close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY9082

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 9082
(13) C1
(19)
(46) 2007.04.30
(12)
7
(51) B 23D 79/12
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СТАНОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТРУБЫ ИЛИ ТРУБНОГО ИЗДЕЛИЯ
(21) Номер заявки: a 20031146
(22) 2003.12.08
(43) 2005.06.30
(71) Заявитель: Производственное республиканское унитарное предприятие "Минский завод автоматических линий имени П.М.Машерова"
(BY)
(72) Авторы: Гоман Михаил Герасимович; Воложинок Юрий Викторович;
Лысенков Александр Иванович;
Маршак Эдуард Ефимович; Костян
Василий Владимирович; Резниченко Владимир Иванович; Чаадаев
Руслан Григорьевич; Щекин Евгений Иванович (BY)
(73) Патентообладатель: Производственное
республиканское унитарное предприятие "Минский завод автоматических
линий имени П.М.Машерова" (BY)
(56) Металлорежущие станки: Каталог-справочник. Ч. 8. Станки строгальной и
долбежной, протяжной групп, отрезные и разные станки. - М.: НИИМАШ,
1971. - С. 330-331.
BY 9082 C1 2007.04.30
(57)
1. Станок для обработки трубы или трубного изделия, например отвода, перехода,
тройника, включающий следящий привод главного движения, следящий привод продольной подачи, следящий привод поперечной подачи, резцедержатель с режущим инструментом, приспособление для базирования и зажима обрабатываемой трубы или трубного
изделия, систему числового программного управления, отличающийся тем, что станок
Фиг. 1
BY 9082 C1 2007.04.30
содержит съемное измерительное устройство, устанавливаемое на суппорте поперечной
подачи с возможностью измерения размерных параметров обрабатываемой трубы или
трубного изделия на станке до обработки с вводом этих параметров в память системы числового программного управления станка для последующего создания траектории движения режущего инструмента по программе при обработке трубы или трубного изделия.
2. Станок по п. 1, отличающийся тем, что измерительное устройство выполнено в
виде подпружиненного щупа, взаимодействующего с измеряемой поверхностью и бесконтактным путевым переключателем.
Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано на машиностроительных заводах, изготавливающих трубы и трубные изделия, для механической обработки торцев труб.
Некоторые формы обрабатываемых поверхностей показаны на фиг. 7-10. Проблема
обработки указанных поверхностей состоит в том, что обрабатываемые поверхности привязаны к внутреннему или наружному диаметру обрабатываемой детали с меньшим допуском, чем допуск на изготовление самой детали. Так, например, размер а ± b равен
1,8 ± 0,8, а овальность трубы при этом составляет 4-14 мм в зависимости от ее диаметра.
Поэтому станки для обработки таких изделий выполняются с копирными устройствами.
Известны станки с механическим копированием контура трубы, у которых резцовая
головка выполнена с качающимся копирным роликом, который базируется по наружной
поверхности обрабатываемой трубы. Резцовые головки обеспечивают получение концентричной фаски по отношению к внутренней поверхности трубы [1].
Станки с механическим копированием поверхности трубы имеют ряд недостатков. Так,
например, для обработки поверхностей, изображенных на фиг. 8, требуются три резцовые
головки, две из которых начерно обрабатывают углы α и β и чистовая, обрабатывающая
полный контур поверхности с радиусом R. Поверхности, изображенные на фиг. 10, требуют
четыре резцовые головки. Это усложняет конструкцию станка. Практически на известных
станках осуществляется фасонное точение торцовых поверхностей труб. Это требует высокой жесткости системы СПИД (станок-приспособление-инструмент-деталь). Копирные ролики быстро изнашиваются и нарушается заданная точность.
У сварных труб требуется предварительная обработка сварного шва заподлицо с поверхностью трубы, чтобы копирный ролик мог обкатываться по поверхности трубы без
ударов и "прыжков". Следовательно, требуются дополнительные технологические операции, а для их выполнения - специальные станки.
Целью предлагаемого станка является устранение перечисленных недостатков известных станков. Это достигается тем, что станок содержит съемное измерительное устройство, устанавливаемое на суппорте поперечной подачи с возможностью измерения
размерных параметров обрабатываемой трубы или трубного изделия на станке до обработки с вводом этих параметров в память системы числового программного управления
станка для последующего создания траектории движения режущего инструмента по программе при обработке трубы или трубного изделия.
Таким образом, в предлагаемом станке отсутствуют копирные устройства, контактирующие непосредственно с обрабатываемой деталью во время обработки. Резец движется
точно по измеренной траектории, обеспечивая получение практически любой формы обрабатываемой поверхности.
Для простоты конструкции измерительное устройство выполнено в виде подпружиненного щупа, взаимодействующего с измеряемой поверхностью и бесконтактным путевым переключателем, а для исключения повреждения измерительного устройства во
время обработки оно выполнено съемным.
2
BY 9082 C1 2007.04.30
На фиг. 1 изображен в плане предлагаемый станок; на фиг. 2 - вид по стрелке А на
фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез по В-В на фиг. 3; на
фиг. 5 - вид по стрелке Д на фиг. 3; на фиг. 6 - сечение по Г-Г на фиг. 3; на фиг. 7-10 изображены некоторые типы обрабатываемых поверхностей на трубах с толщиной стенки S,
углами α, β, γ, радиусом сопряжения R углов α, β, размерами a ± b, d ± b, С. Формы обрабатываемых поверхностей могут быть и другими.
Станок включает горизонтальный силовой стол 1 со следящим приводом 2. Стол осуществляет быстрые подводы и отводы, позиционирование, продольную подачу (ось Z). На
платформу 3 силового стола установлена силовая бабка 4, которая имеет следящий привод
5 главного движения (ось С). На переднем торце шпинделя силовой бабки смонтирована
планшайба 6 с суппортом поперечной подачи 7 (ось X), который через передачу связан со
следящим приводом 8. Все следящие привода управляются системой ЧПУ и имеют встроенные датчики обратной связи.
Для базирования и зажима обрабатываемых на станке изделий имеется приспособление 9. Свисающие со станка части обрабатываемых деталей поддерживаются устройствами 10. Обрабатываемые изделия 11 изображены штрихпунктирными линиями с двумя
штрихами. Электроаппаратура и система числового программного управления (СЧПУ)
размещены в шкафах 12, а гидроаппаратура - на гидростанции 13. Для управления станком имеется центральный пульт управления 14.
Резцы 15, 16 (фиг. 5) закреплены в резцедержателе 17.
Измерительное устройство включает державку 18 (фиг. 4, 5), измерительный щуп 19,
пружину 20, гайку 21, торцовый бесконтактный переключатель 22, кабель 23, трубу 24
(фиг. 3) со штепсельными разъемами, винт 25 для крепления трубы 24 к планшайбе 6,
винт 26 для крепления державки 18 в Т-образном пазу резцедержателя 17, кабель 27, навитый в виде пружины с возможностью растягиваться при обмере обрабатываемых изделий и возвращаться в исходное положение после обмера при реверсе планшайбы. Для
укладки кабеля при обмере заготовки предусмотрен круговой желоб 28. Кабель 27 входит
в стационарную разветвительную коробку 29, смонтированную на стойке 30, на которой
размещаются труба 24 и державка 18 после обмера в снятом положении (показаны штрихпунктирными линиями). В нерабочем положении кабель 27 укладывается в коробку 31 и
закрывается крышкой 32.
Станок работает в следующей последовательности. Оператор краном загружает заготовку 11 в приспособление 9. Свисающие со станка части заготовки поддерживаются устройствами 10, которые могут перемещаться по площадке и занимать любое положение в
зависимости от формы заготовки. Управление станком осуществляется с пульта 14, на котором имеется экран и необходимые кнопки для управления всеми механизмами станка. На
экран пульта выводится информация, необходимая оператору для работы на станке (например, размеры заготовки при обмере, заданное и текущее значение координат по всем осям
(Z, С, X), величины коррекции, диагностические сообщения и другая информация).
После базирования и зажима заготовки в приспособлении 9 оператор устанавливает
измерительное устройство на планшайбу и суппорт поперечной подачи. Для этого трубу
24 устанавливает на планшайбе 6 и крепит винтом 25, а державку 18 - в Т-образный паз
резцедержателя 17 и закрепляет ее винтом 26. Затем оператор нажимает кнопку "измерение" на пульте 14, и станок производит обмер заготовки в автоматическом режиме. При
этом силовой стол 1 следящим приводом 2 переместит платформу 3 с силовой бабкой 4,
планшайбой 6 к торцу обрабатываемой детали (продольная подача, координата Z). Щуп
19 войдет внутрь трубы с зазором относительно внутренней стенки. Следящий привод поперечной подачи 8 переместит суппорт 7 и установленный на нем резцедержатель 17, а с
ним и державку 18 в направлении стенки заготовки до касания щупом 19 внутренней
стенки трубы 11, при этом щуп 19 сжимает пружину 20, а гайка 21, взаимодействуя с бесконтактным торцовым переключателем 22, включит его и остановит подачу суппорта 7. В
3
BY 9082 C1 2007.04.30
момент отключения подачи суппорта 7 в памяти управляющей системы будет зафиксирован размер внутреннего радиуса-вектора трубы (расстояние от оси шпинделя силовой
бабки 4 до внутренней поверхности трубы 11). Затем подается команда на реверс перемещения суппорта 7 до создания достаточного зазора между щупом 19 и стенкой трубы 11.
Следящий привод 5 главного движения повернет планшайбу 6, а с ней и суппорт 7 на угол
α1 (фиг. 4), и повторится измерение радиуса-вектора заготовки под углом α1. Обычно для
труб диаметром 500-820 α1 принимается 20°, а труб диаметром 820-1420 мм этот угол составляет 10°.
После обмера внутреннего диаметра заготовки обмеряется припуск по торцу в четырех диаметрально противоположных точках тем же устройством.
При обмере заготовок планшайба 6 поворачивается, как правило, на 350°, чтобы охватить измерением весь внутренний контур трубы, при этом кабель 27 растягивается и укладывается в желоб 28, при реверсе планшайбы 6 кабель возвращается в исходное положение.
По окончании обмера оператор снимает измерительное устройство с планшайбы и
суппорта и устанавливает его на стойку 30 (фиг. 3, показано штрихпунктирными линиями), кабель 27 укладывает в коробку 31 и закрывает крышку 32. В трубе 24 имеются штепсельные разъемы, к которым присоединяется кабель 27, входящий в разветвительную
коробку 29 и далее в электрошкафы 12.
Имеется контроль установки измерительного устройства на стойке 30, тем самым исключается возможность включения вращения шпинделя с измерительным устройством
при обработке.
Обработка детали 11 ведется в автоматическом режиме. Оператор нажимает кнопку
"обработка" на пульте 14, при этом включается вращение планшайбы 6 силовой бабки 4,
перемещение ее к обрабатываемой детали 11 силовым столом 1, перемещение суппорта 7
на планшайбе 6 приводом 8.
Резцы 15, 16 (фиг. 5), работая в трехмерной системе координат (Z, С, X), обеспечивают получение любой требуемой формы обрабатываемой поверхности на торце трубы,
привязаны к реальному контуру заготовки (фиг. 7-10, размеры a ± b, d ± b, С), параметры
которого хранятся в памяти системы управления.
Резец 15 обрабатывает торец и наружные поверхности (фиг. 7-10, углы α, β, радиус R),
резец 16 - внутреннюю поверхность (фиг. 9-10, угол γ, размеры d ± b).
После обработки одного торца деталь разжимается, краном поднимается над приспособлением 9, поворачивается вокруг вертикальной оси на 180° и вторым торцем устанавливается в приспособление, зажимается, обмеряется и обрабатывается, как и первый торец.
Главной особенностью предлагаемого станка является то, что станок содержит съемное измерительное устройство, устанавливаемое на суппорте поперечной подачи с возможностью измерения размерных параметров обрабатываемой трубы или трубного
изделия на станке до обработки с вводом этих параметров в память системы числового
программного управления станка для последующего создания траектории движения режущего инструмента по программе при обработке трубы или трубного изделия. При этом
измерительное устройство может производить измерения либо по внутреннему, либо по
наружному диаметрам трубы или трубного изделия в зависимости от привязки обрабатываемых поверхностей к поверхностям изделия.
Обеспечивается требуемая точность размеров (фиг. 7-10, размеры а ± b, d ± b), хотя заготовки не имеют правильной цилиндрической формы в зоне обработки и их овальность
превышает в несколько раз заданный допуск (±b).
Источники информации:
1. Металлорежущие станки: Каталог-справочник. Ч. 8. - М.: НИИМАШ, 1971. - С. 330331.
4
BY 9082 C1 2007.04.30
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 5
Фиг. 6
Фиг. 7
5
BY 9082 C1 2007.04.30
Фиг. 8
Фиг. 9
Фиг. 10
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
334 Кб
Теги
by9082, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа