"универсальный токарно-фрезерный станок "короед-3"
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ..i: „<;flhFi
ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1 (21) 4928995/15 . (22) 08.05.91 (46) 30.08.93. Бюл. М 32 (76) П.В.Овечкин и А.В.Астахов (56) Авторское свидетельство СССР
М 1204379, кл. В 27 С 7/00, 198 3 .
Авторское свидетельство СССР
М 1373571, кл. В 27 С 5/00, 1986. (54} УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ТОКАРНО-ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК "КОРОЕД-3" (57) Использование: станки, предназначенные для изготовления точеных и многогранных резных деталей сложной формы, Сущность изобретения: станок содержит станину, реверсивный привод, подвижную раму с зажимным центром, реверсивный приводной вал с планшайбой и делительным диском. На направляющих, закрепленных на станине подвижно установлена поперечная каретка, кинематически связанная с редуктором, Поперечная каретка неИзобретение относится к станкам для зготовления и обработки преимущественно деревянных фасонных изделий типа тел вращения и граненых тел (так называемых балясин) и для нарезания на них сложной удожественной резьбы и может найти приенение в лесной, деревообрабатывающей местной отраслях промышленности для зготовления точеных и многогранных резых деталей сложной формы. Кроме того, зобретение может найти применение для арезания узоров и нанесения алмазной грани на стекле, хрустале, металле и поде1 очных камнях при изготовлении художестгвенных изделий.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей станка,,, Ы,, 1838093 АЗ (я)5 В 27 С 5/00, 7/00 9/00 сет дополнительную поперечную каретку, которая также кинематически связана с редуктором. На поперечных направляющих, закрепленных на дополнительной каретке, установлена продольная каретка. Она имеет кинематическую связь с редуктором и расположенную на верхней плоскости подвижно установленную поворотную головку с рабочим инструментом. Станок снабжен также узлом дополнительных вращательных движений приводного вала, концевыми переключателями и рядом фиксаторов. Во время обработки заготовки за счет оригинального конструктивного решения кинематических связей подвижной рамы, поперечной каретки, дополнительной поперечной каретки продольной каретки, приводного вала, узла дополнительных вращательных движений возможно получение многообразных сложных узоров и изделий различных форм. 8 з,п. ф-лы, 12 ил.
На фиг.1 показан поперечный разрез станка; на фиг.2 — разрез А-А на фиг,1; на фиг,3 — разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — вид
В на фиг,1; на фиг.5 — разрез Г-Г на фиг.1; на фиг.6 — разрез Д-Д на фиг.З; на фиг.7— частичный разрез E-Е на фиг,2; на фиг.8 — 12— возможные варианты изделий, изготавливаемые на станке.
Станок согласно изобретению содержит станину 1, на которой закреплен реверсивный привод 2 с редуктором 3 и установлена подвижная рама 4 с зажимным центром 5 и реверсивным приводным валом
6, на котором закреплены планшайба 7 и делительный диск 8. Рама 4 установлена на станине 1 на роликах 9 и охвачена бесконечной цепью 10. Выходной вал 11 редуктора 3
1838093 выполнен шлицевым, На нем установлена звездочка 12, которая входит в зацепление с роликовой цепью 10. На конце шлицевого вала 11 установлен цилиндр 13 с копирным пазом 14. Кроме того, на средней части вала
11 подвижно установлен дополнительный цилиндр 15 с копирным пазом 16, В верхней части станины 1 установлен ручной привод 17 со звездочкой 18 и фиксатором 19.
На направляющих 20, закрепленных на станине 1, подвижно установлена поперечная каретка 21. Ее кинематическая связь с редуктором 3 осуществлена посредством цилиндрической шестерни 22, связанной через дополнительный редуктор 23 с зубчатым венцом 24 барабана 25, подвижно установленного в каретке 21 соосно шлицевому валу 11, На барабане 25 подвижно установлен палец 26, входящий в копирный паз 14 цилиндра 13.
На дополнительных направляющих 27, закрепленных на поперечной карете 21, подвижно установлена дополнительная поперечная каретка 28, Ее кинематическая связь с редуктором 3 выполнена в виде выдвижного пальца 29, подвижно закрепленного на каретке 28 и входящего в копирный паз 16 дополнительного цилиндра 15. Каретка 28 снабжена фиксатором 30.
На поперечных направляющих 31, закрепленных на дополнительной поперечной каретке 28, подвижно установлена продольная каретка 32. Она кинематически связана с редуктором 3 посредством поводка 33, установленного на каретке 32, в прорезь 34 которого введен палец 35, подвижно установленный на торце цилиндра 13. Каретка 32 снабжена фиксатором 36, На верхней плоскости каретки 32 подвижно установлена поворотная головка 37 со шпинделем 38, патроном 39 и рабочим инструментом 40.
Приводной вал 6 кинематически связан с редуктором 3 с помощью переставной плиты 41, установленной на подвижной раме 4.
На плате 41 установлены валики 42, на одних концах которых закреплены звездочки
43, входящие в зацепление с роликовой цепью 10, а на других — червяки 44, nooseредно входящие в зацепление с червячной шестерней 45, охватывающей цилиндрическую втулку 46, установленную на подшипниках 47 на приводном валу 6.
Узел дополнительных вращательных движений приводного вала 6 выполнен в виде закрепленного на нем поводка 48, в прорезь 49 которого введен палец 50, подвижно установленный на торце цилиндрической шестерни 51, эксцентрично
55 установленной на торце цилиндрической втулки 46 и входящей в зацепление с зубчатым венцом 52 обоймы 53, установленной на подшипниках 54 на цилиндрической втулке 46, Подвижная рама 4 снабжена фиксаторами 55, 56 и 57 делительного диска 8, цилиндрической втулки 46 и обоймы 53 соответственно.
Обойма 53 снабжена фиксаторами 58 и
59 цилиндрической втулки 46 и червячной шестерни 45 соответственно.
Червячная шестерня 45 снабжена фиксатором 60 цилиндрической втулки 46.
Между эажимным центром 5 и планшайбой 7 закреплена заготовка 61. Приводной вал 6 со стороны делительного диска 8 связан с реверсивным двигателем 62 через муфту (не показана). Каретка 21 снабжена фиксатором 63.
На станине 1 установлены концевые переключатели (не показаны) реверсивного привода 2, входящие во взаимодействие с подвижной рамой 4.
Станок работает следующим образом.
Заготовку 61 закрепляют между планшайбой 7 и зажимным центром 5 соосно приводному валу 6. Реверсивный двигатель
62 отключают от приводного вала 6 с помощью муфты (не показана). Раму 4 перемещают с помощью ручного привода 17 в одно из крайних положений. Фиксатором 19 закрепляют ручной привод 17. Переставную плату 41 устанавливают в одно из крайних положений до вхождения одного из червяков 44 в зацепление с червячной шестерней
45; Фиксаторы 58 и 59 вворачивают в крайнее нижнее положение, что обеспечивает жесткое соединение обоймы 53 с цилиндрической втулкой 46 и с червячной шестерней
45. Палец 29 переводят в крайнее верхнее положение, выводя его тем самым из копирного паза 16 дополнительного цилиндра 15.
Фиксатор 36 вворачивают в каретку 32, чем жестко соединяют ее с кареткой 28. Каретку
28 подводят к заготовке 61 до соприкосновения с ней инструмента 40 и фиксируют положение каретки 28 фиксатором 30. Палец 35 снимают с цилиндра 13.
Включают шпиндель 38 и привод 2, вращение которого передается через редуктор
3.выходному валу 11, вместе с которым вращается цилиндр 13, звездочка 12, цилиндрическая шестерня 22 и дополнительный цилиндр 15.
Звездочка 12 перемещает роликовую цепь 10 по раме 4. Благодаря тому, что роликовая цепь 10 бесконечна, рама 4 передвигается по роликам 9. Одновременно роликовая цепь 10 вращает звездочки 43.
1838093 дин из червяков 44 вращает червячную естерню 45 и через цилиндрическую втулу 46, обойму 53, цилиндрическую шестерю 51. палец 50 и поводок 49 передает ращение на реверсивный приводной вал 6, вместе ним — на планшайбу 7 с заготовой 61, Вращение цилиндрической шестерни
2 передается через дополнительный реуктор 23 и зубчатый венец 24 барабану 25. дновременно вращаются и цилиндр 13, и арабан 25, но с различными скоростями. корость вращения барабана 25 определятся передаточным отношением дополниельного редуктора 23. В соответствии с иг.1 барабан 25 вращается со скоростью, еньшей скорости вращения цилиндра 13. зменяя передаточное отношение редуктоа 23, например, путем замены барабана 25 выходной шестерни дополнительного реуктора 23 на другие их диаметры, можно зменять скорость вращения барабана 25 т скорости, меньшей скорости вращения илиндра 13, до скорости, большей cêoðîu вращения цилиндра 13.
Вращение цилиндр" 13 преобразуется а счет взаимодействия копирного паза 14 пальцем 26 в поступательное движение оперечной каретки 21 по направляющим
О, Вместе с кареткой 21 перемещаются поерек заготовки 61 каретки 28 и 32, а следоательно, и шпиндель 38 с инструментом 40, а один проход рамы 4 из одного крайнего оложения в другое инструмент 40 соверает несколько поперечных движений и ращается вместе со шпинделем 38. В рез льтате образуется конфигурация заготови 61, определяемая конфигурацией опирного паза 14, Для приведения в действие дополнильной поперечной каретки 28 вводят паец 29 в копирный паз 16 дополнительного илиндра 15 и выворачивают фиксатор 30. ключают реверсивный привод2 в противооложном направлении и рабочий цикл анка полностью повторяется но в обратой последовательности, при этом вращеие цилиндра 15 с помощью копи рного паза
6 и пальца 29 переходит в дополнительое поперечное перемещение каретки 28 по аправляющим 27. Частота и амплитуда доолнительных поперечных движений карети 28 определяется конфигурацией пирного паза 16.
Дополнительные поперечные движея каретки 28 накладываются на попереч е движения каретки 21, и в результате на готовке 61 образуются различные узоры в роцессе движения рамы 4 в обратном на5
55 правлении до концевого переключателя (не показан).
Для приведения в движение продольной каретки 32 устанавливают палец 35 на торце цилиндра 13 с необходимым эксцентриситетом относительного его оси и выворачивают фиксатор 36 из каретки 32, Затем включают реверсивный привод 2 в прямом направлении и рабочий цикл станка полностью повторяется в прямой последовательности для каретки 2 1 и в обратной последовательности для каретки 28. При этом вращение цилиндра 13 преобразуется в продольные перемещения каретки 32 по направляющим 31 за счет взаимодействия пальца 35, вращающегося вокруг оси цилиндра 13, с поводком 33. Частота и амплитуда продольных движений определяются передаточным отношением редуктора 3 и эксцентриситетом пальца 35 относительно оси цилиндра 13, Продольные движения каретки 32 накладываются на поперечные движения каретки 2 1 и на дополнительные поперечные движения каретки 28, в результате чего на заготовке 61 выполняются более сложные узоры в процессе движения рамы 4 в прямом направлении до концевого пере кл ючателя (не показан), Описанные выше действия можно выполнять одновременно всеми каретками 21, 28 и 32 за один проход рамы 4, при этом инструмент 40 совершает сложное движение, являющееся суммой его вращения, продольных, поперечных и дополнительных поперечных движений.
Для сообщения заготовке 61 дополнительных вращательныхдвижений выворачивают фиксаторы 58 и 59 и вворачивают фиксаторы 60 и 57, При этом обойма 53 жестко соединяется с рамой 4, а червячная шестерня 45 — c цилиндрической втулкой 46, Включают привод 2. Его вращение передается, как это было описано ранее, на червячную шестерню 45, вместе с которой вращаются цилиндрическая втулка 46 и зубчатая шестерня 51 с пальцем 50, который через поводок 49 вращает приводной вал 6 с заготовкой 61. В связи с тем что обойма 53 неподвижна, цилиндрическая шестерня 51 обкатывается по зубчатому венцу 52 и приобретает вращательное движение вокруг своей собственной оси, которое преобразуется в дополнительные вращательные движения приводного вала 6 за счет взаимодействия пальца 50 с поводком 49, Амплитуда дополнительных вращательных движений приводного вала 6 определяется величиной эксцентриситета пальца 50 относительно оси цилиндрической шестерни 51.
1838093
Дополнительные вращательные движения приводного вала 6 накладываются на его вращательное движение, благодаря чему оасширяются функциональные возможности станка при выполнении сложной резьбы на заготовке 61, При перестановке платы 41 в другое крайнее положение изменяется направление вращения заго овки 61 на противоположное, в результате чего на ней в;-.Iã ñлняется тот же узор, но в зеркальном отображении.
Для получения только дополнительных врашательных движений приводного вала 6 вворачивают фиксаторы 56 и 59, а фиксаторь 57, 58 и 60 выворачивают, Включают привод 2, При этом обойма 53 вращается, а цилиндрическая втулка 46 жестко соединена с рамой 4. Зубчатый венец 52 вращает цилиндрическую шестерню 51, вращение которой преобразуется с помощью пальца
50 и поводка 49 в дополнительные вращательные движения приводного вала 6 и соответственно заготовки 61.
Для выполнения на заготовке 61 продольных элементов резьбы (пазов, граней, каннелюр и т,п, в зависимости от вида рабочего инс-,румента 40, закрепленного в патроне 39) в.:сворачивают фиксаторы 56 — 60 и звере кивают фиксатор 55, благодаря чему делительная головка 8 l1 вместе с ней приводной вал 6 жестко скрепляются с рамой 4.
Переставную плату 41 устанавливают в нейтральное положени - (червяки 44 не входят в зацепление с червячной шестерней 45).
Включают привод 2. и рама 4, как и прежде, совершает продольное движение, но уже без вращения заготовки 61. После выполнения продольного элемента узора резьбы по всей длине заготовки 61 фиксатор 55 выворачивают. делительную головку 8 переводят в следуюгцую требуемую позицию и повторяют цикл оаботы выполнения продольного элемента резьбы.
При производстве токарных, шлифовальных или полировальных работ с заготовкой 61 выворачивают все фиксаторы
55 — 60, плату 41 устанавливают в нейтральное положение, соединяют приводной вал
6 с приводом 62 муфтой (не показана) и включают приводы 62 и 2, Поворотная головка 37 обеспечиваетустановку рабочего инструмента 40 под необходимым углом к заготовке 61, Станок согласно изобретению, обладает широкими функциональными возможностями, что обеспечивает значительное повышение художественного качества изготавливаемых га нем изделий, На нем можно изготавливать, например, балясины самых
55 разнообразных форм — цилиндрические. сферические, многогранные, витые многозаходные, конические, пирамидальные, бочонкообразные и т,п., комбинации этих и других форм. При этом на самих изделиях и на их элементах (каннелюрах, постаментах, гранях, галтелях, сферах кубах и др,) можно выполнять художественную резьбу на любой вкус.
При замене планшайбы 7 и эажимного центра 5 на соответствующие зажиMные устройства, а инструмента 40- на шлифовальные головки необходимого профиля на станке возможно выполнение сложных узоров на хрустале, например алмазной грани на хрустальных вазах самых сложных форм.
Возможно проведение камнереэных работ на поделочных камнях, Станок позволяет выполнять сложную орнаментальную резьбу-насечку на металлических изделиях, например на кувшинах и т,п, Кроме того, возможно изготовление высококачественных оптических изделий — цилиндров, многогранников, усеченных пирамид и т,п, за счет большого количества степеней свободы у инструмента и заготовки.
Формула изобретения
1, Универсальный токарно-фрезерный станок, содержащий станину, подвижную раму с эажимным центром и реверсивным приводным валом, на ко ором закреплены планшайба и делительный диск, шпиндель с патроном и инструментом, привод и редуктор, отличающийся тем., что, с целью расширения функциональных возможностей станка, шпиндель смонтирован на станине посредством продольных, поперечных и дополнительных поперечных кареток, приводной вал снабжен узлом дополнительных вращательных движений, причем каретки, подвижная рама и приводной вал кинематически связаны с редуктором, а выходной вал последнего выполнен шлицевым.
2, Станок по п,1, отличающийся тем, что кинематическая связь подвижной рамы с редуктором выполнена в виде охватывающей ее бесконечной роликовой цепи, входящей в зацепление со звездочкой, закрепленной на выходном валу редуктора, 3. Станок по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что кинематическая связь поперечной каретки с редуктором выполнена в виде подвижно установленной на шлицевом валу редуктора цилиндрической шестерни, которая входит в зацепление посредством дополнительного редуктора с зубчатым венцом барабана, установленного в поперечной каретке соосно со шлицевым валом, 10
1838093
9 причем на барабане закреплен выдвижной палец, входящий в копирный паэ цилиндра, который соединен с шлицевым валом, а поперечная каретка смонтирована на направляющих станины и снабжена фиксатором. 5
4. Станок по пп.1 — 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что кинематическая связь дополнительной поперечной каретки с редуктором выполнена в виде выдвижного пальца, который закреплен на каретке и входит в копир- 10 ный паз дополнительного цилиндра, подвижно установленного на шлицевом валу, редуктора, причем дополнительная поперечная каретка установлена на дополнительных направляющих, закрепленных 15 на поперечной каретке, и снабжена фиксатором, 5. Станок по пп.1 — 4, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что кинематическая связь продольной каретки с редуктором выполнена в виде 20 установленного на ней подводка с прорезью, в которую введен палец, закрепленный на торце цилиндра с копирным пазом поперечной каретки, причем продольная каретка установлена на поперечных направ- 25 ляющих, закрепленных на дополнительной поперечной каретке, и снабжена фиксатором.
6. Станок по пг.1 — 5, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что кинематическая связь приводно- 30 го вала с редуктором выполнена в виде ус8 тановленной на подвижной раме переставной платы с двумя валиками, на одних концах которых закреплены звездочки. входящие в зацепление с роликовой цепью, а на других — червяки для зацепления с червячной шестерней, которая охватывает цилиндрическую втулку, установленную на подшипниках на приводном валу.
7, Станок по пп.1 — 6, отл и ч а ю щи йс я тем, что узел дополнительных вращательных движений приводного вала выполнен в виде закрепленного на приводном валу поводка, в прорезь которого введен палец, подвижно установленный на торце цилиндрической шестерни, которая эксцентрично установлена на торце цилиндрической втулки и входит в зацепление с зубчатым венцом обоймы, установленной на подшипниках на цилиндрической втулке.
8. Станок пи пп,1 — 7, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что подвижная рама снабжена фиксаторами делительного диска, цилиндрической втулки и обоймы, причем последняя снабжена фиксаторами цилиндрической втулки и червячной шестерни, а червячная шестерня снабжена фиксатором цилиндрической втулки.
9. Станок по пп 1 — 8, отл ича ю щ ийс я тем, что подвижная рама установлена на станине пбсредством роликов и снабжена ручным приводом с фиксатором.
1838093
1838093
1838093 б -/"
1838093
E- Е лж&рлул м
1838093
Составитель П.Овечкин
Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Л.Филь
Редактор Л.Народная
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 2889 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
