Токарный автомат для обработки скрученного материала

 

Сущность изобретения: токарный станок 4 обрабатывает материал 1, полученный волочением и намотанный в бухту или на бобину 2, расположенную на мотовиле 3. Для этого он имеет шпиндель 5, который поворачивается вокруг своей оси, но лишь на угол, немного больший 360°, между двумя неподвижными ограничителями. Инструменты, которые обрабатывают цилиндрические рабочие поверхности деталей , являются фрезами 14,15 или фасонными шлифовальными кругами. 1 з.п.ф-лы, 4 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 23 В 5/12

Г

В (Г

К ПАТЕНТУ (2 ( ( ( ( (УДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ДОМСТВО СССР .СПАТЕНТ СССР) 1) 4613823/08

) 14.04,89

) 30.08.93, Бюл. t4 32

1) 1401/88

) 15.04.88

)CH

6) Харолд Хабегер (CH) 6) Патент ФРГ tk 903396, . В 23 В 5/12, 1954.

) ТОКАРНЫЙ АВТОМАТ ДЛЯ ОБРАБОТСКРУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА (57) Сущность изобретения: токарный станок 4 обрабатывает материал 1, полученный волочением и намотанный в бухту или на бобину 2, расположенную на мотовиле 3.

Для этого он имеет шпиндель 5, который поворачивается вокруг своей оси, но лишь на угол, немного больший 360, между двумя неподвижными ограничйтелями, Инструменты, которые обрабатывают цилиндрические рабочие поверхности деталей, являются фрезами 14,15 или фасонными шлифовальными кругами. 1 з,п.ф-лы, 4 ил, 1838049

Объектом настоящего изобретения является токарный автомат, предназначенный для обработки скрученного материала, т.е. вытянутого материала, намотанного на бобину.

Целью изобретения является повышение производительности за счет токарных станков при значительном снижении скоростей вращения органов токарного станка.

На фиг.1 схематически изображен токарный станок, общий вид; на фиг.2 — вид спереди в увеличенном масштабе части фиг.1, вид слева; на фиг.3 — вид в перспективе, показывающий некоторые части токарного станка; на фиг.4 — вид в плане некоторых частей токарного станка в процессе обработки специального установочного винта.

Токарный станок предназначен для обработки намотанного материала, т.е, материала волочения 1, накрученного на бобину

2 и расположенного на мотовиле 3; Последнее размещается сзади токарного станка 4 на соответствующей высоте для подачи материала 1 в шпиндель 5 токарного станка.

Шпиндель 5 выполнен так, чтобы обеспечивать движения поворота в двух направлениях на угол, немного превышающий

360О, между двумя неподвижными ограничителями. Это означает, что шпиндель 5 может также поворачиваться на угол, немного превышающий 180 в двух направлениях от одного углового положения, называемого нейтральным, расположенного на равных расстояниях от этих граничных положений.

Для этого шпиндель 5 устанавливается в бабке 6 шпинделя, которая является неподвижной. Попеременно он может поворачиваться в двух неподвижных стойках станины токарного станка, одна из которых расположена в передней части шпинделя 5, а другая — сзади этого шпинделя. Шпиндель 5 имеет цанговый патрон 7 обычного типа, который управляется, также обычными средствами, которые не показаны.

Материал 1 может быть введен в патрон

7, который открыт, шпинделя 5, когда он находится на равных расстояниях от своих ограничивающих положений. Перед поступлением в патрон 7 материал 1 проходит через один иэ передних патронов (не показан) обычного типа, который управляется также обычными средствами (не показаны). Этот передний патрон является подвижным в осевом направлении и ограничивается двумя упорами, разделенными расстоянием, которое устанавливается в зависимости от длины обрабатываемых деталей. В процессе обработки детали патрон подачи находится в заднем положении. В конце

50

55 закрывается, когда шпиндель 5 находится на равных расстояниях от ограничивающих положений, в нейтральном положении. После этого закрытия шпиндель 5 поворачивается на угол, немного больший 180О, s направлении часовой стрелки до одного иэ своих ограничивающих положений. Этот поворот производит скручивание материала 1.

Он, однако, способен выдержать такую нагрузку без повреждений. Достаточно, в действительности, чтобы мотовило 3 было достаточно удалено от токарного станка 4. обработки детали цангавый патрон 7 открывается и патрон подачи перемещается в свое переднее положение, Он захватывает материал 1 для его перемещения в ходе этого движения. Когда он подходит к конечному положению своего хода, цанговый патрон 7 закрывается, а патрон подачи возвращается в свое заднее положение, проскальзывая вдоль материала 1, Для обработки подаваемого, таким образом, материала за цанговым патроном 7, токарный станок имеет два вала 8,9, расположенных параллельно оси шпинделя 5 с обеих сторон от него. Эти валы установлены

"5 с возможностью вращения в стойках 10,11 салазок 12, которые могут скользить перпендикулярно оси шпинделя 5 на раме 13 токарного станка 4. Другие варианты установки этих валов также возможны. Они мо20 гут быть, например, установлены на поворотных рычагах станины токарного станка. Валы 8 и 9 приводятся во вращение обычным образом посредством двигателей (не показаны), Две фрезы 14,15 закреплены

25 на валу 8, а две другие фазы 16,17 закреплены на валу 9, Фрезы, закрепленные на одном и том же валу, отделены одна от другой распоркой 18,19. Фрезы 14-17 удерживаются от перемещения на валу в осевом направ30 лении гайками 20,21, Фреза 14 имеет фасонный профиль.

Она формирует рабочую поверхность 22,23, а также конические поверхности 24,25 и керн 26,27, формируя также переднюю по35 верхность 28,29 головки 30. В свою очередь, фреза 15 служит для снятия задней фаски 31 головок 30 винтов. Кроме того, фреза 16 снимает переднюю фаску 32,33 головок 30 винтов, а фреза 17 отрезает законченный

40 винт 34, формируя заднюю поверхность 35 головки этого винта 34 и острие 36 следующего винта.

Токарный станок имеет концевое уст-, ройство 37, которое снабжено фильерой 38

45 для формирования шагов винта. Комплекс органов токарного станка устанавливается на станине 39.

Как указано выше, цанговый патрон 7

1838049

Когда шпиндель 5 подходит к концу хоа, салазки 12 перемещают вал 8 вправо к, чтобы привести фразу 14 в действие. огда эта фреза полностью погружена в мариал, шпиндель 5 начинает поворачиватья в направлении против часовой стрелки до воего другого граничного положения, Он озорачивается таким образом, на угол, неного больше 360 так, чтобы фреза 14 обабатывалз рабочую поверхность 22, часток 24 и керн 25, поворачиваясь вокруг частка материала, выходящего иэ патрона . Если материал может изогнуться под воэействием фрезы 14, он будет поддержиаться хорошо известными среди пециалистов средствами.

Отмечается, что винт 34, показанный трихпунктирной лини" и на фиг.4, удержиается еще материалом 1 за керн 26. Одноременно, с выполнением фреэой 14 писанной операции фреза 15 снимает факу 31 винта 34.

Фреза 14 может выполнить свою работу . а один проход. Следует указать, однако, то нельзя подавать эту фрезу до расчетного азмера с целью сделать первый черновой роход в первый промежуток времени, заем, сделать малый окончательный проход, беспечивая поворот шпинделя 5 в направении часовой стрелки до соответствующео ограничителя.

Когда фрезы 14 и 15 заканчивают свою аботу, салазки 12 высвобождают их, переещаясь влево до положения фреэ, пока занного на фиг.2. Тогда фильера 38 приводится в действие так, чтобы заострить шаг винта на рабочей поверхности 23. Поле такого заострения салазки 13 вновь перемещаются влево так, чтобы привести фрезы 16,17 в действие. Они работают в процессе того, как шпиндель 5 переходит из граничного положения, которого он достиг, . в другое граничное положение, В то же время, как фреэа 17 формирует заднюю поверхность 35 головки 30 винта

34, показанного штрихпунктирной линией на фиг.4, и отрезает этот винт, фреза 16 снимает переднюю фаску 32 головки следующего винта. Когда фреэы 16,17 заканчивают свою работу, они возвращаются в положение на фиг.2, а шпиндель 5 возвращается в нейтральное положение. Цикл операций заканчивается, Цанговый патрон 7 открывается для обеспечения подачи новой длины материала 1.

Ясно, что описанные винты могли бы быть обработаны также с помощью фасон-. ных кругов вместо фрез 14-17. Выбор между шлифовальными кругами и фрезами осуществляется в зависимости от марки ма5

55 териала 1 и стоимости, а также длительности жизни этих инструментов.

Естественно, возможно избежать холостых перемещений описанного токарного станка, которые приводят шпиндель 5 из нейтрального положения в одно иэ граничных положений, прежде, чем начнутся операции обработки, затем, которые приводят этот шпиндель из граничного положения в нейтральное после операций обработки, Для этого достаточно ввести материал 1 в шпиндель 5 и подать его там, когда шпиндель займет одно из своих ограничивающих положений, В этом случае, шпиндель 5 скрутил бы, очевидно, материал 1 на один полный оборот на уровне своего цангового патрона 7 для обеспечения обсуждаемой обработки, В этих условиях такая обработка была бы полностью выполнена просто путем перехода шпинделя 5 иэ одного из своих граничных положений в другое, затем, возврата его в свое первое граничное положение. Скручивание материала 1 на один полный оборот не влечет за собой постоянных деформаций его, поскольку наматывающее устройство 2,3 и в случае необходимости выпрямляющее достаточно удалены от токарного станка.

В момент окончания описанных операций винты не закончены еще полностью.

Нужно вновь обратиться к ним, чтобы отрезать головку.

Некоторые винты определенного качества требуют фрезерованной нарезки. Описанный токарный станок позволяет обработать их, Для этого, одна из фрез, толщина которой соответствует длине формируемой нарезки, заменяет фрезу 14, Эта фреза имеет круговые венцы зубьев, имеющих профиль формируемой резьбы, Шпиндель 5 должен быть установлен так, чтобы иметь возможность перемещаться аксиально на длине, равной шагу резьбы. Она формируется за один оборот шпинделя, при условии осевого перемещения его в процессе поворота.

В этом случае головка винта может быть сформирована перед резьбой, вместо того, чтобы формировать ее сзади резьбы, как в примере, показанном на чертежах. Это имеет преимуществом воэможность отрезания головки перед отрезкой винта, Для этого, эта головка вводится в люнет неподвижного типа, имеющий диаметральный паэ в своей передней поверхности, Выполняя затем поворот отрезанной головки винта в этом люнете, снимают заусенцы, возникшие в результате вырубки, Перед тем, KGK и риступить к операции отрезки следует, естественно, отвести в осевом направ1S38049 ю лении шпиндель 5 для высвобождения винта иэ люнета.

Описанный токарный станок нв предназначен исключительно для изготовления винтов, он может служить также для обра ботки других деталей, например, разьемов электронных элементов, которые необходимо размещать в гнездах печатных плат.

Можно также использовать вго для обработки сравнительно длинных деталей по отношению к их диаметру. Достаточна тогда поддерживать их хорошо известным специалистам способом;

Поскольку описанный шпиндель токарного станка вращается со скоростью, которая очень медленная для автоматических токарных станков, когда он выполняет один оборот в секунду, эта скорость может быть увеличена, а вместе с ней и производительность токарного станка, беэ возникновения проблем перегрева и расширения, Операции токарного станка могут быть естественно управляемы кулачками или численно обычным образом.

Формула изобретения

1. Токарный автомат для обработки скрученного материала, содержащий раэматывающев устройство с катушкой дяя размещения подлежащего обработке материала, установленные на основании приводной шпиндель с зажимным элементом, предназначенным для фиксации обрабаты5 ваемого материала, обрабатывающие инструменты, имеющие воэможность радиаль- в ного перемещения относительно оси шпинделя, и механизм подачи обрабатываемого материала, установленный на основании с

10 возможностью возвратно-поступательного перемещения, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, шпиндель установлен с возможностью поворота вокруг своей оси на угол, превышаю16 ший 360, между двумя ограниченными положениями, при этом обрабатывающие инструменты выполнены в виде фасонных резцов, снабженных приводом вращения, а разматывающее устройство установлено от

20 основания на таком расстоянии, при котором обрабатываемый материал при повороте шпинделя на укаэанный угол не испытывает остаточной деформации.

25 2. Автомат по п.1, отличающийся тем, что шпиндель установлен на основании с возможностью аксиального перемещения посредством привода.

1838049!

2 м ти

Составитель B.Çîëîòîâ

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор А.Козориз едактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 2887 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 (3035, Москва, Ж-3Ь„Раушская наб., 4/5