Станок с программным управлением

Станок с программным управлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик о |901001 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 250680 {21) 2946911/25-08 с присоединением заявки ((9— (23) ПриоритетОпубликовано 3001,82.- Бюллетень N9 4

Дата опубликования описания 300182

It s l ) AA Rgl з

В 23 С 3/18

В 22 О. 3/155

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

{БЗ) УДК 621.91. .37(088.8) В.Ф. Соколов, В. Н. Татаренко, В. Л. Куцени

В.В. Труба и A.Ì. Белоус (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СТАНОК С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к конструкциям станков с числовым программным управлением .(ЧПУ) для обработки перьев лопаток паровых, гидравлических и иных трубин. Такие станки могут быть использованы н энергетическом, транспортном и общем машиностроении. Известны станки с программным управлением, включающие станину с продольными направляющими, расположенную н средней части станины с возможностью перемещения опорную раму, расположенную в ней с возможностью перемещения каретку с инструментальной головкой и установленные у торцов станины с возможностью перемещения по направляющим стойки с фиксаторами для заготовки fi) .

Однако изнестные станки не обеспечивают требуемой точности обработки перьев лопаток турбин ввиду необходимости переустановок заготовок на другие станки после обработки спинки пера.

Цель изобретения — повышение точности обработки и расширение технологических возможностей.

Указанная цель достигается тем, что опорная рама станка имеет коробчатую форму с незамкнутым сечением и снабжена полуосямк с установленным на них с возможностью поворота н средней части суппортом и размещенным на нем с воэможностью перемещения, перпендикулярного направляющим станины, полым ползуном с выполненными на нем круговыми направляющими, несущими установленные с воэможностью вертикального и кругового перемещения каретку с инструментальной головкой.

Стойка с фиксатором, расположенная со стороны инструментальной головки, снабжена роторным магазином заготовок и днухзахватным автооператором съема-подачи заготовок, устанонленными с возможностью поворота вокруг вертикальных осей.

Полый суппорт снабжен . размещенным н его верхней части с воэможностью поворота, вокруг нертикальной оси многопозиционным роторным магазином для инструментов, а инструментальная головка снабжена двухзахнатны автооператором, установленным с воэможностью понорота вокруг горизонтальной оси, а его захваты установлены с возможностью горизонтального и вертикального перемещений.

901001

На фиг. 1 представлен станок, вид спереди; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 †.вид на портал со стороны стола; на фиг. 4 — схема двухзахватного автооператора установки заготовок и съема деталей; на фиг. 5 — исходное положение показанного на фиг. 4 автооператора; на

Фиг. б — положение автооператора после освобождения готовой детали и взятия очередной заготовки на фиг.7У !

О положение автооператора после поворота на 90 ; на фиг. 8 — положение автооператора в момент установки заготовки для проведения обработки; на фиг. 9 — последовательные мгновенные положения инструментальной головки при обработке пера торцом концевой фрезы; на фиг. 10 — последовательные мгновенные положения инструмента при обработке пера периферией концевой фреэы; на фиг. 11 — возможные траек- 2О торин обработки пера лопатки различными видами инструментов; на фиг. 12схема обработки наклонного прикомлевого участка пера лопатки; на Фиг.13последовательные мгновенные положе- 5 ния инструментальной головки при обработке дисковой и охватывающей

Фреэами; на фиг. 14 — обозначения координатных осей станка и движений.

Станок для обработки перьев лопа- ЗО ток турбин имеет станину 1 и уста-. новленные на ней с воэможностью программного возвратно-поступательного перемещения раму 2 (по оси Х) коробчатo» . Формы незамкнутого сечения и стойки 3 и 4 (соответственно перемещаемые по направлениям U и P).

Стойки 3 и 4 расположены по разные с.ороны рамы 2 и несут Фиксаторы (не показаны} соответственно консольного -.ехнологического хвостовика пе- @ ра и корневой части заготовки турбинной лопатки.

В раме 2 на полуосях 5 подвешен с воэможностью программного поворота в направлениях В полый в средней 45 части суппорт б. С ним кинематически с воэможностью программного возвратно-поступательного перемещения (направление Y) связан полэун 7, несущий поворотную каретку 8 (перемещение А),. с которой кинематически связ на с возможностью программного возвратно-поступательного перемещения (перемещение Е) инструментальная (фрезерная) головка 9.

На суппорте б установлен роторный магазин 10 для сменных инструментов

11, поворачиваемый на заданную позицию по программе (управляемое перемещение f).. Инструментальная головка

9 оборудована автооператором 12 60 смены инструмента 11, поворачиваемым по программе (управляемое перемещение d) на угол 90 или 180. Стойка 4 оборудована роторным магазином 13 для размещения подаваемых íà обра- 65 ботку и обработанных заготовок 14 турбинных лопаток, который установлен на кронштейне 15 с возможностью программного поворота на заданную позицию (управляемое перемещение е).

На той же стойке 4 установлен автооператор 16, поворачиваемый по программе через 90 на 180 при каждой смене заготовки (управляемое перемещение С) .

Для обеспечения линейного программного перемещения приводы содержат вспомогательный шаговый электродвигатель 17 и редуктор 18 с ходовым винтом (привод инструментальной головки 9) или шариковинтовой исполнительный механизм 19 (привод рамы 2).

Исполнительный механизм программного привода вращения для случаев плавного поворота может быть выполнен, например, на основе червячной пары

20 с ведущим самотормозящимся червяком (привод поворота суппорта б) °

Для автооператоров 12 и 16, поворачиваемых при каждой смене инструмента 11 для заготовки 14 на фиксированный угол, может быть использован исполнительный механизм с мальтийским крестом.

Взаиморасположение в исходном положении поворотного суппорта б с приводом поворота 21 и роторным магазином 10 инструмента 11, полэуна 7, каретки 8 инструментальной головки 9 (автооператор 12 смены инструмента 11 условно не п<жаэан), рабочего стола 22 стойки 4, части автооператора 16 смени заготовок 14 и роторного магазина 13 заготовок 14 особенно четко видно на Фиг. 2. Здесь же видно, что рама 2 и стойка 4 расположены на крайних направляющих 23 станины 1, а стойка 3 — на внутренних направляющих 24 станины 1. (Два ряда направляющих необязательны в конструкции. Однако применение внутренних направляющих позволяет снизить материалоемкость стойки 3 и проще решить вопрос размещения приводов программного перемещения по направлениям Х, U и P).

Автооператор 12 смены инструмента

11 имеет ротор 25 со встроенным в него программно перемещаемым по координате N полэуном-манипулятором

26 (-образной формы, в концевых угольниках которого установлены перемещаемые по направлению К штоки 27, несущие захваты инструментов (не показаны). йвтооператор 16 смены заготовок

14 выполнен в виде сменного рычага с прорезями, размеры которых достаточны для прохода корневых частей заготовок 14 заданного типоразмера.

На фиг. 3 четко видны ползун 7, имеющий вид полой в средней части планшайбы с круговыми направляющими ?8, и установленная на этих нап901001 равляющих каретка 8 с инструментальной головкой 9 (в исходном положении).

Станок работает следующим образом.

На подготовительном этапе на основе теоретического чертежа пера и конструктивного чертежа заготовки для лопаток заданного типоразмера в соответствии с технологической картой, блок-схемой типового алгоритма управления и набором стандартных подпрограмм составляют программу обработки, записывают ее на машиночитаемом носителе и вводят в блок (не показан) считывания программы (БСП) устройства программного управления станком.

Роторный магазин 13 заряжают комплектом заготовок 14 турбинных лопаток заданного типоразмера, а роторный магазин 10 — инструментами

11, вид, количество и порядок размещения которых в магизине заданы программой. Магазины 10 и 13, автооператоры 12 и все прочие части станка выводят в исходное (предписанное 25 программой) положение.

По команде Пуск автооператор

12 ходом верхнего (в данный момент) рычага 27 в сторону роторного магазина 10 захватывает первый из указан- «g() ных в программе инструментов 11, ходом того же рычага 27 назад (от магазина 10) переводит его в транспортное положение и поворотом ползунаманипулятора 26 на 180, выводом рычага 27 в положение, когда геометрическая ось инструмента совпадает с геометрической осью инструментальной головки 9, и подачей ползуна-манипулятора 26 вверх устанавливает инструмент 11 в шпинделе инструментальной головки 9. Затем рычаг 27 отводится в исходное положение, а ползун-манипулятор 26 поворачивается на угол

90, чтобы не мешать подаче. заготовки 14 в зону обработки, и остается 45 в этом положении до смены инструмента 11.

Автооператор 16 устанавливает первую заготовку 14 в исходное для обработки положение, в котором технологический хвостовик ее пера захватывается фиксатором (не показан), подаваемым ходом Вправо по координате U стойки 3, а корневая часть заготовки 14 — фиксатором, расположенным на столе 22 стойки 4.

На предлагаемом станке обработку заготовок (преимущественно фрезерование, а в перспективе, при условии использования стойких по размеру 60 инструментов, и шлифование) можно проводить торцом инструмента 29 (фиг. 9), поворачивая каретку 8 вместе с инструментальной головкой 9 на круговых направляющих 28 ползуна 7,65 периФерией цилиндрической фреэы (фиг. 10), включал и прикомлевую часть (фиг. 12), дисковой 30 и охватывающей 31 фреэами, как это показано на фиг. 13 (по траекториям, показанным на фиг. 11), каждая из которых может быть реализована по схеме Строка, или Зигзаг, обеспечивающей стабильность направления фрезерования, что особенно важно при изготовлении лопаток иэ труднообрабатываемых материалов.

Наряду с поворотом каретки 8 (перемещение А) в процессе обработки дополнительную настройку положения инструмента к текущему контуру заготовки 14 можно производить поворотом суппорта б (перемещение В).

При необходимости смены инструмента в процессе обработки автоопе»:-.тор 12 иэ положения Выстой по(ворачивают на 90, ходом рычага 27 Вперед (перемещение К в сторону инструментальной головки 9) при остановленном шпинделе захватывают инструмент 11, ходом полэуна-манипулятора 26 Вниз rio направлению

W извлекают использованный инструмент 11, поворачивают .ползун-манипулятор 26 на 180, ходом рычага 27 возвращают инструмент 11 на его место в магиэине 10, который, поворачиваясь по программе (направление f), подает на рабочую позицию требуемый очередной инструмент 11. Его установка в шпиндель инструментальной головки 9 происходит в обратном порядке. Цикл замены инструмента повторяется после каждого предусмотренного программой этапа обработки.

При этом для замены инструмента безразлично, в каком положении находится суппорт б.

После завершения обработки каждой очередной заготовки 14 все части станка отводятся в исходное положение, а автооператор 16 заменяет заготовку. Данный процесс показан на фиг. 5 — 8. Этот вспомогательный о цикл включает поворот рычага на 90 с захватом обработанной заготовки на столе 22 и очередной заготовки на рабочей позиции роторного магазина

13 (фиг. 5), подъем рычага на высоту, большую высоты корня лопатки (фиг. 6), поворот поднятого рычага на 180 (фиг. 7), опускание рычага и заготовок (фиг. 8), при котором очередная заготовка 14 оказывается в зоне обработки, а обработанная в свободном гнезде магазина 13. Затем рычаг автооператора поворотом на 90 выводится иэ зона обработки, а магазин 13 поворачивается на угол — (где N — число гнезд), выводя

N очередную обработанную заготовку в позицию выгрузки.