном станке, содержащем стол для размещения обрабатываемой детали, портал, на поперечине которого с возможностью перемещения расположен многошпиндельный блок, имеющий по меньшей мере один сверлильный шпиндельный узел глубокого сверления, а другой шпиндельный узел выполнен фрезерно-расточным, при этом по меньшей мере один фрезерно-расточной шпиндельный узел снабжен по меньшей мере одним механизмом сбора отработанной смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ) со стружкой, имеющим кондукторную и люнетную втулки, установленные в корпусе с возможностью расположения сверла глубокого сверления сверлильного шпиндельного узла, при этом механизм сбора отработанной СОЖ со стружкой связан с элементом, отводящим СОЖ со стружкой. To achieve the specified technical result in a well-known multi-purpose portal machine containing a table for accommodating the workpiece, a portal, on the cross of which there is a multi-spindle unit with at least one deep-hole drilling spindle unit, and another spindle unit made by milling and boring, wherein at least one milling-boring spindle unit is provided with at least one mechanism for collecting spent lubricating-cooling fluid (СО ) With chips having lyunetnuyu of conductor and the sleeve mounted within the housing to be positioned deep hole drilling drill spindle unit, wherein the collection of spent coolant from the mechanism associated with the element chips, the discharging coolant from the chips.

Кроме этого, механизм сбора отработанной СОЖ со стружкой установлен на подвижной части фрезерно-расточного шпиндельного узла съемно. In addition, the mechanism for collecting spent coolant with chips is mounted on the movable part of the milling-boring spindle unit removably.

Кроме этого, механизм сбора отработанной СОЖ со стружкой установлен на подвижной части фрезерно-расточного шпиндельного узла с возможностью фиксированного поворота в рабочем и нерабочем положениях. In addition, the mechanism for collecting spent coolant with chips is mounted on the movable part of the milling-boring spindle unit with the possibility of a fixed rotation in the working and non-working positions.

Кроме этого, элемент, отводящий СОЖ со стружкой, выполнен в виде открытого сверху желоба, соединенного с подвижной частью портала и расположенного под углом. In addition, the coolant discharge element with chips is made in the form of a gutter open at the top connected to the movable part of the portal and located at an angle.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, необходимых и достаточных для достижения указанного технического результата. These signs are essential and interconnected causal relationship with the formation of a set of essential features necessary and sufficient to achieve the specified technical result.

На фиг. 1 изображен общий вид многоцелевого портального станка; на фиг. 2 узел А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2. In FIG. 1 shows a general view of a multi-purpose portal machine; in FIG. 2, node A in FIG. one; in FIG. 3 section BB in FIG. 2.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который однако не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата. The present invention is illustrated by a specific implementation example, which, however, is not the only possible, but clearly demonstrates the possibility of achieving the above set of features of the required technical result.

Портальный станок содержит стол 1 (фиг. 1 и 2) для размещения обрабатываемой детали 2. По обе стороны стола расположены направляющие 3, на которых установлен с возможностью перемещения портал 4. На направляющих поперечины 5 портала 4 с возможностью перемещения установлен многошпиндельный блок 6, имеющий пиноль 7 со сверлильным шпиндельным узлом 8 и пиноль 9 с фрезерно-расточным шпиндельным узлом 10. The portal machine includes a table 1 (Fig. 1 and 2) for accommodating the workpiece 2. On both sides of the table there are guides 3 on which the portal 4 is mounted with the ability to move. On the guide rails 5 of the portal 4, a multi-spindle block 6 is installed with pinole 7 with drilling spindle unit 8 and pinole 9 with milling and boring spindle unit 10.

Сверлильный шпиндельный узел 8 выполнен с устройством 11 для подачи СОЖ, выходное отверстие которого сообщено с каналом 12 (фиг. 3) для подачи СОЖ в зону глубокого сверления, выполненным в сверле 13 глубокого сверления, а шпиндельный узел 10 снабжен съемно установленным механизмом 14 сбора отработанной СОЖ со стружкой. The drilling spindle assembly 8 is made with a coolant supply device 11, the outlet of which is communicated with the channel 12 (Fig. 3) for supplying the coolant to the deep-hole zone made in the deep-hole drill 13, and the spindle assembly 10 is equipped with a removably mounted waste collection mechanism 14 Coolant with chips.

Устройство 11 для подачи СОЖ (фиг. 2) выполнено в виде корпуса 15, имеющего дренажное и входное отверстие 16 и 17 соответственно, при этом входное отверстие 17 сообщено с источником подачи под давлением СОЖ, а дренажное отверстие 16 со сливом (не показано). Корпус 15 расположен посредством подшипников 18 на оправке 19, предназначенной для закрепления хвостовика сверла 13 (любым известным способом, например винтом, фиг. 2) и выполненной с отверстием 20 для сообщения с каналом 12 подачи СОЖ в зону глубокого сверления, выполненным на сверле 13. The device 11 for supplying the coolant (Fig. 2) is made in the form of a housing 15 having a drainage and inlet 16 and 17, respectively, while the inlet 17 is in communication with the supply source under the pressure of the coolant, and the drainage hole 16 with a drain (not shown). The housing 15 is located by bearings 18 on the mandrel 19, designed to secure the shank of the drill 13 (by any known method, for example, a screw, Fig. 2) and made with a hole 20 for communication with the coolant supply channel 12 to the deep drilling zone made on the drill 13.

В корпусе 15 между подшипниками 18 на оправке 19 с минимальным зазором (доли мм) установлена уплотнительная втулка 21 с кольцевой канавкой 22 на внутренней поверхности и по меньшей мере одним радиальным каналом 23 для сообщения входного отверстия 17 корпуса 15 с отверстием оправки. In the housing 15 between the bearings 18 on the mandrel 19 with a minimum clearance (fractions mm), a sealing sleeve 21 is installed with an annular groove 22 on the inner surface and at least one radial channel 23 for communicating the inlet 17 of the housing 15 with the mandrel hole.

На наружной боковой поверхности уплотнительной втулки 21 устройства для подачи СОЖ выполнена дренажная полость 24 для сбора и отвода утечек (излишек) СОЖ. On the outer side surface of the sealing sleeve 21 of the coolant supply, a drainage cavity 24 is made for collecting and discharging coolant leaks (surplus).

Механизм 14 сбора отработанной СОЖ выполнен в виде корпуса 25 с полостью 26, в котором на противоположных стенках расположены кондукторная 27 и люнетная 28 втулки, которые установлены в корпусе 25 с возможностью расположения в них сверла 13 глубокого сверления. Люнетная втулка 28 связана с элементом размельчения стружки и установлена в корпусе 25 посредством подшипника с возможностью взаимодействия со стеблем сверла 13 глубокого сверления, например при помощи шпонки, размещенной в желобе сверла напротив люнетной втулки 28. The spent coolant collection mechanism 14 is made in the form of a housing 25 with a cavity 26, in which on the opposite walls there is a conductive 27 and a lunette 28 bushings that are installed in the housing 25 with the possibility of placing a deep-hole drill 13 in them. Lunette sleeve 28 is connected to the chip grinding element and installed in the housing 25 by means of a bearing with the possibility of interaction with the stem of the deep-hole drill 13, for example, with a key located in the drill groove opposite the lunette sleeve 28.

Сверло 13 глубокого сверления имеет стебель, соединенный с головкой, выполненной с одной режущей пластиной 29 и двумя направляющими пластинами 30. При этом люнетная втулка 28 выполнена неразъемной с двумя продольными пазами 31 и 32 соответственно для прохода одной направляющей пластины 30 головки сверла 13 и режущей пластины 29 вместе с другой ближайшей к ней направляющей пластиной 30. Благодаря наличию пазов, люнетная втулка 28 выполняется неразъемной и позволяет при установке сверла пропустить через себя головку сверла с режущей пластиной 29 и направляющими пластинами 30. The deep-hole drill 13 has a stem connected to a head made with one cutting insert 29 and two guide plates 30. In this case, the lunar sleeve 28 is integral with two longitudinal grooves 31 and 32, respectively, for the passage of one guide plate 30 of the drill head 13 and the cutting plate 29 together with the other guide plate 30 nearest to it. Due to the grooves, the lunar sleeve 28 is integral and allows the drill head to pass through the drill head with the cutting plate 29 and onto ravlyaetsya plates 30.

Полость 26 сбора отработанной СОЖ со стружкой выполнена с закругленными углами, на одной из стенок которой выполнено выходное отверстие 33, сообщенное посредством трубопровода 34 с элементом, отводящим отработанную СОЖ со стружкой, выполненной в виде наклонного желоба 35, установленного между стойками 36 портала 4 и соединенного с подвижной частью станка, несущей многошпиндельный блок, например со стойкой. The cavity 26 for collecting the spent coolant with chips is made with rounded corners, on one of the walls of which an outlet 33 is made, communicated through a pipe 34 with an element that discharges the spent coolant with chips made in the form of an inclined groove 35 installed between the posts 36 of the portal 4 and connected with a movable part of the machine supporting a multi-spindle unit, for example with a stand.

Элемент размельчения стружки выполнен в виде дополнительной втулки 37 с лопатками 38 на торце, расположенном во внутренней полости корпуса 25, и связан с ними посредством подшипников 39. The chip grinding element is made in the form of an additional sleeve 37 with blades 38 at the end located in the internal cavity of the housing 25, and is connected with them through bearings 39.

Корпус 25 съемно установлен на шпиндельном узле 10, выполненном фрезерно-расточным. Кинематическая связь корпуса 25 с конструктивными элементами шпиндельного узла 10 может быть выполнена любым известным образом, например, корпус 25 закреплен на плите 40, соединенной посредством разъемного соединения, например винтового, эксцентрикового, клинового зажимов, с пинолью 9 шпиндельного узла 10. The housing 25 is removably mounted on the spindle unit 10, made milling and boring. The kinematic connection of the housing 25 with the structural elements of the spindle assembly 10 can be performed in any known manner, for example, the housing 25 is mounted on a plate 40 connected by a detachable connection, for example screw, eccentric, wedge clamps, to the pin 9 of the spindle assembly 10.

В другом варианте корпус 25 поворотно установлен на шпиндельном узле 10 посредством механизма поворота 41, выполненного, например в виде зубчатой передачи, с штыревыми фиксаторами (не показано) для блокирования механизма поворота в рабочем и нерабочем положениях корпуса 25. In another embodiment, the housing 25 is pivotally mounted on the spindle assembly 10 by means of a rotation mechanism 41, made, for example, in the form of a gear train, with pin clips (not shown) to block the rotation mechanism in the operating and inoperative positions of the housing 25.

Портальный станок работает следующим образом. Gantry machine operates as follows.

Обрабатываемая крупногабаритная деталь 2, в частности трубная решетка, устанавливается на рабочую поверхность стола 1, после чего осуществляется позиционирование портала 4 вместе с шпиндельным блоком 6 таким образом, чтобы ось сверлильного шпиндельного узла 8 совместилась с осью отверстия, подлежащего обработке. Затем включая привод перемещения пиноли 9 второго шпиндельного узла 10, и подводят механизм сбора отработанной СОЖ со стружкой с размещенной кондукторной втулкой 27 к обрабатываемой поверхности детали 2 до упора в нее. После этого включают привод перемещения пиноли 7, осуществляют рабочую подачу сверла 13 и одновременно с этим производится подача СОЖ под давлением через отверстия 17, 23, 21 и канал 12 в зону сверления. При этом давление и расход СОЖ регулируются в зависимости от диаметра сверления. The large-sized workpiece 2, in particular the tube sheet, is mounted on the working surface of the table 1, after which the portal 4 is positioned together with the spindle unit 6 so that the axis of the drilling spindle unit 8 is aligned with the axis of the hole to be processed. Then, including the drive for moving the pintles 9 of the second spindle unit 10, and the mechanism for collecting spent coolant with chips with the conductive sleeve 27 placed is brought to the workpiece surface 2 until it stops. After that, the drive for moving the quill 7 is turned on, the working feed of the drill 13 is carried out, and at the same time, the coolant is supplied under pressure through holes 17, 23, 21 and channel 12 into the drilling zone. In this case, the pressure and flow rate of the coolant are regulated depending on the diameter of the drilling.

Таким образом, для привода кондукторной втулки 27 и обеспечения ее прижатия к обрабатываемой поверхности детали 2 используется привод подачи пиноли 9 второго шпиндельного узла 10, в данном случае фрезерно-расточного, что особенно важно при обработке крупногабаритных чашеобразных деталей. Thus, to drive the conductor sleeve 27 and to ensure that it is pressed against the workpiece surface 2, a pinol drive 9 of the second spindle unit 10, in this case milling-boring, is used, which is especially important when processing large-sized bowl-shaped parts.

Отвод из зоны сверления стружки производится потоком СОЖ, посредством которого стружка с отработанной СОЖ транспортируется по желобу 35, выполненному на внешней поверхности сверла 13, и попадает во внутреннюю полость 26, в которой посредством вращающихся лопаток 38 стружка размельчается и подается (получив при этом дополнительную энергию) вместе с отработанной СОЖ через отверстие 33 и трубопровод 34 в наклонный желоб 35. И далее по наклонному желобу 35 размельченная стружка вместе со СОЖ транспортируется к месту накопления. Закрепление желоба 35 на стойках 36 портала позволяет сократить размеры трубопровода 34 до минимальных, исключив, тем самым, его засорение при транспортировке СОЖ со стружкой. Это в свою очередь обеспечивает исключение непроизводственных простоев, вызванных прочисткой трубопровода. The discharge from the chip drilling zone is carried out by the coolant flow, by means of which the spent coolant chips are transported along the groove 35, made on the outer surface of the drill 13, and enters the internal cavity 26, in which the chips are crushed and supplied by means of rotating blades 38 (thereby obtaining additional energy ) together with the spent coolant through the hole 33 and the pipe 34 into the inclined groove 35. And then along the inclined groove 35, the crushed chips together with the coolant are transported to the place of accumulation. Fixing the groove 35 on the racks 36 of the portal allows you to reduce the size of the pipeline 34 to a minimum, thereby eliminating its clogging during transportation of the coolant with chips. This, in turn, ensures the elimination of non-production downtime caused by cleaning the pipeline.

По окончании процесса сверления в трубной решетке одного глубокого отверстия перемещения пиноли 7 вверх сверло 13 отводится так, чтобы его режущая головка в конце перемещения находилась в кондукторной втулке 27. После этого пиноль 9 фрезерно-расточного шпиндельного узла 10 перемещается вверх до образования зазора между торцем кондукторной втулки 27 и обрабатываемой деталью 2. Наличие зазора позволяет произвести позиционирование портала 4 вместе с многошпиндельным блоком для установки в позицию обработки следующего отверстия в соответствии с технологическим процессом. После обработки всех глубоких отверстий портал 4 отводится в исходное положение, предварительно вывесив над обрабатываемой деталью 2 механизм сбора отработанных СОЖ вместе с кондукторной втулкой. В исходном положении портала 4 для осуществления фрезерно-расточных операций шпиндельным узлом 10 в случае необходимости производят снятие механизма сбора 14 отработавшей СОЖ и сверла 13. Для осуществления процесса сверления глубоких отверстий необходимо лишь установить соответствующие сверло 13 вместе с механизмом сбора 14 отработанной СОЖ на второй шпиндельный узел 10 в рабочее положение. At the end of the drilling process in the tube sheet of one deep hole for moving the pintles 7 upward, the drill 13 is retracted so that its cutting head at the end of the movement is in the jig bush 27. After that, the pin 9 of the milling-boring spindle unit 10 is moved up to form a gap between the end face of the jig the sleeve 27 and the workpiece 2. The presence of a gap allows the positioning of the portal 4 together with the multi-spindle unit for installation in the processing position of the next hole in accordance with the process. After processing all the deep holes, the portal 4 is retracted to its original position, having previously hung over the machined part 2 the mechanism for collecting the spent coolant together with the conductor sleeve. In the initial position of the portal 4 for milling and boring operations with the spindle unit 10, if necessary, the collection mechanism 14 for spent coolant and drill 13 are removed. For the deep hole drilling process, you only need to install the corresponding drill 13 together with the spent 14 coolant collection mechanism 14 on the second spindle node 10 in the working position.

Применение изобретения позволяет расширить технические возможности многошпиндельного портального станка при одновременном упрощении дорогостоящего оборудования и технологии сверления глубоких отверстий (сокращение производственного цикла), в частности в трубных решетках. The application of the invention allows to expand the technical capabilities of a multi-spindle gantry machine while simplifying expensive equipment and technology for drilling deep holes (shortening the production cycle), in particular in tube sheets.

Claims

1. A multi-purpose portal machine containing a table for accommodating the workpiece, a coolant removal element, a portal, on the cross of which there is a multi-spindle block with at least one deep-hole drilling spindle unit, characterized in that at least one spindle unit the multi-spindle block is made milling-boring, while at least one milling-boring spindle unit is equipped with at least one mechanism for collecting waste lubricating-cooling fluid with chips having a conductor and lunet bushings, which are installed with the possibility of arranging deep drill bits of a drilling spindle in them, and the mechanism for collecting the used lubricating coolant with chips is connected to the coolant discharge element with chips.

2. The machine according to claim 1, characterized in that the mechanism for collecting spent coolant with chips is mounted on the movable part of the milling-boring spindle unit removably.

3. The machine according to claim 1, characterized in that the mechanism for collecting spent coolant with chips is mounted on the moving part of the milling-boring spindle unit with the possibility of a fixed rotation in the working and non-working positions.

4. The machine according to claim 1, characterized in that the coolant discharge element with chips is made in the form of a gutter open at the top connected to the movable part of the portal and located at an angle.