Токарно-копировальный станок

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ 1ц640644

С ; < Соеетеких

;1 . ОтцЧРОКИ

Р»оо11ИК

1 .,1.- с„--:=7 . : 1--. : ":= 7 C:, ".- - э (б1) Дополнительный к патенту (: ) Заявлено 14.03.74 (21) 2006692!25-08 (23) Приоритет — (32) 15.03.73 (51) М. Кл.

В 23В 3j28 (31) 7309335 (») Франция

СССР ло делам изооретеиий и открытий (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень № 48 (45) Дат а опубликования описания 30.12.78 (53) УДК 621.941.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Л(ан-Пьер Виньо и Бернар Леги (Франция) Иностранная фирма

«Режи Насьональ дез Юзин Рено» (Франция) 1

C

1

l (71) Заявитель (54) ТОКАРНО-КОПИРОВАЛЬНЫЙ СТАНОК

Устройство относится к области станкостроения, а именно к станкам, прсдпаз"ачснным для токарной обработки нсцилш1дрических деталей, в частности для чистовой обработки поршней тепловых;1вигате»сй.

Известен токарно-копировал ни ы Й станок для обработки резанием боковых поверхностей поршней двигателей внутреннего сгорания, содержа щии два к1111ематическ11 связанных и параллельно расположенны.; шпинделя, один из которых несет изделие, а другой — копир, с которым взаимодействует щуп, связанный с рез11сдержателем (11.

Предлагаемый токар 1о-копировальный станок отличается от известного тем, что с целью повышения безопасности шпи1: дель, несущий коппр, снабжен защитным кожухом, установленным соосно с копиром и с возможностью 11OBopora и осевого перемещения, а резцсдержател установ.1сн на кожухе.

На фиг. 1 изооражен предлагаемый токарно-копировальный станок, вид сбоку, разрез; на фиг. 2 — съемный суппорт хвостовика-держателя резца и держателя щупа с двумя полуэластичными мембранами, разрсз; на фиг. 3 — то же, с одной полуэластичной мембраной и одним подшипником, разрез; на фиг. 4 — держатель резца и держатель щупа (вариант), разрез; на фиг. 5 — верхний вкладыш направляющей гильзы шпинделя-держателя детали, план; на ф 1г. б — разрез Л вЂ” А на фиг. 1; на

5 фиг. 7- — то же, вариант; на фиг. 8- — подрезные резцы или резцы для снятия фаски канавок для поршневых колец в процессе монтажа, план; на фиг. 9 — вид по стрелке Б на фиг. 8 (с подрезным рсзцом); на фиг. 10 — то же, с резцами для снятия ф асок.

Обрабатываемая деталь представляет собой поршень теплового двигателя с юбкой, имеющей гладкую повсрхность, и го15 ловкой, содержащей канавки для непосредственной установки поршневых колец и одно чугунное кольцо, в которое вставляется верхнее кольцо поршня.

Предлагаемый токарно-копировальный станок содержит станину 1 в форме буквы

С, вытянутой вперед частью 2, имеющей две расточки 3 и 4 с параллельными вертикальными теометрическпми осями 5 и б.

В расточку 3 установлена поворачиваю25 щаяся вокруг оси 5 с помощью вкладышей

7 и 8 направляющая гильза 9, имеющая эксцентричную расточку 10 по оси 11, параллельной оси 5. В расточке 10 с осью 11 установлен на гидродинамических вкладыЗ шах 12 и 13 или других вкладышах шпин640644

43

53

6О

3 дель 14, который посредством головки 15 несет обрабатываемую деталь 16, удерживаемую на головке 15 штоком 17 сипово; о цилиндра 18, который служит для удержания во время обработки детали 16»а головке 15 шпинделя 14. Головка 15 снабжена алмазными шпильками, обеспечивающими привод с помощью силы сцепления поршня через поверхность его головки.

Могут быть использованы также другие средства крепления детали (например, зажимные патроны), Шток цилиндра 18 может быть снабжен механизмом, обеспечивающим вращение поршня (не показан).

В расточке 4 с осью 6 укреплена направляющая гильза 19, удерживаемая в прижатом состоянии к выступу 20 гайкой 21, прп этом указанная направляющая гильза удерживает вращающийся шпиндель 22 с помощью подшипников 23 и 24.

На вращающемся шпинделе установлен известным способом воспроизводящий копир 25.

Установка шпинделя 22 предпочтительно подобна установке шпинделя 14, вследствие чего расширение обоих шпинделей должно быть одинаковым, и таким образом относительное положение по высоте обрабатываемой детали 16 и копира 25 остается неизменным.

Шпиндели 14 и 22 связаны соответственно через соответствующее соединение с зубчатыми шкивами 26 и 27, связанными между собой зубчатым ремнем 28. На одной оси со шкивом 27 укреплен шкив 29, связанный ремнем 30 со шкивом 31, укрепленным на конце вала двигателя 32, установленного на станине 2.

Шкивы 26 и 27 могут иметь одинаковый диаметр и одинаковое количество зубьев с целью придания шпинделю 14 — держателю детали и шпинделю 22 — держателю копира одинаковой угловой скорости, Можно также при угловой скорости шпинделя

14 придать шпинделю 22 угловую скосо Ь (u рость равную—

2 З -4

В некоторых случаях шпиндель 22 копира может вращаться со скоростью 2ю

Зы ...., в зависимости от принятого решения, а в зависимости от этого будет выполнено и копировальное устройство.

Направляющая гильза 9 с помощью цпжеописанных средств может быть перемещена: для коррекции, при сборке станка, в случае непараллельности оси направляющей гильзы 9 и шпинделя 22 держателя копира; для регулирования расстояния между осями шпинделей 14 и 22 вручную или автоматически во время замены резца или с целью компенсации износа резца, либо для устранения отклонения величины диаметра

ЗО

35 детали, вызванного, например, расширением станины; для быстрого изменения расстояния между осями шпинделей 14 и 22 и для выполнения таким образом резких опусканий и подъемов резца; для придания незначительного угла оси направляющей гильзы 9 и оси шпинделя

22 — держателя копира для коррекциипри необходимости недостатка воспроизводящего копира.

На направляющей гильзе 19 установлен с возможностью перемещения скольжения одним своим концом суппорт-держатель резца, который образован рабочей направляющей гильзой 33, охватывающей воспроизводящий копир 25, и скреплен с гайкой

34, в которую входит винт 35, приводимый во вращение двигателем 36. На наружной части направляющей гильзы 33 имеются пазы или шпоночные канавки 37, с помощью которых она вставляется в соответствующие пазы (или шпоночные канавки) венца 38, установленного с возможностью вращения на станину и имеющего зубья, которыми он входит в зацепление с KpoMB;Ibерой 39, приводимой в действие от силового цилиндра 40, установленного на станине.

Такое расположение позволяет придать направляющей гильзе 33 движение скольжения вдоль оси 6 и движение поворота вокруг оси 6 вследствие наличия пазов или шпоночных канавок 37, которые сцепляют ее при вращении с венцом 38, на который воздействует кромальера 39.

На рабочей направляющей гильзе 33 установлены кулачки 41, воздействующие на электрические контакты управления различными операциями, такими как остановка двигателя, приводящего во вращение шпиндели 14 и 22, остановка в.ртикальпого перемещения, изменение направления вертикального перемещения и поворот направляющей гильзы 33 и т. д.

На рабочей направляющей гильзе 33 установлен по меньшей мере один съемный патрон 42, имеющий по меньшей мере один резец и один щуп, ориентированные в плоскости ХХь перпендикулярной к осям 5 и

6 шпинделей.

Патрон 42, изображенный в деталях на фиг. 2, образован из корпуса суппорта

43, который прикреплен к рабочей направляющей гильзе 33 винтами 44 и шпильками 45, при этом указанный корпус несет с помощью эластичных мембран 4b и 47, закрепленных с помощью винтов 48 и 49, хвостовик 50, состоящий из одного или более элементов и несущий на одном из своих концов резец 51 или резцы 51 и 52 (см. фиг. 3 и 4), которые могут входить в контакт с обрабатываемой деталью 16, на другом конце — щуп 53, находящийся в контакте с воспроизводящим копиром 25.

640644

Эластичные мембраны 46 и 47 выполняют из одного тонкого металлического листа.

Пружина 54, опирающаяся на корпус суппорта 43, давит на хвостовик 50 в направлении копира 25, постоянно прижимая щуп 53 к указанному копиру.

Одна из двух мембран 46 и 47, например мембрана 46, со стороны резца зафиксирована с одной стороны на корпусе 43, а с другой стороны — на хвостовике 50, препятствуя вращению хвостовика 50. Одна из этих мембран, в частности мембрана

46, не имеет никакого отверстия с целью обеспечения герметичности направляющей гильзы 33. Воспроизводящий копир 25 и щуп 53 защищены таким образом от пыли и стружки, их можно смазывать путем смачивания или масляным туманом.

Достаточно вывернуть винты 44 или гайки шпилек 45 для замены патрона 42 и для доступа к воспроизводящему щупу 25.

Для уменьшения осевого габарита, в частности со стороны копира 25, патрон 42 может иметь только одну мембрану 46 илп

47. В случае, изображенном на фиг. 2, применяется только мембрана 46, а хвостовик

50 направляется на другом конце в подшипнике 55, укрепленном на корпусе 43, при этом пружина 54 опирается на корпус

43 и на кольцо 56, укрепленное на хвостовике 50.

В случае, когда хвостовик 50 несет два резца 51 и 52 (см. фиг. 3 и 4), кончик резца 51 установлен в плоскости осей 11 и 5 для перемещения вниз рабочей направляющей гильзы 33 и для выполнения полуогделочного пропуска.

Затем путем поворота направляющей гильзы 33 на угол а до нижней мертвой точки кончик резца 52 устанавливается в плоскости осей 11 и 5. В верхней точке направляющей гильзы 33 резец 52 выполняет отделочный пропуск.

В случае, когда установлен только один резец 51 на хвостовике 50 (см. фиг. 2), направляющая гильза несет только один патрон 42, если станок выполняет только одну операцию (например, полуотделка или отделка), а рабочий пропуск выполняется при нижнем ходе, при этом поворот направляющей гильзы ЗЗ на угол к, как это показано выше, производится до нижней мертвой точки для извлечения резца из детали во время подъема.

Можно также установить два патрона

42 и 57, смещенные по отношению один к другому, например, на угол 45, как это изображено на фиг. 3 и 8, если станок выполняет обе операции (полуотделку и отделку) . Полуотделочный пропуск осуществляется при опускании резцом 52, при этом поворот направляющей гильзы 33 на угол Р производится в нижней мертвой точке с целью приведения отдельного резца

51 в контакт с деталью для выполнения отделочного пропуска во время подъема указанной направляющей гильзы.

Резцы 51 и 52 и щупы могут быть установлены на рычаги-мультипликаторы или на рычаги-демультипликаторы хода.

На фиг. 4 изображен патрон, аналогичный патрону на фиг. 2, в котором хвостовпк 50, несущий резцы 51 и 52, управляется мембранами 46 и 47.

Вокруг оси 58, составляющей одно целое с корпусом 43, шарнирно закреплен рычаг 59, несущий щуп 53 и пружины 54, обеспечивающую контакт с рычагом 59 и контакт щупа 53 с копиром 25.

B варианте, изображенном на фиг. 4, воспроизводящий копир должен быть смещен на угол <р по отношению к установке, изображенной на фиг. 2 и 3.

Верхний конец 7 (см. фиг. 5) направляющей гильзы 9, несущий шпиндель-держатель детали, слегка смещен по центру в точке 60 по отношению к оси 5 направляющей гильзы 9.

Путем вращения вкладыша 7 можно слегка изменить наклон направляющей гильзы 9 и практически добиться параллельности осей шпинделей 14 и 22. Можно также добиться нарушения параллельности для исправления небольшой ошибки в изготовлсппп bGc ïðoèçBîäÿùcãî устройства.

Градуировка 61, изображенная на фиг. 5, позволяет таким образом заранее произвести необходимые коррекции прп замене воспроизводящего копира при изготовлении деталей. Когда регулировка произведена, вкладыш 7 удерживается на месте клиньями 62 и 63.

На фиг. 6 изображен первый вариант реализации устройства управления 64, служащего для измерения расстояния между осями шпинделей 14 н 22.

Это устройство содержит штангу 65, шарнирно закрепленную на оси 66 на направляющей гильзе 9 и установленную с возможностью перемещения скольжением в части 3 станины, при этом указанная штанга имеет выступ 67, к которому прижимается один конец пружины 68, опирающийся другим концом в пружину 69. На своем конце, удаленном от выступа 67, штанга 65 имеет упорную шайбу 70, которая может упираться в выступ 71 части 3 станины.

Таким образом на направляющую гильзу 9 постоянно воздействует вращающее усилие пружины 68.

Со стороны, диаметрально противоположной точке шарнирного соединения 66, направляющая гильза 9 имеет шаровую опору 72, к которой прижата штанга 73, воздействующая в противоположном направлении воздействию пружины 68.

Эта штанга имеет резьоу 74, входящую в ответную резьбу 75 поршня 76 силового

640644 цилиндра, корпус 77 которого соединен с частью 3 станины. Рукоятка 78, соединенная со штангой 73, позволяет путем вращения последней поворачивать направляющую гильзу 9 и ввиду того, что центр оси

11 шпинделя 14 смещен по отношению к оси 6 направляющей гильзы, изменять расстояние между осями шпинделей 14 и 22.

Кроме того, перемещение поршня 76 позволяет добиться быстрого поворота направляющей гильзы 9 и, следовательно, быстрого уменьшения расстояния между осями шпинделей 14 и 22, а через некоторый промежуток времени — быстрого возврата к исходному размеру.

Градуировка 79 позволяет заранее получить любые требуемые межосевые расстояния.

На фиг. 7 изображен один вариант реализации фиг. б, на которой не показаны пружина 68 и ее средства воздействия, которые идентичны средствам с фиг. б.

Отличаются только средства воздействия на опору 72, так как они содержат толкающую штангу 80, которая имеет резьбу 81, с помощью которой она ввинчивается одним своим концом в направляющую гайку

82, закрепленную в части 2 станины, адругим своим концом направляется вкладышем 83, укрепленным на станине.

На конце, противоположном шаровой опоре 72, штанга 80 имеет накатанное коль— цо 84, позволяющее поворачивать вручную штангу 80 и таким образом продвигагь штангу вперед или назад с целью поворота направляющей гильзы 9 в том или ином направлении, в соответствии с показаниями градуировки 85.

На штанге 80 предусмотрен зубчатый венец 86, который входит в зацепление через шестерню 87 с шестерней 88, закрепленной на валу шагового двигателя 89.

Путем соединения двигателя 89 через следящую систему с устройством определения размеров можно корректировать расстояние между осями шпинделей 14 и 22 для компенсации износа резца.

1О

25 зз

4О

Можно также добиться многократного быстрого изменения расстояний междуосями шпинделей 14 и 22 с быстрым возвращением в исходное положение.

На фиг. 8, 9 и 10 изображено, каким образом можно установить на направляюпгую гильзу 33 резцы для выточки канавок для колец на поршнях тепловых двигателей.

После патронов 42 и 57, несущих рсзцы

51 и 52, устанавливается патрон 90, несущий подрезные резцы 91 (см. фиг. 9) .

На фиг. 10 изображен резцедержатель, на котором установлены резцы 92 для снятия фаски с канавок 93. В конце нижнего хода после чистовой обработки поверхности направляющая гильза 33 поворачивается на угол у путем быстрого поворота с целью выведения резца 51 и подведения резцов 91 почти в контакт с деталью. 3а этим быстрым перемещением следует медленное вращение.

В конце хода производится кратковременная остановка, затем осуществляется выведение резцов 91.

Формула изобретения

Токарно-копировальный станок для ооработки резанием боковых поверхностей поршней двигателей внутреннего сгорания, содержащий два кинематически связанных и параллельно расположенных шпинделя, один из которых несет изделие, а другой-копир, с которым взаимодействует щуп, связанный с резцедержателем, о т л и ч аю щи и с я тем, что, с целью повышения безопасности, шпиндель, несущий копир, снабжен защитным кожухом, установленным соосно с копиром и с возможностью поворота и осевого перемещения, а резцсдержател ь уста но вл ен на кожухе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дружинский И. А. Методы обработки сложных поверхностей на металлорежущих станках, М., 1965, с, 270 — 275, фиг.

137 — в. г.

àtvã.70

Составитепь Л. G :oëåè.êàtt

Текред С. Лнтипенко

Редактор О. Юркова

Заказ 832/13 Изд. № 824 Тираж 1221 Подписное

НГ!О Государственного когаитста СССР по дслага изооретсипй ti о гкрь:тии

113035, Москва, 5Ê-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типографии, пр. Сапунова, 2