Станок для обработки сферических поверхностей большого диаметра

 

СТАНОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ СФЕРИЧЕСКИХ , ПОВЕРХНОСТЕЙ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА , содержащий станину, установленный на ней рабочий стол с планшайбой, предназначенной для закрепления заготовки , и резцедержатель, установленный с возможностью поворота относительно вертиксшьной оси, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности обработки и снижения металлоемкости, станок снабжен поворотной головкой, закрепленной на станине, ось которой совпадает с осью поворота резцедержателя , горизонтальной дуговой направляющей , центр кривизны которой совмещен с осью поворота резцедержателя , и установленными на направляющей двумя многозвенными дуговыми каретками , причем резцедержатель выполнен в виде мостовой горизонтгшьной траверсы , имеющей на одном конце два шарнира, каждый из которых опирается на свою многозвенную дуговую каретку , а на другом конце один шарнир, опирающийся на поворотную головку, при этом станок снабжен механизмом линейной рабочей подачи, установленным между дуговой направляющей и i 1рабочим столом и соединенным с траверсой в точке на прямой, проходящей через центр поворота траверсы и вершину резца, на расстоянии, большем, чем расстояние от центра поворота траверсы до резца, а планшайба установлена с возможностью установочного осевого перемещения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) В 23 В 5 40

ОПИСАНИЕ ИЗОбЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДКтЕЛЬСтЕМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3394128/25-08 (22) 12.02.82 (46) 07.09.83. Бюл. 1) 33 ! (72) М.А. Раэницин и О.И. Аверьянов (71) Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежу» щих станков (53) 621.941.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 588063, кл; В 23 В 5/40, 1975. (54) (57) СТАНОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ БОЛЬШОГО ДИАИЕТРА, содержащий станину, установленный на ней рабочий стол с планшайбой, предназначенной для закрепления за- готовки, и реэцедержатель, установ- ленный с воэможностью поворота от-. носительно вертикальной оси, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности обработки и снижения металлоемкости, станок снабжен поворотной головкой, закрепленной на станине, ось которой сов- .1 падает с осью поворота резцедержате ля, горизонтальной дуговой направляющей, центр кривизны которой совмещен с осью поворота резцедержателя, и установленными на направляющей двумя многоэвенными дуговыми каретками, причем реэцедержатель выполнен в виде мостовой горизонтальной траверсы, имеющей на одном конце два шарнира, каждый из которых опирается на свою многозвенную дуговую каретку, а на другом конце один шарнир, опирающийся на поворотную головку, при этом станок снабжен механизмом линейной рабочей подачи, установленным между дуговой направляющей и рабочим столом и соединенным с траС2 версой в точке на прямой, проходящей через центр поворота траверсы и вершину резца, на расстоянии, большем, чем расстояние от центра поворота траверсы до резца, а планшайба установлена с возможностью установочного Я осевого перемещения.

1039650

Изобретение относится к станкостроению.

Известен станок для обработки сферических поверхностей большого диаметра, содержащий станину, уста-новленный на ней рабочий стол с план- 5 шайбой, предназначенной для закрепления заготовки, и резцедержатель, имеющий возможность поворота относительно вертикальной оси (11 .

Недостатками известного станка 10 являются малая жесткость консольной установки резца, малая точность его перемещения, а также большие габариты и масса инструментальной головки, ооответственно увеличивающие габариты и массу станка в целом.

Целью изобретения является повы шение точности обработки и снижение металлоемкости.

Поставленная цель .достигается тем, что станок для обработки сферических поверхностей большого диаметра, содержащий станину, установленный на ней рабочий стол с планшайбой, предназначенной для закрепления .заготовки, и резцедержатель, установленный с возможностью. поворота относительно вертикальной оси, снабжен поворотной головкой, закрепленной на станине, ось которой совпадает с осью поворота резцедержателя, горизонтальной дуговой направляющей, центр кривизны которой совмещен с осью поворота резцедержателя, и установленными на направляющей двумя многозвенными дуговыми каретками, причем резцедержатель выполнен в виде мостовой горизонтальной траверсы, имеющей на одном конце два шарнира, каждый из которьщ.опирается на свою многозвенную дуговую каретку, а на 40 другом конце - один шарнир, опирающийся на поворотную головку при этом станок снабжен механизмом линейной рабочей подачи, установленным между дуговой направляющей и рабочим 45 столом, и соединенным с траэерсой в точке на прямой, проходящей через центр поворота траверсы и вершину резца,,на расстоянии большем, чем расстояние от центра поворота траверсы до резца, а планшайба установлена с возможностью установочного, осевого перемещения.

На фиг.1 и 2 изображен станок, общий вид," на фиг. 3 — разрез A-A на фиг.2. 55

Резец 1 закреплен в реэцедержателе 2, установленном на траверсе 3, которая покоится на трех шарнирах: центровом шарнире 4 и двух опорных шарнирах 5. Через центровой шарнир . 60

4 траверса 3 опирается на корпус 6 поворотной головки, шпиндель 7 которой укреплен на станине 8 станка.

В свою очередь, каждый из двух опор-; ных шарниров 5 траверсы 3 опирается на одну из двух дуговых многозвенных кареток, состоящих из промежуточной опоры 9, спертой на два дуговых замкнутых башмака 10, которые установлены на дуговой направляющей

11. Соединение опор 9 и башмаков 10 осуществлено посредством шарниров 12.

Дуговая направляющая 11 закреплена на станине 8 станка так, что центр ее кривизны совпадает с центром поворота траверсы (т.е. с осью поворотной головки 6 и 7), а ее рабочая поверхность, перпендикулярная оси головки 6 и 7, расположена горизонтально.

Заготовка 13 закреплена на планшайбе рабочего стола 14, вертикальная ось вращения которого при наладке может быть наклонена на заданный угол ц в плоскости оси головки 6 и 7, а рабочий стол 14 в целом может быть смещаем при наладке .в направлении к .головке 6 и 7 и обратно, и, кроме того, этот стол . обеспечивает установочную периодическую подачу планшайбы вдоль оси своего вращения на глубину резания.

Между рабочим столом 14 и дуговой направляющей 11 установлен линейный пневмогидравлический привод рабочей подачи, двухсторонний шток 15 которого закреплен на станине 8 параллельно рабочей плоскости дуговой направляющей 11, а цилиндр 16 соединен ползуном 17 с траверсой 3.

Станок работает следующим образом.

После наладочного наклона стола

14 с закрепленной на нем предвари- . тельно обработанной заготовкой 13 на определенный угол Ф (соответствующий заданному радиусу сферы R q и совмещения траектории 1 -1 движения веря шины резца 1 с полюсом 0 предварительно обработанной сферической поверхности на заготовке 13 резец 1 за счет поворота траверсы 3 цилиндром 16 отводится в исходнбе положение вне обрабатываемой поверхности (положение, изображенное на фиг.2). Планшайба стола 14 с заготовкой 13 подается вверх вдоль ее оси на глубину резания. После этого планшайбе стола сообщается вращение с рабочей частотой и включается рабочая круговая подача. Цилиндр 16,двигаясь с заданной постоянной скоростью вдоль штока 15, поворачивает траверсу 3 и вместе.с ней резец 1 по направлению к центру заготовки. Поворот траверсы 3 происходит относительно вертикальной оси поворотной головки 6 и 7, проходящей через центр шарнира

4. При этом второй конец траверсы движется на многозвенных каретках 9, 12 и 10 по дуговой направляющей 11.

Поворот траверсы 3 (соответствующее движение круговой подачи резца 1

1039650

4 по траектории 1 -1I ) продолжается до совпадения в т. О вершины резца 1 с осью вращающейся заготовки 13.

В момент указанного совпадения резец поднимают, подачу прекращают, стол 14 с заготовкой 13 останавливают, траверсу 3 возвращают в исходное положение °

Погрешность обработки (точность станка) в значительной мере зависит от точности перемещения резц= по эа- lo данной траектории (в данном случае по дуге окружности 1 -1" ) и от рав и номерности (постоянства скорости) этого движения.

Погрешность дуги 1 -1 в гориэон- )5 и тальной плоскости (в плоскости поворота траверсы 3) при предлагаемом устройстве станка зависит только от радиальной точности поворота корпуса б поворотной шпиндельной головки б и 7, которая равна точности известной малогабаритной инструментальной головки, т.е. выше той, что могла бы быть получена при использовании вместо траверсы крупногабаритной инструментальной шпиндельной головки.

Погрешность той же дуги 1 -1" в перпендикулярном к ее плоскости направлении (параллельно оси поворота траверсы) определяется как осевой погрешностью вращения корпуса б, так и вертикальной погрешностью положения шарниров 5, в свою очередь, определяемой вертикальной погрешностью перемещения башмаков 10 по направляющей 11. Вертикальная (осевая) погрешность малогабаритной головки 6 и 7, как и ее радиальная погрешность, ниже, чем она была бы при крупногабаритной инструментальной головке, и вертикальная погрешность положения каждого из шарниров

5 эа счет многоэвенности кареток 9, 12 и 10 -вдвое меньше вертикальной погрешности перемещения башмаков 10, а погрешность положения середины конца траверсы 3 между шарнирами 5 вчетверо меньше.

Погрешность же, переносимая на резец 1 с каждого из концов траверФ сы 3, еще раэ делится пополам, т.е. применение вместо инструментального шпинделя мостовой поворотной траверсы снижает вертикальную погрешность перемещения резца no крайней мере вдвое .

В свою очередь, расположение гидропневмопривода.15 и 16 на плече

4-17 траверсы 3, превышающем расстояние от резца 1 до оси 4 его поворота, позволяет, при прочих равных условиях, увеличить рабочую скорость движения цилиндра и тем самым уменьшить его неравномерность, наиболее заметную на ползучих скоростях перемещения.

4 "А иодарнуто

УХ

f2

Ф

ff

Составитель В. Семенов

Редактор Л. Повхан Техред M ° Гергель Корректор Ю. Макаренко

Заказ 6794/10 Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4