RU2103114C1

RU2103114C1 - Multioperation lathe

Info

Publication number: RU2103114C1
Application number: RU96123061A
Authority: RU
Inventors: М.С. Шустер; В.А. Галкин; А.Н. Королев
Original assignee: Акционерное общество "Красный пролетарий"
Priority date: 1996-12-04
Filing date: 1996-12-04
Publication date: 1998-01-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering, in particular, design of multioperation lathes. SUBSTANCE: lathe has headstock and cross carriage. Installed on transverse slides of cross carriage opposite to each are tool holder and auxiliary tool head with individual drive of tool spindle. Indexer with mechanism of workpiece angular position locking is located in headstock and kinematically connected with lathe spindle. Auxiliary tool head has mechanism for angular turning and vertical motion of tool spindle. Longitudinal carriage of lathe has bracket designed for reinstalling of auxiliary tool head on it. EFFECT: extended technological potentialities of lathe, and increase productivity. 8 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к станкостроению. The invention relates to mechanical engineering, in particular to machine tools.

Известен токарный станок, содержащий приспособление для фрезерования шлицевых валиков и нарезания зубьев колес, устанавливаемое на суппорт станка. Фрезерный шпиндель получает вращение от отдельного электродвигателя. Деление заготовки для нарезания следующего шлица или зуба осуществляется с помощью специальной делительной головки. A known lathe containing a device for milling spline rollers and cutting teeth of wheels mounted on a support of the machine. The milling spindle receives rotation from a separate motor. The division of the workpiece for cutting the next slot or tooth is carried out using a special dividing head.

Недостатком известного станка является невозможность его использования для осуществления разнообразных технологических операций (сверление, шлифование и т.д.), а также сложность перехода от одной операции к другой. A disadvantage of the known machine is the inability to use it for a variety of technological operations (drilling, grinding, etc.), as well as the difficulty of transition from one operation to another.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей токарного станка и упрощение его переналадки. The aim of the invention is to expand the functionality of the lathe and simplify its readjustment.

Целью достигается тем, что станок содержит смонтированные на станине шпиндельную бабку т крестовой суппорт, на поперечных салазках которого установлены резцедержатель и вспомогательная инструментальная головка с самостоятельным приводом инструментального шпинделя. Вспомогательная инструментальная головка снабжена механизмами углового поворота и вертикальных перемещений инструментального шпинделя. Делительное устройство с механизмом фиксации углового положения заготовки размещено в шпиндельной бабке и кинематически связано со шпинделем станка. Продольный суппорт станка снабжен кронштейном, предназначенным для переустановки на него вспомогательной инструментальной головки. The aim is achieved in that the machine comprises a spindle head mounted on a bed and a cross support, on the transverse slides of which a tool holder and an auxiliary tool head with an independent tool spindle drive are installed. The auxiliary tool head is equipped with mechanisms of angular rotation and vertical movements of the tool spindle. A dividing device with a mechanism for fixing the angular position of the workpiece is placed in the headstock and kinematically connected to the machine spindle. The longitudinal support of the machine is equipped with a bracket designed to reinstall the auxiliary tool head on it.

На фиг. 1 представлена общая схема станка, вид сверху; на фиг. 2 - делительное устройство с механизмом фиксации углового положения заготовки: на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - схема, поясняющая переустановку вспомогательной инструментальной головки; на фиг. 6 - вид В на фиг. 4; на фиг. 7 - разрез Г-Г на фиг. 6; на фиг. 8 - вид Д на фиг. 5. In FIG. 1 shows a general diagram of the machine, top view; in FIG. 2 - dividing device with a mechanism for fixing the angular position of the workpiece: in FIG. 3 is a section AA in FIG. 2; in FIG. 4 is a section BB in FIG. one; in FIG. 5 is a diagram explaining a reinstallation of an auxiliary tool head; in FIG. 6 is a view B in FIG. 4; in FIG. 7 is a section GG in FIG. 6; in FIG. 8 is a view D in FIG. 5.

Станок имеет традиционную для токарно-винторезных станков с ручным управлением компановку и состоит из следующих основных узлов: станины с основанием 1, крестового суппорта 2, шпиндельной бабки 3, главного двигателя 4, гитары настройки 5, коробки подач 6, фартука 7, ходового винта 8, ходового вала 9. Кроме этого станок имеет делительное устройство и вспомогательную инструментальную головку. The machine has a lineup traditional for manual screw-cutting lathes and consists of the following main units: a bed with a base 1, a cross support 2, a headstock 3, the main engine 4, a tuning guitar 5, a feed box 6, an apron 7, a lead screw 8 , running shaft 9. In addition, the machine has a dividing device and an auxiliary tool head.

Делительное устройство состоит из зубчатого колеса 10, зубчатого колеса 11, червяка 12 и червячного колеса 13 (фиг. 1, 2). Зубчатое колесо 10 установлено на шпинделе, а зубчатое колесо 11 и червячная передача установлены в качающемся вокруг оси 14 корпусе 15. Качание корпуса 15 производится с помощью рукоятки 16, эксцентрично расположенного на ней пальца 17 и паза 18 в корпусе 15. при верхнем положении рукоятки колесо 11 зацепляется с колесом 10, при этом правильность межосевого расстояния зубчатых колес 10 и 11 обеспечивается натяжкой эксцентриком 17 корпуса 15 на винт 19, расположенный в корпусе 20. The dividing device consists of a gear wheel 10, a gear wheel 11, a worm 12 and a worm gear 13 (Fig. 1, 2). The gear wheel 10 is mounted on the spindle, and the gear wheel 11 and the worm gear are mounted in the housing 15 swinging about the axis 14. The housing 15 is swinging using the handle 16, the finger 17 eccentrically located on it and the groove 18 in the housing 15. With the upper position of the handle, the wheel 11 is engaged with the wheel 10, while the correct center distance of the gears 10 and 11 is provided by the tension of the eccentric 17 of the housing 15 on the screw 19 located in the housing 20.

Для осуществления операций деления имеется махавичок 21, жестко связанный с червяком 12 и имеющий деления в угловых величинах. To carry out the division operations, there is a handwheel 21, rigidly connected to the worm 12 and having divisions in angular quantities.

Для беззазорного удерживания шпинделя при сверлении и, особенно, фрезеровании существует зажимное устройство, смонтированное на корпусе 20 (фиг. 3) и состоящее из тормозных колодок 22 и 23, тяги 24 и эксцентрикового вала происходит относительное перемещение тяги 24 вместе с колодкой 22 и колодки 23 и происходит зажим колодками зубчатого колеса 10. При обратном повороте эксцентрикового вала под действием пружин колодки расходятся, при этом колодка 22 упрется в корпусе 20, а колодка 23 выберет свободный ход. В этом положении обеспечивается гарантированный зазор между зубчатым колесом 10 и тормозными колодками. От проворота колодки удерживаются направляющим пальцем 26. For backlash-free holding of the spindle during drilling and, especially, milling, there is a clamping device mounted on the housing 20 (Fig. 3) and consisting of brake pads 22 and 23, the rod 24 and the eccentric shaft, the rod 24 is moved relative to the block 22 and the block 23 and the pads of the gear wheel 10 are clamped. When the eccentric shaft is turned back under the action of the springs, the pads diverge, while the block 22 abuts in the housing 20, and the block 23 selects a free play. In this position, a guaranteed clearance is provided between the gear wheel 10 and the brake pads. From turning the pads are held by a guide pin 26.

Вспомогательная инструментальная головка устанавливается в задней части поперечного суппорта (фиг. 1, 4). Она состоит из шпиндельной головки 27, поворотного кронштейна 28, ползуна 29, корпуса 30, опорной плиты 31 и электродвигателя 32. Auxiliary tool head is installed in the rear of the transverse caliper (Fig. 1, 4). It consists of a spindle head 27, a swing arm 28, a slider 29, a housing 30, a base plate 31 and an electric motor 32.

На корпусе 30 расположены направляющие, обеспечивающие вертикальное перемещение ползуна 29 с помощью ходового винта 33, червячного колеса 34, червяка 35, приводимых в движение от ручного маховичка 36. На оси винта расположен лимб 37 с делениями в линейных величинах. В корпусе 30 смонтирована коробка скоростей, передающая движение от двигателя 32 на ходовой вал. On the case 30, there are rails for the vertical movement of the slider 29 using the lead screw 33, the worm wheel 34, the worm 35, driven by a handwheel 36. A limb 37 with linear divisions is located on the axis of the screw. A gear box is mounted in the housing 30, transmitting movement from the engine 32 to the running shaft.

Электродвигатель 32 может быть регулируемым, или многоскоростным и нерегулируемым. В зависимости от типа электропривода требуется более или менее сложная коробка скоростей. The electric motor 32 may be adjustable, or multi-speed and unregulated. Depending on the type of drive, a more or less complex gearbox is required.

На фиг. 4 показана схема двухскоростной коробки с передаточным отношением 1: 1 и 1:4. Такая коробка удобна для использования как двухскоростного двигателя, например, 3000/1500 об/мин, так и для регулируемого привода. При использовании двухскоростного двигателя коробка обеспечивает диапазон регулирования 8. В пределах, например, 1600 - 200 об/мин. Такой диапазон полностью удовлетворяет всем сверлильным работам с использованием твердосплавного и быстрорежущего инструмента по скоростям резания; фрезерным работам быстрорежущим инструментом до диаметра 40 - 50 мм и твердосплавным инструментом - до 200 - 250 мм. In FIG. 4 shows a diagram of a two-speed gearbox with a gear ratio of 1: 1 and 1: 4. Such a box is convenient for using both a two-speed engine, for example, 3000/1500 rpm, and for an adjustable drive. When using a two-speed engine, the gearbox provides a control range of 8. Within, for example, 1600 - 200 rpm. This range fully satisfies all drilling operations using carbide and high-speed tools for cutting speeds; milling operations with a quick-cutting tool up to a diameter of 40 - 50 mm and carbide tools - up to 200 - 250 mm.

В случае применения регулируемого привода такая коробка в настоящее время является классической, т.к. обеспечивает очень хорошие характеристики как в силовом, так и скоростном отношении. In the case of using an adjustable drive, such a box is currently classic, because provides very good performance in both power and speed terms.

Ходовой вал 38 обеспечивает передачу вращения на шпиндель через две пары конических колес. The drive shaft 38 provides transmission of rotation to the spindle through two pairs of bevel wheels.

кронштейн 28 обеспечивает установочный поворот шпиндельной головки вокруг вертикальной оси на 180 градусов. the bracket 28 provides installation rotation of the spindle head around a vertical axis by 180 degrees.

Шпиндельная головка 27имеет возможность поворота вокруг горизонтальной оси. The spindle head 27 has the ability to rotate around a horizontal axis.

На фиг. 1 показаны: положение обработки вала основной линией и положение обработки фланца - пунктиром. In FIG. 1 shows: the processing position of the shaft by the main line and the processing position of the flange by the dotted line.

На фиг. 4 шпиндельная головка показана в вертикальном положении, удобном для прорезки пазов с использованием поперечного перемещения суппорта. Для таких операций как фрезерование резьбы и др. головка может быть установлена под углом как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. In FIG. 4, the spindle head is shown in a vertical position, convenient for cutting grooves using lateral movement of the caliper. For operations such as thread milling, etc., the head can be installed at an angle in both vertical and horizontal planes.

Вспомогательная инструментальная головка может быть жестко прикреплена к поперечному ползуну крестового суппорта, но при этом от рабочего требуется больше внимания при обработке деталей на пределе технологических возможностей станка, т. к. при отводах резца на большую величину могут происходить столкновения. Для устранения этого недостатка вспомогательная инструментальная головка может оперативно переустанавливаться с поперечного ползуна на кронштейн 39, расположенный на каретке крестового суппорта, при этом головка не будет осуществлять поперечных перемещений и, находясь в крайнем положении, не может столкнуться с деталью при производстве токарных работ. The auxiliary tool head can be rigidly attached to the transverse slider of the cross support, but the worker needs more attention when machining parts at the limit of the technological capabilities of the machine, since collisions can occur when the cutter moves to a large amount. To eliminate this drawback, the auxiliary tool head can be quickly reinstalled from the transverse slider to the bracket 39 located on the carriage of the cross support, while the head will not perform lateral movements and, being in the extreme position, cannot collide with the part during turning operations.

Переустановка осуществляется следующим образом. Reinstallation is as follows.

На поперечном суппорте вспомогательная инструментальная головка крепится с помощью винта 40, клинового сухаря 41 и ласточкиного хвоста 42, жестко прикрепленного к поперечному суппорту. On the transverse caliper, the auxiliary tool head is attached using a screw 40, a wedge cracker 41 and a dovetail 42, rigidly attached to the transverse caliper.

Для переустановки на каретку винт 40 должен быть отвинчен и клиновой сухарь 41 под действием пружины переместится, образуя зазор, позволяющий перемещаться как в горизонтальной, так и вертикальной плоскостях. Перемещение осуществляется с помощью рукоятки 43 (фиг. 8). For reinstallation on the carriage, the screw 40 must be unscrewed and the wedge cracker 41 under the action of the spring will move, forming a gap that allows you to move both in horizontal and vertical planes. The movement is carried out using the handle 43 (Fig. 8).

При повороте рукоятки 43 вокруг оси 44 ролик 45 упирается в планку 46, закрепленную на опорной плите 31. При дальнейшем перемещении рукоятки 43 плита 31 перемещается сначала в горизонтальной плоскости, а затем плоскопараллельно под углом вверх по плоскости элементов 47 и 48, до упора в планку 49 (фиг. 5). Ролик 45 выходит в мертвую точку, а рукоятку 43 фиксируется в прорези сектора 50. Таким образом головка надежно зажимается на кронштейне 39. Обратная переустановка осуществляется в обратном порядке рукояткой 43 и винтом 40. Практически величина перемещения плиты 31 и всей головки составляет десятые доли мм, что обеспечивает гарантированные зазоры подвижных элементов. When the handle 43 is rotated around the axis 44, the roller 45 abuts against the bar 46 fixed on the base plate 31. With the further movement of the handle 43, the plate 31 moves first in the horizontal plane and then plane-parallel at an angle upward along the plane of the elements 47 and 48, all the way into the bar 49 (Fig. 5). The roller 45 goes to a dead center, and the handle 43 is fixed in the slot of the sector 50. Thus, the head is firmly clamped to the bracket 39. Reinstallation is carried out in the reverse order by the handle 43 and the screw 40. In practice, the displacement of the plate 31 and the entire head is tenths of mm, which provides guaranteed clearances of the moving elements.

Станок работает следующим образом. The machine operates as follows.

При работе в токарном режиме корпус 15 находится в верхнем положении, зубчатые колеса 10 и 11 расцеплены, рукоятка 21 в положении разжато (фиг. 4. 5). Вспомогательная инструментальная головка при необходимости зафиксирована на кронштейне 39 (фиг. 4, 5), при этом станок имеет все возможности токарно-винторезного станка, кроме того, могут производиться работы с вращением детали и инструментального шпинделя, например, фрезерование резьбы, полировальные работы и т.д. When working in turning mode, the housing 15 is in the upper position, the gears 10 and 11 are disengaged, the handle 21 in the unclenched position (Fig. 4. 5). The auxiliary tool head, if necessary, is fixed on the bracket 39 (Fig. 4, 5), while the machine has all the capabilities of a screw-cutting machine, in addition, work can be performed with the rotation of the part and the tool spindle, for example, thread milling, polishing, etc. .d.

Для работы в сверлильно-фрезерном режиме, в котором шпиндельная бабка станка используется как делительная головка, необходимо: рукоятку переключения скоростей 51 установить в фиксированном положении, при котором блок зубчатых колес 52 находится в нейтральном положении, а рукоятка 16 приводится в положение "включено" и зубчатые колеса 10 и 11 находятся в зацеплении. Используя штурвал червячного вала 12 и рукоятку зажима 21, можно последовательно устанавливать обрабатываемую деталь в необходимое угловое положение. To work in the drilling and milling mode, in which the machine headstock is used as a dividing head, it is necessary: to set the gear shift handle 51 in a fixed position, in which the gear block 52 is in the neutral position, and the handle 16 is set to the “on” position and gears 10 and 11 are engaged. Using the helm of the worm shaft 12 and the handle of the clamp 21, it is possible to sequentially set the workpiece in the required angular position.

Двойной блок колес 53 должен быть установлен в положение увеличенного шага, т.е. зацепляется с зубчатым колесом 54, установленном на промежуточном валу (фиг. 1). Главный двигатель 4 становится двигателем цепи подач, идущей в обход шпинделя, и обеспечивающей весь диапазон подач, кроме диапазона "нормального шага". The double block of wheels 53 should be set to the position of the increased pitch, i.e. engages with a gear wheel 54 mounted on an intermediate shaft (Fig. 1). The main motor 4 becomes the engine of the feed chain, bypassing the spindle, and providing the entire range of feeds, except for the range of "normal pitch".

Таким образом, в сверлильно-фрезерном режиме используются все зажимные приспособления и все органы управления токарного станка для продольного и поперечного перемещения на рабочем и ускоренном ходу. Thus, in the drilling-milling mode, all the clamping devices and all the controls of the lathe are used for longitudinal and transverse movement at working and accelerated speeds.

Claims

A multifunctional lathe containing a headstock mounted on a bed, a cross support, on the transverse slides of which a tool holder is installed, an auxiliary tool head equipped with an independent tool spindle drive, the machine contains a dividing device with a mechanism for fixing the angular position of the workpiece, characterized in that the auxiliary tool the head is mounted opposite to the tool holder on the cross slide of the caliper and equipped with mechanisms and angular rotation and vertical displacements of the tool head spindle, while the longitudinal support of the machine is equipped with a bracket designed to reinstall the auxiliary tool head on it, and the dividing device is placed in the headstock and kinematically connected with the machine spindle.