RU166707U1

RU166707U1 - DEVICE FOR PROCESSING WAVELY CYLINDRICAL AND CONIC SHELLS

Info

Publication number: RU166707U1
Application number: RU2016102310/02U
Authority: RU
Inventors: Вадим Владимирович Михрютин; Михаил Александрович Шерстобитов
Priority date: 2016-01-25
Filing date: 2016-01-25
Publication date: 2016-12-10

Abstract

Устройство для обработки вафельных цилиндрических и конических оболочек, содержащее основание с расположенной на нем станиной, установленное на станине средство для закрепления обрабатываемой оболочки, выполненное в виде съемной палеты в форме рамы, установленные на станине механизм подачи режущего инструмента и механизм подачи опорного элемента, и модуль системы числового программного управления, при этом механизм подачи режущего инструмента состоит из колонны, установленной на станине с возможностью перемещения по направляющим по оси X посредством привода колонны, каретки, установленной на колонне с возможностью перемещения по направляющим по оси Z посредством привода каретки, ползуна, установленного на каретке с возможностью перемещения по направляющим по оси Y посредством привода ползуна, и двухповоротной шпиндельной головки, имеющей выдвижную пиноль со шпинделем для размещения режущего инструмента и установленной на ползуне с возможностью обеспечения вращательных движений Rи Rотносительно осей вращения, расположенных паралелльно соответственно упомянутым осям X и Z, а механизм подачи опорного элемента состоит из колонны, установленной на станине с возможностью перемещения по направляющим посредством привода колонны, каретки, установленной на колонне с возможностью перемещения по направляющим посредством привода каретки, ползуна, установленного на каретке с возможностью перемещения по направляющим посредством привода ползуна, и двухповоротной головки, имеющей выдвижную пиноль для размещения опорного элемента и установленной на ползуне с возможностью обеспечения вращательных движений R′ и R′,A device for processing wafer-shaped cylindrical and conical shells, comprising a base with a bed located on it, a means for securing the processed shell mounted on the bed, made in the form of a removable pallet in the form of a frame, a cutting tool feed mechanism and a support element feeding mechanism mounted on the bed, and a module numerical control system, while the feed mechanism of the cutting tool consists of a column mounted on the bed with the ability to move along the guides the X axis by means of a column drive, a carriage mounted on the column with the possibility of moving along the Z-axis guides by means of a carriage drive, a slide mounted on the carriage with the possibility of moving along the Y-axis guides by means of a slider drive, and a two-turn spindle head having a sliding pinole with a spindle to accommodate the cutting tool and mounted on a slider with the possibility of providing rotational movements R and R relative to the axes of rotation located parallel to respectively mentioned axes X and Z, and the feed mechanism of the support element consists of a column mounted on the bed with the ability to move along the guides by means of the column drive, a carriage mounted on the column with the ability to move along the guides by means of the carriage drive, a slider mounted on the carriage with the ability to move along the guides by means of a slider drive, and a two-turn head having a retractable pinole for accommodating the support element and mounted on the slider with the possibility of providing rotational movements R ′ and R ′,

Description

Устройство для обработки вафельных цилиндрических и конических оболочекDevice for processing wafer cylindrical and conical shells

Предлагаемая полезная модель относится к станкостроению, а именно к фрезерным станкам с горизонтальным расположением шпинделя для обработки крупногабаритных нежестких заготовок цилиндрической и конической формы и может быть использована при механической обработке вафельных цилиндрических и конических оболочек, а так же сферических днищ.The proposed utility model relates to machine tool construction, namely to milling machines with a horizontal spindle arrangement for processing large-sized non-rigid blanks of cylindrical and conical shape and can be used for machining wafer-shaped cylindrical and conical shells, as well as spherical bottoms.

Известно несколько способов изготовления вафельных цилиндрических и конических оболочек и, соответствующих устройств, реализующих данные способы.Several methods are known for manufacturing wafer cylindrical and conical shells and corresponding devices implementing these methods.

Известен способ изготовления вафельной панели летательного аппарата, заключающийся в образовании на внутренней поверхности обшивки карманов и опорных поверхностей, с последующим привариванием к опорным поверхностям обшивки элементов продольного и поперечного силового набора, путем соединения диффузионной сваркой двух листов, в одном из которых предварительно вырезают окна, образующие после соединения листов указанные карманы и опорные поверхности. (АС СССР №809777 кл. B64F 5/00, приоритет 16.11.1979 г., опубл. 20.03.2005 г.).A known method of manufacturing a waffle panel of an aircraft, which consists in the formation on the inner surface of the skin of pockets and supporting surfaces, followed by welding to the supporting surfaces of the skin of the elements of the longitudinal and transverse force set, by joining by diffusion welding of two sheets, in one of which the windows forming after joining the sheets, said pockets and supporting surfaces. (USSR AS No. 809777 class B64F 5/00, priority November 16, 1979, publ. March 20, 2005).

Данный способ включает несколько различных технологических операций и обладает высокой трудоемкостью, связанной с наличием операции сварки тонкостенных заготовок, поэтому для изготовления вафельных цилиндрических и конических оболочек находит применение способ, заключающийся в их механической обработке.This method includes several different technological operations and has a high complexity associated with the operation of welding thin-walled workpieces, therefore, for the manufacture of wafer-shaped cylindrical and conical shells, a method is found in which they are machined.

Известен автоматизированный комплекс для механической обработки крупногабаритных обводообразующих заготовок листовых панелей обшивок планера самолетов, состоящий из станка портального типа, содержащего основание, портал, размещенный на портале ползун, оснащенный двухповоротной шпиндельной головкой и средств закрепления панели, состоящих из линейных приводов с вакуумными захватами (патент US №5163793, кл. В23С 1/06, В24В 11/00, приоритет 05.04.1991 г., опубл. 17.11.1992 г.).A well-known automated complex for machining large-sized contouring blanks of sheet panels of aircraft glider skin linings, consisting of a portal type machine containing a base, a portal, a slider located on the portal, equipped with a two-turn spindle head and panel fastening means consisting of linear actuators with vacuum grippers (US patent No. 5163793, class B23C 1/06, B24B 11/00, priority 05.04.1991, publ. 11/17/1992).

Портальный станок, применяемый в данном комплексе обладает достаточно высокой точностью несущей системы, однако использование нежесткого закрепления деталей вакуумными захватами, а так же закрепление заготовки панели в отдельных точках со значительными промежутками приводит к низкой точности обработки, связанной с малой локальной жесткостью при закреплении заготовки.The gantry machine used in this complex has a fairly high accuracy of the supporting system, however, the use of non-rigid fastening of parts by vacuum grippers, as well as fixing of the panel blank at individual points with significant intervals, leads to low machining accuracy associated with low local stiffness when securing the workpiece.

Известен также способ обработки тонкостенных вафельных панелей, при котором заготовка устанавливается на опору по наружной или внутренней поверхности, так, что большая часть поверхности панели контактирует с опорой, а затем производится механическая обработка поверхности (Патент GB 2413977, B23Q 1/03, D23D 3/14, приоритет 13.05.2004 г., опубл. 12.07.2006 г.). Данный способ может быть реализован с использованием устройств в виде многокоординатных станков, например, портальной конструкции, описанном выше.There is also a method of processing thin-walled wafer panels, in which the workpiece is mounted on a support on the outer or inner surface, so that most of the surface of the panel is in contact with the support, and then the surface is machined (Patent GB 2413977, B23Q 1/03, D23D 3 / 14, priority May 13, 2004, published July 12, 2006). This method can be implemented using devices in the form of multi-axis machines, for example, the portal structure described above.

Недостатком устройства, осуществляющего данный способ, является сложность изготовления опорного элемента, повторяющего форму поверхности заготовки и необходимость перебазирования заготовки при обработке ее наружной и внутренней поверхности.The disadvantage of the device implementing this method is the complexity of manufacturing a support element that repeats the shape of the surface of the workpiece and the need to relocate the workpiece when processing its outer and inner surfaces.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является устройство для обработки листовых панелей обшивок планера самолетов, содержащее основание, станину, средства закрепления панели в виде съемной палеты в форме рамы, обеспечивающие одновременный доступ к ее обрабатываемой и поддерживаемой поверхностям, механизм подачи режущего инструмента и механизм подачи опорного элемента, расположенные оппозитно относительно обрабатываемой панели с обеспечением пяти управляемых движений, три из которых поступательные вдоль осей X, Y, Z или X′, Y′, Z′, параллельные осям правой ортогональной стандартной системы координат станка и два вращательные R₁, R₁′ или R₂, R₂′, оси вращения которых параллельны осям координат станка, и модуль системы числового программного управления, при этом механизм подачи режущего инструмента состоит из привода и направляющих движения X, установленной в них колонны с приводом и направляющими движения Z, каретки с приводом и направляющими движения Y ползуна с двухповоротной шпиндельной головкой, обеспечивающей вращательные движения R₁ и R₂ и имеющей выдвижную пиноль со шпинделем для размещения режущего инструмента, а механизм подачи опорного элемента состоит из привода и направляющих движения X′, колонны с приводом и направляющими движения Z′, каретки с приводом и направляющими движения Y′ ползуна с двухповоротной шпиндельной головкой, обеспечивающей вращательные движения R₁′ и R₂′, выполненной с выдвижной пинолью для размещения опорного элемента, (патент РФ 2358850, МКИ B21J 15/10, B23Q 1/4857, B23Q 1/488, приоритет - 2003 г., пункты формулы 14-22, 27-29).Closest to the claimed utility model is a device for processing sheet panels of skin of airframes of an airplane, containing a base, a bed, means for securing the panel in the form of a removable pallet in the form of a frame, providing simultaneous access to its machined and supported surfaces, the feed mechanism of the cutting tool and the feed mechanism of the support elements located opposite to the machined panel with five controlled movements, three of which are translational along the X, Y, Z or X ′, Y ′ axes , Z ′ parallel to the axes of the right orthogonal standard coordinate system of the machine and two rotational R ₁ , R ₁ ′ or R ₂ , R ₂ ′, the rotation axes of which are parallel to the coordinate axes of the machine, and the module of the numerical control system, while the cutting tool feed mechanism consists of a drive and guide movement X, as set out in columns with their drive and guide movement Z, the carriage with the drive and guide the movement of the slider with Y dvuhpovorotnoy spindle head providing rotational movement R ₁ and R ₂ and having vydvizh th tailstock spindle to accommodate the cutting tool and the feed mechanism of the support member consists of a drive and guide movements X ', the column with the drive and guide movement Z', the carriage with the drive and guide the motion Y 'of the slider with dvuhpovorotnoy spindle head providing rotational movement R ₁ ′ and R ₂ ′, made with a retractable support for accommodating the support element, (RF patent 2358850, MKI B21J 15/10, B23Q 1/4857, B23Q 1/488, priority 2003, claims 14-22, 27 -29).

Указанное устройство нашло применение при обработке крупногабаритных обводообразующих заготовок листовых панелей обшивок планера самолетов, и считается одной из наиболее перспективных конструкций в данной области. Закрепление заготовки панели обшивки в палете, выполненной в форме рамы позволяет последовательно обрабатывать обе стороны заготовки при повороте палеты на 180°.The specified device has found application in the processing of large-sized bypass-forming blanks of sheet panels of aircraft glider skin linings, and is considered one of the most promising structures in this area. Fastening the blank of the paneling panel in a pallet made in the form of a frame allows you to sequentially process both sides of the blank when the pallet is rotated 180 °.

Недостатком данного устройства является невозможность обработки вафельных цилиндрических и конических оболочек, поскольку используемые при закреплении заготовки приспособления и расположение его рабочих органов не позволяют получить одновременный доступ инструмента к наружной и внутренней поверхности заготовки.The disadvantage of this device is the impossibility of processing wafer cylindrical and conical shells, since the devices used to fix the workpiece and the location of its working bodies do not allow simultaneous access of the tool to the outer and inner surfaces of the workpiece.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение точности обработки вафельных цилиндрических и конических оболочек за счет применения метода фрезерования с использованием подвижного опорного элемента.The technical task of the proposed utility model is to increase the accuracy of processing wafer cylindrical and conical shells through the application of the milling method using a movable support element.

Поставленная техническая задача решается тем, что в устройстве для обработки вафельных цилиндрических и конических оболочек, содержащем основание с расположенной на ней станиной, установленное на станине средство для закрепления обрабатываемой оболочки, выполненное в виде съемной палеты в форме рамы, установленные на станине механизм подачи режущего инструмента и механизм подачи опорного элемента, и модуль системы числового программного управления, при этом механизм подачи режущего инструмента состоит из колонны, установленной на станине с возможностью перемещения по направляющим по оси X посредством привода колонны, каретки, установленной на колонне с возможностью перемещения по направляющим по оси Z посредством привода каретки, ползуна, установленного на каретке с возможностью перемещения по направляющим по оси Y посредством привода ползуна, и двухповоротной шпиндельной головки, имеющей выдвижную пиноль со шпинделем для размещения режущего инструмента и установленной на ползуне с возможностью обеспечения вращательных движений R₁ и R₂ относительно осей вращения, расположенных паралелльно соответственно упомянутым осям X и Z, а механизм подачи опорного элемента состоит из колонны, установленной на станине с возможностью перемещения по направляющим посредством привода колонны, каретки, установленной на колонне с возможностью перемещения по направляющим посредством привода каретки, ползуна, установленного на каретке с возможностью перемещения по направляющим посредством привода ползуна, и двухповоротной головки, имеющей выдвижную пиноль для размещения опорного элемента и установленной на ползуне с возможностью обеспечения вращательных движений R₁′ и R₂′, причем упомянутые оси X, Y, Z расположены параллельно осям правой ортогональной системы координат станка, а упомянутые механизмы выполнены с возможностью размещения соответственно режущего инструмента и опорного элемента со стороны противоположных поверхностей обрабатываемой оболочки, при этом упомянутая съемная палета выполнена с возможностью переустановки на станине с поворотом заготовки как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости, и с возможностью обеспечения одновременного доступа к наружной и внутренней поверхностям обрабатываемой оболочки, при этом направляющие перемещения колонны механизма подачи опорного элемента расположены по оси Y′, перпендикулярной упомянутой оси X, направляющие перемещения каретки механизма подачи опорного элемента расположены по оси Z′, параллельной упомянутой оси Z, направляющие перемещения ползуна механизма подачи опорного элемента расположены по оси X′, перпендикулярной упомянутой оси Y, а оси вращения вращательных движений R₁′ и R₂′ головки опорного элемента расположены параллельно соответственно упомянутым осям Y′ и Z′, причем упомянутые оси X′, Y′, Z′ расположены параллельной осям правой ортогональной системы координат.The stated technical problem is solved in that in a device for processing wafer-shaped cylindrical and conical shells containing a base with a bed located on it, means for securing a workable shell mounted on the bed, made in the form of a removable pallet in the form of a frame, a cutting tool feed mechanism mounted on the bed and the feed mechanism of the support element, and the module of the numerical control system, while the feed mechanism of the cutting tool consists of a column mounted on anine with the possibility of moving along the guides along the X axis by means of a column drive, a carriage mounted on the column with the possibility of moving along the guides along the Z axis by means of a carriage drive, a slide mounted on the carriage with the possibility of moving along the guides along the Y axis by means of a slide drive, and a two-turn spindle a head having a retractable tailstock spindle to accommodate the cutting tool and mounted on the slider to provide a rotational movement R ₁ and R ₂ relative to the axes of rotation located parallel to the axes X and Z, respectively, and the support element feed mechanism consists of a column mounted on the bed with the ability to move along the rails by means of the column drive, a carriage mounted on the column with the possibility of moving along the rails by means of the carriage drive, slider mounted on the carriage with the possibility of moving along the guides by means of a slide actuator, and a two-turn head having a retractable pinole for accommodating the supporting element and mounted on Zune to provide a rotational movement R ₁ 'and R _2', said X axis, Y, Z are arranged parallel to the axes of right-hand orthogonal machine coordinate system and the said mechanisms are arranged to accommodate respectively the cutting tool and support member from the opposite surfaces of the treated membranes while said removable pallet is configured to be reinstalled on the bed with rotation of the workpiece in both horizontal and vertical planes, and with the possibility of providing simultaneous access to the outer and inner surfaces of the machined shell, while the guiding movements of the column of the feed mechanism of the support element are located on the Y axis perpendicular to the X axis, the guiding movements of the carriage of the feed mechanism of the support element are located on the Z axis parallel to the Z axis displacement feeder slider supporting member disposed on the axis X 'perpendicular to said Y-axis and the rotation axis of rotational movements R _1' and R ₂ 'of the reference head e ementa arranged parallel to said axes, respectively Y 'and Z', wherein said X-axis', Y ', Z' are arranged parallel to the axes of the orthogonal coordinate system, the right.

Новым в устройстве для обработки вафельных цилиндрических и конических оболочек является то, что направляющие механизмов перемещения ползунов подачи инструмента и опорного элемента расположены взаимно перпендикулярно, при этом механизм подачи опорного элемента состоит из привода и направляющих движения Y′, колонны с приводом и направляющими движения Z′, каретки с приводом и направляющими движения X′ ползуна с двухповоротной шпиндельной головкой опорного элемента.New in the device for processing wafer-shaped cylindrical and conical shells is that the guiding mechanisms for moving the tool feed sliders and the support element are arranged mutually perpendicularly, while the supporting mechanism feed mechanism consists of a drive and Y ′ motion guides, a drive column and Z ′ motion guides , carriages with a drive and motion guides X ′ of the slide with a two-turn spindle head of the support element.

На фиг. 1 показан вид предлагаемого устройства сверху в положении для обработки внешней поверхности вафельных цилиндрических и конических оболочек; на фиг. 2 - общий вид предлагаемого устройства в изометрической проекции; на фиг. 3 - местный вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - зона обработки детали, местный вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - вид сверху предлагаемого устройства в положении для обработки внутренней поверхности вафельных цилиндрических и конических оболочек, на фиг. 6 - вид В на фиг. 5; на фиг. 7 - разрез Г-Г на фиг. 5; на фиг. 8 - местный вид Д на фиг. 6.In FIG. 1 shows a top view of the proposed device in a position for processing the outer surface of wafer-shaped cylindrical and conical shells; in FIG. 2 is a general view of the proposed device in isometric projection; in FIG. 3 is a partial view A in FIG. one; in FIG. 4 - detail processing zone, local view B in FIG. 3; in FIG. 5 is a top view of the proposed device in position for processing the inner surface of wafer-shaped cylindrical and conical shells; FIG. 6 is a view B in FIG. 5; in FIG. 7 is a section GG in FIG. 5; in FIG. 8 is a partial view D in FIG. 6.

Устройство для обработки вафельных цилиндрических и конических оболочек содержит основание 1, на котором неподвижно установлены станины 2, 3 и 4.A device for processing wafer cylindrical and conical shells comprises a base 1, on which beds 2, 3 and 4 are fixedly mounted.

Средства закрепления обрабатываемой заготовки 5 выполнены в виде палеты 6, установленной на станине 4. Палета 6 выполнена в форме рамы, обеспечивающей одновременный доступ к наружной поверхности 7 и внутренней поверхности 8 обрабатываемой заготовки 5.Means of securing the workpiece 5 are made in the form of a pallet 6 mounted on the bed 4. The pallet 6 is made in the form of a frame providing simultaneous access to the outer surface 7 and the inner surface 8 of the workpiece 5.

Движения рабочих органов устройства задаются в правой прямоугольной стандартной системе координат xyz. В станинах 2 и 3 выполнены направляющие 9 и 10 осей X и Y′, в которых, соответственно, установлены колонны 11 и 12. Колонны 11 и 12 имеют линейные направляющие 13 и 14 осей Z и Z′, в которых установлены каретки 15, 16. Каретки 15, 16 имеют линейные направляющие 17, 18 осей Y и Х′ с ползунами 19, и 20. Направляющие ползуна 19 расположены вдоль оси Y, а направляющие ползуна 20 - вдоль оси X′. При этом оси Y и X′ и линейные направляющие 17, 18 соответственно ползунов 19, 20 взаимно перпендикулярны.The movements of the working bodies of the device are set in the right rectangular standard coordinate system xyz. In frames 2 and 3, guides 9 and 10 of the X and Y axes are made, in which columns 11 and 12 are installed, respectively. Columns 11 and 12 have linear guides 13 and 14 of the Z and Z axes, in which carriages 15, 16 are installed The carriages 15, 16 have linear guides 17, 18 of the Y and X axes with sliders 19, and 20. The slide guides 19 are located along the Y axis, and the slide guides 20 are along the X axis. The axes Y and X ′ and linear guides 17, 18, respectively, of the sliders 19, 20 are mutually perpendicular.

На торце ползуна 19 установлен корпус 21 двухповоротной шпиндельной головки, обеспечивающей вращательные движения R₁ и R₂ вокруг осей вращения 22 и 23, параллельных осям X, Z и перпендикулярным плоскостям YZ и XY соответственно. В корпусе 21 двухповоротной шпиндельной головки с обеспечением вращательного движения R₁ вокруг оси 22 размещен промежуточный корпус 24. В промежуточном корпусе 24 с обеспечением вращательного движения R₂ вокруг оси 23, параллельной оси Z, установлен корпус 25, имеющий выдвижную пиноль 26 со шпинделем 27 для закрепления режущего инструмента - фрезы 28.At the end of the slider 19, a housing 21 of a two-turn spindle head is installed, providing rotational movements of R ₁ and R ₂ around the axis of rotation 22 and 23, parallel to the axes X, Z and perpendicular to the planes YZ and XY, respectively. An intermediate housing 24 is arranged in the housing 21 of the two-turn spindle head to provide rotational movement of R ₁ around axis 22 24. In the intermediate housing 24 to provide rotational movement of R ₂ around axis 23 parallel to the Z axis, housing 25 has a retractable pinole 26 with spindle 27 for fixing the cutting tool - milling cutters 28.

На торце ползуна 20 установлен корпус 29 двухповоротной шпиндельной головки, обеспечивающей вращательные движения R₁′ и R′₂ вокруг осей вращения 30 и 31, параллельных осям Y′, Z′ и перпендикулярным плоскостям X′Z′ и X′Z′. В корпусе 29 двухповоротной шпиндельной головки с обеспечением вращательного движения R₁′ вокруг оси 30 размещен промежуточный корпус 32. В промежуточном корпусе 32 с обеспечением вращательного движения R₂ вокруг оси 31, в исходном положении устройства параллельной оси Z′, установлен корпус 33, имеющий выдвижную пиноль 34 с опорным элементом 35, имеющим сферическую поверхность, контактирующую с поверхностью 8 обрабатываемой заготовки 5.At the end of the slider 20, a body 29 of a two-turn spindle head is installed, providing rotational movements R ₁ ′ and R ′ ₂ around the axis of rotation 30 and 31, parallel to the axes Y ′, Z ′ and perpendicular to the planes X′Z ′ and X′Z ′. An intermediate housing 32 is arranged in the housing 29 of the double-turn spindle head providing rotational movement of R ₁ ′ around the axis 30. In the intermediate housing 32, providing rotational motion of R ₂ around the axis 31, in the initial position of the device parallel to the Z axis, a housing 33 is installed having a retractable quill 34 with a support element 35 having a spherical surface in contact with the surface 8 of the workpiece 5.

Режущий инструмент 28 расположен со стороны обрабатываемой поверхности 7 заготовки 5, а опорный элемент 35 - со стороны поддерживаемой поверхности 8.The cutting tool 28 is located on the side of the work surface 7 of the workpiece 5, and the support element 35 is on the side of the supported surface 8.

Все указанные выше перемещаемые узлы (11, 12, 15, 16, 19, 20, 24, 32, 26, 34) имеют приводы, интегрированные в их конструкцию, поэтому на фиг. не показаны.All the above movable units (11, 12, 15, 16, 19, 20, 24, 32, 26, 34) have drives integrated in their design, therefore, in FIG. not shown.

Управление приводами подач устройства осуществляется от системы числового программного управления (ЧПУ) 36.The device feed drives are controlled by a numerical control system (CNC) 36.

Таким образом, механизм подачи режущего инструмента 28 состоит из привода и направляющих 9 движения X, колонны 11 с приводом и направляющими 13 движения Z, каретки 15 с направляющими 17 движения Y, ползуна 19 с приводом перемещения, корпуса 21 двухповоротной шпиндельной головки, состоящей из промежуточного корпуса 24 и корпуса 25, обеспечивающих вращательные движения R₁ и R₂ вокруг осей 22, 23, и выдвижной пиноли 26.Thus, the feed mechanism of the cutting tool 28 consists of a drive and guides 9 of movement X, a column 11 with a drive and guides 13 of movement Z, a carriage 15 with guides 17 of movement Y, a slider 19 with a drive of movement, the housing 21 of the two-turn spindle head, consisting of an intermediate the housing 24 and the housing 25, providing rotational movements of R ₁ and R ₂ around the axes 22, 23, and retractable pintles 26.

При этом, механизм подачи опорного элемента 35 состоит из привода и направляющих 10 движения Y′, колонны 12 с приводом и направляющими 14 движения Z′, каретки 16 с направляющими движения X′, ползуна 20 с приводом перемещения и направляющими движения Y′, корпуса двухповоротной шпиндельной головки 29, состоящей из промежуточного корпуса 32 и корпуса 33, обеспечивающих вращательные движения R₁′ и R₂′ вокруг осей 30, 31 и выдвижной пиноли 34.Moreover, the feed mechanism of the support element 35 consists of a drive and guides 10 of movement Y ′, a column 12 with a drive and guides 14 of movement Z ′, a carriage 16 with guides of movement X ′, a slider 20 with a drive of movement and guides of movement Y ′, a two-turn housing the spindle head 29, consisting of an intermediate housing 32 and the housing 33, providing rotational movements of R ₁ ′ and R ₂ ′ around the axes 30, 31 and extendable pintles 34.

Равнозначным вариантом конструкции является расположение осей 22, 23 параллельно осям Z, X, а осей 30, 31 параллельно осям Z′, Y′.An equivalent design option is the arrangement of the axes 22, 23 parallel to the axes Z, X, and the axes 30, 31 parallel to the axes Z ′, Y ′.

Заготовка 5 закрепляется по торцам прижимами 37, 38, обеспечивающими ее базирование в палете 6. Прижимы 37 и 38 закрепляются в приспособлениях 39, 40 кольцевой формы. Свободный край заготовки 5 для предотвращения значительных деформаций под действием силы тяжести фиксируется растяжками 41.The workpiece 5 is fixed at the ends by clamps 37, 38, ensuring its basing in the pallet 6. Clips 37 and 38 are fixed in the devices 39, 40 of a ring shape. The free edge of the workpiece 5 to prevent significant deformation under the action of gravity is fixed by stretch marks 41.

Палета 6 имеет базовые поверхности 42 для базирования и закрепления ее относительно станины 4 для обработки различных участков заготовки 5. При перестановках палеты 6 на станине 4 ось 43 заготовки 5 может быть расположена либо параллельно оси X, либо параллельно оси Y стандартной системы координат станка.Pallet 6 has base surfaces 42 for basing and securing it relative to the bed 4 for processing various sections of the workpiece 5. When moving the pallet 6 on the bed 4, the axis 43 of the workpiece 5 can be either parallel to the X axis or parallel to the Y axis of the standard coordinate system of the machine.

Устройство работает следующим образом. Палета 6 с заготовкой 5 устанавливается на станину 4 с использованием базовых поверхностей 42 таким образом, чтобы ось 43 заготовки 5 была параллельна одной из осей координат X или Y.The device operates as follows. The pallet 6 with the workpiece 5 is mounted on the bed 4 using the base surfaces 42 so that the axis 43 of the workpiece 5 is parallel to one of the coordinate axes X or Y.

При установке оси 43 заготовки 5 параллельно оси X (фиг. 1, 3, 4) появляется возможность обработки наружной поверхности 7 заготовки 5 инструментом 28. Для предотвращения деформации заготовки 5 во время обработки к внутренней поверхности 8 заготовки 5 подводится опорный элемент 35.When installing the axis 43 of the workpiece 5 parallel to the X axis (Fig. 1, 3, 4), it becomes possible to process the outer surface 7 of the workpiece 5 with a tool 28. To prevent deformation of the workpiece 5 during processing, the supporting element 35 is brought to the inner surface 8 of the workpiece 5.

При установке оси 43 заготовки 5 параллельно оси Y (фиг. 5, 6, 8) появляется возможность обработки внутренней поверхности 8 заготовки 5. При этом опорный элемент 35 подводится к наружной поверхности 8.When installing the axis 43 of the workpiece 5 parallel to the axis Y (Fig. 5, 6, 8), it becomes possible to process the inner surface 8 of the workpiece 5. In this case, the supporting element 35 is brought to the outer surface 8.

Во время обработки движение подачи режущего инструмента 28 производится при помощи приводов перемещения колонны 11 по направляющим 9 движения X, каретки 15 по направляющим 13 движения Z, ползуна 19 по направляющим 17 движения Y, поворота R₁ промежуточного корпуса 24 относительно корпуса 21, поворота R₂ корпуса 25 относительно корпуса 24 и выдвижения пиноли 26.During processing, the feed movement of the cutting tool 28 is carried out using the drives to move the column 11 along the guides 9 of the movement X, the carriage 15 along the guides 13 of the movement Z, the slide 19 along the guides 17 of the movement Y, rotation R _{1 of the} intermediate housing 24 relative to the housing 21, rotation R ₂ the housing 25 relative to the housing 24 and the extension of the quill 26.

Движение подачи опорного элемента 35 производится при помощи приводов перемещения колонны 12 по направляющим 10 движения Y′, каретки 16 по направляющим 14 движения Z′, ползуна 20 по направляющим 18 движения X′, поворота R₁′ промежуточного корпуса 32 относительно корпуса 29, поворота R′₂ корпуса 33 относительно корпуса 32 и выдвижения пиноли 34.The feed movement of the support element 35 is performed using the actuators moving the column 12 along the guides 10 of the movement Y ′, the carriage 16 along the guides 14 of the movement Z ′, the slide 20 along the guides 18 of the movement X ′, rotation R ₁ ′ of the intermediate housing 32 relative to the housing 29, rotation R ′ _{2 of the} housing 33 relative to the housing 32 and the extension of the quill 34.

Управление движениями приводов подач осуществляется от системы числового программного управления (ЧПУ) 36.The motion control of the feed drives is carried out from a numerical control system (CNC) 36.

После обработки сегмента поверхности заготовки 5, производится перебазирование палеты 6 с использованием базовых поверхностей 42, таким образом, что заготовка 5 вокруг оси 43 поворачивается на 180°, либо последовательно три раза на 90° для обработки следующего сегмента ее поверхности.After processing the surface segment of the workpiece 5, the pallet 6 is relocated using the base surfaces 42, so that the workpiece 5 around the axis 43 is rotated 180 °, or successively three times 90 ° to process the next segment of its surface.

Далее производится перебазирование палеты 6 с поворотом оси 43 заготовки 5 на 90° в горизонтальной плоскости для обработки противоположной стороны заготовки 5.Next is the relocation of the pallet 6 with rotation of the axis 43 of the workpiece 5 by 90 ° in the horizontal plane for processing the opposite side of the workpiece 5.

Применение предлагаемого устройства позволит повысить точность обработки вафельных цилиндрических и конических оболочек за счет применения метода фрезерования с использованием подвижного опорного элемента.The application of the proposed device will improve the accuracy of processing wafer cylindrical and conical shells due to the application of the milling method using a movable support element.

Claims

A device for processing wafer-shaped cylindrical and conical shells, comprising a base with a bed located on it, a means for securing the processed shell mounted on the bed, made in the form of a removable pallet in the form of a frame, a cutting tool feed mechanism and a support element feeding mechanism mounted on the bed, and a module numerical control system, while the feed mechanism of the cutting tool consists of a column mounted on the bed with the ability to move along the guides the X axis by means of a column drive, a carriage mounted on the column with the possibility of moving along the Z-axis guides by means of a carriage drive, a slide mounted on the carriage with the possibility of moving along the Y-axis guides by means of a slider drive, and a two-turn spindle head having a sliding pinole with a spindle to accommodate the cutting tool and mounted on a slider with the possibility of providing rotational movements of R ₁ and R ₂ relative to the axes of rotation located in parallel, respectively, I will mention axes X and Z, and the feed mechanism of the support element consists of a column mounted on the bed with the ability to move along the guides by means of the column drive, a carriage mounted on the column with the ability to move along the guides by means of the carriage drive, the slider mounted on the carriage with the ability to move along guiding by means of a slider drive, and a two-turn head having a retractable pinole for accommodating the support element and mounted on the slider with the possibility of providing rotational movement R ₁ ′ and R ₂ ′, wherein said axes X, Y, Z are parallel to the axes of the right orthogonal coordinate system of the machine, and said mechanisms are arranged to accommodate respectively the cutting tool and the support member from the side of opposite surfaces of the machined shell, characterized in that said removable pallet is configured to reinstall on the bed with rotation of the workpiece in both horizontal and vertical planes, and with the possibility of providing simultaneous access to the outside the inner surfaces of the machined shell, while the guiding movements of the columns of the support mechanism feed mechanism are located on the Y axis perpendicular to the X axis, the carriage movements of the support mechanism of the support element are located on the Z axis parallel to the Z axis, the sliding guides of the support mechanism are located along the X ′ axis perpendicular to said Y axis, and the rotation axis of the rotational movements R ₁ ′ and R ₂ ′ of the head of the support element are parallel to to the axes Y ′ and Z ′ mentioned above, the axes X ′, Y ′, Z ′ being parallel to the axes of the right orthogonal machine coordinate system.