RU2100148C1 - Process of machining of long-length part and gear to support part during machining in machine tool - Google Patents

Abstract

FIELD: machine tool manufacture, supporting nonrigid parts which length exceeds working length of table of machine tool. SUBSTANCE: in agreement with proposed process end of part is mounted in supporting member and unmachined end of part is fixed in clamping member 12 placed on mobile table 9 of machine tool. After machining of part 11 over first section of length, part is released out of clamping member 12 which is then moved together with table 9, part being immobile, in direction opposite to direction of working feed of table 9. Part is again cramped in clamping member 12 and next section of length is machined. Gear for implementation of process has mechanism moving supporting member made in the form of rotary bracket 1 set immobile under suspended state in guides 2 of yoke 3 of machine tool. Supporting member is in carriage 6 that is mounted for movement in vertical guides 5 of bracket and fixing between template 8 anchored on table 9 and adjustable rest 10 set on bracket 1. EFFECT: improved operational efficiency of gear. 2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в металлорежущих станках для поддержки нежестких деталей. The invention relates to machine tool industry and can be used in metal cutting machines to support non-rigid parts.

Известен способ обработки длинномерных деталей на фрезерном станке, при котором деталь неподвижно закрепляется на неподвижном столе, а инструмент имеет возможность перемещаться относительно детали и производить обработку различных пазов (авт. св. СССР N 1657284, кл. B 23 C 3/28 Б.И. 23/91). A known method of processing long parts on a milling machine, in which the part is fixedly mounted on a fixed table, and the tool has the ability to move relative to the part and process various grooves (ed. St. USSR N 1657284, class B 23 C 3/28 B.I. 23/91).

Недостатком этого способа является необходимость дополнительной переустановки и выверки детали на столе, если длина детали превышает длину стола станка. The disadvantage of this method is the need for additional reinstallation and alignment of the part on the table, if the length of the part exceeds the length of the machine table.

Известен способ обработки пазов в длинномерных деталях на горизонтально-фрезерном станке, согласно которому обрабатываемая деталь вводится и перемещается в отверстии центрирующей втулки, неподвижно закрепленной с помощью основания и стойки на столе станка и имеющей паз для доступа инструмента (авт. св. СССР N 1669640, кл. B 23 C 3/28 Б.И. 30/91). There is a method of processing grooves in long parts on a horizontal milling machine, according to which the workpiece is inserted and moved into the hole of the centering sleeve, fixedly mounted with the base and stand on the machine table and having a groove for tool access (ed. St. USSR N 1669640, C. B 23 C 3/28 B.I. 30/91).

Данный способ обработки длинномерных деталей на фрезерных станках взят нами за прототип для заявляемого способа. This method of processing long parts on milling machines is taken by us as a prototype for the proposed method.

Недостатком этого способа является возможность только "ручной" подачи детали, так как описанная схема обработки предполагает одновременную неподвижную установку центрирующей втулки как относительно стола станка, так и относительно обрабатывающего инструмента, что исключает возможность какого-либо перемещения стола как при механической подаче детали, так и ручной подаче, то есть деталь можно передвигать в процессе обработки только руками. По этой причине описанный способ рекомендуется применять для обработки деталей только из легкообрабатываемых материалов при незначительных силах резания. The disadvantage of this method is the possibility of only "manual" feeding of the part, since the described processing scheme involves the simultaneous fixed installation of the centering sleeve relative to the machine table and relative to the processing tool, which excludes the possibility of any movement of the table both during mechanical feeding of the part and manual feed, that is, the part can only be moved by hand during processing. For this reason, the described method is recommended for processing parts only from easily machined materials with low cutting forces.

Известно устройство для поддержания длинных нежестких вращающихся заготовок при обработке, один конец которых закреплен в цанге, а другой опирается на поддерживающую втулку, которая установлена на направляющих станины станка и имеет возможность горизонтального перемещения соосно обрабатываемой заготовке (заявка Великобритания N 2230726, опублик. 31.10.90). A device is known for supporting long non-rigid rotating workpieces during processing, one end of which is fixed in a collet and the other rests on a supporting sleeve that is mounted on the guides of the machine bed and has the ability to horizontally move coaxially the workpiece (UK application N 2230726, published. 31.10.90 )

Данное устройство взято нами за прототип для заявляемого устройства. This device is taken by us as a prototype for the claimed device.

Известное устройство дает возможность обрабатывать только концы тел вращения. The known device makes it possible to process only the ends of the bodies of revolution.

Недостатком известного устройства является невозможность его использования при фрезеровании длинных, нежестких, в том числе невращающихся деталей различного профиля по всей их длине. A disadvantage of the known device is the inability to use it when milling long, non-rigid, including non-rotating parts of various profiles along their entire length.

Задачей создания изобретения является сокращение числа переустановок и выверок длинномерных деталей, длина которых превышает рабочую длину стола станка, и обработка их механическим путем. The objective of the invention is to reduce the number of reinstallations and reconciliations of long parts, the length of which exceeds the working length of the machine table, and processing them mechanically.

Задача решается с помощью существенных признаков, указанных в п. 1 и 2 формулы изобретения. The problem is solved using the essential features specified in paragraphs 1 and 2 of the claims.

Известен способ обработки длинномерной детали, включающий установку конца детали в поддерживающем элементе, последующее ее закрепление и перемещение при обработке относительно поддерживающего элемента и обрабатывающего инструмента (общие с прототипом признаки), и необрабатываемый конец детали закрепляют в зажимном элементе, установленном на подвижном столе станка, причем после обработки детали на первый отрезок длины, деталь освобождают в зажимном элементе, который затем при неподвижной детали перемещают вместе со столом станка в направлении, противоположном направлению рабочей подачи стола, затем деталь вновь зажимают в зажимном элементе и производят обработку детали на следующий отрезок длины (отличительные признаки). A known method of processing a long part, including installing the end of the part in the supporting element, its subsequent fixing and moving during processing relative to the supporting element and the processing tool (common with the prototype features), and the non-machined end of the part are fixed in the clamping element mounted on the movable table of the machine, after processing the part for the first length, the part is released in the clamping element, which then, when the part is stationary, is moved together with the machine table to direction opposite the direction of the work feed table, then the item is again clamped in the clamping member and produce items for processing the next segment length (features).

Предлагаемый способ осуществим с помощью устройства, существенные признаки которого указаны в п. 2 формулы изобретения. The proposed method is feasible using a device, the essential features of which are indicated in paragraph 2 of the claims.

Общих с прототипом устройство для поддержки детали при обработке на станке, содержащее поддерживающий элемент, выполненный, например, в виде втулки, установленной на станке с возможностью перемещения, и зажимной элемент, и отличительных механизм перемещения поддерживающего элемента выполнен в виде поворотного кронштейна, неподвижно закрепленного в подвешенном состоянии на направляющих хобота станка, а поддерживающий элемент размещен в каретке, которая подвижно установлена на вертикальных направляющих кронштейна с возможностью фракции между копиром, закрепленным на столе станка, и регулируемым упором, установленным на кронштейне. A device common to the prototype for supporting a part when machining on a machine, comprising a support element made, for example, in the form of a sleeve mounted on the machine with the ability to move, and a clamping element, and a distinctive mechanism for moving the support element made in the form of a swivel bracket fixedly mounted in suspended on the guides of the trunk of the machine, and the supporting element is placed in the carriage, which is movably mounted on the vertical guides of the bracket with the possibility of frac uu between cam fixed to the machine table and an adjustable stop mounted on the bracket.

Выполнение механизма перемещения в виде поворотного кронштейна позволяет осуществлять настройку всего устройства на обработку поверхностей деталей, требующих поворота стола станка. The execution of the movement mechanism in the form of a swivel bracket allows you to configure the entire device to surface treatment of parts that require rotation of the machine table.

Размещение кронштейна на направляющих хобота станка позволяет перемещать все устройство по направляющим, и совместно с поворотом, обеспечивает настройку соосности поддерживающего элемента и обрабатываемой детали в горизонтальной плоскости. Placing the bracket on the guides of the trunk of the machine allows you to move the entire device along the guides, and together with the rotation, provides alignment of the supporting element and the workpiece in a horizontal plane.

Размещение поддерживающего элемента в каретке, установленной подвижно на вертикальных направляющих кронштейна, позволяет осуществлять врезание и отвод инструмента при обработке детали, а также обеспечивает настройку соосности поддерживающего элемента и детали в вертикальной плоскости. The placement of the supporting element in the carriage mounted movably on the vertical guide rails of the bracket allows the cutting and retraction of the tool during part processing, as well as adjusting the alignment of the supporting element and the component in a vertical plane.

Возможность фиксации каретки с поддерживающим элементом между копиром и регулируемым упором позволяет осуществлять поддержку детали непосредственно в зоне обработки, что исключает возможность появления значительных вибраций в процессе резания. The possibility of fixing the carriage with a supporting element between the copier and the adjustable stop allows you to support the part directly in the processing zone, which eliminates the possibility of significant vibrations during the cutting process.

На фиг.1 показан общий вид устройства; на фиг.2-6 последовательно обработки паза в длинномерной детали по предлагаемому способу. Figure 1 shows a General view of the device; figure 2-6 sequentially processing the groove in the lengthy part of the proposed method.

Устройство содержит механизм перемещения поддерживающего элемента, выполненного в виде кронштейна 1, который неподвижно закреплен в подвешенном состоянии на направляющих 2 неподвижного хобота 3 станка 4. На вертикальных направляющих 5 кронштейна 1 подвижно установлена каретка 6, на которой неподвижно закреплен поддерживающий элемент 7. Каретка 6 взаимодействует с копиром 8, который жестко закреплен на столе 9 станка 4. Перемещение каретки 6 ограничивается регулируемым упором 10, который установлен на кронштейне 1. The device contains a mechanism for moving the supporting element, made in the form of a bracket 1, which is fixedly suspended in suspension on the guides 2 of the fixed trunk 3 of the machine 4. On the vertical guides 5 of the bracket 1, a carriage 6 is movably mounted on which the supporting element 7 is fixedly fixed. The carriage 6 interacts with a copier 8, which is rigidly fixed to the table 9 of the machine 4. The movement of the carriage 6 is limited by an adjustable stop 10, which is mounted on the bracket 1.

Необрабатываемый конец детали 11 закрепляют в зажимном элементе 12. Обрабатывающий инструмент 13 закреплен на оправке 14, установленной в шпинделе 15 станка 4 и поддерживаемой серьгой 16. Направляющие 17 и 18 станка 4 служат соответственно для перемещения стола 9 станка 4 в горизонтальном и вертикальном направлениях. The non-machined end of the part 11 is fixed in the clamping element 12. The processing tool 13 is mounted on a mandrel 14 mounted in the spindle 15 of the machine 4 and supported by the earring 16. The guides 17 and 18 of the machine 4 are used to move the table 9 of the machine 4 in horizontal and vertical directions, respectively.

Приведенное устройство является универсальным и обеспечивает поддержку деталей при различных схемах их обработки на горизонтально-фрезерных станках и может быть использовано в практике различными путями. The above device is universal and provides support for parts with various schemes for their processing on horizontal milling machines and can be used in practice in various ways.

Ниже приводится один из примеров работы устройства при фрезеровании длинных прямых шпоночных пазов. The following is one example of the operation of the device when milling long straight keyways.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Перед обработкой один конец детали 11 закрепляется в зажимном элементе 12, а другой вставляется в поддерживающий элемент 7. При этом стол 9 с копиром 8, находится в опущенном состоянии и между кареткой 6 и упором 10 образуется зазор за счет движения каретки 6 вниз по направляющим 5 под воздействием собственного веса и веса детали. Указанный зазор между упором 10 и кареткой 6 обеспечивает такой же зазор между обрабатываемой поверхностью детали 11 и инструментом 13, который неподвижно закреплен на оправке 14, установленной в шпинделе станка 15 и поддерживаемой серьгой 16. При подъеме стола 9 по вертикальным направляющим 18 станка 4 копир 8 перемещает вверх каретку 6 с поддерживающим элементом 7 и деталью 11 до величины необходимого врезания инструмента 13 в деталь 11 через окно (на чертежах не показано), выполненное в поддерживающем элементе 7. Величина врезания регулируется упором 10. При врезании каретка 6 с поддерживающим элементом 7 жестко фиксируется (зажимается) между копиром 8 и упором 10, при этом расположение оси симметрии профиля отверстия поддерживающего элемента 7 за счет предварительной настройки упора 10 и всего устройства в целом совпадает с расположением оси симметрии профиля обрабатываемой детали 11, что обеспечивает центрирование детали 11. После выполнения описанных выше переходов включается продольная подача стола 9 по направляющим 17 и происходит обработка детали 11 на необходимую длину. При этом каретка 6, соответственно с поддерживающим элементом 7, на протяжении всего процесса обработки находится в неподвижном, поджатом состоянии и контактирует с копиром 8, который перемещается вместе со столом 9 и непрерывно поджимает каретку 6 у упору 10, обеспечивая таким образом непрерывную подложку детали 11 непосредственно в зоне обработки и исключая таким образом появление вибраций. Необходимая длина обработки за один проход обеспечивается длиной копира 8. Before processing, one end of the part 11 is fixed in the clamping element 12, and the other is inserted into the supporting element 7. At the same time, the table 9 with the copier 8 is in the lowered state and a gap is formed between the carriage 6 and the stop 10 due to the movement of the carriage 6 down the guides 5 under the influence of its own weight and the weight of the part. The specified gap between the stop 10 and the carriage 6 provides the same gap between the workpiece surface 11 and the tool 13, which is fixedly mounted on the mandrel 14 mounted in the spindle of the machine 15 and supported by the earring 16. When lifting the table 9 along the vertical guides 18 of the machine 4 copier 8 moves up the carriage 6 with the supporting element 7 and the part 11 to the value of the necessary cutting of the tool 13 into the part 11 through the window (not shown in the drawings) made in the supporting element 7. The value of the cutting is adjusted by the stop m 10. When cutting in, the carriage 6 with the supporting element 7 is rigidly fixed (clamped) between the copier 8 and the stop 10, while the location of the axis of symmetry of the profile of the hole of the supporting element 7 due to the preliminary adjustment of the stop 10 and the whole device as a whole coincides with the location of the profile symmetry axis the workpiece 11, which provides centering of the part 11. After performing the transitions described above, the longitudinal feed of the table 9 along the guides 17 is turned on and the part 11 is processed to the required length. In this case, the carriage 6, respectively, with the supporting element 7, is stationary, pressed and in contact with the copier 8, which moves together with the table 9 and continuously presses the carriage 6 against the stop 10, thus providing a continuous substrate for the part 11 directly in the treatment area and thus eliminating the appearance of vibrations. The required processing length in one pass is provided by the length of the copier 8.

Данное устройство обеспечивает надежную поддержку деталей различной формы периодического профиля, а также обработку поверхностей детали, требующих вращения и разворота стола, включая и винтовые поверхности, при этом кронштейн 1 поворачивается вокруг оси A на угол, равный углу поворота стола 9 вокруг оси B. This device provides reliable support for parts of various shapes of the periodic profile, as well as surface treatment of parts requiring rotation and table rotation, including screw surfaces, while the bracket 1 rotates around axis A by an angle equal to the angle of rotation of table 9 around axis B.

При обработке в предлагаемом устройстве деталей различной формы применяются поддерживающие элементы 7 соответствующей конструкции. When processing in the proposed device parts of various shapes, the supporting elements 7 of the corresponding design are used.

Данное устройство прошло испытания на производстве с использованием в полном объеме всех существенных признаков, изложенных в предлагаемой формуле изобретения, и обеспечивает получение технического результата, указанного в заявке. This device has been tested in production using in full all the essential features set forth in the proposed claims, and provides a technical result specified in the application.

Процесс обработки длинномерных нежестких деталей проводят следующим образом (фиг.2-6). The process of processing long non-rigid parts is as follows (Fig.2-6).

Перед обработкой детали 11 стол 9 станка 4 опускают вниз по вертикальным направляющим 18 до образования достаточного зазора между обрабатываемой поверхностью детали 11 и инструментом 13 (фиг.2). Before machining the part 11, the table 9 of the machine 4 is lowered down along the vertical guides 18 until a sufficient gap is formed between the machined surface of the part 11 and the tool 13 (Fig. 2).

Один конец детали, подлежащий обработке, устанавливают в поддерживающий элемент 7, а другой, необрабатываемый конец закрепляют в зажимном элементе 12 (фиг.2). One end of the part to be machined is installed in the supporting element 7, and the other, non-machined end is fixed in the clamping element 12 (figure 2).

Врезание инструмента 13 в деталь 11 осуществляют путем подъема стола 9 по вертикальным направляющим 18 станка 4 (фиг.3). При подъеме стола 9 поднимается копир 8, который перемещает вверх каретку 6 по вертикальным направляющим 5 кронштейна 1 вместе с поддерживающим элементом 7 и деталью 11 до врезания инструмента 13 на необходимую величину. При этом каретка 6 упирается в регулируемый упор 10 и фиксируется между упором 10 и копиром 8. The insertion of the tool 13 into the part 11 is carried out by lifting the table 9 along the vertical guides 18 of the machine 4 (figure 3). When lifting the table 9, the copier 8 rises, which moves the carriage 6 along the vertical guides 5 of the bracket 1 together with the supporting element 7 and part 11 until the tool 13 is inserted by the required amount. In this case, the carriage 6 abuts against an adjustable emphasis 10 and is fixed between the emphasis 10 and the copier 8.

Включают рабочую подачу стола 9, после чего стол 9 перемещается по продольным направляющим 17 станка 4, и производят обработку паза детали 11 на длину, равную длине копира 8, который на всей длине обработки детали 11 поджимает каретку 6 к упору 10 и тем самым надежно поддерживает деталь непосредственно в зоне обработки (фиг.4). The working feed of the table 9 is turned on, after which the table 9 moves along the longitudinal guides 17 of the machine 4, and the groove of the part 11 is processed to a length equal to the length of the copier 8, which compresses the carriage 6 against the stop 10 over the entire length of the processing of the part 11 and thereby reliably supports detail directly in the processing zone (figure 4).

После обработки детали 11 на длину, равную длине копира 8, выключается продольная подача стола 9 и вращение инструмента 13 (фиг.4). After processing the part 11 to a length equal to the length of the copier 8, the longitudinal feed of the table 9 and the rotation of the tool 13 are turned off (Fig. 4).

Деталь 11 освобождают в зажимном элементе 12 (фиг.4). Part 11 is released in the clamping element 12 (figure 4).

Включают ускоренную продольную подачу стола 9 на холостом ходу в направлении, противоположном направлению рабочей подачи. При этом стол 9 возвращают в исходное положение до начала обработки, а деталь 11 удерживается поддерживающим элементом 7 и инструментом 13, который из зацепления с деталью не выводят (фиг.5). Turn on the accelerated longitudinal feed of the table 9 at idle in the opposite direction to the feed direction. When this table 9 is returned to its original position before the start of processing, and the part 11 is held by a supporting element 7 and a tool 13, which is not brought out of engagement with the part (figure 5).

В исходном положении стола 9 деталь 11 вновь зажимают в зажимном элементе 12 (фиг.5). In the initial position of the table 9, the part 11 is again clamped in the clamping element 12 (figure 5).

Включают главное движение (вращение) инструмента 13 и включают рабочую подачу стола 9. Таким образом производят обработку детали 11 на следующий отрезок длины, равной или меньшей длине копира 8 (фиг.6). The main movement (rotation) of the tool 13 is turned on and the working feed of the table 9 is turned on. Thus, the workpiece 11 is machined to the next length segment equal to or less than the length of the copier 8 (Fig. 6).

Затем переходы, описанные и изображенные на фиг.4-6, повторяют, обеспечивая обработку детали практически неограниченной длины, многократно превышающей рабочую длину стола 9 станка 4. Then, the transitions described and shown in Figs. 4-6 are repeated, providing processing of a part of almost unlimited length, many times exceeding the working length of table 9 of machine 4.

Предлагаемый способ обработки длинномерных деталей можно охарактеризовать как способ обработки детали "методом перехвата". The proposed method for processing long parts can be described as a method of processing parts "interception method".

Перехват включает в себя: отжим детали 11 в зажимном элементе 12, после обработки детали на первый отрезок длины (фиг.4); возврат стола 9 вместе с зажимным элементом 12 по направлению к исходной позиции (фиг.5), при остающейся неподвижной детали 11; последующий зажим (захват) детали 11 в зажимном элементе 12 на расстоянии, отстоящем от места первого зажима на заданную величину (фиг.5); обработку детали на следующий отрезок длины (фиг.6). The interception includes: the extraction of the part 11 in the clamping element 12, after processing the part for the first length segment (figure 4); the return of the table 9 together with the clamping element 12 towards the starting position (figure 5), with the remaining stationary part 11; the subsequent clamp (capture) of the part 11 in the clamping element 12 at a distance spaced from the first clamp by a predetermined amount (figure 5); processing the parts to the next length (Fig.6).

Предлагаемый способ обработки длинномерных деталей не требует многочисленных установок и выверок детали на станке и позволяет обработать деталь на всю длину с одной установки. The proposed method for processing lengthy parts does not require numerous installations and alignments of the details on the machine and allows you to process the entire length with a single installation.

Claims (2)

1. Способ обработки длинномерной детали, включающий установку конца детали в поддерживающем элементе, последующее ее закрепление и перемещение при обработке относительно поддерживающего элемента и обрабатывающего инструмента, отличающийся тем, что необрабатываемый конец детали закрепляют в зажимном элементе, установленном на подвижном столе станка, причем после обработки детали на первый отрезок длины деталь освобождают в зажимном элементе, который затем при неподвижной детали перемещают вместе со столом станка в направлении, противоположном направлению рабочей подачи стола, затем деталь вновь зажимают в зажимном элементе и производят обработку детали на следующий отрезок длины. 1. The method of processing a long part, including installing the end of the part in the supporting element, its subsequent fixing and moving during processing relative to the supporting element and the processing tool, characterized in that the non-machined end of the part is fixed in the clamping element mounted on the movable table of the machine, and after processing parts for the first length segment, the part is released in the clamping element, which then, when the part is stationary, is moved together with the machine table in the opposite direction opolozhnom direction of the work feed table, then the item is again clamped in the clamping member and produce items for processing the next segment length. 2. Устройство для поддержки детали при обработке на станке, содержащее поддерживающий элемент, выполненный, например, в виде втулки, установленной на станке с возможностью перемещения, и зажимной элемент, отличающееся тем, что механизм перемещения поддерживающего элемента выполнен в виде поворотного кронштейна, неподвижно закрепленного в подвешенном состоянии на направляющих хобота станка, а поддерживающий элемент размещен в каретке, которая подвижно установлена на вертикальных направляющих кронштейна с возможностью фиксации между копиром, закрепленным на столе станка, и регулируемым упором, установленным на кронштейне. 2. A device for supporting the part during processing on the machine, containing a supporting element made, for example, in the form of a sleeve mounted on the machine with the ability to move, and a clamping element, characterized in that the movement mechanism of the supporting element is made in the form of a swivel bracket, fixedly mounted in a suspended state on the guides of the trunk of the machine, and the supporting element is placed in the carriage, which is movably mounted on the vertical guides of the bracket with the possibility of fixing between feast, attached to the machine table, and an adjustable stop mounted on a bracket.

Images