Вертикальный консольный металлорежущий станок

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ВЕРТИКАЛЬНЫЙ КОНСОЛЬНЫЙ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЙ СТАНОК(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Гомельский станкостроительный завод им. С.М.Кирова(72) Авторы Игнатович Владимир Сергеевич Обухов Александр Николаевич Сосновский Владимир Викторович(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Гомельский станкостроительный завод им. С.М.Кирова(57) Вертикальный консольный металлорежущий станок, содержащий основание с неподвижной стойкой, коробку скоростей, жестко смонтированную спереди стойки, ползун,расположенный на направляющих корпуса коробки скоростей с возможностью перемещения относительно стойки в вертикальной плоскости, шпиндель с вертикальной осью вращения, кинематически связанный с коробкой скоростей и размещенный в ползуне,консоль, подвижно связанную со стойкой и размещенную под шпинделем, стол, расположенный посредством салазки на консоли с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости в поперечном и продольном направлениях, размещенный сбоку стойки инструментальный магазин с горизонтальной осью вращения, оси гнезд под инструмент которого расположены параллельно оси его вращения и лежат в плоскости, перпендикулярной 60632010.04.30 оси вращения шпинделя, манипулятора с двумя захватами под инструмент, расположенного сбоку инструментального магазина и имеющего возможность взаимодействия с инструментальным магазином и шпинделем станка, и ЧПУ, отличающийся тем, что инструментальный магазин выполнен с увеличенной емкостью инструмента, а по осям координат перемещения ползуна и стола установлены преобразователи линейных перемещений, посредством электрических связей связанные с ЧПУ, при этом инструментальный магазин имеет 20 гнезд под инструмент.(56) 1. Станок фрезерный консольный вертикальный с ЧПУ и АСИ мод. ГФ 2171 С 5 исп. 01,руководство по эксплуатации ГФ 2171 С 5. 000.000-01 РЭ, чертежи общего вида станка ГФ 2171 С 5. 000.000 СБ, механизма автоматической смены инструмента 6 Т 13 МФ 41.14.000 СБ - приложение к руководству, ГСПО Завод фрезерных станков.- Горький,1985. 2. Станок вертикальный консольно-фрезерный с ЧПУ модели 400-03-39, руководство по эксплуатации 400-03-39.00.00.000 РЭ. РУП Гомельский станкостроительный завод им. С.М. Кирова, 2008. - С. 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, рис. 5.1 Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к станкостроению, а именно к производству вертикальных консольных металлорежущих станков с накопителем инструмента и точным позиционированием по осям координат при механической обработке деталей путем последовательной обработки их одним инструментом. Известен вертикальный консольный металлорежущий станок, содержащий основание с неподвижной стойкой, коробку скоростей, жестко смонтированную спереди стойки,ползун, расположенный на направляющих корпуса коробки скоростей с возможностью перемещения относительно стойки в вертикальной плоскости, шпиндель с вертикальной осью вращения, кинематически связанный с коробкой скоростей и размещенный в ползуне, консоль, подвижно связанную со стойкой и размещенную под шпинделем, стол, расположенный посредством салазки на консоли с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости в поперечном и продольном направлениях, размещенный сбоку стойки инструментальный магазин с горизонтальной осью вращения с количеством гнезд на 12 инструментов, расположенных радиально оси его вращения, оси которых лежат в плоскости, параллельной оси вращения шпинделя, манипулятора с двумя захватами под инструмент, расположенного сбоку инструментального магазина и имеющего возможность перемещения между инструментальным магазином и шпинделем станка, и ЧПУ 1. Недостатками известного вертикального консольного металлорежущего станка являются ограниченные технологические возможности вследствие малой емкости инструментального магазина и достаточно низкий класс точности обработки деталей (класс точности станка по ГОСТ 8-82 - Н). Также известен вертикальный консольный металлорежущий станок, содержащий основание с неподвижной стойкой, коробку скоростей, жестко смонтированную спереди стойки, ползун, расположенный на направляющих корпуса коробки скоростей с возможностью перемещения относительно стойки в вертикальной плоскости, шпиндель с вертикальной осью вращения, кинематически связанный с коробкой скоростей и размещенный в ползуне, консоль, подвижно связанную со стойкой и размещенную под шпинделем,стол, расположенный посредством салазки на консоли с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости в поперечном и продольном направлениях, размещенный сбоку стойки инструментальный магазин с горизонтальной осью вращения с количеством гнезд 2 60632010.04.30 на 12 инструментов, расположенных параллельно оси его вращения, оси которых лежат в плоскости, перпендикулярной оси вращения шпинделя, манипулятора с двумя захватами под инструмент, расположенного сбоку инструментального магазина и имеющего возможность взаимодействия с инструментальным магазином и шпинделем станка, и ЧПУ 2. Недостатками известного вертикального консольного металлорежущего станка являются ограниченные технологические возможности вследствие малой емкости инструментального магазина и достаточно низкий класс точности обработки деталей (класс точности станка по ГОСТ 8-82 - Н). Технической задачей предлагаемой полезной модели является расширение технологических возможностей станка за счет увеличения емкости инструментального магазина и повышение класса точности обработки деталей (до класса точности П по ГОСТ 8-82). Поставленная задача достигается тем, что в вертикальном консольном металлорежущем станке, содержащем основание с неподвижной стойкой, коробку скоростей, жестко смонтированную спереди стойки, ползун, расположенный на направляющих корпуса коробки скоростей с возможностью перемещения относительно стойки в вертикальной плоскости, шпиндель с вертикальной осью вращения, кинематически связанный с коробкой скоростей и размещенный в ползуне, консоль, подвижно связанную со стойкой и размещенную под шпинделем, стол, расположенный посредством салазки на консоли с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости в поперечном и продольном направлениях, размещенный сбоку стойки инструментальный магазин с горизонтальной осью вращения, оси гнезд под инструмент которого расположены параллельно оси его вращения и лежат в плоскости, перпендикулярной оси вращения шпинделя, манипулятора с двумя захватами под инструмент, расположенного сбоку инструментального магазина и имеющего возможность взаимодействия с инструментальным магазином и шпинделем станка, и ЧПУ, инструментальный магазин выполнен с увеличенной емкостью инструмента, а по осям координат перемещения ползуна и стола установлены преобразователи линейных перемещений, посредством электрических связей связанные с ЧПУ, при этом инструментальный магазин имеет 20 гнезд под инструмент. На фиг. 1 изображен предлагаемый вертикальный консольный металлорежущий станок, общий вид спереди на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 (вид сбоку на станок со стороны инструментального магазина) на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1 (вид сверху на станок) на фиг. 4 вид Г на фиг. 2 (установка преобразователя линейных перемещений по оси координат) на фиг. 5 - вид Д на фиг. 4 на фиг. 6 - вид Е на фиг. 1 (установка преобразователя линейных перемещений по оси координат ) на фиг. 7 - вид К на фиг. 6 на фиг. 8 - вид Ж на фиг. 1 (установка преобразователя линейных перемещений по оси координат ) на фиг. 9 - вид Л на фиг. 8. Вертикальный консольный металлорежущий станок содержит основание 1 с неподвижной стойкой 2, коробку скоростей 3, жестко смонтированную спереди стойки 2, ползун 4, расположенный на направляющих корпуса коробки скоростей 3 с возможностью перемещения относительно стойки 2 в вертикальной плоскости (ось координат ),шпиндель 5 с вертикальной осью вращения, кинематически связанный с коробкой скоростей 3 и размещенный в ползуне 4, консоль 6, подвижно связанную со стойкой 2 и размещенную под шпинделем 5, стол 7, расположенный посредством салазки 8 на консоли 6 с возможностью перемещения относительно стойки 2 в горизонтальной плоскости, размещенный сбоку стойки 2 инструментальный магазин 9 с горизонтальной осью вращения,оси гнезд под инструмент которого расположены параллельно оси вращения инструментального магазина 9 и лежат в плоскости, перпендикулярной оси вращения шпинделя 5,манипулятор 10 с двумя захватами под инструмент, расположенный сбоку инструментального магазина 9 и имеющий возможность взаимодействия с инструментом (на фигурах не показано), установленным в инструментальном магазине 9 и в шпинделе 5 станка,и ЧПУ 11. При этом стол 7 имеет возможность перемещения по салазкам 8 в продольном 3 60632010.04.30 направлении (ось координат ), а салазка 8 совместно со столом 7 имеет возможность перемещения по консоли 6 в поперечном направлении (ось координат ). Инструментальный магазин 9 выполнен с количеством гнезд под инструмент на 20 инструментов. По осям перемещений ползуна 4 (ось координат ), стола 7 (ось координат ) и салазки 8 совместно со столом 7 (ось координат ) установлены преобразователи линейных перемещений 12, 13 и 14 соответственно (фиг. 4, 5 и 6), посредством электрических связей (на фигурах не показано) связанные с ЧПУ 11. Вертикальный консольный металлорежущий станок работает следующим образом. В первоначальный момент на стол 7 станка, расположенный в позиции загрузки заготовок, устанавливается и закрепляется заготовка (на фигурах не показано) и одновременно в инструментальный магазин 9 загружается инструмент, например, в количестве 20 штук (на фигурах не показано). Далее, например, по команде с ЧПУ 11 стол 7 с заготовкой, перемещаясь одновременно по осям координати , приходит в зону обработки и позиционируется в точке начала обработки. При этом ползун 4 со шпинделем 5 перемещается также по осив позицию смены инструмента и позиционируется в ней. Одновременно с этим инструментальный магазин 9 с инструментом (на фигурах не показано) начинает вращаться вокруг своей оси и в позицию смены инструмента приходит требуемый для обработки заготовки инструмент (т.е. осуществляется поиск требуемого инструмента). Затем в позиции смены инструмента в инструментальном магазине 9 производится поворот гнезда с инструментом из плоскости, перпендикулярной оси вращения шпинделя 5, в плоскость, параллельную оси вращения последнего. После этого манипулятор 10 из исходного положения, поворачиваясь вокруг своей оси, захватывает инструмент в инструментальном магазине 9, производит необходимые манипуляции и устанавливает его в шпиндель 5 станка, возвращаясь после этого в исходное положение. Одновременно с этим в исходное положение поворачивается и гнездо инструментального магазина 9, находящееся в данный момент в позиции смены инструмента. Инструмент фиксируется в шпинделе 5 станка и приводится во вращение с заданной скоростью, требуемой для обработки заготовки. Ползун 4 с инструментом, установленным в шпинделе 5, перемещается по оси координатк заготовке, и начинается процесс обработки последней (в соответствии с технологической программой обработки). При этом стол 7 с заготовкой при необходимости перемещается как по салазке 8 по оси координат , так и совместно с салазкой 8 по оси координат(в зависимости от технологической программы обработки детали), позиционируясь в заданных точках. По окончании технологического перехода обработки заготовки установленным в данный момент в шпинделе 5 инструментом, например, по команде с ЧПУ 11 ползун 4 с установленным в шпинделе 5 инструментом перемещается по осив позицию смены инструмента и в ней позиционируется. Одновременно с этим начинает вращаться и инструментальный магазин 9 с установленными в нем инструментами и в позицию смены приходит следующий инструмент, требуемый для обработки заготовки. Затем в позиции смены инструмента в инструментальном магазине 9 производится поворот гнезда с инструментом из плоскости, перпендикулярной оси вращения шпинделя 5, в плоскость, параллельную оси вращения последнего. После этого манипулятор 10 из исходного положения, поворачиваясь вокруг своей оси, захватывает инструмент в инструментальном магазине 9 и в шпинделе 5 станка, производит необходимые манипуляции и устанавливает его в шпиндель 5 станка, одновременно устанавливая отработавший инструмент из шпинделя 5 в инструментальный магазин 9,возвращаясь после этого в исходное положение. Одновременно в исходное положение поворачивается и гнездо инструментального магазина 9, находящееся в данный момент в позиции смены инструмента. Новый инструмент фиксируется в шпинделе 5 станка и приводится во вращение с заданной скоростью, требуемой для обработки заготовки в новом технологическом переходе. Далее, например, по программе с ЧПУ 11 стол 7 с заготовкой перемещается по осям координатив заданную точку обработки, к заготовке по 4 60632010.04.30 оси координатперемещается ползун 4 с инструментом в шпинделе 5 и процесс обработки возобновляется. Так как в инструментальном магазине 9 установлено 20 разных инструментов, то на станке можно производить 20 различных операций механической обработки, что расширяет его технологические возможности. Так как в узлах, влияющих за точность обработки детали, а именно в ползуне 4, установленном в корпусе коробки скоростей 3, в столе 7, установленном на салазке 8, и в салазке 8 со столом 7, установленной в консоли 6, установлены преобразователи линейных перемещений (например, ЛИР-7 или ЛИР-9), которые предназначены для информационной связи по положению между позиционируемым объектом и системой ЧПУ 11, то осуществляется постоянный контроль положения подвижных частей станка, участвующих в данный момент времени в процессе обработки детали, что, в свою очередь, повышает точность обработки деталей. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 7