RU2374041C1

RU2374041C1 - Machining center

Info

Publication number: RU2374041C1
Application number: RU2008116471/02A
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Веденеев (RU); Владимир Николаевич Веденеев; Александр Викторович Власенков (RU); Александр Викторович Власенков; Анатолий Павлович Погремушкин (RU); Анатолий Павлович Погремушкин; Николай Николаевич Соколов (RU); Николай Николаевич Соколов
Original assignee: ОАО Научно-исследовательский проектно-технологический институт "МИКРОН"
Priority date: 2008-04-29
Filing date: 2008-04-29
Publication date: 2009-11-27

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to the metalcutting area and can be used when manufacturing the programmable machine tools for treatment of long-measuring billets. Machining center contains stand, unit for placement of treated billet with tool-lock mechanism and billet rotation relative to its longitudinal axis and unit for location of machining tools. Unit for placement of machining tools is implemented in the form of spread lengthwise of stand frames, on each of which it is fixed rotary relative to vertical axis of frame spindle with turnaround device and control assembly. Spindles are implemented with ability of rotation in three mutually perpendicular planes, and unit of placement of treated billet is outfitted by control assembly and is implemented in the form of located on stand rotary relative to longitudinal axis of billet clamps. Control assemblies of spindles of unit of placement of machining tools and control assembly of unit of placement of treated billet are connected to program control unit. Clamps of unit of placement of treated billet can be implemented in the form of hydraulic clamping.

EFFECT: productivity gain of machining center at keeping of high accuracy of treatment and enhancement of manufacturing capabilities with providing of process automation of treatment of long-measuring billets.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при изготовлении металлорежущих станков с программным управлением и расширенными технологическими возможностями при обработке длинномерных заготовок.The invention relates to the processing of metals by cutting and can be used in the manufacture of machine tools with programmed control and advanced technological capabilities in the processing of long workpieces.

Известно устройство для обработки металлов резанием, содержащее станину с суппортной группой, снабженную механизмом смены режущих инструментов, и расположенную на станине подвижную шпиндельную бабку для закрепления обрабатываемого изделия (патент DE №2544074 по Кл. В23В 11/00 от 14.07.1977 г.).A device is known for metal cutting, containing a bed with a caliper group, equipped with a mechanism for changing cutting tools, and a movable spindle head located on the bed for securing the workpiece (DE patent No. 2544074 according to Cl. B23B 11/00 from 07/14/1977).

Недостатками данного устройства являются ограниченные технологические возможности устройства, невозможность обработки длинномерных заготовок и относительно низкая автоматизация процесса обработки заготовок.The disadvantages of this device are the limited technological capabilities of the device, the inability to process long workpieces and the relatively low automation of the workpiece processing process.

Известно также устройство для обработки металлов резанием, содержащее станину, магазин режущих инструментов и расположенный на станине узел для закрепления обрабатываемой заготовки (патент DE №4312563 по Кл. В23В 11/00 от 17.07.1993 г.).Also known is a device for metal cutting, containing a bed, a cutting tool store and a unit located on the bed for fixing the workpiece (DE patent No. 4312563 according to Cl. B23B 11/00 from 07/17/1993).

Недостатками данного устройства являются ограниченные технологические возможности устройства, относительно низкая степень автоматизации процесса обработки и невозможность обработки длинномерных изделий.The disadvantages of this device are the limited technological capabilities of the device, the relatively low degree of automation of the processing process and the inability to process long products.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является устройство, представляющее собой обрабатывающий центр, содержащий станину, расположенные на станине узел для размещения обрабатываемой заготовки с механизмом фиксации и поворота заготовки относительно ее продольной оси и узел для размещения режущих инструментов.The closest technical solution for the combination of essential features is a device that is a machining center containing a bed, a node located on the bed for placing the workpiece with a mechanism for fixing and turning the workpiece relative to its longitudinal axis and a node for placing cutting tools.

Недостатками данного обрабатывающего центра являются его относительно низкая производительность при обработке длинномерных изделий, у которых длина заготовки в десять и более раз больше любого поперечного размера заготовки, ограниченные технологические возможности и относительно низкая производительность, обусловленная отсутствием автоматизации процесса обработки заготовок.The disadvantages of this processing center are its relatively low productivity in the processing of long products, in which the length of the workpiece is ten or more times any transverse size of the workpiece, limited technological capabilities and relatively low productivity due to the lack of automation of the workpiece processing process.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении производительности обрабатывающего центра при сохранении высокой точности обработки, расширении технологических возможностей с обеспечением автоматизации процесса обработки длинномерных заготовок.The problem to which the claimed invention is directed is to increase the productivity of the machining center while maintaining high precision machining, expanding technological capabilities while ensuring automation of the processing of long workpieces.

Поставленная задача решается за счет того, что в обрабатывающем центре, содержащем станину, расположенный на станине узел для размещения обрабатываемой заготовки с механизмом фиксации и поворота заготовки относительно ее продольной оси, узел для размещения режущих инструментов, узел для размещения режущих инструментов выполнен в виде разнесенных по длине станины стоек, на каждой из которых закреплен поворотный относительно вертикальной оси стойки шпиндель с поворотным магазином и блоком управления, причем шпиндели выполнены с возможностью перемещения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, а узел размещения обрабатываемой заготовки снабжен блоком управления и выполнен в виде расположенных на станине поворотных относительно продольной оси заготовки зажимов, при этом блоки управления шпинделей узла размещения режущих инструментов соединены с блоком программного управления, а блок управления узла размещения обрабатываемой заготовки также соединен с блоком программного управления, зажимы узла размещения обрабатываемой заготовки выполнены в виде гидравлических прижимов.The problem is solved due to the fact that in the processing center containing the bed, a node located on the bed for placing the workpiece with a mechanism for fixing and turning the workpiece relative to its longitudinal axis, the node for placing cutting tools, the node for placing cutting tools is made in the form of spaced the length of the strut bed, on each of which a spindle with a rotary magazine and a control unit is rotatable relative to the vertical axis of the rack, and the spindles are made with possible movement in three mutually perpendicular planes, and the workpiece placement unit is equipped with a control unit and is made in the form of clamps rotatable relative to the longitudinal axis of the workpiece located on the bed, while the control units of the spindles of the cutting tool accommodation unit are connected to the program control unit, and the control unit of the placement unit the workpiece being processed is also connected to the program control unit; the clamps of the workpiece placement unit are made in the form of a hydraulic FIR clamps.

На фиг.1 представлен общий вид обрабатывающего центра.Figure 1 presents a General view of the processing center.

На фиг.2 представлена электрическая блок-схема обрабатывающего центра.Figure 2 presents the electrical block diagram of the processing center.

Обрабатывающий центр содержит станину 1, расположенные на станине узел для размещения обрабатываемой заготовки с механизмом фиксации и поворота заготовки относительно ее продольной оси 2. На станине 1 расположены также стойки 3 и 4, размещенные по длине станины, при этом на стойке 3 закреплен поворотный относительно вертикальной оси стойки шпиндель 5, а на стойке 4 - шпиндель 6. Поворотные шпиндели выполнены с возможностью перемещения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях (по осям X, Y и Z). На станине 1 расположены также поворотные магазины инструментов 7 и 8. Каждый шпиндель 5 и 6 снабжен блоком управления 9 и 10, выходы которых соединены с блоком программного управления 11. Узел размещения обрабатываемой заготовки также снабжен блоком управления 12 и соединен с блоком программного управления 11. Зажимы узла размещения обрабатываемой заготовки могут быть выполнены в виде гидравлических прижимов.The machining center contains a bed 1, a unit located on the bed for accommodating the workpiece with a mechanism for fixing and turning the workpiece relative to its longitudinal axis 2. On the bed 1 there are also racks 3 and 4, placed along the length of the bed, while a rotary relatively vertical the axis of the rack is spindle 5, and on the rack 4 - spindle 6. Rotary spindles are made with the possibility of movement in three mutually perpendicular planes (along the axes X, Y and Z). Rotary tool magazines 7 and 8 are also located on the bed 1. Each spindle 5 and 6 is equipped with a control unit 9 and 10, the outputs of which are connected to the program control unit 11. The workpiece placement unit is also equipped with a control unit 12 and connected to the program control unit 11. The clamps of the workpiece placement unit can be made in the form of hydraulic clamps.

Обрабатывающий центр работает следующим образом.The processing center operates as follows.

Длинномерная заготовка, установленная в узле размещения обрабатываемой заготовки, фиксируется при помощи гидравлических захватов (на чертеже условно не показаны).A lengthy workpiece installed in the workpiece placement unit is fixed using hydraulic grips (not conventionally shown in the drawing).

После включения обрабатывающего центра (средства включения условно не показаны) начинается обработка заготовки режущими инструментами в последовательности их использования, определяемой программой, заложенной в блоке программного управления. При этом происходит одновременная, независимая друг от друга работа шпинделей, в которых закреплены необходимые режущие инструменты. При этом шпиндели могут поворачиваться относительно вертикальной оси стоек по часовой или против часовой стрелки на угол 90°. Кроме того, шпиндели могут перемещаться в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.After turning on the processing center (switching means are not shown conditionally) processing of the workpiece by cutting tools begins in the sequence of their use, determined by the program embedded in the program control unit. In this case, the spindles work simultaneously, independent of each other, in which the necessary cutting tools are fixed. In this case, the spindles can rotate relative to the vertical axis of the racks clockwise or counterclockwise by an angle of 90 °. In addition, the spindles can move in three mutually perpendicular planes.

В процессе обработки заготовки появляется необходимость поворота заготовки для механической обработки других ее сторон.In the process of processing the workpiece, it becomes necessary to rotate the workpiece for machining its other sides.

Узел для размещения обрабатываемой заготовки, снабженный блоком управления, позволяет осуществлять поворот заготовки, перемещение ее вдоль горизонтальной оси на величину, определяемую программным блоком. Поворотные магазины инструментов обеспечивают подачу к шпинделям различных режущих инструментов для проведения сверлильных работ, зенковки, развертки, расточки, подрезки и других операций механической обработки заготовки.The node for placing the workpiece being machined, equipped with a control unit, allows you to rotate the workpiece, moving it along the horizontal axis by an amount determined by the program unit. Rotary tool magazines supply various cutting tools to the spindles for drilling, countersinking, reaming, boring, trimming and other machining operations of the workpiece.

Выполнение узла размещения режущих инструментов в виде разнесенных по длине стоек с поворотными шпинделями и магазинами инструментов, а также электрическая связь блоков управления узла размещения режущих инструментов и блока размещения обрабатываемой заготовки позволяет повысить производительность процесса обработки с сохранением высокой точности, расширить технологические возможности обрабатывающего центра и автоматизировать процесс обработки длинномерных изделий.The implementation of the cutting tool placement unit in the form of racks spaced along the length with rotary spindles and tool stores, as well as the electrical connection of the control units of the cutting tool placement unit and the workpiece placement unit, can increase the productivity of the processing process while maintaining high accuracy, expand the technological capabilities of the processing center and automate the processing of long products.

Claims

1. A machining center comprising a bed, a unit located on the bed for accommodating a workpiece with a mechanism for fixing and turning the workpiece relative to its longitudinal axis, and a unit for accommodating cutting tools, characterized in that the unit for accommodating cutting tools is made in the form of racks spaced along the length of the bed , on each of which a spindle with a rotary magazine and a control unit, rotatable relative to the vertical axis of the rack, is fixed, and the spindles are movable mutually perpendicular planes, and the node for placing the workpiece is provided with a control unit and is designed as a rotary frame arranged on the longitudinal axis of the workpiece clamps, wherein the control unit blocks the spindles and the control node for placing the workpiece are connected to the program control unit.

2. The processing center according to claim 1, characterized in that the clamps of the node for placing the workpiece are made in the form of hydraulic clamps.