Устройство для отвода смазывающе-охлаждающей жидкости портального металлорежущего станка

 

Использование: изобретение относится к станкостроению, в частности к устройствам для отвода смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ) металлорежущего станка портального типа, предназначенным для изготовления глубоких отверстий в трубных решетках, а также в подобных крупногабаритных деталях, используемых в энергетическом машиностроении. Сущность изобретения: устройство для отвода СОЖ со стружкой из зоны глубокого сверления выполнено в виде корпуса 14, в котором размещены люнетная втулка 17 и кондукторная втулка 16. Люнетная втулка 17 выполнена за одно целое с элементом размельчения стружки, представляющим собой лопатки 18, расположенные на торце последней в полости 15 корпуса 14, при этом люнетная втулка 17 установлена в корпусе 14 посредством подшипника 19 с возможностью взаимодействия со стеблем сверла 12 глубокого сверления. Элемент размельчения стружки может быть выполнен также в виде дополнительной втулки 24 с лопатками 18 на торце, расположенном в корпусе 14 устройства сбора отработанной СОЖ, при этом дополнительная втулка расположена коаксиально люнетной втулке 17 и связана с корпусом механизма сбора отработанной СОЖ посредством подшипника. Внутренняя поверхность корпуса 14 выполнена тороидальной формы, а отводящий элемент выполнен в виде открытого желоба 22, установленного под углом к основанию станка. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области станкостроения, в частности к устройствам для отвода СОЖ металлорежущего станка портального типа, предназначенным для изготовления глубоких отверстий в трубных решетках, а также в подобных крупногабаритных деталях, используемых в энергетическом машиностроении.

Известны металлорежущие станки портального типа с различным конструктивным выполнением устройства для отвода СОЖ со стружкой, общим для которых является наличие гибкого элемента (например, шланг), соединяющего механизм для сбора стружки и СОЖ со сборной емкостью, расположенной вне станка. При этом длина гибкого элемента определяется габаритами портала, зависящего в свою очередь от габаритов обрабатываемой детали, т.е. может достигать линейных размеров порядка нескольких метров [1, 2] Недостатками известного устройства для отвода СОЖ со стружкой [2] является то, что длинный гибкий элемент (в частности, шланг) имеет криволинейные участки, перегибы которого усложняют условия транспортирования стружки, так как могут тормозить движение стружечной массы за счет образования клубков стружки и уплотнений из нее. Учитывая большие линейные размеры гибкого элемента (несколько метров) и тот фактор, что он образует собой замкнутую систему по поперечному сечению, очистка внутреннего канала его затруднительна, порой даже невозможна. Таким образом, применение гибкого элемента при обработке крупногабаритных деталей на станках портального типа приводит к снижению надежности его работы, существенно влияет на его производительность и удобство эксплуатации.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание устройства для отвода СОЖ со стружкой из зоны резания, обладающего повышенной надежностью в процессе резания, а также удобством в эксплуатации и высокой эффективностью.

Для достижения этой задачи известное устройство для отвода СОЖ со стружкой из зоны резания портального металлорежущего станка, содержащее корпус, на противоположных стенках которого соосно расположены кондукторная и люнетная втулки, трубопровод, сообщенный с корпусом и емкостью для сбора, отличающееся тем, что оно снабжено отводящим элементом и элементом размельчения стружки, установленным в корпусе посредством подшипника и связанным с люнетной втулкой, при этом отводящий элемент соединен с подвижной частью портального станка, несущей шпиндельный блок, а внутренняя полость корпуса посредством трубопровода сообщена с отводящим элементом с возможностью отвода СОЖ со стружкой в емкость для сбора.

Кроме этого, элемент размельчения стружки может быть выполнен в виде радиальных лопаток, размещенных во внутренней полости корпуса напротив кондукторной втулки и соединенных с люнетной втулкой с образованием единой детали, установленной в корпусе посредством подшипника.

Кроме этого, элемент размельчения стружки может быть выполнен в виде дополнительной втулки с лопатками на торце, установленной посредством подшипника в корпусе напротив кондукторной втулки коаксиально люнетной втулке и связанной с ней.

Кроме этого, внутренняя полость корпуса может быть выполнена тороидальной формы, по большим сторонам которой расположены кондукторная и люнетная втулки, а с меньшей стороны выходное отверстие, сообщенное с упомянутым трубопроводом.

Кроме этого, отводящий элемент может быть выполнен в виде открытого желоба, установленного под углом к основанию станка.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, необходимых и достаточных для достижения указанного технического результата.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для отвода смазывающе-охлаждающей жидкости со стружкой; на фиг. 2 узел А на фиг. 1 (вариант 1); на фиг. 3 узел А на фиг. 1 (вариант 2); на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 2.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который, однако не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков заданного технического результата.

Устройство для отвода СОЖ со стружкой выполнено применительно к многошпиндельному портальному станку, содержащему стол 1 (фиг. 1) для размещения обрабатываемой детали 2. По обе стороны стола 1 расположены направляющие 3 с установленным порталом 4 для перемещения по ним. На поперечине 5 портала 4 с возможностью перемещения установлен многошпиндельный блок 6, имеющий пиноль 7 со сверлильным шпиндельным узлом 8 и пиноль 9 с фрезерно-расточным шпиндельным узлом 10.

Сверлильный шпиндельный узел 8 выполнен с устройством 11 для подачи СОЖ, сообщенным с каналом для подачи СОЖ в зону глубокого сверления, выполненным в сверле 12 глубокого сверления, а другой шпиндельный узел 10 снабжен съемно установленным механизмом 13 для отвода отработанной СОЖ со стружкой.

Механизм 13 (фиг. 2 и 3) для отвода СОЖ со стружкой выполнено в виде корпуса 14 с полостью 15, в котором на противоположных стенках соосно расположены кондукторная 16 и люнетная 17 втулки. Внутри корпуса 14 посредством подшипников установлен элемент для размельчения стружки.

В одном из вариантов выполнения люнетная втулка 17 (фиг. 2) выполнена за одно целое с элементом размельчения стружки, представляющим собой лопатки 18, расположенные на торце люнетной втулки 17, размещенном в полости 15 и обращенном в сторону кондукторной втулки, при этом втулка 17 установлена в корпусе 14 посредством подшипника 19 с возможностью взаимодействия со стеблем сверла 12 глубокого сверления, например посредством шпонки (не показано), расположенной в желобе сверла 12 напротив люнетной втулки 17.

Полость 15 механизма сбора отработанной СОЖ выполнена тороидальной, по большим сторонам которой расположены кондукторная 16 и люнетная 17 втулки, а с меньшей стороны выходное отверстие 20, которое сообщено посредством трубопровода 21 с желобом 22, выполненным открытым и соединенным с подвижной частью станка, в частности со стойками 23 портала 4 под углом к столу.

Выполнение полости 15 по форме тора с закругленными углами исключает оседание и накопление на ее поверхности отходов, т.к. в этом исполнении полость не имеет застойных зон.

Согласно второму варианту выполнения устройства для отвода СОЖ со стружкой элемент размельчения стружки выполнен в виде дополнительной втулки 24 (фиг. 3) с лопатками 18 на торце, расположенном в корпусе 14 устройства сбора отработанной СОЖ напротив кондукторной втулки 16. Дополнительная втулка расположена коаксиально люнетной втулке 17, механически связана с ней, например при помощи винтов 25, и оперта на корпус механизма сбора отработанной СОЖ посредством подшипника.

Размещение внутри полости 15 вращающихся лопаток 18 исключает образование клубков стружки, а также сообщает раздробленной стружке вместе с СОЖ дополнительную энергию движения, необходимую для подачи отработанной СОЖ вместе с размолотой стружкой по трубопроводу 21 в наклонный желоб 22 и далее в емкость 26 для сбора стружки и СОЖ. Кроме этого, соединение желоба с подвижной частью станка, несущей шпиндельный узел, позволяет максимально сократить линейные размеры гибкого элемента, выполненного в виде трубопровода, и тем самым значительно упростить конструкцию устройства, повысить надежность его работы.

Устройство для отвода СОЖ со стружкой из зоны глубокого сверления работает следующим образом.

Обрабатываемая деталь 2, в частности трубная решетка, устанавливается на рабочую поверхность стола 1, после чего осуществляется позиционирование портала 4 вместе с шпиндельным блоком 6 таким образом, чтобы ось сверлильного шпиндельного узла 8 совместилась с осью отверстия, подлежащего обработке. Затем включая привод перемещения пиноли 9, подводят кондукторную втулку 16, размещенную в механизме 13 для отвода отработанной СОЖ.

После этого включают привод перемещения пиноли 7, осуществляют рабочую подачу сверла 12 и одновременно с этим подачу СОЖ под давлением через канал 27, выполненный в сверле 12, в зону глубокого сверления. При этом давление и расход СОЖ регулируются в зависимости от диаметра сверления.

Отвод из зоны сверления стружки производится потоком СОЖ, посредством которого стружка с отработанной СОЖ из зоны резания транспортируется по желобу 28 сверла 12 и попадает в тороидальную полость 15, в которой посредством вращающихся лопаток 18 стружка размельчается и подается (получив при этом дополнительную кинетическую энергию) вместе с отработанной СОЖ через отверстие 20 и трубопровод 21 в желоб 22. И далее по наклонному открытому сверху желобу 22 размельченная стружка вместе с СОЖ транспортируется к месту накопления, в частности, в емкость 26. В случае наличия в открытом желобе 22 большого скопления стружки последняя легко механически или гидравлически удаляется по желобу в емкость 26.

По окончании процесса сверления в трубной решетке одного глубокого отверстия перемещением пиноли 7 вверх отводится сверло 12 так, чтобы его режущая головка в конце перемещения находилась в кондукторной втулке 17. После этого пиноль 9 фрезерно-расточного шпиндельного узла 10 перемещается вверх до образования зазора между торцем кондукторной втулки 17 и обрабатываемой деталью 2. Наличие зазора позволяет произвести позиционирование портала 2 вместе с многошпиндельным блоком 6 для установки в позицию обработки следующего отверстия в соответствии с технологическим процессом.

Таким образом в течение всего процесса обработки крупногабаритной детали 2 желоб 22 перемещается одновременно с многошпиндельным блоком 6, поскольку закреплен на стойках 23 портала 4. Такое выполнение устройства позволило применить короткий трубопровод 21, исключив тем самым его засорение стружкой при транспортировке СОЖ со стружкой.

Применение настоящего изобретения позволяет расширить технические возможности многошпиндельного портального станка при одновременном упрощении дорогостоящего оборудования, повысить надежность работы станка, сократить время простоя, вызванного необходимостью прочистки засорившегося трубопровода, а также улучшить условия его эксплуатации.

Формула изобретения

1. Устройство для отвода смазывающе-охлаждающей жидкости со стружкой портального металлорежущего станка, содержащее корпус, на противоположных стенках которого соосно расположены кондукторная и люнетная втулки станка, трубопровод, сообщенный с корпусом и емкостью для сбора, отличающееся тем, что оно снабжено отводящим элементом и элементом размельчения стружки, установленным в корпусе посредством подшипника и связанным с люнетной втулкой, при этом отводящий элемент соединен с подвижной частью портального станка, несущей шпиндельный блок, а внутренняя полость корпуса посредством трубопровода сообщена с отводящим элементом для отвода СОЖ со стружкой в емкость для сбора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что элемент размельчения стружки выполнен в виде лопаток, размещенных во внутренней полости напротив кондукторной втулки и соединенных с люнетной втулкой с образованием единой детали, установленной в корпусе посредством подшипника.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что элемент размельчения стружки выполнен в виде дополнительной втулки с лопатками на торце, установленной посредством подшипника в корпусе напротив кондукторной втулки коаксиально люнетной втулке и связанной с последней.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренняя полость корпуса выполнена тороидальной формы, по большим сторонам которой расположены кондукторная и люнетная втулки, а с меньшей стороны расположено выходное отверстие, связанное с упомянутым трубопроводом.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отводящий элемент выполнен в виде открытого желоба, установленного под углом к основанию станка.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4