RU141533U1

RU141533U1 - MULTI-PURPOSE MACHINE

Info

Publication number: RU141533U1
Application number: RU2013155721/02U
Authority: RU
Inventors: Валерий Лукьянович Зинов; Сергей Анатольевич Малинин
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Объединение "Станкостроение"
Priority date: 2013-12-16
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2014-06-10

Abstract

1. Многоцелевой станок, содержащий основание, устройство автоматической смены инструмента с магазином, подвижный поворотный стол, колонну и шпиндельную бабку, установленные с возможностью перемещения перпендикулярно перемещению поворотного стола, отличающийся тем, что магазин снабжен плоскими фигурными боковинами, установлен на основании и имеет, как минимум, одну выступающую рабочую часть, которая ориентирована к плоскости перемещения шпиндельной бабки и расположена над плоскостью перемещения поворотного стола, при этом плоские фигурные боковины имеют ребра, вогнутые со стороны поворотного стола.2. Станок по п.1, отличающийся тем, что ребра боковин со стороны поворотного стола выполнены сближающимися к концу выступающей рабочей части.3. Станок по п.1, отличающийся тем, что шпиндельная бабка выполнена в виде вертикального шпиндельного мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных работ.4. Станок по п.1, отличающийся тем, что шпиндельная бабка выполнена в виде вертикального шпиндельного мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных и токарных работ.5. Станок по п.1, отличающийся тем, что шпиндельная бабка выполнена в виде горизонтального шпиндельного мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных работ.6. Станок по п.1, отличающийся тем, что шпиндельная бабка выполнена в виде горизонтального шпиндельного мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных и токарных работ.7. Станок по п.1, отличающийся тем, что шпиндельная бабка выполнена в виде двухосевого шпиндельного мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных и токарных работ.8. Станок по п.1, отличающийся тем, что поворотный ст�1. A multi-purpose machine containing a base, an automatic tool changer with a magazine, a movable rotary table, a column and a headstock installed with the possibility of movement perpendicular to the movement of the rotary table, characterized in that the magazine is equipped with flat curly sides, installed on the base and has, as at least one protruding working part, which is oriented to the plane of movement of the headstock and is located above the plane of movement of the turntable, while flat The urn sidewalls have ribs concave on the side of the turntable. 2. The machine according to claim 1, characterized in that the ribs of the sidewalls from the side of the turntable are made converging towards the end of the protruding working part. The machine according to claim 1, characterized in that the headstock is made in the form of a vertical spindle mechatronic unit for drilling, milling and boring operations. The machine according to claim 1, characterized in that the headstock is made in the form of a vertical spindle mechatronic unit for drilling, milling, boring and turning operations. The machine according to claim 1, characterized in that the headstock is made in the form of a horizontal spindle mechatronic unit for drilling, milling and boring operations. The machine according to claim 1, characterized in that the headstock is made in the form of a horizontal spindle mechatronic unit for drilling, milling, boring and turning operations. The machine according to claim 1, characterized in that the headstock is made in the form of a biaxial spindle mechatronic unit for drilling, milling, boring and turning operations. The machine according to claim 1, characterized in that the rotary

Description

Полезная модель относится к конструктивным элементам общей компоновки металлорежущего станка и может быть использована в металлорежущих станках с ЧПУ для 4-х и 5-ти осевой обработки деталей сложной криволинейной формы.The utility model relates to structural elements of the general layout of a metal cutting machine and can be used in CNC metal cutting machines for 4 and 5-axis machining of parts of complex curvilinear shape.

Известен многоцелевой станок с автоматической сменой инструмента SU 1342669 A1, 07.10.1987, содержащий основание, магазин для автоматической смены инструмента, подвижный поворотный стол, колонну и шпиндельную бабку.Known multi-purpose machine with automatic tool change SU 1342669 A1, 10/07/1987, containing a base, a magazine for automatic tool change, a movable rotary table, a column and a spindle head.

Недостатком известной конструкции является сложная защита направляющих, которая не позволяет полностью исключить попадание смазывающе-охлаждающей жидкости и продуктов обработки на направляющие и винтовые пары. Дополнительная установка на стол вращающегося опорного устройства для обработки деталей в 4-х и 5-ти координатах (поворотного стола) значительно увеличивает массу подвижных частей станка и приводит к ухудшению динамических характеристик станка.A disadvantage of the known design is the complex protection of the guides, which does not completely eliminate the ingress of cutting fluid and treatment products onto the guides and screw pairs. Additional installation on the table of a rotating support device for processing parts in 4 and 5 coordinates (rotary table) significantly increases the mass of the moving parts of the machine and leads to a deterioration in the dynamic characteristics of the machine.

Более близким к предлагаемой полезной модели можно считать многоцелевой станок, содержащий основание, магазин для автоматической смены инструмента, подвижный поворотный стол, колонну и шпиндельную бабку, установленные с возможностью перемещения перпендикулярно перемещению поворотного стола (RU 2443534 C2, 27.02.2012).Closer to the proposed utility model can be considered a multi-purpose machine containing a base, a magazine for automatic tool change, a movable rotary table, a column and a headstock installed with the ability to move perpendicular to the movement of the rotary table (RU 2443534 C2, 02.27.2012).

Станок RU 2443534 позволяет обрабатывать детали в 4-х и 5-ти осях, но имеет большую массу подвижных частей.Machine RU 2443534 allows you to process parts in 4 and 5 axes, but has a large mass of moving parts.

Следует также отметить, что известные станки, как правило, оснащаются либо вертикальным, либо горизонтальным шпиндельным устройством и вращающимся поворотным устройством (поворотным столом), которые могут быть использованы только для выполнения определенных работ. Такое выполнение станков значительно снижает их технологические возможности и уменьшает гибкость производства.It should also be noted that known machines are usually equipped with either a vertical or horizontal spindle device and a rotating rotary device (rotary table), which can only be used to perform certain tasks. This embodiment of machines significantly reduces their technological capabilities and reduces the flexibility of production.

Задача, на которую направлена настоящая полезная модель, заключается в создании станка, не имеющего недостатков известных решений.The task to which the present utility model is directed is to create a machine without the drawbacks of known solutions.

Техническим результатом полезной модели является получение простой быстропереналаживаемой конструкции станка с расширенными технологическими возможностями, позволяющей выбирать конструктивное решение в соответствии с поставленной задачей сверлильно-фрезерно-расточной и токарной обработки заготовок различных типов из различных конструкционных материалов.The technical result of the utility model is to obtain a simple, quickly adaptable machine design with advanced technological capabilities that allows you to choose a design solution in accordance with the task of drilling, milling, boring and turning machining of workpieces of various types from various structural materials.

Сущность полезной модели выражается в совокупности существенных признаков, в которой многоцелевой станок, содержащий основание, устройство автоматической смены инструмента с магазином, подвижный поворотный стол, колонну и шпиндельную бабку, установленные с возможностью перемещения перпендикулярно перемещению поворотного стола, отличается от ближайшего аналога тем, что магазин снабжен плоскими фигурными боковинами, установлен на основании и имеет, как минимум, одну выступающую рабочую часть, которая ориентирована к плоскости перемещения шпиндельной бабки и расположена над плоскостью перемещения поворотного стола, при этом плоские фигурные боковины имеют ребра, вогнутые со стороны поворотного стола.The essence of the utility model is expressed in the set of essential features, in which a multi-purpose machine containing a base, an automatic tool changer with a magazine, a movable turntable, a column and a headstock installed with the ability to move perpendicular to the movement of the turntable differs from the closest analogue in that the magazine equipped with curly flat sides, mounted on the base and has at least one protruding working part, which is oriented to the plane of eniya headstock and is located above the plane of movement of the turntable, wherein the sidewalls have flat shaped rib, the concave side of the turntable.

В частных случаях выполнения или использования станок может содержать:In special cases of execution or use, the machine may contain:

ребра боковин со стороны поворотного стола, которые выполнены сближающимися к концу выступающей рабочей части;ribs of the sidewalls from the side of the rotary table, which are made converging to the end of the protruding working part;

шпиндельную бабку в виде вертикального шпиндельного мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных работ;a headstock in the form of a vertical spindle mechatronic unit for drilling, milling and boring operations;

шпиндельную бабку в виде вертикального шпиндельного мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных и токарных работ;a headstock in the form of a vertical spindle mechatronic unit for drilling, milling, boring and turning operations;

шпиндельную бабку в виде горизонтального шпиндельного мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных работ;a headstock in the form of a horizontal spindle mechatronic unit for drilling, milling and boring operations;

шпиндельную бабку в виде горизонтального шпиндельного мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных и токарных работ;a headstock in the form of a horizontal spindle mechatronic unit for drilling, milling, boring and turning operations;

шпиндельную бабку в виде двухосевого шпиндельного мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных и токарных работ;a headstock in the form of a biaxial spindle mechatronic unit for drilling, milling, boring and turning operations;

поворотный стол в виде одноосевого мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных работ;rotary table in the form of a single-axis mechatronic unit for drilling, milling and boring operations;

поворотный стол в виде одноосевого мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных работ и токарных работ;rotary table in the form of a single-axis mechatronic unit for drilling, milling and boring works and turning operations;

поворотный стол в виде двухосевого мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных работ;rotary table in the form of a biaxial mechatronic unit for drilling, milling and boring operations;

поворотный стол в виде двухосевого мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных и токарных работ.rotary table in the form of a biaxial mechatronic unit for drilling, milling, boring and turning operations.

Как минимум, одна выступающая рабочая часть магазина может иметь участок над поворотным столом, длина которого составляет 1/2 до 4/5 поперечного размера поворотного стола, а боковины магазина могут быть выполнены из металла и иметь толщину от 20 до 25 мм.At least one protruding working part of the store may have a section above the rotary table, the length of which is 1/2 to 4/5 of the transverse size of the rotary table, and the sides of the store can be made of metal and have a thickness of 20 to 25 mm.

Влияние перечисленных признаков предлагаемой полезной модели на ее технический результат в том, что перемещение колонны и шпиндельной бабки с установленным в ней шпиндельным устройством и поворотного стола, при неподвижном креплении на основании станка устройства автоматической смены инструмента, уменьшает массу подвижных частей станка и улучшает его динамические характеристики за счет уменьшения инертности подвижных частей.The influence of the listed features of the proposed utility model on its technical result is that moving the column and the headstock with the spindle device and the turntable installed in it, when the device for automatic tool change is fixed on the machine base, reduces the mass of the moving parts of the machine and improves its dynamic characteristics by reducing the inertia of the moving parts.

Крепление устройства автоматической смены инструмента на основании обеспечено выполнением инструментального магазина с вогнутыми со стороны поворотного стола ребрами плоских фигурных боковин и выполнением с, как минимум, одной выступающей рабочей частью, ориентированной к плоскости перемещения шпиндельной бабки и расположенной над плоскостью перемещения поворотного стола.The fastening of the automatic tool change device on the base is ensured by the implementation of the tool magazine with the edges of the curly flat sides curved from the side of the rotary table and the execution with at least one protruding working part oriented to the plane of movement of the headstock and located above the plane of movement of the rotary table.

Мехатронные сборочные единицы шпиндельная бабка и поворотный стол позволяют оптимизировать конструкцию станка для выполнения конкретных технологических задач или расширить технологические возможности станка за счет быстрой смены адаптированных унифицированных мехатронных сборочных единиц.Mechatronic assembly units, a headstock and a rotary table allow optimizing the design of the machine to perform specific technological tasks or expand the technological capabilities of the machine by quickly changing adapted unified mechatronic assembly units.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображен общий вид многоцелевого станка со взаимозаменяемыми мехатронными узлами.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows a General view of a multi-purpose machine with interchangeable mechatronic units.

Многоцелевой станок, содержит основание 1, устройство автоматической смены инструмента с магазином 2, установленное на основании 1, подвижный поворотный стол 3, колонну 4 и шпиндельную бабку 5. Колонна 4 и шпиндельная бабка 5 установлены с возможностью перемещения перпендикулярно перемещению поворотного стола 3. Магазин 2 снабжен плоскими фигурными боковинами 6 и защитным экраном (на чертеже не показан). Боковины 6 выполнены из металла и имеют толщину от 20 до 25 мм. Магазин 2 имеет, как минимум, одну выступающую рабочую часть 7. Выступающая рабочая часть 7 ориентирована к плоскости перемещения шпиндельной бабки 5 и расположена над плоскостью перемещения поворотного стола 3. Длина участка выступающей рабочей части 7 над поворотным столом 3 составляет от 1/2 до 4/5 поперечного размера поворотного стола 3. Плоские фигурные боковины 6 имеют ребра 8, вогнутые со стороны поворотного стола 3.The multi-purpose machine includes a base 1, an automatic tool changer with a magazine 2 mounted on the base 1, a movable rotary table 3, a column 4 and a headstock 5. Column 4 and headstock 5 are mounted with the possibility of movement perpendicular to the movement of the rotary table 3. Shop 2 equipped with flat curly sides 6 and a protective screen (not shown in the drawing). Sidewalls 6 are made of metal and have a thickness of 20 to 25 mm. Shop 2 has at least one protruding working part 7. The protruding working part 7 is oriented to the plane of movement of the headstock 5 and is located above the plane of movement of the turntable 3. The length of the portion of the protruding working part 7 above the rotary table 3 is from 1/2 to 4 / 5 of the transverse dimension of the turntable 3. Flat curly sidewalls 6 have ribs 8, concave from the side of the turntable 3.

Ребра 8 боковин 6, со стороны поворотного стола 3, могут быть выполнены сближающимися к концу выступающей рабочей части 7.The ribs 8 of the sidewalls 6, from the side of the rotary table 3, can be made converging towards the end of the protruding working part 7.

Шпиндельная бабка 5 может быть выполнена в виде вертикального или горизонтального шпиндельного мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных работ и токарных работ или в виде предназначенного для этих работ двухосевого шпиндельного мехатронного узла.The headstock 5 can be made in the form of a vertical or horizontal spindle mechatronic unit for drilling, milling and boring operations and turning operations, or in the form of a biaxial spindle mechatronic unit intended for these operations.

Поворотный стол 3 может быть выполнен в виде одно - или двух осевого мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных и токарных работ.The rotary table 3 can be made in the form of one or two axial mechatronic units for drilling, milling, boring and turning operations.

При работе станка возможна быстрая смена адаптированных унифицированных мехатронных единиц, например, можно заменить шпиндельную бабку 5, выполненную в виде двухосевого шпиндельного мехатронного узла (с фиксацией шпинделя или без фиксации шпинделя) на шпиндельную бабку 9, выполненную в виде вертикального шпиндельного мехатронного узла (с фиксацией шпинделя или без фиксации шпинделя), либо на шпиндельную бабку 10, выполненную в виде горизонтального шпиндельного мехатронного узла (с фиксацией шпинделя или без фиксации шпинделя). С той же целью возможно заменить одноосевой поворотный стол 3 (фрезерный вариант) на одноосевой поворотный стол 11 (многофункциональный вариант), либо на поворотный стол 12, выполненный в виде двухосевого мехатронного узла (фрезерный вариант или многофункциональный вариант).When the machine is operating, it is possible to quickly change the adapted unified mechatronic units, for example, you can replace the headstock 5, made in the form of a biaxial spindle mechatronic unit (with fixing the spindle or without fixing the spindle) with the spindle head 9, made in the form of a vertical spindle mechatronic unit (with fixing spindle or without fixing the spindle), or on the headstock 10, made in the form of a horizontal spindle mechatronic unit (with fixing the spindle or without fixing the spindle). For the same purpose, it is possible to replace a single-axis rotary table 3 (milling version) with a single-axis rotary table 11 (multifunctional version), or with a rotary table 12 made in the form of a two-axis mechatronic unit (milling version or multifunctional version).

Во время обработки заготовки на станке происходит следующее:During processing of the workpiece on the machine, the following occurs:

- шпиндель с инструментом вращается с заданной частотой, производя обработку заготовки, установленной на поворотном столе;- the spindle with the tool rotates at a given frequency, processing the workpiece mounted on the turntable;

- двухосевой шпиндельный мехатронный узел 5 может принимать любое угловое положение от горизонтального до вертикального или перемещаться непрерывно в одной или двух плоскостях по осям A и B;- biaxial spindle mechatronic unit 5 can take any angular position from horizontal to vertical or move continuously in one or two planes along axes A and B;

- одноосевой поворотный стол 3 поворачивается непрерывно или позиционно на любой заданный угол (ось C);- a single-axis rotary table 3 rotates continuously or positionally at any given angle (axis C);

- двухосевой поворотный стол 12 поворачивается непрерывно или позиционно на любой заданный угол по осям A и C;- a two-axis rotary table 12 rotates continuously or positionally at any given angle along the axes A and C;

- при необходимости производства наряду со сверлильно-фрезерно-расточными работами токарных работ, для компоновки станка выбирается шпиндельная бабка 5 в виде двухосевого мехатронного узла с фиксацией шпинделя, либо в виде вертикального мехатронного узла 9 с фиксацией шпинделя, либо в виде горизонтального мехатронного узла 10 с фиксацией шпинделя и многофункциональный одноосевой поворотный стол 11 с прямым приводом планшайбы либо многофункциональный двухосевой поворотный стол 12 с прямым приводом стола и планшайбы.- if it is necessary to carry out turning operations along with drilling, milling and boring operations, a spindle head 5 is selected for the machine assembly in the form of a biaxial mechatronic unit with spindle fixing, either in the form of a vertical mechatronic unit 9 with a spindle fixing, or in the form of a horizontal mechatronic unit 10 s fixing the spindle and a multifunctional single-axis rotary table 11 with direct drive of the faceplate or a multifunctional two-axis rotary table 12 with direct drive of the table and faceplate.

- шпиндельная бабка 5 перемещается вертикально по колонне 4 и горизонтально (продольно) вместе с колонной 4 по основанию 1;- the headstock 5 moves vertically along the column 4 and horizontally (longitudinally) together with the column 4 on the base 1;

- поворотный стол 3 перемещается горизонтально (поперечно) по основанию 1;- the rotary table 3 moves horizontally (transversely) along the base 1;

- скорость перемещения подвижных частей станка по линейным осям координат, частота вращения шпинделя, частота вращения и угловое положение двухосевого поворотного стола 12, частота вращения и угловое положение планшайбы двухосевого 12 и одноосевого поворотного стола 3, 11, частота вращения и угловое положение двухосевого шпиндельного мехатронного узла 5, фиксация шпинделя для производства токарных работ, работа устройства автоматической смены инструмента 2 производится по команде УЧПУ станка.- the movement speed of the moving parts of the machine along the linear coordinate axes, the spindle speed, rotational speed and angular position of the biaxial rotary table 12, the rotational speed and angular position of the biaxial 12 faceplate and the uniaxial rotary table 3, 11, the rotational speed and angular position of the biaxial spindle mechatronic assembly 5, fixing the spindle for turning, the operation of the automatic tool changer 2 is performed by the command of the CNC machine.

За счет всего вышеперечисленного деталь может быть обработана по сложной криволинейной поверхности с пяти сторон. Движение по всем пяти координатам производятся в автоматическом цикле, независимо друг от друга.Due to all of the above, the part can be processed on a complex curved surface from five sides. Movement in all five coordinates is performed in an automatic cycle, independently of each other.

Claims

1. Многоцелевой станок, содержащий основание, устройство автоматической смены инструмента с магазином, подвижный поворотный стол, колонну и шпиндельную бабку, установленные с возможностью перемещения перпендикулярно перемещению поворотного стола, отличающийся тем, что магазин снабжен плоскими фигурными боковинами, установлен на основании и имеет, как минимум, одну выступающую рабочую часть, которая ориентирована к плоскости перемещения шпиндельной бабки и расположена над плоскостью перемещения поворотного стола, при этом плоские фигурные боковины имеют ребра, вогнутые со стороны поворотного стола.1. A multi-purpose machine containing a base, an automatic tool changer with a magazine, a movable rotary table, a column and a headstock installed with the possibility of movement perpendicular to the movement of the rotary table, characterized in that the magazine is equipped with flat curly sides, installed on the base and has, as at least one protruding working part, which is oriented to the plane of movement of the headstock and is located above the plane of movement of the turntable, while flat The urn sidewalls have ribs concave on the side of the turntable.

2. Станок по п.1, отличающийся тем, что ребра боковин со стороны поворотного стола выполнены сближающимися к концу выступающей рабочей части.2. The machine according to claim 1, characterized in that the ribs of the sidewalls from the side of the rotary table are made converging towards the end of the protruding working part.

3. Станок по п.1, отличающийся тем, что шпиндельная бабка выполнена в виде вертикального шпиндельного мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных работ.3. The machine according to claim 1, characterized in that the headstock is made in the form of a vertical spindle mechatronic unit for drilling, milling and boring operations.

4. Станок по п.1, отличающийся тем, что шпиндельная бабка выполнена в виде вертикального шпиндельного мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных и токарных работ.4. The machine according to claim 1, characterized in that the headstock is made in the form of a vertical spindle mechatronic unit for drilling, milling, boring and turning operations.

5. Станок по п.1, отличающийся тем, что шпиндельная бабка выполнена в виде горизонтального шпиндельного мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных работ.5. The machine according to claim 1, characterized in that the headstock is made in the form of a horizontal spindle mechatronic unit for drilling, milling and boring operations.

6. Станок по п.1, отличающийся тем, что шпиндельная бабка выполнена в виде горизонтального шпиндельного мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных и токарных работ.6. The machine according to claim 1, characterized in that the headstock is made in the form of a horizontal spindle mechatronic unit for drilling, milling, boring and turning operations.

7. Станок по п.1, отличающийся тем, что шпиндельная бабка выполнена в виде двухосевого шпиндельного мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных и токарных работ.7. The machine according to claim 1, characterized in that the headstock is made in the form of a biaxial spindle mechatronic unit for drilling, milling, boring and turning operations.

8. Станок по п.1, отличающийся тем, что поворотный стол выполнен в виде одноосевого мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных работ.8. The machine according to claim 1, characterized in that the rotary table is made in the form of a uniaxial mechatronic unit for drilling, milling and boring operations.

9. Станок по п.1, отличающийся тем, что поворотный стол выполнен в виде одноосевого мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных работ и токарных работ.9. The machine according to claim 1, characterized in that the rotary table is made in the form of a single-axis mechatronic unit for drilling, milling and boring operations and turning operations.

10. Станок по п.1, отличающийся тем, что поворотный стол выполнен в виде двухосевого мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных работ.10. The machine according to claim 1, characterized in that the rotary table is made in the form of a biaxial mechatronic unit for drilling, milling and boring operations.

11. Станок по п.1, отличающийся тем, что поворотный стол выполнен в виде двухосевого мехатронного узла для сверлильно-фрезерно-расточных и токарных работ.11. The machine according to claim 1, characterized in that the rotary table is made in the form of a biaxial mechatronic unit for drilling, milling, boring and turning operations.

12. Станок по п.1, отличающийся тем, что как минимум одна выступающая рабочая часть имеет участок над поворотным столом, длина которого составляет от 1/2 до 4/5 поперечного размера поворотного стола.12. The machine according to claim 1, characterized in that at least one protruding working part has a section above the rotary table, the length of which is from 1/2 to 4/5 of the transverse size of the rotary table.

13. Станок по п.1, отличающийся тем, что боковины выполнены из металла и имеют толщину от 20 до 25 мм.

13. The machine according to claim 1, characterized in that the sidewalls are made of metal and have a thickness of 20 to 25 mm.