RU2113966C1

RU2113966C1 - Diamond grinder

Info

Publication number: RU2113966C1
Application number: RU96114030A
Authority: RU
Original assignee: Костров Эдуард Николаевич
Priority date: 1996-07-02
Filing date: 1996-07-02
Publication date: 1998-06-27

Abstract

FIELD: diamond grinding. SUBSTANCE: grinder has electric motor, camshaft, bed mounting coaxially arranged front and rear heads with spindles rotating in opposite directions. Front-head spindle fixed on bed carries floating chuck on its working end and pulley on opposite end. Rear-head spindle carries hold-down device on working end. Tool holder support is installed in working zone on bed. Camshaft mounting toothed pulleys on its ends is inserted in bed and its length is comparable with that of working zone of grinder. Both spindles have toothed pulleys engageable with the former through toothed belts. Transverse-motion grinding head with separate drives is provided in bed on opposite side from tool holder support. Longitudinal-motion tail spindle installed in read-head spindle ensures desired pressure on diamond billet being ground. EFFECT: improved reliability of grinder, facilitated maintenance. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к промышленности обработки алмазов и используется в устройствах при их обработке. The invention relates to the diamond processing industry and is used in devices during their processing.

Известен станок для обработки алмазов, содержащий станину, правую и левую шпиндельные бабки, предназначенные для закрепления обрабатываемого алмаза и придания ему вращательного движения, привод вращения шпинделей [1]. A well-known machine for processing diamonds, containing a bed, left and right spindle headstock, designed to secure the processed diamond and give it a rotational movement, the drive rotation of the spindles [1].

Наиболее близким техническим решением к изобретению является станок для обточки алмазов модели ШП-6, содержащий станину, установленные на ней правую и левую шпиндельные бабки, причем правая из них оснащена механизмом возвратно-поступательного движения, обеспечивающим ее перемещение вдоль оси шпинделей по направляющим в виде "ласточкина хвоста". Привод вращения шпинделей состоит из электродвигателя, клиноременной передачи, передающей вращение на распределительный вал, с которого вращение передается на правую и левую шпиндельные бабки через две клиноременные передачи. Распределительный вал имеет длину, равную длине станка, и расположен на верхней плоскости станины [2]. The closest technical solution to the invention is a machine for turning diamond models ШП-6, containing a bed, right and left headstock mounted on it, the right of which is equipped with a reciprocating movement mechanism that ensures its movement along the axis of the spindles along the guides in the form " dovetail. " The spindle rotation drive consists of an electric motor, a V-belt transmission, transmitting rotation to the camshaft, from which the rotation is transmitted to the right and left spindle heads through two V-belt drives. The camshaft has a length equal to the length of the machine, and is located on the upper plane of the bed [2].

Основными недостатками данной конструкции являются
невозможность обеспечения полной синхронизации вращения шпинделей шпиндельных бабок из-за возможности проскальзывания ремней клиноременных передач, передающих вращение шпинделям с распределительного вала;
конструкция привода выполнена таким образом, что вращение шпинделям передается через их свободные задние концы, что привело к значительному увеличению длины распределительного вала и, как следствие, к повышенной его вибрации при вращении и снижению жесткости конструкции, что отрицательно влияет на качество обработки алмазов;
конструкция продольно-подвижной правой бабки, выполненная в виде подвижного по направляющим типа "ласточкин хвост" корпуса, требует постоянной подрегулировки из-за потери соосности шпинделей правой и левой шпиндельных бабок.The main disadvantages of this design are
the impossibility of ensuring complete synchronization of rotation of the spindles of the headstock due to the possibility of slipping of V-belt transmission belts transmitting rotation to the spindles from the camshaft;
the drive design is made in such a way that rotation of the spindles is transmitted through their free rear ends, which led to a significant increase in the length of the camshaft and, as a result, to increased vibration during rotation and a decrease in the rigidity of the structure, which negatively affects the quality of diamond processing;
the design of the longitudinally movable right headstock, made in the form of a dovetail movable along guides of the dovetail type, requires constant adjustment due to loss of alignment of the spindles of the right and left spindle heads.

Технический результат изобретения: обеспечение надежной синхронизации вращения шпинделей правой и левой шпиндельных бабок; повышение жесткости конструкции в целом и в частности жесткости распределительного вала; обеспечение удобства настройки и регулировки станка; улучшение технологичности конструкции станка при его изготовлении; сокращение рабочей площади, удобства транспортировки, монтажа, отладки и эксплуатации. The technical result of the invention: ensuring reliable synchronization of rotation of the spindles of the right and left headstock; increasing the rigidity of the structure as a whole and in particular the rigidity of the camshaft; providing ease of setup and adjustment of the machine; improving the manufacturability of the design of the machine during its manufacture; reduction of the working area, ease of transportation, installation, debugging and operation.

Технический результат достигается тем, что станок для обточки алмазов содержит электродвигатель привода вращения шпинделей с клиноременной передачей, распределительный вал, станину с соосно установленными на ней передней и задней бабками с вращающимися в разные стороны шпинделями. Причем шпиндель передней бабки, установленной на станине неподвижно, имеет на рабочем конце плавающий патрон, а на другом - шкив привода вращения шпинделей, а шпиндель задней бабки имеет на рабочем торце прижим. На станине в рабочей зоне установлена опора державки инструмента, а задняя бабка имеет корпус и устройство изменения усилия прижима пиноли. Распределительный вал со смонтированными на его концах зубчатыми шкивами расположен внутри станины и имеет длину, соразмерную с длиной рабочей зоны станины, а оба шпинделя выполнены с аналогичными зубчатыми шкивами, которые с первыми взаимодействуют через зубчатые ремни, причем зубчатый шкив на шпинделе передней бабки установлен непосредственно за плавающим патроном, а на шпинделе задней бабки - непосредственно на переднем рабочем конце, электродвигатель вращения шпинделей через клиноременную передачу соединен со шкивом шпинделя передней бабки, а на станине с противоположной стороны от опоры державки режущего инструмента установлена поперечно подвижная шлифовальная головка с автономными приводами вращения шлифовального круга и его перемещения воль продольной оси шпинделей передней к задней бабок. Для обеспечения прижима обрабатываемой заготовки алмаза с необходимым усилием шпиндель задней бабки выполнен с полостью, в которой смонтирована продольно перемещаемая относительно шпинделя через шпоночно-шлицевое соединение пиноль с прижимом, на конец которой посажен подшипник, корпус которого смонтирован в подвижной чашке устройства изменения усилия прижима пиноли, которое в свою очередь установлено во внутренней полости механизма продольной подачи пиноли и смонтировано на торце корпуса задней бабки. The technical result is achieved by the fact that the diamond turning machine contains an electric motor for spindle rotation with V-belt drive, a camshaft, a bed with front and rear head coaxially mounted on it with spindles rotating in different directions. Moreover, the spindle of the front headstock, which is fixed on the bed, has a floating chuck on the working end, and a spindle drive pulley on the other end, and the tailstock spindle has a clamp on the working end. A tool holder support is installed on the bed in the working area, and the tailstock has a body and a device for changing the force of clamping of the quill. The camshaft with gear pulleys mounted at its ends is located inside the bed and has a length commensurate with the length of the working area of the bed, and both spindles are made with similar gear pulleys that interact with the first through gear belts, and the gear pulley on the headstock spindle is installed directly behind a floating cartridge, and on the tailstock spindle - directly at the front working end, the spindle rotation motor is connected to the spindle pulley by a V-belt drive a single headstock, and on the bed on the opposite side of the support of the cutting tool holder, a transversely movable grinding head with autonomous drives for rotating the grinding wheel and its movement along the longitudinal axis of the front spindles to the back of the headstock is installed. To ensure the clamping of the processed diamond workpiece with the necessary force, the tailstock spindle is made with a cavity in which a pinole with clamp is mounted longitudinally moving relative to the spindle through a spline-splined connection, on the end of which there is a bearing, the housing of which is mounted in a movable cup of the device for changing the clamping force of the pinole, which, in turn, is installed in the internal cavity of the mechanism for longitudinal feeding of the pintles and mounted on the end face of the tailstock body.

На фиг. 1 изображен станок в аксонометрии; на фиг. 2 - кинематическая схема станка для обточки алмазов. In FIG. 1 shows a machine in a perspective view; in FIG. 2 is a kinematic diagram of a diamond turning machine.

Станок для обточки алмазов содержит станину 1, на верхней плоскости которой жестко закреплены с обеспечением требуемой соосности продольных осей шпинделей 2 и 3 передняя 4 и задняя 5 шпиндельные бабки. Во внутренней полости станины установлен блок распределительного вала, состоящий из вала 6 и шкивов ременных передач с зубчатыми ремнями 7 и 8. На заднем конце шпинделя передней бабки установлен шкив 9 клиноременной передачи 10 привода 11 вращения шпинделей. На передней плоскости станины посредине между корпусами передней и задней бабок смонтирована опора державки инструмента 12. На переднем конце шпинделя передней бабки установлен плавающий патрон 13, а непосредственно за ним установлен ведущий шкив 14 ременной передачи с зубчатым ремнем. The machine for turning diamonds contains a frame 1, on the upper plane of which is rigidly fixed to ensure the required alignment of the longitudinal axes of the spindles 2 and 3, front 4 and rear 5 headstock. A camshaft block is installed in the inner cavity of the bed, consisting of a shaft 6 and belt pulleys with toothed belts 7 and 8. At the rear end of the spindle of the headstock there is a belt pulley 9 of V-belt transmission 10 of the spindle rotation drive 11. A tool holder support 12 is mounted on the front plane of the bed in the middle between the cases of the front and rear headstock. A floating chuck 13 is mounted on the front end of the headstock spindle, and a drive belt pulley 14 with a toothed belt is installed directly behind it.

На переднем конце шпинделя 3 задней бабки 5 непосредственно перед передней опорой установлен ведомый шкив 15 ременной передачи с зубчатым ремнем. Внутри полого шпинделя задней бабки располагается пиноль 16, которая через подвижное шпоночно-шлицевое соединение 17 кинематически связана со шпинделем и при помощи механизма продольной подачи пиноли, состоящего из корпуса 18, ведущего пальца 19 и барабана с винтовой канавкой 20, перемещается продольно относительно шпинделя. На конец пиноли посажен подшипник 21, наружный корпус которого смонтирован в подвижной чашке устройства изменения усилия прижима пиноли 22, которое в свою очередь установлено во внутренней полости барабана 20 механизма продольной подачи пиноли. At the front end of the spindle 3 of the tailstock 5, immediately before the front support, a driven belt pulley 15 with a toothed belt is installed. Inside the hollow spindle of the tailstock there is a pinole 16, which is kinematically connected through the movable key-splined connection 17 to the spindle and, with the help of the longitudinal feed mechanism of the pinole, consisting of a housing 18, a driving pin 19 and a drum with a helical groove 20, moves longitudinally relative to the spindle. A bearing 21 is fitted at the end of the quill, the outer casing of which is mounted in a movable cup of the clamp force changing device of the quill 22, which, in turn, is mounted in the inner cavity of the drum 20 of the longitudinal quill feeding mechanism.

Вращение от шпинделя к пиноли передается через подвижное шпоночно-шлицевое соединение 17. Привод вращения шпинделей, состоящий из электродвигателя 11, шкива 23, смонтирован на правой боковой плоскости станины 1. На задней вертикальной плоскости станины смонтирована шлифовальная бабка 24 в комплекте с траверсой 25 и алмазным шлифовальным кругом 26, приводом поперечной подачи 27, приводом микроподачи 28 и приводом продольного перемещения алмазного шлифовального круга 29. The rotation from the spindle to the quill is transmitted through a movable key-splined connection 17. The spindle rotation drive, consisting of an electric motor 11, a pulley 23, is mounted on the right side plane of the bed 1. A grinding head 24 is mounted on the rear vertical plane of the bed, complete with traverse 25 and diamond grinding wheel 26, transverse feed drive 27, micro feed drive 28 and drive longitudinal movement of the diamond grinding wheel 29.

Станок работает следующим образом. The machine operates as follows.

В плавающем патроне устанавливается оправка, а в пиноли - прижим в виде конуса. Обрабатываемый алмаз устанавливается в оправке и подачей пиноли вперед с помощью механизма продольной подачи прижимается к оправке прижимом. Величина усилия прижима алмазной заготовки регулируется устройством изменения усилия прижима пиноли. Режущий инструмент (ружье с державкой инструмента) (на чертежах не показано) устанавливается на опору державки режущего инструмента. Для обеспечения оптимального положения режущего инструмента относительно заготовки конструкция опоры имеет возможность перемещения ее ложа в продольном, поперечном и вертикальном направлениях с последующим закреплением в выбранном положении. Включается привод вращения шпинделей и производится ручная обработка алмазной заготовки режущим инструментом, установленным в державке ружья. По достижении требуемых параметров обработка заготовки прекращается. Вращение шпинделей выключается. С помощью механизма продольной подачи производятся отвод пиноли с пружинным конусом в крайнее заднее положение и съем обработанной заготовки. A mandrel is installed in the floating cartridge, and a cone-shaped clamp is installed in the pins. The diamond to be machined is installed in the mandrel and, by feeding the quill forward, using the longitudinal feed mechanism, it is pressed against the mandrel by a clamp. The magnitude of the clamping force of the diamond workpiece is controlled by a device for changing the clamping force of the pin. The cutting tool (a gun with a tool holder) (not shown in the drawings) is mounted on the support of the cutting tool holder. To ensure the optimal position of the cutting tool relative to the workpiece, the support structure has the ability to move its bed in the longitudinal, transverse and vertical directions with subsequent fixing in the selected position. The spindle rotation drive is turned on and the diamond workpiece is manually processed with a cutting tool installed in the gun holder. Upon reaching the required parameters, the processing of the workpiece is terminated. Spindle rotation is turned off. With the help of the longitudinal feed mechanism, the quill with the spring cone is retracted to its extreme rear position and the processed workpiece is removed.

Наличие шлифовальной головки в станке позволяет производить обработку алмазов в двух режимах: в режиме полуавтоматической обработки, когда производится доводка обработанной в ручном режиме заготовки; в режиме автоматической обработки, когда вся обработка алмазной заготовки производится только шлифовальной головкой. The presence of a grinding head in the machine allows diamond processing in two modes: in the semi-automatic processing mode, when the workpiece processed in the manual mode is refined; in automatic processing mode, when all processing of the diamond workpiece is carried out only by the grinding head.

Работа в режиме полуавтоматической обработки. Проводятся все действия по ручной обработке, описанные выше, а затем, не снимая заготовки со станка, проводятся следующие операции:
подвод с помощью маховика шлифовальной головки в зону обработки:
включение привода шлифовального круга;
установка винтом микроподачи требуемой величины снимаемого припуска.Work in the semi-automatic processing mode. All manual processing operations described above are carried out, and then, without removing the workpiece from the machine, the following operations are carried out:
using the hand wheel of the grinding head to the treatment area:
turning on the grinding wheel drive;
setting the microfeed screw with the required size of the removed allowance.

Далее проводятся включение шпинделей с установленной заготовкой и финишная обработка алмазной заготовки. После окончания обработки все действия по остановке станка производятся в обратной последовательности. Next, the inclusion of spindles with an installed workpiece and the finishing of the diamond workpiece are carried out. After processing, all actions to stop the machine are performed in the reverse order.

Работа в режиме автоматической обработки отличается от режима полуавтоматической обработки исключением операций по ручной обработке. The operation in the automatic processing mode differs from the semi-automatic processing mode with the exception of manual processing operations.

Изобретение позволит получить качественную заготовку алмаза, т.к. в данном станке значительно снижена вибрация при работе и за счет уменьшения длины распределительного вала повышена его жесткость. The invention will allow to obtain a high-quality diamond blank, because in this machine, vibration during operation is significantly reduced and its rigidity is increased by reducing the length of the camshaft.

Claims

1. A diamond turning machine, comprising a bed with a fixed front and rear headstock coaxially mounted on it, bearing spindles rotating in different directions, a camshaft kinematically connected to each of the spindles, a V-belt drive spindle drive motor, a floating cartridge and a clip mounted from the working ends of the spindles of the front and rear heads, respectively, the longitudinal feed mechanism and the device for changing the diamond clamping force, as well as the tool holder support, is installed w on the bed in the working area, characterized in that the camshaft is located inside the bed and has a length commensurate with the length of the working area, and its kinematic connection with the spindles is made in the form of similar belt drives with gear belts, the pulleys of which are fixed at the ends of the shaft and the workers the ends of the spindles behind the floating chuck and the clamp of the front and rear headstock, respectively, while the V-belt drive spindle motor is connected to the headstock spindle, and the machine is equipped with a mill and on the opposite side of the tool holder support with a transversely movable grinding head with autonomous drives for grinding wheel rotation and its movement along the longitudinal axis of the spindles.

2. The machine according to claim 1, characterized in that the tailstock spindle is made hollow and is equipped with a quill and bearing arranged in the cavity and connected to the spindle by means of a spline-splined connection, which is mounted with the possibility of rotation and interaction with the longitudinal feed mechanism and located inside it, a pinoli clamp force changing device mounted on an end face of the tailstock body, while the pin bearing housing is located in the pin clamp pressure changing device.