Станок для обработки цилиндрическихизделий

Станок для обработки цилиндрическихизделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАКИИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетсиик

Социалистических

Республик (iiI 848109 (Вl) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 25. 04. 77 (21) 2480614/25-27 (5))М. Кл.

3 с присоединением заявки J%— (23) Приоритет

В 21 В 19/12! осудврстввнный комитет нв делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.07.81. Бюллетень .% 27 (53) УДК621.771. .295(088.8) Дата опубликования описания 25.07.81

И.Г. Добровольский, В.И. Шаповалов, И,Д. Зйаешев- —--и В. M. Марченков

4 1

Ъ 1

< I

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СТАНОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЦИЛИ11ДРИЧЕСКИХ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к обработке.

; металлов давлением, а именно к станкам для обработки цилиндрических из=. делий.

Известен станок для обработки цилиндрических иэделий, содержащий установленные на станине шпиндельные секции со шпинделем и вращающимся центром,.каждая из которых кинемати— чески связана с манипулятором jig, 10

Недостатком известного станка является невысокая производительность труда.

Цель изобретения — повышение производительности.

l5

Указанная цель достигается за счет того, что станок для обработки цилиндрических изделий, содержащий установленные на станине шпиндельные секции, каждая из которых кинематически связана с манипулятором, снабжен смонтированной на станине направ ляющей плитой с выступом, а также силовым цилиндром подъема и силовым цилиндром осевого перемещения манипу" лятора, причем шток цилиндра подъема жестко связан с манипулятором, а шток цилиндра осевого перемещения жестко связан с цилиндром подъема, при этом манипулятор выполнен в виде поворотной рамы с пазами для размещения заготовок и жестко соединенных с поворотной рамой катков, установленных с возможностью взаимодействия с выступом направляющей плиты.

На фиг.l изображен предлагаемый станок, вид спереди (защитный кожух шпиндельного узла и питатель загрузочного устройства — манипулятора не показаны) : на фиг.2 — вид А на фиг.1: на фиг.З вЂ” вид Б на фиг.l: на фиг.4вид В на фиг.З: на фиг.5 — съемный инструментальный блок в рабочем положении. продольный разрез.

Устройство и принцип работы предлагаемого станка рассмотрим на примере многошпиндельной секции.

848109 4

Под раскатньпи головками (под сто- 4> лом) в станине соосно осям шпинделей размещены вращающиеся центры 27 (фиг.1 и 5), которые подпирают в про цессе ротационного выдавливания незакрепленные в шпинделях концы вращающихся пуансонов 28 с одетыми на них заготовками 29. Вращающиеся центры 27 соединены с плунжерами 30, помещенными в расточках корпуса 31.

Плунжеры 30 подпираются поршнями 32, помещенными в расточках корпуса 33.

В нижнем отсеке станины размещен бак 34 (фиг.3у со смазочно-охлаждаю-. щей жидкостью (СОЖ), которая подается

Каждая многошпиндельная секция состоит из станины 1 и гидробака 2, соединенных между собой посредством винтов. Станина 1 представляет собой сборную конструкцию, состоящую из двух стальных щек-отсек, скрепленных между собой распорками с помощью винтов и штифтов.

К станине в вертикальном положе-. нии прикреплена винтами и штифтами lo плита 3 стандартного стола. Станину можно изготовить литую с направляющиьы, тогда подвижную часть стола— каретку 4 непосредственно помещают на направляющие станины.

К пеоедней поверхности каретки 4 на винтах и штифтах прикреплен шпиндельный узел 5, состоящий из шпинделей Ь (показан вариант 3-х шпинделей) находяшихся в кинематическом зацепле- 20 нии посредством шестерен 7. Один из шпинделей (в данном случае средний) посредством муфты 8 соединен с гидромотором 9 типа Н15-23. В пазу боковой поверхности каретки 4 в необходимых местах, в соответствии с длиной обрабатываемой цилиндрической оболочки, устанавливают кулачки 10-13, которые предназначены для управления конечными выключателями 14 — 17, закреп-Зо ленными на боковой стороне станины.

На горизонтальном выступе станины закреплен неподвижный стол 18,на котором соосно с осями шпинделей крепятся ротационные матрицы 19. Ротационная матрица (фиг.5) включает корпус 20, два ряда давильных роликов 21, опирающихся опорными торцами на упорные пад— шипники 22 и заключенных в сепаратор

23. На нижней поверхности стола монтируются гидроцилиндры 24 (фиг.3), на штоках 25 которых крепятся колодки 26 съемного устройства.

la зону обработки иа трубопроводу 35, а в верхних отсеках размещены щнт с электроаппаратурой (н» показаны) и противовес 36, уравновешивающий подвижные части секций станка (шпинде— ли, гидромотор, каретк-;) . Устройство также содержит гру=,овую пе.:ь 37 (фиг.2).

На наружной боковой стороне станины прикреплена колодка 38, связывающая трубы 39 и гибкие шланги 40, по которым масло из гидробака " поступает в гидромотор 9 (фиг, 1 и 2) .

Смазка подшипников шпиндельнога узла проточная и обеспечивается маслом от утечек гидромотора посредством трубок 41 Причем сисгема смазки устроена таким образом, что в подшипники шпиндельного узла поступает строго определенное количество масла независимо от величины утечек его из гидромотора.

Гидробак 2 представляет собой сварную конструкцию коробчатой формы. Внутренняя полость бака разделена на два отсека, из которых один заполняют маслом, а другой (передний> используют для размещения гидрааппаратуры системы вращения шпинделя и привода автоматического загрузачло-. го устройства (манипулятора) На верхней крышке гидрабака закреплены электродвигатель 42 гидронасоса подачи, электродвигатель 43, гидронасоса вращения шпинделя и стойка 44 на передней стороне которой размещены электропульт 45, гидропанель 46 пав дачи, и три дросселя 47-49.

Дроссели 47 и 48 предназначены для плавного изменения чисел оборотов шпинделя (рабочих и оборотов съема), а дроссель 49 — для плавного изменения величины подачи пуансона (шпиндельного узла).

На наружной поверхности панели электропульта размещены переключатель перевода станка из автоматиче"кого режима в наладочный, тумблеры, дубли— рующие все движения исполнительных органов автоматического режима для управления перемещениями последних в наладочном режиме, кнопка "Пуск аварийная кнопка "Стоп". и лампочки, сйгнализирующие о рабате электродвигателей.

Трубы 50 соединяют гидрацилипдр подачи каретки 4 с соответствующим гидронасосом гидробака 2:

09 б устройства (или только их наполнители) 67 выполнены съемными, Для обеспечения соосНосТН загото-. вок различных типоразмеров с осями пуансонов и штоков 62 питателей применены компенсационные прокладки

68 в виде быстросъемных шайб иа штоках силовых цилиндров 56 горизонтального перемещения загрузочной рамы

51 манипулятора и резьбовые шпильки 69, служащие опорой индивидуальному бункерно-ориентирующему устройству 67, (конвейер 66 такой регули- " ровки не. требует) .

Для обеспечения надежного направления движению снятого с пуансона

28 изделия 29 в тележку 70, каждая секция станка снабжена отражателем

71 закрепленным на штоках двух силовых цилиндров 72, установленных выше трубопровода 35 подачи СОЖ на внутренних поверхностях щек-стоек станины 1.

Сверху станины секци. станки закрыты колпаками (кожухами) 73, а спереди и сзади — быстросъемными дверками 74-76.

Шпиндельные узлы 5 закрыты кожухами 77, прикрепленными к кареткам 4 и верхними частями, заходящими под колпаки 73. Передняя сторона гидробака 2 и задняя сторона стойки 44 закрыты быстросъемными дверками 78 и 79.

Станок основанием устанавливается на бетонном фундаменте.

Иногошпиндельная секция станка работает следующим образом.

Перед началом работы секцию наст.раивают на нужный типоразмер изделия.

Для этого в шпинделях 6 устанавливают пуансоны 28 необходимого размера, а на столе 18 станка закрепляют соответствующие ротационные матрицы

19 и колодки 26 съемного устройства

Посредством компенсационных прокла, док 68 регулируют положение загрузочной рамы 51 манипулятора относительно осей пуансонов 28 таким образом, что оси заготовок 29, помещенных в пазы загрузочной рамы 51, при ее вертикальном положении совпадают с осями пуансонов 28.

8481

Автоматическое разгрузочное устройство (маггипулятор) включает поворотную раму 51 с пазамгг для размещения загонoBoK и прижимами 52 закреплеггнуь на валу, концы которого разме" щепы в ползунах 53 с возможностью псремещенпя и пазах корпусов 54, жестко соедиггенггъгх со штоками двух силовых цгглиндров 55 подъегга загрузочной рамы 51. Силовые цилиндры

55 жестко соединены со штоками двух других силовых цилиндров 56, закрепленных на боковых поверхностях станины 1 и предназначенных для осевого перемещения загрузочной рамы 51. Для 15 обсспечсггия поворота загрузочной рамг.I ца угол cL =90 при горизонтальо лом ее перемещении манипулятор снабжают двумя катками 57, которые при крайнем нижнем положении штоков силовых 20 цилиндров 55 с необходимым усилием, определяемым настройкой пружин 58, прижимаются к направляющей 59 плиты, закрепленной на столе 18 станка.

Дпя заполнения пазов загрузочной рамы 51 манипулятора заготовками каждая многошпиндельная сpKIIHR станка снабжена индивидуаг ., :гм питателем, выполненгым в виде металлоконструкции

60 с закрепленными на ней силовыми 30 цилшщрами, представляющими собой общий корпус 61, в котором расточены цилиндрические отверстия под поршни штоков 62 в количестве, равном числу шпиьщелей, HG KoHU I Io oKoH 62 3ВК- 35 репляют насадки в виде волосяных щеток 63 для автоматической смазки внутренней поверхности заготовок касторовым маслом. К другим концам штоков 62 прикрепляют гибкие шланги 40

64, по которым касторовое масло из бачка 65 и сквозным осевым отверстиям штоков 62 самотеком поступает к волосяным щеткам 63, непрерырвно их смачивая. 45

Для подачи заготовок к питателям станок снабжен либо цепным шаговым конвейером 66 (фиг.3 и 4), либо каж50 дая из многошпиндельных секций оснащена индивидуальным бункерно-ориентирующим устройством 67 (фиг.2).

С целью использования станка для производства различных типоразмеров

55 цилиндрических оболочек пуансон 28, ротационные матрицы 19, колодки 26 ! съемного устройства, вращающиеся центры 27, бункерно-ориентирующие

В случае использования в каждой секции станка бункерно-ориентирующего устройства 67, его ориентируют по высоте резьбовыми шпильками 69 с целью обеспечения совпадения осей заготовок с осями штоков 62 питателя. При

8481 необходимости посредством прокладок регулируют по высоте направляющие

59 катков 57 поворота загрузочной рамы. На концах штоков 62 питателя закреплены соответствующего .размера волосяные щетки 63. Затем расставляют кулачки 10-13 в соответствии с длиной обрабатываемой цилиндрической оболочки, ставят рукоятки дросселей 47-49 регулирования оборотов 10 и подачи шпинделей 6 в соответствие с необходимой величиной рабочих обо— ротов, и оборотов необходимых для съема и подачи.

IIåpåêëâ÷àòåëü электрапульта 45 ставят в положение наладки и включением соответствующих тумблеров проверяют согласованность работы всех ступеней цикла перемещения каретки 4 и загрузочной рамы 51 мани- 20 пулятора. При необходимости регулируют пружины 58, обеспечивающие усилие прижима катков 57 поворота загрузочной рамы манипулятора. Проверяют также надежность переключения рабочих 25 оборотов шпинделей 6 на медленные (20-30 об/мин). необходимые для автоматического съема обработанных цилиндрических оболочек с пуансонов

28, работу колодок.26 съемного уст- 30 ройства, подачу и выключение СОЖ.

Включением соответствукпцих тумблеров обеспечивают нахождение каретки 4 в крайнем верхнем положении многоместной загрузочной рамы с паза- 35 ми 51 в крайнем левом горизонтальном, поршней 32 и 72 (фиг.3), соответственно, в крайнем верхнем и левом положениях. Обеспечивают заполнение бункерно-ориентирующего устройст- 40 ва заготовками соответствующего размера.

После указанных проверок и обеспечения исходного положения узлов и механизмов переключатель электропуль 45 та 45 ставят в положение "Лвтомат" и нажимают кнопку "Пуск".

Работа каждой секции станка в автаматическом режиме происходит в сле50 дующей последовательности.

Штоки 62 питателя получают поступательное перемещение и входят внутрь заготовок, заталкивая последние в пазы загрузочной рамы 51, где они фиксируются прижимами 52. В процессе перемещения штоков 62 волосяные щетки 63, постепенно смачиваемые касторовым маслом, которое самотеком пос09 8 тупает из бачка 65 по шлангам 64, осевым отверстиям в штока-, 62 и радиальным сверлениям в ких., постоянно смазывают внутреннюю поверхносгь заготовок, Штоки 62 .послав р î упаpa =-à=.ãoòosки в пазы загрузочной ра .,bt 5.:, возвращаются в исходное полож:.кие, В автоматическом бункерна-cpèåíòíI óêÿàåè устройстве на смену помещенным в пазы многоместной загрузочной рамы 51 заготовкаМ поступает íî-=ax по,:gèÿ деталей, или шаговой цепной :;..онвейер перемещается на шаг, подав нов: = порции заготовок к IUTGKBè 62 пигo ãåëåé, Под действием шTQKoB гидрапилиндров 56 загрузочная рама 51 вместе с заготовками получает .".еремещекие к пуансонам 28 1,фиг.2) . Б процесс.е этого движения с помощью катков 5!, с необходимым усилием прижатых к направляющим 59 стола 18, рама 5! повоо рачивается на угол -=90 и занимает вертикальное полажение. ост энавливаясь в крайней правой тсчке., эбеспечивая при этом совпадение осей загG товок с осями пуансонов 28.

Загрузочная рама вместе с зэготовками получает возвратно--поступательное перемещение от силовых гидэоцилиндров 55, одевая при э-uì заготовки на пуансоны 28, Вернувшись э крайнее кижнее положение рама 51 посредством штоков гидрацилиндрав 56 отво- дится в исходное (крайнее лево ) (Ьиг.2) положение,. поворачивая - при 1 этОм н» угол d. =9 0 и возвращая сь в горизонтальное положение.

Затем следует быстрый поцвад пуансонов 28 (каретки 4) .

Ускоренный подвод пуансонов переключается на рабочую подачу с одновременным включением рабочих обараTUB пуансонов 28 и пацачи СОЖ,, Далее производится переключение рабочих оборотов пуансонов 28 на медленные (20-30 об/мин), выключение подачи

СОИ., переключение рабочей подачи пуансонов (ка быстрый подвод) на перебег. Перебег применяется в основная при ротационном выдавливании тонкостенных цилиндрических оболочек атко— сительно малой длины с целью подведения их до уровня колодок 26 съемного устройства. Затем осуществляют останов пуансонов 28 с одновременным включением реле времени и подводом холодок 26 съемного устройства, быст848109

10 рый отвод пуансонов 28 в крайнее верхнее положение с одновременным прекращением их вращения, и разведение колодок 26 съемного устройства. Подводят отражатель 71 в рабочую зону (над ротациоппыми матрицами 191 пос— редством штоков двух гидроцилиндров

72 и выталкивают изготовленные цилинд рические оболочки из отверстий корпуса 31 плунжерами 30 посредством порш- 1р ней 32. При движении вверх цилиндрические оболочки направляются отражателем 71 и, падая на стол 18 по скосу направляются в специальную тележку. Штоки гидроцилиндров 72 отводят отражатель 71 в исходное положение и цикл повторяется.

Команда на быстрый отвод пуансонов

28 подается от реле времени, команды на выполнение остальных действий по- zo даются от конечных выключателей, сигналами которых управляются электромагниты золотников управления гидрооборудованием станка.

В процессе ротационного выдавлива- 2s ния тонкостенных цилиндрических оболочек незакрепленные в ш- ::,.,с;ях концы пуансонов 28,.;.нраются вращающимися центрами 27 с необходимым усилием, определяемым давлением вытес- Зо няемого на слив масла иэ-под поршней

32. Это давление определяется настрой— кой подпорного клапана, соединенного со спивным отверстием корпуса гидроцилиндров 33 и гидротрубами, соеди- 35 няющими полости последнего с гидробаком 2.

Регулирование давления масла в полостях корпуса 33 под поршнями 32 необходимо для обеспечения возмож- 4о ности направления исходной разностенности заготовок. После исправления исходной разностенности последних, т.е. на последующих переходах ротационного выдавливания высокоточных 45 цилиндрических оболочек, давление масла в полостях корпуса 33 уменьшают до величины, достаточной только для преодоления сопротивления при движении вверх поршней 32 с целью выталкивания готовой цилиндрической оболочки из отверстий корпуса 31.

Предлагаемый станок имеет в каждой своей секции большое количество шпинделей (не менее трех), что определяет кратность повышения произво-, дительности по сравнению с известным, а конструктивные изменения манипулятора позволяют увеличить его емкость и повысить надежность °

Применение B раскатной головке (ротационной матрице) в качестве давильных элементов роликов сокращает ее габариты, что обеспечивает размещение на столе станка большего количества головок (по количеству шпинделей) .

За счет увеличения жесткости головки повышается подача (соответственно производительность) и обеспечивает-, ся высокая точность изготавливаемых трубок по разностенности.

В предлагаемом станке не требуется отвод раскатной головки из рабочего положения в момент удаления готовых трубок в спецтару — тележку, так как ролики с сепаратором при подъеме вверх расходятся на большой диаметр под действием удаляемой готовой цилиндрической оболочки.

Станок позволяет компоновать из составляющих его автономных многошпиндельных секций автоматические линии любого вида в спучае, если каждая секция станка снабжена автономным автоматическим бункерно-ориентирующим устройством. (Ha фиг.3 и 4 показан вариант автоматической линии, каждая секция которой питается от цепного шагового конвейера с одним бункерно-ориентирующим устройством .

Предлагаемый станок высвобождает универсальное оборудование от эксплуатации в условиях, когда не могут быть реализованы все технологические возможности универсальных станков, и обеспечивает значительное сокращение потребных производственных площадей. На площадях, занимаемых двумя токарно-винторезными станками модели 1К62 можно установить пять многошпиндельных секций станка.

На станине применены новые конструкции ротационных матриц, отличающиеся простотой и надежностью и позволяющие обеспечить их быструю смену при переналадке. Использование более совершенных задних центров позволяет повысить точность при раэностенности цилиндрических оболочек (эа счет исправления исходной разностенности заготовок.).

Таким образом, использование в предлагаемом станке высокопроизводи-. тельных простых ротационных матриц, прецизионных задних центров, упро11 8481 щение конструкции и повышение надежности манипулятора, применение .бункерно-ориентирующего устройства и, главное, увеличение количества шпинделей каждой секции позволяет значительно увеличить производительность и качест" во иэделий при условии одновременного сокращения производственной площади и количества рабочих, а также позволяют упростить конструкцию станка и повысить его надежность.

Формула изобретения

Станок для обработки цилиндрических изделий, содержащий установленные на станине шпиндельные секции, каждая из которых кинематически связана с манипулятором, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения про1 изводительности, он снабжен смонтиро09 12 ванной на станине направляющей плитой с выступом, а также силовым цилиндром подъема и силовым цилиндром осевого перемещения манипулятора, причем шток цилиндра подъема жестко связан с манипулятором, а шток цилиндра осевого перемещения жестко связан с цилиндром

I подъема, при этом манипулятор выпол" нен в виде поворотной рамы с пазами для размещения заготовок и жестко соединенных с поворотной рамой катков, установленных с возможностью взаимодействия с выступом направляющей плиты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 527221, кл. В 21 В 19/12, 16.11.73.

848109

Составитель Е. Хохрина

Редактор А. Шишкина Техред А. Ач Корректор М. Шароши

Заказ 5957/8 Тираж 888 Подписное

В11ИИН11 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПНН "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4