RU2443534C2 - Multipurpose nc machine tool with laser optical head and automatic tool change - Google Patents

Multipurpose nc machine tool with laser optical head and automatic tool change Download PDF

Info

Publication number
RU2443534C2
RU2443534C2 RU2010106590/02A RU2010106590A RU2443534C2 RU 2443534 C2 RU2443534 C2 RU 2443534C2 RU 2010106590/02 A RU2010106590/02 A RU 2010106590/02A RU 2010106590 A RU2010106590 A RU 2010106590A RU 2443534 C2 RU2443534 C2 RU 2443534C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical head
laser optical
laser
column
head
Prior art date
Application number
RU2010106590/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010106590A (en
Inventor
Владимир Николаевич Жаринов (RU)
Владимир Николаевич Жаринов
Виктор Владимирович Жаринов (RU)
Виктор Владимирович Жаринов
Original Assignee
Владимир Николаевич Жаринов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Николаевич Жаринов filed Critical Владимир Николаевич Жаринов
Priority to RU2010106590/02A priority Critical patent/RU2443534C2/en
Publication of RU2010106590A publication Critical patent/RU2010106590A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2443534C2 publication Critical patent/RU2443534C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: machine tool comprises stationary foundation, column translating in foundation guides, spindle wheel translating horizontally and vertically in the guides fixed on said column, tool magazine, workpiece change device, cabinet-type cutting area guard. Machine tool is provided with rotary spindle head arranged spindle wheel, laser optical head to be opened in response to command from NC circuit, laser radiator and waveguide fitted into compression spring and laid into box bent to match bending radius so that said waveguide mad be contracted and restored when spindle head and laser optical head turn.
EFFECT: expanded performances.
2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для обработки деталей сложной формы без переустановки с максимальной концентрацией операций для выполнения токарных, сверлильных, фрезерных, расточных, зубофрезерных и шлифовальных операций, резки, полирования и с использованием лазера для сверления, требующих движения инструмента одновременно по 3-5 координатам.The invention relates to mechanical engineering and can be used to process parts of complex shape without reinstallation with a maximum concentration of operations for turning, drilling, milling, boring, hobbing and grinding operations, cutting, polishing and using a laser for drilling, requiring the movement of the tool simultaneously for 3 -5 coordinates.

Известные ранее многоцелевые станки позволяли выполнять операции сверления, фрезерования, растачивания, нарезания резьбы, производить обработку деталей сложной формы по трем, четырем и пяти координатам [1], [2], [3].Previously known multi-purpose machines made it possible to perform drilling, milling, boring, threading, machining of complex parts in three, four and five coordinates [1], [2], [3].

Задачей изобретения является расширение технологических возможностей станка за счет увеличения числа производимых операций, а именно станок может в дополнение к вышеперечисленным операциям производить токарные виды работ, шлифование и зубофрезерование с одной установки, также с помощью встроенной в шпиндельную бабку лазерной оптической головки - сверление, в том числе и микроскопических отверстий, резку металлов без образования заусенцев, при помощи расфокусировки производить лазерное полирование, оплавляя гребешки металла, производить лазерное упрочнение.The objective of the invention is to expand the technological capabilities of the machine by increasing the number of operations, namely, the machine can, in addition to the above operations, perform turning operations, grinding and hobbing from one installation, also using a laser head integrated into the spindle head - drilling, including the number of microscopic holes, cutting metals without burr formation, using laser defocusing to produce laser polishing, fusing the metal scallops, producing dit laser hardening.

Жесткость несущей системы позволяет обеспечить высокую точность обработки. Станок выполнен на линейных направляющих качения, обеспечивающих высокую точность перемещений и имеющих малый коэффициент трения. Приводные электродвигатели обеспечивают бесступенчатое регулирование подач по всем координатам. Приводом встроенного вращающегося стола является торкмотор, который позволяет вращать планшайбу с необходимыми оборотами и крутящим моментом, а также позиционировать в любом угловом положении с необходимой точностью. Шпиндель представляет собой шпиндель-мотор со встроенным механизмом зажима-отжима инструмента, охлаждением обмотки статора, устройством подачи смазочно-охлаждающей жидкости через инструмент, а также устройством фиксации углового положения инструмента, что необходимо для токарных видов обработки. Максимальная частота вращения шпинделя 12000 об/мин, что позволяет совместно с вращением стола производить шлифовальные виды работ. Встроенная оптическая головка в шпиндельную бабку параллельно со шпиндель-мотором также имеет все функции движения, позволяющие использовать лазерное излучение по заданию ЧПУ. Все операции оснащены устройством автоматической уборки стружки и отводом смазочно-охлаждающей жидкости из зоны резания с исключением попадания продуктов обработки на исполнительные узлы станка, определяющие его точность и работоспособность.The rigidity of the carrier system allows for high precision machining. The machine is made on linear rolling guides, providing high accuracy of movements and having a low coefficient of friction. Drive electric motors provide stepless feed control in all coordinates. The drive of the built-in rotary table is a torkmotor, which allows you to rotate the faceplate with the necessary speed and torque, as well as position it in any angular position with the necessary accuracy. The spindle is a spindle motor with a built-in clamping mechanism for pressing the tool, cooling the stator winding, a supply of cutting fluid through the tool, and a device for fixing the angular position of the tool, which is necessary for turning types of processing. The maximum spindle speed is 12,000 rpm, which allows, together with the rotation of the table, to carry out grinding types of work. The built-in optical head in the headstock in parallel with the spindle motor also has all the motion functions that allow the use of laser radiation on the basis of the CNC. All operations are equipped with a device for automatic chip cleaning and the removal of cutting fluid from the cutting zone, with the exception of the ingress of processed products to the machine's operating units, which determine its accuracy and operability.

На станке используется централизованная импульсная смазка направляющих, управляемая от системы числового программного управления станка.The machine uses centralized impulse lubrication of the guides, controlled from the machine's numerical program control system.

На фигуре 1 представлен общий вид станка.The figure 1 presents a General view of the machine.

На фигуре 2 представлена встройка лазерной оптической головки.The figure 2 presents the embedding of the laser optical head.

Основание 1 представляет собой жесткую, массивную, устойчивую конструкцию Т-образной формы, на которую монтируются линейные направляющие качения, по которым перемещаются вращающийся стол 2 и проставка 3 с колонной 4. Колонна 4 представляет собой жесткую литую конструкцию коробчатой формы. По направляющим, закрепленным на колонне, перемещается шпиндельная бабка 5 с установленной на ней поворотной шпиндельной головкой 6. Перемещение осуществляется приводами 7, 8, 9 с высокомоментными электродвигателями посредством шарико-винтовых передач. Для расширения технологических операций обрабатывающий центр оснащен инструментальным магазином 10 на 40 инструментов, автоматически по команде ЧПУ подающий инструмент в шпиндельное устройство. На кронштейне 11 установлена лазерная головка 12. Лазерный излучатель с оптико-волоконной связью установлен на корпусе шпиндельной бабки 6, закрытой шторкой, автоматически открывающей оптическую лазерную головку по команде ЧПУ. Оптико-волоконный кабель смонтирован в пружину сжатия 13 посредством круглой петли 14, укладывается при повороте шпиндельной головки на 90°, сжимая пружину сжатия с оптико-волоконной связью в изогнутый по радиусу изгиба оптиковолоконного кабеля короб 15, закрепленный на кронштейне 16. При повороте шпиндельной головки с оптической головкой в исходное положение петля 14 сжимается, занимая первоначальное состояние, регламентированное радиусом изгиба оптико-волоконного кабеля.The base 1 is a rigid, massive, stable T-shaped structure, on which linear rolling guides are mounted, along which the rotary table 2 and the spacer 3 with the column 4 are moved. Column 4 is a rigid cast box-shaped structure. On the guides mounted on the column, the headstock 5 is moved with the rotary spindle head 6. mounted on it. The movement is carried out by drives 7, 8, 9 with high-torque electric motors via ball screw drives. To expand technological operations, the machining center is equipped with a tool magazine 10 for 40 tools, automatically feeding the tool to the spindle device at the command of the CNC. A laser head 12 is mounted on the bracket 11. A laser emitter with fiber-optic communication is mounted on the housing of the headstock 6, which is closed by a shutter that automatically opens the optical laser head by the CNC command. The fiber-optic cable is mounted in the compression spring 13 by means of a round loop 14, fits when the spindle head is rotated 90 °, compressing the compression spring with fiber-optic communication in a box 15 curved along the bending radius of the fiber optic cable, mounted on the bracket 16. When turning the spindle head with the optical head in the initial position, the loop 14 is compressed, occupying the initial state, regulated by the bending radius of the optical fiber cable.

Станок работает следующим образом: обрабатываемую деталь устанавливают на столе поз.2, (также возможна установка в приспособлении) и зажимают. Оператор включает систему ЧПУ, и цикл работы начинается. Инструмент устанавливается в конус шпинделя поз.6 из инструментального магазина поз.10 автоматически. Поворотный шпиндель поз.6 с инструментом вращается с заданной частотой вращения и может производить кроме операций сверления, фрезерования, растачивания также зубофрезерование или шлифование горизонтально, вертикально или под углом в зависимости от требуемой обработки детали сложной формы с одной установки. При проведении токарных видов работ в поворотный шпиндель поз.6, который фиксируется от вращения, устанавливается не вращающийся инструмент (резец). Встроенный вращающийся с большей частотой стол поз.3 (ось С) перемещается в поперечном направлении (ось Y), позиционируется в любом угловом положении для выполнения токарных, сверлильных, фрезерных и расточных видов работ, а также операций зубофрезерования, шлифования и лазерных операций с одной установки, расширяя, таким образом, технологические возможности станка. Лазерное устройство вступает в работу по команде ЧПУ.The machine works as follows: the workpiece is installed on the table pos.2, (also possible to install in the device) and clamp. The operator turns on the CNC system and the cycle begins. The tool is installed in the spindle cone pos.6 from the tool magazine pos.10 automatically. The rotary spindle pos. 6 with the tool rotates at a given speed and, in addition to drilling, milling, boring, can also be hobbled or ground horizontally, vertically or at an angle depending on the required machining of a part of complex shape from one installation. When carrying out turning types of work, a non-rotating tool (cutter) is installed in the rotary spindle pos. 6, which is fixed from rotation, The built-in rotating table with a higher frequency pos.3 (axis C) moves in the transverse direction (axis Y), is positioned in any angular position for turning, drilling, milling and boring types of work, as well as hobbing, grinding and laser operations from one installations, thus expanding the technological capabilities of the machine. The laser device comes into operation at the command of the CNC.

Приводы координат управляются системой ЧПУ независимо друг от друга. После выполнения заданной программы инструмент отводится от детали, и цикл обработки детали закончен.Coordinate drives are independently controlled by the CNC system. After executing the specified program, the tool is retracted from the part, and the part processing cycle is completed.

Источники информацииInformation sources

1. Свидетельство №10361 на полезную модель «Станок многоцелевой вертикальный сверлильно-фрезерно-расточный с крестовым столом, ЧПУ и АСИ».1. Certificate No. 10361 for the utility model “Vertical multi-purpose drilling, milling and boring machine with a cross table, CNC and ASI”.

2. Патент №72892 на полезную модель «Станок многоцелевой вертикальный сверлильно-фрезерно-расточный с возможностью производства шлифовальных работ, с числовым программным управлением и автоматической сменой инструмента».2. Patent No. 72892 for a utility model, “Vertical multi-purpose drilling, milling and boring machine with the possibility of grinding work, with numerical program control and automatic tool change”.

3. Проспект ООО НТО «IRE-Polus». Оптические головки.3. Prospectus of NTO LLC "IRE-Polus". Optical heads.

Claims (1)

Станок многоцелевой с числовым программным управлением (ЧПУ), лазерной оптической головкой и автоматической сменой инструмента, содержащий неподвижную станину, колонну, имеющую возможность перемещения продольно по направляющим станины, шпиндельную бабку, имеющую возможность перемещения продольно и вертикально по направляющим, закрепленным на колонне, инструментальный магазин, устройство смены заготовок, ограждение зоны резания «кабинетного типа», отличающийся тем, что он снабжен поворотной шпиндельной головкой, установленной на шпиндельной бабке, лазерной оптической головкой, выполненной с возможностью автоматического открытия по команде ЧПУ, лазерным излучателем и оптико-волоконным кабелем, которой смонтирован в пружину сжатия в виде петли, уложен в изогнутый по его радиусу изгиба короб с возможностью сжатия упомянутой петли и занятия первоначального состояния с регламентированным радиусом изгиба оптико-волоконного кабеля при повороте шпиндельной головки и лазерной оптической головки. A multi-purpose machine with numerical control (CNC), a laser optical head and automatic tool change, comprising a fixed bed, a column that can be moved longitudinally along the guides of the bed, a headstock that can be moved longitudinally and vertically along the guides mounted on the column, a tool magazine , device for changing workpieces, fencing of the cutting zone "cabinet type", characterized in that it is equipped with a rotary spindle head mounted on the sp an individual headstock, a laser optical head, capable of automatically opening by command of the CNC, a laser emitter and an optical fiber cable, which is mounted in a compression spring in the form of a loop, laid in a box curved along its bending radius with the possibility of compression of the said loop and occupying the initial state with a regulated bending radius of the fiber optic cable when turning the spindle head and laser optical head.
RU2010106590/02A 2010-02-24 2010-02-24 Multipurpose nc machine tool with laser optical head and automatic tool change RU2443534C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010106590/02A RU2443534C2 (en) 2010-02-24 2010-02-24 Multipurpose nc machine tool with laser optical head and automatic tool change

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010106590/02A RU2443534C2 (en) 2010-02-24 2010-02-24 Multipurpose nc machine tool with laser optical head and automatic tool change

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010106590A RU2010106590A (en) 2011-09-27
RU2443534C2 true RU2443534C2 (en) 2012-02-27

Family

ID=44803412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010106590/02A RU2443534C2 (en) 2010-02-24 2010-02-24 Multipurpose nc machine tool with laser optical head and automatic tool change

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2443534C2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2554829C1 (en) * 2013-12-16 2015-06-27 Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Объединение "Станкостроение" Multifunctional machine
RU2556180C1 (en) * 2014-02-19 2015-07-10 Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Объединение "Станкостроение" Multipurpose machining centre
RU170653U1 (en) * 2016-03-22 2017-05-03 Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Объединение "Станкостроение" Multi-purpose machine
RU2646414C2 (en) * 2016-03-22 2018-03-05 Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Объединение "Станкостроение" Multipurpose machine
CN110505937A (en) * 2017-01-31 2019-11-26 伊沃克拉尔维瓦登特股份公司 For the lathe of dental use and the system including lathe and workpiece
CN111843614A (en) * 2020-07-31 2020-10-30 珠海格力智能装备有限公司 Detection method and device for machine tool optical machine

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117381469B (en) * 2023-12-11 2024-04-16 蓝思精密(泰州)有限公司 CNC processing device and processing method for metal structural part for electronic product

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2064389C1 (en) * 1992-05-05 1996-07-27 Производственное объединение "Туламашзавод" Machine for laser beam treatment
RU2266802C2 (en) * 2003-09-08 2005-12-27 Открытое акционерное общество "Акционерная Компания "Туламашзавод" Contact laser working apparatus
JP2007083285A (en) * 2005-09-22 2007-04-05 Makino Milling Mach Co Ltd Composite working machine
RU72892U1 (en) * 2007-03-12 2008-05-10 ОАО "Стерлитамакский станкостроительный завод" ОАО "Стерлитамак-М.Т.Е." MULTI-PURPOSE DRILLING-MILLING-BORING MACHINE WITH THE POSSIBILITY OF PRODUCING GRINDING WORKS, WITH NUMERIC SOFTWARE CONTROL AND AUTOMATIC CHANGE OF THE TOOL
RU86129U1 (en) * 2008-04-15 2009-08-27 Открытое акционерное общество Национальный институт авиационных технологий (ОАО НИАТ) LASER CUTTING MACHINE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2064389C1 (en) * 1992-05-05 1996-07-27 Производственное объединение "Туламашзавод" Machine for laser beam treatment
RU2266802C2 (en) * 2003-09-08 2005-12-27 Открытое акционерное общество "Акционерная Компания "Туламашзавод" Contact laser working apparatus
JP2007083285A (en) * 2005-09-22 2007-04-05 Makino Milling Mach Co Ltd Composite working machine
RU72892U1 (en) * 2007-03-12 2008-05-10 ОАО "Стерлитамакский станкостроительный завод" ОАО "Стерлитамак-М.Т.Е." MULTI-PURPOSE DRILLING-MILLING-BORING MACHINE WITH THE POSSIBILITY OF PRODUCING GRINDING WORKS, WITH NUMERIC SOFTWARE CONTROL AND AUTOMATIC CHANGE OF THE TOOL
RU86129U1 (en) * 2008-04-15 2009-08-27 Открытое акционерное общество Национальный институт авиационных технологий (ОАО НИАТ) LASER CUTTING MACHINE

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2554829C1 (en) * 2013-12-16 2015-06-27 Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Объединение "Станкостроение" Multifunctional machine
RU2556180C1 (en) * 2014-02-19 2015-07-10 Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Объединение "Станкостроение" Multipurpose machining centre
RU170653U1 (en) * 2016-03-22 2017-05-03 Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Объединение "Станкостроение" Multi-purpose machine
RU2646414C2 (en) * 2016-03-22 2018-03-05 Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Объединение "Станкостроение" Multipurpose machine
CN110505937A (en) * 2017-01-31 2019-11-26 伊沃克拉尔维瓦登特股份公司 For the lathe of dental use and the system including lathe and workpiece
CN111843614A (en) * 2020-07-31 2020-10-30 珠海格力智能装备有限公司 Detection method and device for machine tool optical machine
CN111843614B (en) * 2020-07-31 2021-11-05 珠海格力智能装备有限公司 Detection method and device for machine tool optical machine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010106590A (en) 2011-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2443534C2 (en) Multipurpose nc machine tool with laser optical head and automatic tool change
CN101870063B (en) Vertical five axle interlocked gantry digital control milling machining center
CN102896561B (en) Fully automatic numerical control drill cutter grinding machine
JP5161468B2 (en) Machine Tools
US9162289B2 (en) Machine tool apparatus and method
CN100391670C (en) Six-shaft and five-linked machine tool for spiral conical gears
WO2015154634A1 (en) Turning/milling and drilling/impacting integrated numerical control equipment
CN203357689U (en) Special horizontal double-sided digital-controlled driller with multiple main shafts
CN103341916A (en) Horizontal type multi-spindle two-sided numerical control drilling machine for graphite block
JP2014087865A (en) Lathe, and method for processing workpiece
EP2687307B1 (en) Method for machining curved surface using lathe
CN102001027A (en) Four-axis four-linkage vertical machining centre
CN107855776A (en) Walk heart mixed type Digit Control Machine Tool
JP2008093808A (en) Lathe
JP2014087853A (en) Machine tool
CN104354070A (en) Power assembly with rotating and translation functions
RU98350U1 (en) MULTI-PURPOSE MACHINE WITH NUMERIC SOFTWARE CONTROL AND AUTOMATIC TOOL CHANGE
EP2311599A1 (en) Five-axis milling machine
CN109551016B (en) Numerical control gantry finish milling machine for machining flat knitting machine base
CN208628852U (en) A kind of numerically-controlled machine tool of achievable nonvolatile organic acid turning-milling complex processing
CN211804787U (en) Numerical control lathe
CN203092127U (en) Lathing and grinding combined machining machine tool
JP3691570B2 (en) Laser combined processing equipment
JP5361563B2 (en) lathe
CN211966618U (en) Numerical control seven-axis five-linkage turning and milling combined machining center machine tool

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150225