RU2011475C1

RU2011475C1 - Machine tool for machining of wheel pairs

Info

Publication number: RU2011475C1
Authority: RU
Inventors: В.Я. Фолькин; В.М. Рудаков; А.Е. Добровольский; Т.Г. Юхнова
Original assignee: Московский станкостроительный завод им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 1994-04-30

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: machine tool comprises spindle heads positioned on both sides of bed and carrying faceplates for mounting a wheel pair. Slides installed on guides of both bed parts have cross-feed carriages with turret heads. Said spindle heads are also installed on the slides. Upper parts of both bed portions are connected by a crosspiece which carries cross-feed carriages with cutting tools. Machine tool comprises two power and two undercutting carriages. Power carriages are mounted on slide guides which also support the spindle head. Heavy-load cutting is carried out by power carriage, slide, and spindle head which means that the load does not pass through machine bed and crosspiece thus increasing rigidity of machine several times in the course of cutting. Two undercutting carriages used for machining internal surfaces of wheels and side surfaces of brake discs are mounted on crosspiece. EFFECT: improved design. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к токарным станкам для обработки колесных пар вагонов и локомотивов. The invention relates to mechanical engineering, in particular to turning machines for processing wheel sets of wagons and locomotives.

Известен плоский колесотокарный станок, содержащий две шпиндельные бабки, на которых установлены по два копировальных суппорта с инструментами для обработки профиля рельсового транспорта. Этот станок устанавливается в яму глубиной около двух метров. Known flat wheel-turning machine containing two spindle headstock, on which are installed two copy calipers with tools for processing the profile of rail vehicles. This machine is installed in a pit about two meters deep.

Известен проходной колесотокарный станок с числовым управлением мод, содержащий установленные на станине две подвижные шпиндельные бабки и траверсу с расположенными на ней крестовыми суппортами с инструментом [1] . Known pass-through wheel-turning machine with numerical control of the mod, containing installed on the frame two movable spindle headstock and traverse with located on it cross supports with a tool [1].

Станок оснащен двумя инструментальными суппортами и предназначен для обработки колес колесных пар транспортных средств. Портальная конструкция станка позволяет в сравнении с плоским станком улучшить условия схода стружки, однако наличие всего 2-х суппортов не позволяет достичь значительной производительности. The machine is equipped with two tool calipers and is intended for processing wheels of wheelsets of vehicles. The portal design of the machine allows, in comparison with a flat machine, to improve the conditions for chip evacuation, however, the presence of only 2 calipers does not allow achieving significant productivity.

Станок имеет невысокую жесткость вследствие расположения силовых суппортов на траверсе, сечение которой значительно слабее поперечного сечения станины. The machine has a low rigidity due to the location of the power calipers on the traverse, the cross section of which is much weaker than the cross section of the bed.

Цель изобретения - повышение производительности обработки и увеличения жесткости станка. The purpose of the invention is to increase processing productivity and increase rigidity of the machine.

Для этого станок для обработки колесных пар, содержащий установленные на станине две подвижные шпиндельные бабки и траверсу с крестовыми инструментальными суппортами, снабжен двумя револьверными головками, закрепленными на введенных в устройство крестовых инструментальных суппортах, и установленных с возможностью перемещения на введенных в устройство салазках, при этом шпиндельные бабки расположены на упомянутых салазках, а поперечные направляющие крестовых инструментальных суппортов, установленных на траверсе, расположены под углом к поперечным направляющим крестовых инструментальных суппортов, установленных на салазках. Угол между упомянутыми поперечными направляющими выбирается в пределах 30-45^о.For this, a machine for processing wheelsets containing two movable spindle heads and a crosshead with cross tool calipers installed on the bed is equipped with two turrets mounted on cross tool calipers inserted into the device and mounted with the possibility of movement on the slide inserted into the device, the headstock is located on the said slide, and the transverse guides of the cross tool holders mounted on the traverse are located at scrap to the transverse guides of the cross tool supports mounted on the rails. The angle between the said transverse guides is selected in the range of 30-45 ^about .

На фиг. 1 изображен станок, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - станок, со щитами ограждения и пультом управления, общий вид. In FIG. 1 shows a machine, a general view; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a section BB in FIG. 1; in FIG. 4 - machine, with guard shields and control panel, general view.

Станок содержит станину, состоящую из левой 1 и правой 2 частей, на верхнюю часть установлена соединяющая их в одну несущую конструкцию траверса 3. На направляющие 4 и 5 обеих частей станины установлены салазки 6 и 7, снабженные направляющими 8 и 9, на которых расположены крестовые суппорты 10 и 11 с револьверными головками 12 и 13 на десять позиций инструмента 14. The machine contains a bed, consisting of the left 1 and right 2 parts, the top part is installed connecting them into one load-bearing structure of the cross beam 3. On guides 4 and 5 of both parts of the bed are installed slides 6 and 7, equipped with guides 8 and 9, on which cross calipers 10 and 11 with turrets 12 and 13 for ten positions of the tool 14.

В револьверных головках установлены щупы 15, предназначенные для определения параметров поверхностей качения колес колесной пары и последующего выбора соответствующей наладки для обработки (фиг. 1, фиг. 3). In the turrets mounted probes 15, designed to determine the parameters of the rolling surfaces of the wheels of the wheelset and the subsequent selection of the appropriate setup for processing (Fig. 1, Fig. 3).

Кроме того, на салазках 6 и 7 жестко установлены шпиндельные бабки 16 и 17 с планшайбами 18 и 19, на которых расположены зажимные кулачки 20. In addition, spindles 16 and 17 with faceplates 18 and 19, on which the clamping cams 20 are located, are rigidly mounted on the slides 6 and 7.

Для зажима колесной пары в шпинделях бабок 16 и 17 установлены гидравлические пиноли 21 и 22, на направляющих 23 траверсы 3 - крестовые суппорты 24 и 25 с одним или двумя режущими инструментами 26. To clamp the wheelset in the spindles of the headstock 16 and 17, hydraulic pins 21 and 22 are installed, on the guides 23 of the beam 3 - cross calipers 24 and 25 with one or two cutting tools 26.

Поперечные направляющие 27 и 28 крестовых суппортов 24 и 25, установленных на траверсе 3, расположены под углом к поперечным направляющим 29 и 30 крестовых суппортов 10 и 11, расположенных на салазках 6 и 7. Угол между направляющими выбирается в пределах от 30 до 45^о для прохода суппортов 10 и 11 над суппортами 24 и 25, т. е. обеспечения независимости указанных суппортов друг от друга в продольном направлении. Минимальное значение угла - 30^о выбрано из оптимального условия схода стружки, а наибольшее значение угла - 45^о ограничено жесткостью траверсы 3, при большем угле жесткость траверсы уменьшается (фиг. 2).The transverse guides 27 and 28 of the cross calipers 24 and 25 mounted on the traverse 3 are located at an angle to the transverse guides 29 and 30 of the cross calipers 10 and 11 located on the slide 6 and 7. The angle between the guides is selected in the range from 30 to 45 ^about the passage of the calipers 10 and 11 over the calipers 24 and 25, i.e., ensuring the independence of these calipers from each other in the longitudinal direction. The minimum value of the angle - ^about 30 chosen from the optimal conditions for gathering the chip, and the greatest value of the angle - 45 ^of limited rigidity crosspiece 3, at a larger angle crosspiece stiffness decreases (figure 2.).

На нижней поверхности траверсы 3 установлен автоматически выдвигающийся щуп 31, служащий для замера диаметра колеса каждой колесной пары с целью точной досылки этой пары на линию центров станка. An automatically extendable probe 31 is installed on the lower surface of the crosshead 3, which serves to measure the diameter of the wheels of each wheelset in order to accurately send this pair to the center line of the machine.

Для обеспечения подъема и опускания колесной пары на линию центров в яме между левой 1 и правой 2 частями станины установлен подъемник 32, на базирующих роликах которого устанавливаются гребнями колеса колесной пары. To ensure the raising and lowering of the pair of wheels on the line of centers in the pit between the left 1 and right 2 parts of the frame, a lift 32 is installed, on the base rollers of which are mounted the wheel flanges of the wheelset.

Безопасность зоны резания осуществляется щитами ограждения 33 с одной стороны и автоматическим экраном 34 - с другой. Safety of the cutting zone is carried out by shields of the fence 33 on the one hand and an automatic screen 34 on the other.

Вывод стружки из зоны резания производится с помощью правого и левого шнековых транспортеров 35 стружки, передающих стружку на пластинчатые транспортеры 36. The output of chips from the cutting zone is carried out using the right and left screw conveyors 35 chips, transmitting chips to the plate conveyors 36.

Станок снабжен гидростанцией, обеспечивающей работу гидросистемы станка, а также пылеуловителем 38, служащим для откачивания металлической пыли, выделяющейся при резании в связи с тем, что обработка производится без применения СОЖ. The machine is equipped with a hydraulic station that provides the hydraulic system of the machine, as well as a dust collector 38, which is used to pump out the metal dust released during cutting due to the fact that processing is performed without the use of coolant.

Для управления станком установлен с возможностью поворота вокруг своей оси пульт 39. Для размещения электроавтоматики и аппаратуры ЧПУ станок снабжен электрошкафом 40. To control the machine, a remote control 39 is mounted with the possibility of rotation around its axis. To accommodate electrical automation and CNC equipment, the machine is equipped with a control cabinet 40.

Станок работает следующим образом. The machine operates as follows.

Колесная пара закатывается на базовые ролики подъемника 32 напротив линии центров станка. Оператор нажимает на кнопку "Пуск" на пульте ЧПУ 39 (фиг. 4) и автоматический цикл работы начинается. Закрываются щиты ограждения 33 и одновременно экран 34. Дается команда на выдвижение щупа 31 (фиг. 2) на линию центров и на перемещение подъемника с колесной парой вверх. Как только гребень колеса колесной пары коснется головки щупа 31, подъем прекращается. Компьютер определяет диаметр гребня и величину подъема колесной пары на линию центров станка. A wheelset rolls onto the base rollers of the elevator 32 opposite the center line of the machine. The operator presses the "Start" button on the CNC remote control 39 (Fig. 4) and the automatic work cycle begins. The guard panels 33 and simultaneously the screen 34 are closed. A command is given to extend the probe 31 (Fig. 2) to the center line and to move the elevator with the wheelset up. As soon as the wheel flange of the wheelset touches the probe head 31, the lift stops. The computer determines the diameter of the ridge and the amount of lift of the wheelset to the line of machine centers.

Далее подъемник 32 (фиг. 1) осуществляет подъем колесной пары на линию центров станка. После этого дается команда на перемещение салазок 6 и 7 (фиг. 1), несущих шпиндельные бабки 16 и 17 и крестовые инструментальные суппорты 10 и 11 в крайнее подведенное положение, т. е. на передние упоры. После подвода салазок 6 и 7 в переднее положение дается команда на фиксацию салазок на направляющих 4 и 5 обеих частей станины 1 и 2 в продольном направлении. После этого производится зажим пинолей 21 и 22, обеспечивающих фиксацию колесной пары в осевом направлении. Как только колесная пара зафиксировалась в осевом направлении, дается команда на разжим кулачков 20 (фиг. 3), установленных на планшайбах 18 и 19, тем самым обеспечивая передачу крутящего момента от главного привода на колесную пару в процессе резания. Next, the lift 32 (Fig. 1) carries out the lifting of a pair of wheels on the line of centers of the machine. After this, a command is given to move the slide 6 and 7 (Fig. 1), carrying the headstock 16 and 17 and the cross tool holders 10 and 11 to the extreme position, that is, to the front stops. After the slide 6 and 7 are brought to the front position, a command is given to fix the slide on the guides 4 and 5 of both parts of the frame 1 and 2 in the longitudinal direction. After that, the clamps of the pins 21 and 22 are clamped, ensuring the fixation of the wheelset in the axial direction. As soon as the wheel pair is fixed in the axial direction, a command is given to expand the cams 20 (Fig. 3) mounted on the face plates 18 and 19, thereby ensuring the transmission of torque from the main drive to the wheel pair during cutting.

После полной фиксации колесной пары на станке револьверные головки 12 и 13, которые подводятся в зону резания крестовыми инструментальными суппортами 10 и 11 и содержащие щупы 15, индексируются в такую позицию, чтобы данные щупы 15 оказались в позиции обработки, т. е. напротив поверхностей качения колесной пары. По специальной программе производится замер профилей колес и компьютер выбирает соответственные режимы обработки колесной пары в зависимости от геометрии поверхностей качения. После замеров поверхностей качения револьверные головки 12 и 13 отводятся от колесной пары вверх суппортами 10 и 11 и производится индексация револьверных головок таким образом, чтобы в позицию обработки пришел резец-инструмент 14. Станок подготовлен к обработке колесной пары. After the wheel pair is completely fixed on the machine, the turrets 12 and 13, which are fed into the cutting zone with cross tool calipers 10 and 11 and containing the probes 15, are indexed in such a position that these probes 15 are in the machining position, i.e. opposite the rolling surfaces wheelset. According to a special program, the profiles of the wheels are measured and the computer selects the appropriate processing modes for the wheelset, depending on the geometry of the rolling surfaces. After measuring the rolling surfaces, the turrets 12 and 13 are moved upward from the wheelset with calipers 10 and 11 and the turrets are indexed so that the cutting tool 14 comes to the machining position. The machine is prepared for machining the wheelset.

Дается команда вращения на электродвигатели постоянного тока шпиндельных бабок 16 и 17, синхронизированные между собой, и зажатая в центрах колесная пара начинает вращаться. A rotation command is given to the DC motors of the headstock 16 and 17, synchronized with each other, and the wheelset clamped in the centers begins to rotate.

Наружную боковую поверхность колес и поверхность качения обрабатывают резцами-инструментом 14, установленными в револьверных головках 12 и 13 суппортов 10 и 11, а гребни и внутренние боковые поверхности колес обрабатываются резцами 26, установленными в поперечных каретках крестовых инструментальных суппортов 24 и 25, расположенных на направляющих траверсы 3. The outer side surface of the wheels and the rolling surface are treated with tool cutters 14 installed in the turrets 12 and 13 of the calipers 10 and 11, and the flanges and inner side surfaces of the wheels are machined with cutters 26 installed in the transverse carriages of the cross tool supports 24 and 25 located on the guides traverses 3.

После обработки колесной пары в последовательности, описанной выше, крестовые инструментальные суппорты 10, 11 и 24, 25 отходят в исходную позицию. Затем подъемник подходит к гребням колесной пары с учетом снятого припуска, т. е. вплотную. Дается команда на разжим кулачков 20, после этого отводятся пиноли 20 и 21 и освобожденная колесная пара ложится на ролики подъемника 32. Шпиндельные бабки 16 и 17 отводятся в исходное положение, а подъемник 32, на роликах которого гребнями установлена колесная пара, опускается вниз и устанавливает эту колесную пару на рельсы. After processing the wheelset in the sequence described above, the cross tool holders 10, 11 and 24, 25 move back to their original position. Then the elevator approaches the ridges of the wheelset taking into account the removed allowance, i.e. close. A command is given to unclench the cams 20, after which the pins 20 and 21 are relegated and the freed wheelset rests on the rollers of the elevator 32. The headstock 16 and 17 are retracted to the initial position, and the elevator 32, on the rollers of which the wheelset is mounted with ridges, lowers down and sets this wheelset on the rails.

После установки колесной пары на рельсы подъемник 32 отходит в нижнее исходное положение, опускается экран 34 и колесная пара выталкивается на пределы станка назад. Раздвигаются щиты 33 ограждения, и цикл обработки одной детали окончен. Стружка, образованная в процессе обработки колесной пары, выносится шнековыми транспортерами 35 (фиг. 4) из зоны резания на рабочие поверхности пластинчатых транспортеров стружки 36, которые, в свою очередь, отведут стружку в емкости, установленные у левого и правого торцов станка. After installing the wheelset on the rails, the elevator 32 moves to the lower initial position, the screen 34 is lowered and the wheelset is pushed back to the limits of the machine. The guard panels 33 are moved apart, and the machining cycle of one part is completed. The chips formed during the processing of the wheelset are carried out by screw conveyors 35 (Fig. 4) from the cutting zone onto the working surfaces of the plate conveyors of chips 36, which, in turn, will discharge the chips into containers installed at the left and right ends of the machine.

В процессе работы станка для откачки металлической пыли из зоны резания работает пылеуловитель 38. Для возобновления нового цикла необходимо закатить новую колесную пару гребнями на ролики подъемника 32 и нажать кнопку "Пуск". Процесс обработки новой колесной пары возобновится. During the operation of the machine for pumping metal dust from the cutting zone, a dust collector 38 is operated. To resume a new cycle, it is necessary to roll a new wheelset with ridges on the rollers of the elevator 32 and press the "Start" button. The processing of the new wheelset will resume.

Конструктивные особенности станка - наличие крестовых инструментальных суппортов 10 и 11 с револьверными головками 12 и 13, а также крестовых инструментальных суппортов 24 и 25, установленных на продольных направляющих траверсы 3 - позволят обрабатывать колесные пары, содержащие тормозные диски. The design features of the machine - the presence of cross tool calipers 10 and 11 with turrets 12 and 13, as well as cross tool calipers 24 and 25 mounted on the longitudinal guides of the traverse 3 - will allow you to process wheelsets containing brake discs.

Claims

1. MACHINE FOR PROCESSING WHEEL PAIRS, comprising two movable headstock mounted on a bed and a traverse with cross tool calipers, characterized in that it is equipped with at least two turret heads mounted on cross tool calipers inserted into the device, mounted for movement on the slides introduced into the device, while the spindle heads are located on the said supports mounted on the traverse, located at an angle to the transverse guides to estovyh insturmentalnyh calipers mounted on a skid.

2. The machine according to p. 1, characterized in that the angle between the transverse guides of the cross instrumental calipers mounted on the traverse and the transverse guides of the cross instrumental calipers mounted on the rails is selected within 30 - 45 ^o .