RU2843014C1 - Universal table lathe-mill-grinding machine - Google Patents
Universal table lathe-mill-grinding machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2843014C1 RU2843014C1 RU2024136320A RU2024136320A RU2843014C1 RU 2843014 C1 RU2843014 C1 RU 2843014C1 RU 2024136320 A RU2024136320 A RU 2024136320A RU 2024136320 A RU2024136320 A RU 2024136320A RU 2843014 C1 RU2843014 C1 RU 2843014C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- item
- machine according
- platform
- electric motor
- axis
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к станкам и инструменту преимущественно для использования частными мастерами в условиях личного дома или мастерских.The invention relates to machines and tools primarily for use by private craftsmen in their own homes or workshops.
Далее по тексту словосочетание «универсальный токарно-фрезерно-шлифовальный настольный станок» может быть заменено на «станок».Further in the text, the phrase “universal turning-milling-grinding tabletop machine” can be replaced by “machine”.
Из уровня техники известен патент RU 2264889, описывающий станок для сверлильно-фрезерных, шлифовальных и гравировальных работ имеющий электродвигатель, закрепленный на кронштейне вертикально. The prior art includes patent RU 2264889, which describes a machine for drilling, milling, grinding and engraving work, having an electric motor mounted vertically on a bracket.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:The differences from the declared solution are that:
- Заявленный станок имеет возможность токарной обработки деталей;- The declared machine has the ability to turn parts;
- Предусматривается возможность программного управления;- Possibility of software control is provided;
- Используется поворотный кронштейн позволяющий менять положение электродвигателя.- A swivel bracket is used to change the position of the electric motor.
Известен патент CN 101497164, описывающий мини токарно-фрезерный станок, имеющий отдельные электродвигатели для токарной и фрезерной обработки, причем он имеет несколько степеней свободы, обеспечивая как передвижение платформы станка, так и передвижение фрезерного шпинделя как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. При этом фрезерный шпиндель имеет отдельную от токарного патрона систему крепления.Patent CN 101497164 is known, describing a mini lathe-milling machine with separate electric motors for turning and milling, and it has several degrees of freedom, providing both the movement of the machine platform and the movement of the milling spindle in both the vertical and horizontal planes. In this case, the milling spindle has a separate fastening system from the lathe chuck.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:The differences from the declared solution are that:
- В заявленном станке используется поворотный кронштейн позволяющий менять положение электродвигателя;- The declared machine uses a rotary bracket that allows changing the position of the electric motor;
- Используется единый электродвигатель для упрощения и удешевления конструкции;- A single electric motor is used to simplify and reduce the cost of the design;
- Перемещение обрабатываемой детали или инструмента обеспечивается тремя степенями свободы платформы станка по координатам x,y,z;- The movement of the workpiece or tool is ensured by three degrees of freedom of the machine platform along the coordinates x, y, z;
- Заявленный станок является настольным.- The declared machine is a tabletop one.
Известен патент CN 101239403, описывающий токарно-фрезерный станок с цифровым управлением, имеющий два электродвигателя для токарного и фрезерного привода соответственно, и имеющий возможность регулировки центра и угла наклона фрезерного инструмента.Known is patent CN 101239403, which describes a digitally controlled turning and milling machine, having two electric motors for turning and milling drives, respectively, and having the ability to adjust the center and angle of inclination of the milling tool.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:The differences from the declared solution are that:
- Используется единый электродвигатель для упрощения и удешевления конструкции;- A single electric motor is used to simplify and reduce the cost of the design;
- Перемещение обрабатываемой детали или инструмента обеспечивается тремя степенями свободы платформы станка по координатам x,y,z;- The movement of the workpiece or tool is ensured by three degrees of freedom of the machine platform along the coordinates x, y, z;
- Заявленный станок является настольным.- The declared machine is a tabletop one.
Известен патент CN 207326416, описывающий токарно-фрезерный станок, имеющий два электродвигателя для токарного и фрезерного привода.Patent CN 207326416 is known, describing a turning and milling machine having two electric motors for turning and milling drives.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:The differences from the declared solution are that:
- Используется единый электродвигатель для упрощения и удешевления конструкции;- A single electric motor is used to simplify and reduce the cost of the design;
- Перемещение обрабатываемой детали или инструмента обеспечивается тремя степенями свободы платформы станка по координатам x,y,z;- The movement of the workpiece or tool is ensured by three degrees of freedom of the machine platform along the coordinates x, y, z;
- Заявленный станок является настольным.- The declared machine is a tabletop one.
Наиболее близкими решениями являются патенты RU 141533 и RU 2008163.The closest solutions are patents RU 141533 and RU 2008163.
Патент RU 141533 описывает станок с магазином сменных оснасток, имеющий возможность замены шпинделя, например, с вертикального на горизонтальный и с возможностью перемещения стола вдоль оси и шпинделя перпендикулярно оси движения стола по горизонтали и вертикали.Patent RU 141533 describes a machine with a magazine of interchangeable tools, having the ability to replace the spindle, for example, from vertical to horizontal and with the ability to move the table along the axis and the spindle perpendicular to the axis of movement of the table horizontally and vertically.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:The differences from the declared solution are that:
- Заявленный станок в зависимости от модификации имеет возможность как ручного, так и программного управления;- The declared machine, depending on the modification, has the ability to be controlled both manually and programmatically;
- Положение двигателя меняется при помощи поворотного кронштейна, который передвигается из горизонтального положения сбоку от рельсов в вертикальное положение над рельсами станка;- The position of the engine is changed using a rotating bracket, which moves from a horizontal position at the side of the rails to a vertical position above the machine rails;
- Заявленный станок является настольным и может быть изготовлен из более легких материалов.- The declared machine is tabletop and can be made of lighter materials.
Патент RU 2008163 описывает настольный многофункциональный станок с возможностью поворота основной части станка из горизонтального токарного положения на 90 градусов в вертикальное фрезерное положение. При этом, как видно из изображений, управление координатами станка осуществляется вручную поворотными ручками.Patent RU 2008163 describes a desktop multifunctional machine with the ability to rotate the main part of the machine from a horizontal turning position by 90 degrees to a vertical milling position. At the same time, as can be seen from the images, the machine coordinates are controlled manually by rotary handles.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:The differences from the declared solution are that:
- Заявленный станок имеет модификацию с управлением координат электродвигателями, что позволяет использовать программное управление;- The declared machine has a modification with coordinate control by electric motors, which allows the use of software control;
- Перемещение электродвигателя осуществляется отдельно от каркаса станка при помощи кронштейна;- The electric motor is moved separately from the machine frame using a bracket;
- Заявленный станок может иметь промежуточные положения между горизонтальным и вертикальным положением.- The declared machine can have intermediate positions between horizontal and vertical positions.
Технический результат заявленного изобретения состоит в разработке настольного токарно-фрезерно-шлифовального станка с единым электродвигателем, возможностью менять положение двигателя и закреплять двигатель в различных положениях и имеющего поверхность для расположения инструмента или деталей с возможностью передвижения по горизонтальным координатам и дополнительно вертикальным.The technical result of the claimed invention consists in the development of a table-top turning-milling-grinding machine with a single electric motor, the ability to change the position of the motor and secure the motor in various positions and having a surface for placing a tool or parts with the ability to move along horizontal coordinates and additionally vertical ones.
Технический результат достигается с помощью закрепления электродвигателя на кронштейне напрямую или с помощью крепежного каркаса, закрепления кронштейна на задней стенке станка через подшипник качения и наличия крепежных отверстий по крайней мере на задней стенке станка и кронштейне в которые могут вставляться крепежные штыри, винты или болты, а также с помощью применения двухуровневой платформы нижняя часть которой передвигается между боковых стенок вдоль рельсовых опор, а верхняя часть поперек относительно рельсовых опор, и возможностью размещения на платформе подъемного механизма обеспечивающего подъем деталей или инструмента в вертикальном направлении.The technical result is achieved by fastening the electric motor to the bracket directly or with the help of a fastening frame, fastening the bracket to the rear wall of the machine through a rolling bearing and the presence of fastening holes at least on the rear wall of the machine and the bracket into which fastening pins, screws or bolts can be inserted, as well as by using a two-level platform, the lower part of which moves between the side walls along the rail supports, and the upper part across relative to the rail supports, and the possibility of placing a lifting mechanism on the platform that ensures the lifting of parts or tools in the vertical direction.
Частными случаями изготовления конструкции являются:Special cases of construction are:
- Изменение размеров конструкции;- Changing the dimensions of the structure;
- Изменение числа элементов в конструкции;- Changing the number of elements in the structure;
- Незначительное изменение формы элементов конструкции по отдельности или совместно, путем нанесения на детали маркировок, изображений и других элементов;- Minor changes in the shape of structural elements, individually or together, by applying markings, images and other elements to the parts;
- Применение других типов элементов отличных от указанных на изображениях (например, держатель резцов, задняя бабка);- Use of other types of elements other than those shown in the images (e.g. tool holder, tailstock);
- Изменение формы или способа соединения деталей каркаса;- Changing the shape or method of connecting frame parts;
- Изменение способа соединения одной или нескольких деталей станка;- Changing the method of connecting one or more machine parts;
- Применение электродвигателя другого типа;- Use of a different type of electric motor;
- Применение коробки передач для изменения числа оборотов шпинделя или патрона.- Using a gearbox to change the speed of the spindle or chuck.
Краткое описание чертежей:Brief description of the drawings:
Фиг. 1 - Аксонометрический общий вид на станок в токарном варианте с патроном со стороны расположения человекаFig. 1 - Axonometric general view of the machine in a lathe version with a chuck from the side of the person's location
Фиг. 2 - Аксонометрический общий вид на станок в токарном варианте с тыловой части патрона со стороны расположения человекаFig. 2 - Axonometric general view of the machine in the turning version from the rear part of the chuck from the side of the person's location
Фиг. 3 - Аксонометрический общий вид на станок в токарном варианте со стороны задней стенкиFig. 3 - Axonometric general view of the machine in the turning version from the rear wall
Фиг. 4 - Вид на станок со стороны расположения человекаFig. 4 - View of the machine from the side of the person's location
Фиг. 5 - Вид на станок с лицевой стороны патронаFig. 5 - View of the machine from the front side of the chuck
Фиг. 6 - Вид на станок с расположением электродвигателя в фрезерном вариантеFig. 6 - View of the machine with the electric motor arrangement in the milling version
Фиг. 7 - Вид на станок с расположением электродвигателя в фрезерном варианте со стороны задней стенкиFig. 7 - View of the machine with the electric motor arrangement in the milling version from the rear wall
Фиг. 8 - Вид на станок с расположением электродвигателя в фрезерном варианте с электродвигателями привода двухуровневой координатной платформыFig. 8 - View of the machine with the arrangement of the electric motor in the milling version with electric motors for driving a two-level coordinate platform
Фиг. 9 - Кронштейн электродвигателяFig. 9 - Electric motor bracket
Фиг. 10 - Вид на станок в фрезерном варианте с механизмом подъемаFig. 10 - View of the machine in the milling version with a lifting mechanism
Фиг. 11 - Механизм подъема, вид сверхуFig. 11 - Lifting mechanism, top view
Фиг. 12- Механизм подъема, вид снизуFig. 12 - Lifting mechanism, bottom view
Фиг. 13 - Вид на станок в токарном варианте с резцомFig. 13 - View of the machine in a turning version with a cutter
Фиг. 14 - Вид на станок в разрезе, в токарном варианте с резцомFig. 14 - Sectional view of the machine, in the turning version with a cutter
Фиг. 15 - Стойка держателя резцаFig. 15 - Cutter holder stand
Фиг. 16 - Стойка держателя резца в разрезеFig. 16 - Sectional view of the cutter holder stand
Фиг. 17 - Вид на станок в токарном варианте с установленной задней бабкойFig. 17 - View of the machine in the lathe version with the tailstock installed
Фиг. 18 - Задняя бабка станкаFig. 18 - Tailstock of the machine
Фиг. 19 - Задняя бабка станка, вид спередиFig. 19 - Tailstock of the machine, front view
Фиг. 20 - Расположение двухуровневой координатной платформы на рельсовых опорахFig. 20 - Arrangement of a two-level coordinate platform on rail supports
Фиг. 21 - Верхняя часть двухуровневой координатной платформы, вид снизуFig. 21 - Upper part of the two-level coordinate platform, bottom view
Фиг. 22 - Верхняя часть двухуровневой координатной платформы, вид сверхуFig. 22 - Upper part of the two-level coordinate platform, top view
Фиг. 23 - ПолзуныFig. 23 - Crawlers
Фиг. 24 - Схема возможного расположения коробки передач станкаFig. 24 - Diagram of possible arrangement of the machine gearbox
Фиг. 25 - Схема координат, используемая при описании станка (наименования координат могут различаться в зависимости от точки зрения на конструкцию)Fig. 25 - Coordinate diagram used in describing the machine (coordinate names may vary depending on the design point of view)
Фиг. 26 - Часть станка с установленными защитой зоны работы и зоны патронаFig. 26 - Part of the machine with installed protection for the work area and the chuck area
Фиг. 27 - Часть станка с установленными защитой зоны работы и зоны патрона, вид со стороны пользователяFig. 27 - Part of the machine with installed protection for the work area and the chuck area, view from the user's side
Фиг. 28 - Установка защиты зоны патронаFig. 28 - Installation of protection of the cartridge zone
Фиг. 29 - Механизм подъема с установленным натяжителем ремняFig. 29 - Lifting mechanism with belt tensioner installed
Фиг. 30 - Чертеж механизма подъема в разрезе с установленным натяжителем ремня.Fig. 30 - Sectional drawing of the lifting mechanism with the belt tensioner installed.
Универсальный токарно-фрезерно-шлифовальный станок включает в себя следующие детали:The universal turning-milling-grinding machine includes the following parts:
1. Боковая стенка1. Side wall
2. Соединение стенок (преимущественно в виде квадратного пазового профиля с возможностью размещения в пазах винтов и/или болтов)2. Wall connection (mainly in the form of a square groove profile with the possibility of placing screws and/or bolts in the grooves)
3. Швеллер или профильная труба3. Channel or profile pipe
4. Боковая направляющая ползуна4. Side guide of the slider
5. Поддон5. Pallet
6. Опора горизонтальной площадки электродвигателя6. Support of the horizontal platform of the electric motor
7. Горизонтальная площадка электродвигателя7. Horizontal platform of the electric motor
8. Задняя стенка8. Back wall
9. Вертикальная площадка электродвигателя9. Electric motor vertical platform
10. Кронштейн электродвигателя10. Electric motor bracket
11. Каркас крепления электродвигателя к кронштейну11. Frame for fastening the electric motor to the bracket
12. Электродвигатель12. Electric motor
13. Патрон станка13. Machine chuck
14. Шлифовальный диск14. Grinding disc
15. Центральное крепление задней бабки15. Central tailstock mount
16. Рельсовая опора16. Rail support
17. Трапецеидальный ходовой винт оси X17. X-axis trapezoidal lead screw
18. Крепежная проставка для крепления ручки или электромотора18. Mounting spacer for attaching a handle or electric motor
19. Ручка вращения ходового винта19. Lead screw rotation handle
20. Ползун20. Crawler
21. Крепежная платформа оси X21. X-axis mounting platform
22. Вертикальная упорная платформа22. Vertical support platform
23. Каркас двухуровневой координатной платформы (каркас платформы)23. Frame of a two-level coordinate platform (platform frame)
24. Направляющая ползуна оси Y24. Y-axis slider guide
25. Трапецеидальный ходовой винт оси Y25. Y-axis trapezoidal lead screw
26. Крепежная платформа оси Y26. Y-axis mounting platform
27. Измерительная шкала (линейка)27. Measuring scale (ruler)
28. Подшипник кронштейна электродвигателя28. Electric motor bracket bearing
29. Крепление кронштейна электродвигателя (крепление подшипника)29. Fastening the electric motor bracket (bearing fastening)
30. Крепежные отверстия30. Mounting holes
31. Координатный электромотор31. Coordinate electric motor
32. Нижняя площадка механизма подъема32. Lower platform of the lifting mechanism
33. Верхняя площадка механизма подъема33. Upper platform of the lifting mechanism
34. Ремень34. Belt
35. Шестерня подъема35. Lift gear
36. Шестерня привода ремня36. Belt drive gear
37. Опорный подшипник37. Thrust bearing
38. Трапецеидальный ходовой винт оси Z38. Z-axis trapezoidal lead screw
39. Трапецеидальная гайка ходового винта оси Z39. Z-axis lead screw trapezoidal nut
40. Держатель трапецеидальной гайки оси Z механизма подъема40. Z-axis trapezoidal nut holder of lifting mechanism
41. Линейный подшипник направляющей механизма подъема41. Linear bearing of the lifting mechanism guide
42. Направляющая ось механизма подъема42. Guide axis of the lifting mechanism
43. Стойка держателя резца43. Cutter holder stand
44. Дополнительные опоры стойки держателя резца (в зависимости от вида стойки и способа ее крепления)44. Additional supports for the tool holder stand (depending on the type of stand and the method of its fastening)
45. Резец45. Cutter
46. Проставочная шайба46. Spacer washer
47. Опора болта47. Bolt support
48. Болт крепления и соединения стойки держателя резца48. Bolt for fastening and connecting the tool holder stand
49. Болт крепления резца49. Cutter mounting bolt
50. Направляющая болтов крепления50. Guide for mounting bolts
51. Трапецеидальная гайка оси X передвижения платформы51. Trapezoidal nut of the X-axis of the platform movement
52. Держатель трапецеидальной гайки оси X передвижения платформы52. Holder of trapezoidal nut of X-axis of platform movement
53. Платформа задней бабки53. Tailstock platform
54. Стопорный штырь платформы задней бабки54. Tailstock platform locking pin
55. Каркас задней бабки55. Tailstock frame
56. Установочные направляющие56. Installation guides
57. Ручка выдвижения задней бабки57. Tailstock extension handle
58. Оснастка задней бабки (патрон, конус, сверло и т.д.)58. Tailstock equipment (chuck, cone, drill, etc.)
59. Отверстие установки стопорного штыря59. Locking pin installation hole
60. Игольчатый подшипник60. Needle bearing
61. Соединение трапецеидального ходового винта с внешним приводом61. Connection of trapezoidal lead screw with external drive
62. Держатель трапецеидальной гайки оси Y крепежной платформы 2 уровня62. Holder of trapezoidal nut of Y-axis of fastening platform of 2nd level
63. Гайки, впрессованные в платформу оси Y63. Nuts pressed into the Y-axis platform
64. Корпус ползуна64. Slider housing
65. Линейный подшипник ползуна65. Linear slider bearing
66. Коробка передач станка66. Machine gearbox
67. Корпус защиты зоны работы67. Work area protection housing
68. Шарнир защиты зоны работы68. Hinge for protecting the working area
69. Прозрачный барьер защиты зоны работы69. Transparent barrier for protecting the work area
70. Корпус защита патрона (или наконечника электродвигателя)70. Housing protection of the cartridge (or tip of the electric motor)
71. Прозрачный барьер защиты патрона71. Transparent cartridge protection barrier
72. Установочные направляющие защиты72. Installation guides for protection
73. Упор защиты73. Protective thrust
74. Концевой выключатель (включатель)74. Limit switch (switch)
75. Нажим концевого выключателя75. Limit switch press
76. Установочные полутрубки защиты76. Mounting half-tubes for protection
77. Ось крепления пружины натяжителя (может применяться болт или винт)77. Tensioner spring mounting axis (bolt or screw can be used)
78. Установочная трубка оси крепления натяжителя (функционально, при необходимости защиты оси от истирания)78. Tensioner mounting axle mounting tube (functional, if necessary to protect the axle from abrasion)
79. Пружина натяжителя79. Tensioner spring
80. Блок шкива натяжителя80. Tensioner pulley block
81. Шкив натяжителя81. Tensioner pulley
82. Ось шкива натяжителя.82. Tensioner pulley axle.
Основная идея изобретения состоит в том, что станок, имея один электродвигатель для выполнения различных функций, является более дешевым в производстве и более простым в сборке и установке. То есть уменьшение количества деталей станка позволяет упростить его размещение в помещении и позволяет обеспечить более свободный подход к обрабатываемым поверхностям. Такой станок мог бы работать как с ручным приводом по координатам при помощи ручки 19, так и с помощью ЧПУ управления с приводом координат при помощи электромоторов 31.The main idea of the invention is that the machine, having one electric motor for performing various functions, is cheaper to manufacture and easier to assemble and install. That is, reducing the number of machine parts allows for its simpler placement in the room and allows for a freer approach to the surfaces being processed. Such a machine could operate both with a manual drive by coordinates using handle 19, and with the help of CNC control with coordinate drive using electric motors 31.
Суть изобретения состоит в том, что станок является настольным и имеет подвижный кронштейн позволяющий перемещать электродвигатель из горизонтального положения сбоку от рельсовых опор и подвижных платформ в вертикальное положение над рельсовыми опорами и подвижными платформами, причем на электродвигатель может быть установлен токарный патрон с размещением в нем обрабатываемой детали, токарный патрон с размещением в нем шлифовального круга, цанговый или сверлильный патрон с размещением в нем фрез и инструмента, а на рельсовые опоры устанавливается двухуровневая платформа имеющая возможность перемещения инструмента или обрабатываемых деталей по осям X и Y, поверх которой может быть установлен механизм подъема позволяющий обеспечить перемещение инструмента или обрабатываемых деталей по оси Z.The essence of the invention is that the machine is table-top and has a movable bracket allowing the electric motor to be moved from a horizontal position at the side of the rail supports and movable platforms to a vertical position above the rail supports and movable platforms, wherein a lathe chuck with a workpiece placed in it, a lathe chuck with a grinding wheel placed in it, a collet or drill chuck with milling cutters and a tool placed in it can be installed on the electric motor, and a two-level platform with the ability to move the tool or workpieces along the X and Y axes is installed on the rail supports, on top of which a lifting mechanism can be installed allowing the tool or workpieces to be moved along the Z axis.
Станок собирается путем соединения прочных конструкций, позволяющих снизить вибрации и прогиб деталей как при работе, так и в статичном состоянии. Так боковые стенки 1 соединяются между собой соединением 2 (которое может быть представлено преимущественно в виде пазового профиля, а также в виде уголка, трубы, швеллера, профильной трубы любого вида и т.д.), швеллером 3 (который также служит основанием для крепления рельсовых опор), вариативно боковой направляющей ползуна 4 (при условии жесткого соединения направляющей 4 к боковым стенкам 1), центральным креплением задней бабки 15 (выполняется преимущественно в виде квадратного или прямоугольного профиля с отверстиями под стопорный штырь). Соединения указанных деталей производятся при помощи болтов (винтов) и, при невозможности нарезания резьбы непосредственно в деталях, гаек. При необходимости могут использоваться шайбы. Указанная часть элементов станка представляет собой его каркас, на который устанавливаются и крепятся остальные элементы. В связи с этим допустимо изготавливать часть деталей каркаса из материалов большой плотности и веса (пример: сталь).The machine is assembled by connecting strong structures that reduce vibrations and deflection of parts both during operation and in a static state. Thus, the side walls 1 are connected to each other by a connection 2 (which can be presented mainly in the form of a groove profile, as well as in the form of an angle, pipe, channel, profile pipe of any kind, etc.), channel 3 (which also serves as a base for fastening the rail supports), variably by a side guide of the slider 4 (provided that the guide 4 is rigidly connected to the side walls 1), central fastening of the tailstock 15 (made mainly in the form of a square or rectangular profile with holes for a locking pin). The connections of the said parts are made using bolts (screws) and, if it is impossible to cut threads directly in the parts, nuts. Washers can be used if necessary. The said part of the machine elements represents its frame, on which the remaining elements are installed and fastened. In this regard, it is permissible to manufacture some of the frame parts from materials of high density and weight (example: steel).
Внизу каркаса может устанавливаться поддон станка 5, предназначенный для сбора стружки, опилок, используемых в работе жидкостей и технического мусора. Поддон может быть изготовлен из металла, пластика, дерева или может быть выполнен в виде пленки или ткани натянутой между креплениями с прогибом. Поддон 5 крепится преимущественно с помощью болтов или винтов к боковым стенкам 1 и соединению 2.At the bottom of the frame, a machine tray 5 can be installed, designed to collect chips, sawdust, liquids used in the work and technical waste. The tray can be made of metal, plastic, wood or can be made in the form of a film or fabric stretched between fasteners with a deflection. The tray 5 is attached mainly with bolts or screws to the side walls 1 and the joint 2.
К одной из боковых стенок 1 крепится конструкция, удерживающая и обеспечивающая поворот электродвигателя 12. Данная конструкция вариативно может крепиться как с левой, так и с правой стороны станка в зависимости от удобства пользователя. На изображениях представлен станок, в котором конструкция находится с левой стороны относительно пользователя. В данную конструкцию входит опора горизонтальной площадки 6 и горизонтальная площадка электродвигателя 7. При этом опора 6 достигает плоскости установки станка, что позволяет обеспечить дополнительный упор электродвигателя в горизонтальном положении. Кроме того используется задняя стенка 8 на которой крепится кронштейн 10 и вертикальная площадка (жестко крепящаяся к задней стенке с помощью болтов или винтов и при необходимости гаек) обеспечивающая надежную установку электродвигателя в вертикальном положении. Кронштейн 10 закрепляется на задней стенке 8 через подшипник 28 с использованием крепления 29, которое может представлять ось подшипника 28.A structure holding and providing rotation of the electric motor 12 is attached to one of the side walls 1. This structure can be variably attached either to the left or to the right side of the machine, depending on the user's convenience. The images show a machine in which the structure is on the left side relative to the user. This structure includes a support for the horizontal platform 6 and a horizontal platform of the electric motor 7. In this case, the support 6 reaches the plane of installation of the machine, which allows for additional support of the electric motor in the horizontal position. In addition, the rear wall 8 is used, on which the bracket 10 is attached, and a vertical platform (rigidly attached to the rear wall using bolts or screws and, if necessary, nuts) ensuring reliable installation of the electric motor in the vertical position. The bracket 10 is fixed to the rear wall 8 through the bearing 28 using the fastening 29, which can represent the axis of the bearing 28.
Для установки электродвигателя 12 на кронштейн 10 может использоваться (в зависимости от модели электродвигателя, и способа его крепления) каркас крепления электродвигателя к кронштейну 11, который обеспечивает возможность разместить электродвигатель 12 на расстоянии от кронштейна 10 (для достижения его наилучшего положения, например, по центру). Кроме того на горизонтальной площадке 7, вертикальной площадке 9 и каркасе крепления электродвигателя 11 выполняются крепежные отверстия 30 для установки болтов или винтов, прикручивающихся гайками, что будет дополнительно препятствовать возникновению вибраций от двигателя. Дополнительно крепежные отверстия 30 имеются также на задней стенке 8 и кронштейне 10.To install the electric motor 12 on the bracket 10, a frame for fastening the electric motor to the bracket 11 can be used (depending on the model of the electric motor and the method of its fastening), which provides the ability to place the electric motor 12 at a distance from the bracket 10 (to achieve its best position, for example, in the center). In addition, on the horizontal platform 7, the vertical platform 9 and the frame for fastening the electric motor 11, fastening holes 30 are made for installing bolts or screws that are screwed with nuts, which will additionally prevent the occurrence of vibrations from the motor. Additionally, fastening holes 30 are also available on the rear wall 8 and the bracket 10.
Кронштейн 10, а соответственно и электродвигатель 12 имеют не менее двух положений, соответственно, горизонтальное (например, 0°) и вертикальное (например, 90°). При этом максимальное количество положений кронштейна 10 и электродвигателя 12 в диапазоне между горизонтальным и вертикальным положениями не ограничено. Например, на представленных изображениях (фиг. 1, 3, 7, 9) на задней стенке 8 и кронштейне 10 имеется ряд совмещающихся крепежных отверстий 30, которые соответствуют положениям: горизонтальному (0°), сорокапятиградусному (45°), вертикальному (90°). При этом промежуточные положения, как указанное, так и любое другое, не имеют отдельных площадок для обеспечения дополнительного упора, что требует особых настроек (скорость вращения, подачи) станка для снижения вибраций.The bracket 10 and, accordingly, the electric motor 12 have at least two positions, respectively, horizontal (e.g., 0°) and vertical (e.g., 90°). In this case, the maximum number of positions of the bracket 10 and the electric motor 12 in the range between the horizontal and vertical positions is not limited. For example, in the presented images (Fig. 1, 3, 7, 9) on the rear wall 8 and the bracket 10 there is a row of matching fastening holes 30, which correspond to the following positions: horizontal (0°), forty-five degree (45°), vertical (90°). In this case, the intermediate positions, both the specified and any other, do not have separate platforms for providing additional support, which requires special settings (rotation speed, feed) of the machine to reduce vibrations.
Рабочая зона, предназначенная для размещения обрабатываемых деталей или инструмента для обработки, является двухуровневой, обеспечивая перемещение по осям X и Y, что позволяет проводить токарные и шлифовальные работы на станке. При этом на крепежную платформу оси Y 26 может быть установлен механизм подъема (Фиг. 11, 12) обеспечивающий перемещение по оси Z вверх-вниз.The working area, intended for placing the workpieces or the tool for processing, is two-level, providing movement along the X and Y axes, which allows turning and grinding operations to be carried out on the machine. At the same time, a lifting mechanism (Fig. 11, 12) can be installed on the fastening platform of the Y axis 26, providing movement up and down along the Z axis.
Перемещение платформы оси X 21 обеспечивается тем, что в нижней части платформы 21 закреплены ползуны 20 установленные на рельсовые опоры 16. Кроме того, платформа 21 при помощи установленной в держателе 52 (который закреплен на платформе 21) без возможности вращения трапецеидальной гайки 51 соединяется с трапецеидальным ходовым винтом оси X 17 расположенным параллельно рельсовым опорам 16. При этом, поскольку трапецеидальная гайка 51 не имеет возможности вращения, то при вращении ходового винта 17 гайка 51, а вместе с ней и держатель 52 и соединенная с ним платформа 21 передвигаются вдоль оси X в ту или иную сторону в зависимости от направления вращения ходового винта 17.The movement of the platform of the X axis 21 is ensured by the fact that in the lower part of the platform 21 sliders 20 are fixed and mounted on rail supports 16. In addition, the platform 21 is connected with the trapezoidal lead screw of the X axis 17, which is located parallel to the rail supports 16, by means of a trapezoidal nut 51 installed in a holder 52 (which is fixed on the platform 21) without the possibility of rotation. In this case, since the trapezoidal nut 51 does not have the possibility of rotation, then when the lead screw 17 rotates, the nut 51, and together with it the holder 52 and the platform 21 connected to it, move along the X axis in one direction or another depending on the direction of rotation of the lead screw 17.
Вращение ходового винта 17 может обеспечиваться ручным способом, электрическим или комбинированным. Так, станок может быть оборудован ручками вращения ходового винта 19, одна из которых может соединяться с ходовым винтом с помощью соединения 61, которое дополнительно может устанавливаться в крепежной проставке 18, которая центрирует и придает жесткость конструкции. При электрическом способе вместо ручки 19 к ходовому винту 17 присоединяется вал координатного электромотора 31, закрепляемого на крепежной проставке 18.The rotation of the lead screw 17 can be provided manually, electrically or in combination. Thus, the machine can be equipped with handles for rotating the lead screw 19, one of which can be connected to the lead screw using a connection 61, which can additionally be installed in the fastening spacer 18, which centers and provides rigidity to the structure. In the electrical method, instead of the handle 19, the shaft of the coordinate electric motor 31 is connected to the lead screw 17, which is fixed on the fastening spacer 18.
С учетом того, что при выполнении токарных работ давление, оказываемое на резец (например) будет перераспределяться на переднюю часть платформы 21 (со стороны предполагаемого расположения человека). Данная нагрузка с течением времени может приводить к повреждениям ползуна 20, порче рельсовой опоры 16, изгибу швеллеров 3. Для избегания этого и увеличения срока безаварийной службы станка может применяться конструкция, содержащая боковую направляющую ползуна 4, ползун 20 и вертикальную упорную платформу 22. Вертикальная упорная платформа 22 соединяется с платформой оси X 21 в передней части ребром с помощью резьбового, пазового или любого другого соединения. Ползун 20 одевается на боковую направляющую 4 и присоединяется к вертикальной платформе 22. Таким образом возникающая нагрузка на платформу оси X 21 будет распределяться между ползунами 20 установленными на рельсовых направляющих 16 и ползуном 20, установленном на боковой направляющей 4.Taking into account that when performing turning operations, the pressure exerted on the cutter (for example) will be redistributed to the front part of the platform 21 (from the side of the supposed location of the person). This load over time can lead to damage to the slider 20, damage to the rail support 16, bending of the channels 3. To avoid this and increase the trouble-free service life of the machine, a design can be used that contains a side guide of the slider 4, the slider 20 and the vertical stop platform 22. The vertical stop platform 22 is connected to the platform of the X axis 21 in the front part by an edge using a threaded, groove or any other connection. The slider 20 is placed on the side guide 4 and is connected to the vertical platform 22. In this way, the resulting load on the platform of the X axis 21 will be distributed between the sliders 20 installed on the rail guides 16 and the slider 20 installed on the side guide 4.
Платформа оси Y 26 устанавливается над платформой оси X 21, формируя двухуровневую платформу. При этом для наилучшего размещения деталей используется каркас 23, расположенный по периметру платформы 21. На каркас 23 устанавливаются направляющие ползуна оси Y 24, трапецеидальный ходовой винт оси Y 25. Крепление указанных элементов может производиться с помощью болтов, с помощью посадки с натягом, путем использования имеющейся на элементах резьбы, с помощью клея и т.д., а крепление ходового винта может производиться с помощью втулок или впрессованного в каркас 23 игольчатого подшипника 60.The Y axis platform 26 is mounted above the X axis platform 21, forming a two-level platform. In this case, for the best placement of parts, a frame 23 is used, located along the perimeter of the platform 21. The Y axis slider guides 24, the trapezoidal lead screw of the Y axis 25 are mounted on the frame 23. The fastening of the said elements can be performed using bolts, by means of a tight fit, by using the threads available on the elements, by means of glue, etc., and the lead screw can be fastened using bushings or a needle bearing 60 pressed into the frame 23.
Таким образом, платформа оси Y 26 прикрепляется к ползунам 20, закрепленным на направляющих 24 и соединяется с трапецеидальным винтом оси Y 25 трапецеидальной гайкой, которая устанавливается без возможности вращения в держатель 62, который в свою очередь жестко закреплен на платформе 26. И поскольку трапецеидальная гайка не имеет возможности вращения, то при вращении ходового винта 25 гайка, а вместе с ней и держатель 62 и соединенная с ним платформа 26 передвигаются вдоль оси Y в ту или иную сторону в зависимости от направления вращения ходового винта 25.Thus, the platform of the Y axis 26 is attached to the sliders 20, fixed on the guides 24 and is connected to the trapezoidal screw of the Y axis 25 by a trapezoidal nut, which is installed without the possibility of rotation in the holder 62, which in turn is rigidly fixed on the platform 26. And since the trapezoidal nut does not have the possibility of rotation, then when the lead screw 25 rotates, the nut, and together with it the holder 62 and the platform 26 connected to it, move along the Y axis in one direction or another depending on the direction of rotation of the lead screw 25.
Вращение трапецеидального ходового винта 25 аналогично ходовому винту оси X может обеспечиваться ручным способом, электрическим или комбинированным.The rotation of the trapezoidal lead screw 25, similar to the lead screw of the X axis, can be provided manually, electrically or in combination.
Поскольку для работы станка в токарном и шлифовальном исполнении достаточно перемещений по осям X и Y, то платформа оси Y может использоваться для размещения обрабатываемых деталей или инструмента, например, токарных резцов (фиг. 13-16). В случае же необходимости перемещения деталей или инструмента по условной оси Z используется механизм подъема (фиг. 10-12, 29, 30).Since the machine tool in the turning and grinding version requires only movements along the X and Y axes, the Y-axis platform can be used to place the workpieces or tools, such as turning cutters (Fig. 13-16). If it is necessary to move the parts or tools along the conventional Z axis, a lifting mechanism is used (Fig. 10-12, 29, 30).
Механизм подъема преимущественно имеет вид, указанный на изображении, так как при таком варианте сборки обеспечивается его подвижность и жесткость конструкции, но могут применяться и иные варианты обеспечивающие подъем детали или инструмента на станке (в том числе аналогичные применяемым на существующих токарных, фрезерных и токарно-фрезерных станках.The lifting mechanism is preferably of the type shown in the image, since this assembly option ensures its mobility and rigidity of the structure, but other options can also be used to ensure the lifting of a part or tool on a machine (including similar ones used on existing turning, milling and turning-milling machines).
Механизм подъема представляет собой нижнюю 32 и верхнюю 33 площадки, которые соединены между собой элементами, обеспечивающими изменение расстояния от нижней 32 до верхней 33 площадки (соответственно перемещение верхней площадки по оси Z) и элементами, обеспечивающими устойчивость и препятствующими провороту или сдвигу верхней площадки 33 в направлении координат X и Y.The lifting mechanism is a lower 32 and upper 33 platform, which are connected to each other by elements that ensure a change in the distance from the lower 32 to the upper 33 platform (respectively, movement of the upper platform along the Z axis) and elements that ensure stability and prevent rotation or shifting of the upper platform 33 in the direction of the X and Y coordinates.
Для перемещения верхней площадки 33 по оси Z используется ручка 19 (на изображениях не показана, аналогичная ручкам 19 осей X и Y), или как указано на изображении электромотор 31 к которому(-ой) крепится шестерня привода ремня 36 на которую надевается ремень 34. При этом с другой стороны ремень 34 надевается не менее чем на одну шестерню подъема 35, которая устанавливается на оси, установленной в нижней площадке 32, и имеет упор в виде опорного подшипника 37. Сверху в шестерне закрепляется трапецеидальный винт оси Z 38, на который установлена трапецеидальная гайка оси Z 39, закрепленная в держателе 40 без возможности вращения, который в свою очередь закреплен на верхней площадке 33. Таким образом, при вращении шестерни привода 36 вращение при помощи ремня 34 передается на шестерню подъема 35, которая, вращая трапецеидальный ходовой винт 38, заставляет гайку 39, а с ней и держатель 40, и верхнюю площадку 33 перемещаться по оси Z. При этом количество вышеописанных деталей составляет не менее одной, при этом максимальное количество не ограниченно, так как при увеличении количества данных деталей увеличивается устойчивость верхней площадки при работе станка. Наиболее оптимально использовать данные детали в количестве 4 штук для установки по углам площадок 32, 33, а дополнительную устойчивость обеспечить при помощи не менее одного линейного подшипника 41, закрепленного на нижней площадке 32, и направляющей, 42 закрепленной на верхней площадке 33 или наоборот. Так, направляющая 42 входит в линейный подшипник 41, обладая подвижностью в направлении оси Z и увеличивает устойчивость конструкции механизма подъема.To move the upper platform 33 along the Z axis, a handle 19 is used (not shown in the images, similar to handles 19 of the X and Y axes), or as shown in the image, an electric motor 31 to which a belt drive gear 36 is attached, onto which a belt 34 is put on. In this case, on the other side, the belt 34 is put on at least one lifting gear 35, which is mounted on an axis installed in the lower platform 32, and has a stop in the form of a support bearing 37. A trapezoidal screw of the Z axis 38 is fixed in the gear from above, on which a trapezoidal nut of the Z axis 39 is installed, fixed in a holder 40 without the possibility of rotation, which in turn is fixed on the upper platform 33. Thus, when the drive gear 36 rotates, the rotation is transmitted by means of belt 34 to the lifting gear 35, which, rotating the trapezoidal lead screw 38, causes the nut 39, and with it the holder 40, and the upper platform 33 move along the Z axis. In this case, the number of the above-described parts is not less than one, while the maximum number is not limited, since with an increase in the number of these parts, the stability of the upper platform increases during machine operation. It is most optimal to use these parts in the amount of 4 pieces for installation at the corners of platforms 32, 33, and to provide additional stability using at least one linear bearing 41, fixed on the lower platform 32, and a guide 42 fixed on the upper platform 33 or vice versa. Thus, the guide 42 enters the linear bearing 41, having mobility in the direction of the Z axis and increases the stability of the lifting mechanism structure.
Верхняя площадка 33 может использоваться для размещения инструмента и обрабатываемых деталей.The upper platform 33 can be used to accommodate tools and workpieces.
Вместо механизма подъема на платформе оси Y 26 могут быть установлены токарные резцы. Резцы устанавливаются на специализированном держателе, который крепится к платформе 26 или на держателе (в том числе наборном из листов материала (наборных пластин), соответствующего материалу корпусных деталей станка), предлагаемом в рамках данного изобретения.Instead of the lifting mechanism, turning cutters can be installed on the platform of the Y axis 26. The cutters are installed on a specialized holder, which is attached to the platform 26 or on a holder (including a set of sheets of material (set plates) corresponding to the material of the machine body parts), proposed within the framework of this invention.
Держатель резца (фиг. 13-16) представляет собой стойку 43, в верхней части которой примерно на уровне центра патрона станка 13, устанавливается резец 45. При этом стойка 43 крепится к платформе 26 с помощью болтов крепления 48, а резец закрепляется на стойке с помощью болтов крепления резца 49, которые закручиваются по резьбе, имеющейся в стойке 43, и, упираясь своими гранями в резец 45, блокируют его на месте.The tool holder (Fig. 13-16) is a stand 43, in the upper part of which, approximately at the level of the center of the chuck of the machine 13, a tool 45 is installed. In this case, the stand 43 is attached to the platform 26 using fastening bolts 48, and the tool is secured to the stand using tool fastening bolts 49, which are screwed along the thread present in the stand 43 and, resting their edges against the tool 45, lock it in place.
Стойка 43 держателя резца может быть выполнена из наборных пластин, как показано на изображении, например, из материала аналогичного материалу каркаса станка в целях экономии. При этом для повышения прочности установки стойки 43, могут использоваться дополнительные опоры 44, устанавливаемые со сторон стойки, в направлении которых оказывается наибольшая нагрузка при обработке детали, и направляющие болтов 50, представляющие собой трубки, вставляемые в пластины стойки, внутрь которых устанавливаются болты крепления 48. Для того чтобы обеспечить правильное расположение резца по высоте, могут использоваться проставочные шайбы 46, устанавливаемые между любыми пластинами на одном уровне в случае наборной стойки (или под стойкой 43 в случае цельной специализированной стойки). А в целях исключения прогиба верхней пластины стойки 43 могут использоваться опоры болта 47, представляющие собой трубку, одетую на тело болта.The stand 43 of the tool holder can be made of assembled plates, as shown in the image, for example, from a material similar to the material of the machine frame for the purpose of economy. In this case, to increase the strength of the stand 43 installation, additional supports 44 can be used, installed on the sides of the stand in the direction of which the greatest load is applied during the processing of the part, and bolt guides 50, which are tubes inserted into the stand plates, inside which the fastening bolts 48 are installed. In order to ensure the correct positioning of the tool by height, spacer washers 46 can be used, installed between any plates at the same level in the case of a assembled stand (or under the stand 43 in the case of a single-piece specialized stand). And in order to prevent the deflection of the upper plate of the stand 43, bolt supports 47 can be used, which are a tube put on the bolt body.
На изображениях фиг. 17-19 демонстрируется возможная конструкция задней бабки станка. В зависимости от применяемых материалов наличие, форма и размер деталей могут меняться при условии сохранения центра задней бабки (или центра оснастки 58) по центру патрона 13 в токарном положении электродвигателя 12. При этом конструкция задней бабки состоит из платформы 53, к которой снизу крепятся ползуны 20, устанавливаемые на рельсовые опоры 16. Сверху на платформу крепится каркас задней бабки 55, обеспечивающий подъем основной конструкции задней бабки на высоту, где центр задней бабки находится на уровне центра патрона 13. К каркасу 55 может крепиться установочная направляющая 56, в центр которой вставляется корпус задней бабки с механизмом выдвижения, на котором с одной стороны устанавливается оснастка 58, а с другой стороны имеется ручка выдвижения 57, вращением которой можно обеспечить подачу оснастки 58 вперед для дополнительного крепления детали на станке.The images in Fig. 17-19 demonstrate a possible design of the tailstock of the machine. Depending on the materials used, the presence, shape and size of the parts can change, provided that the center of the tailstock (or the center of the tooling 58) is maintained at the center of the chuck 13 in the turning position of the electric motor 12. In this case, the design of the tailstock consists of a platform 53, to which sliders 20 are attached from below, mounted on rail supports 16. A tailstock frame 55 is attached to the platform from above, providing for the lifting of the main structure of the tailstock to a height where the center of the tailstock is at the level of the center of the chuck 13. An installation guide 56 can be attached to the frame 55, into the center of which the tailstock body with an extension mechanism is inserted, on which the tooling 58 is installed on one side, and on the other side there is an extension handle 57, by rotating which it is possible to provide for the feeding of the tooling 58 forward for additional fastening of the part on the machine.
По центру платформы 53 задней бабки имеются отверстия 59, соответствующие отверстиям в центральном креплении 15. Таким образом при работе пользователь станка определяет оптимальное положение задней бабки. Совмещает в этом положении отверстия центрального крепления 15 и отверстия платформы задней бабки 53 и вставляет в эти отверстия стопорный штырь 54, который блокирует перемещение задней бабки вдоль оси X и позволяет использовать ее в работе.In the center of the platform 53 of the tailstock there are openings 59 corresponding to the openings in the central fastening 15. Thus, during operation, the user of the machine determines the optimal position of the tailstock. In this position, he aligns the openings of the central fastening 15 and the openings of the platform of the tailstock 53 and inserts into these openings the locking pin 54, which blocks the movement of the tailstock along the X axis and allows its use in operation.
На изображении фиг. 20 дополнительно показано место установки трапецеидальной гайки оси X, игольчатый подшипник 60 и соединение трапецеидального винта с приводом 61. При этом вместо игольчатого подшипника 60 могут использоваться шариковые или роликовые подшипники качения оптимальные по размеру (то есть не мешающие установке других деталей), так как основная задача - обеспечение свободного вращения трапецеидального винта оси Y. Такое же решение может использоваться и на трапецеидальном винте оси X. Соединение 61 одной стороной присоединяется к трапецеидальному винту, а другой к оси ручки 19 или оси электромотора 31.The image in Fig. 20 additionally shows the installation location of the trapezoidal nut of the X axis, the needle bearing 60 and the connection of the trapezoidal screw with the drive 61. In this case, instead of the needle bearing 60, ball or roller bearings of an optimal size (i.e., not interfering with the installation of other parts) can be used, since the main task is to ensure free rotation of the trapezoidal screw of the Y axis. The same solution can be used on the trapezoidal screw of the X axis. Connection 61 is connected to the trapezoidal screw on one side, and to the axis of the handle 19 or the axis of the electric motor 31 on the other.
На изображениях фиг. 21-22 показана верхняя часть двухуровневой платформы в сборе с деталями. Отдельно на изображении можно увидеть держатель трапецеидальной гайки оси Y 62, внутри которого установлена трапецеидальная гайка, находящаяся в зацеплении с трапецеидальном винтом 25 оси Y. А платформа оси Y 26 может оборудоваться гайками 63, которые вставляются или впрессовываются в тело платформы 26 для последующего закрепления (по необходимости) в процессе эксплуатации стойки держателя резца 43.The images in Fig. 21-22 show the upper part of the two-level platform assembled with parts. Separately, the image shows the holder of the trapezoidal nut of the Y axis 62, inside which a trapezoidal nut is installed, which is in engagement with the trapezoidal screw 25 of the Y axis. And the platform of the Y axis 26 can be equipped with nuts 63, which are inserted or pressed into the body of the platform 26 for subsequent fastening (if necessary) during operation of the cutter holder stand 43.
На изображении фиг. 23 в увеличенном виде показаны ползуны, использование которых предполагается в рамках данного изобретения. Ползуны могут быть выполнены в двух видах:The image in Fig. 23 shows, in an enlarged form, the sliders, the use of which is assumed within the framework of this invention. The sliders can be made in two types:
а) Ползун с разрезом в нижней части корпуса 64 с установленным соответствующим линейным подшипником 65. Используется на платформе оси X 21 и платформе задней бабки 53 для их установки на рельсовые опоры 16.a) A ram with a cut in the lower part of the housing 64 with a corresponding linear bearing 65 installed. It is used on the X-axis platform 21 and the tailstock platform 53 for their installation on the rail supports 16.
б) Ползун без разреза корпуса 64 с установленным цилиндрическим линейным подшипником 65. Используется в креплениях без рельсовых опор, например, на вертикальной упорной площадке 22, платформе оси Y26.b) A slider without a housing cut 64 with a cylindrical linear bearing 65 installed. It is used in fastenings without rail supports, for example, on a vertical support platform 22, a platform of the Y26 axis.
Для более точного изменения числа оборотов, а также в случаях, когда шпиндельный электродвигатель 12 не может программно с высокой точностью изменять число оборотов, предполагается возможность установки между электродвигателем 12 и патроном станка 13 коробки передач 66, которая показана на фиг. 24 схематично, так как в зависимости от технических требований к станку могут применяться шестеренчатые, ременные, цепные, планетарные и другие типы коробок передач.For a more precise change in the number of revolutions, as well as in cases where the spindle electric motor 12 cannot programmatically change the number of revolutions with high precision, it is assumed that a gearbox 66 can be installed between the electric motor 12 and the machine chuck 13, which is shown schematically in Fig. 24, since, depending on the technical requirements for the machine, gear, belt, chain, planetary and other types of gearboxes can be used.
Как видно из фиг. 26-28, станок может оборудоваться защитными приспособлениями, защищающими использующего станок человека и находящихся поблизости людей, и предметы от стружки, частиц инструмента и прочих случайностей (например, случайного касания работающих деталей станка).As can be seen from Fig. 26-28, the machine can be equipped with protective devices that protect the person using the machine and nearby people and objects from chips, tool particles and other accidents (for example, accidental contact with working parts of the machine).
Защита зоны работы представляет собой прозрачный барьер 69, выполненный преимущественно из прозрачных сортов пластика (или стекла, преимущественно ударопрочного), который установлен в корпусе 67 снабженном шарнирными соединениями 68. Предполагается, что корпус 67 закрепляется на боковой грани платформы оси Y 26, обращенной к пользователю, что позволяет перемещать данную защиту вместе с перемещением зоны работы по станку. При этом корпус 67 снабжается шарнирными соединениями для перемещения верхней части корпуса 67, в котором установлен прозрачный барьер 69 так, как того требует ситуация (в зависимости от способа обработки и размеров детали или инструмента) и/или удобства пользователя. При этом защита зоны работы может отсутствовать или быть заменена на индивидуальные защитные принадлежности (очки, маска), так как некоторые работы могут требовать участия дополнительных инструментов или приспособлений (например, периодическое охлаждение зоны обработки детали).The protection of the work area is a transparent barrier 69, made mainly of transparent grades of plastic (or glass, mainly impact-resistant), which is installed in the housing 67 equipped with hinged joints 68. It is assumed that the housing 67 is fixed on the side face of the platform of the Y axis 26 facing the user, which allows this protection to be moved together with the movement of the work area along the machine. In this case, the housing 67 is equipped with hinged joints for moving the upper part of the housing 67, in which the transparent barrier 69 is installed, as required by the situation (depending on the processing method and the size of the part or tool) and / or the convenience of the user. In this case, the protection of the work area may be absent or replaced by individual protective accessories (glasses, mask), since some work may require the participation of additional tools or devices (for example, periodic cooling of the part processing zone).
Защита патрона устанавливается, чтобы исключить случайные касания патрона станка 13 во время работы, что может привести к травмам. Защита имеет размер, позволяющий раздвигать лапы патрона станка 13 на максимальную величину, и представляет собой закругленный на некотором расстоянии от патрона 13 корпус 70, который может дополняться собственным прозрачным барьером 71 для контроля баланса работы патрона станка 13. При этом размер защиты патрона рассчитывается таким образом, чтобы не создавать помех при работе шпиндельного электродвигателя 12 без токарного патрона станка 13 (в случае применения на электродвигателе цанговых патронов для, например, фрезерования, которые, как правило, имеют меньший размер). Так как предполагается, что защита патрона не влияет на удобство работы, а также что контакт с патроном станка 13 во время работы не требуется, то защита патрона должна всегда находиться на станке во время его работы. Защита устанавливается полутрубками 76 на установочные направляющие 72. Установка производится, пока упоры защиты 73 не упрутся в элементы каркаса крепления электродвигателя 11. Для того чтобы исключить ситуации, когда пользователь забывает установить защиту патрона на станок перед работой, может использоваться концевой выключатель 74, установленный на каркасе электродвигателя 11, который не позволяет включить электродвигатель 12, пока защита патрона не установлена. При этом на корпусе защиты 70 имеется нажим выключателя 75, который нажимает на концевой выключатель 74, когда защита патрона устанавливается.The chuck protection is installed to prevent accidental contact with the machine chuck 13 during operation, which may result in injuries. The protection has a size that allows the legs of the machine chuck 13 to be spread apart to the maximum extent, and is a body 70 rounded at some distance from the chuck 13, which can be supplemented with its own transparent barrier 71 for monitoring the balance of the machine chuck 13 operation. In this case, the size of the chuck protection is calculated in such a way as not to interfere with the operation of the spindle electric motor 12 without the lathe chuck of the machine 13 (in the case of using collet chucks on the electric motor for, for example, milling, which, as a rule, have a smaller size). Since it is assumed that the chuck protection does not affect the convenience of work, and also that contact with the machine chuck 13 during operation is not required, the chuck protection must always be on the machine during its operation. The protection is installed by half-tubes 76 on the installation guides 72. The installation is carried out until the protection stops 73 rest against the elements of the frame of the electric motor 11. In order to eliminate situations when the user forgets to install the chuck protection on the machine before work, a limit switch 74 can be used, installed on the frame of the electric motor 11, which does not allow the electric motor 12 to be turned on until the chuck protection is installed. In this case, on the body of the protection 70 there is a switch 75, which presses the limit switch 74 when the chuck protection is installed.
Механизм подъема может дополняться системой натяжения ремня 34. Система натяжения может быть ручной (с предварительным натяжением) или автоматической (натяжение с помощью пружины). В случае ручной системы на нижнюю площадку 32 может устанавливаться конструкция, с помощью которой пользователь может произвести натяг ремня, после чего конструкция фиксируется в окончательном положении.The lifting mechanism can be supplemented by a belt tensioning system 34. The tensioning system can be manual (with preliminary tensioning) or automatic (tensioning with a spring). In the case of a manual system, a structure can be installed on the lower platform 32, with the help of which the user can tension the belt, after which the structure is fixed in the final position.
При этом автоматическая система является предпочтительной (фиг. 29, 30) и представляет собой шкив натяжителя 81, соединенный напрямую или через дополнительные детали с пружиной 79, которая вторым концом соединена с неподвижным элементом нижней площадки 32 или элементом, установленным на нижней площадке 32. Предполагаемый вариант конструкции содержит ось крепления пружины 77, которая установлена и закреплена на нижней площадке и может быть покрыта установочной трубкой 78 для повышения износостойкости. Далее на ось надевается пружина 79, соединяемая вторым концом с блоком шкива натяжителя 80. Затем в блок шкива 80 вставляется шкив натяжителя 81 с предварительно надетым на него ремнем 34. Закрепление шкива 81 на блоке 80 производится с помощью оси шкива 82, которая вставляется в отверстия блока 80 и шкива 81, обеспечивая их соединение.In this case, the automatic system is preferable (Fig. 29, 30) and is a tensioner pulley 81 connected directly or through additional parts to a spring 79, the second end of which is connected to a fixed element of the lower platform 32 or an element installed on the lower platform 32. The proposed design option contains a spring mounting axis 77, which is installed and secured on the lower platform and can be covered with a mounting tube 78 to increase wear resistance. Next, a spring 79 is put on the axis, connected by its second end to the tensioner pulley block 80. Then, the tensioner pulley 81 with a belt 34 previously put on it is inserted into the pulley block 80. The pulley 81 is fixed to the block 80 using the pulley axis 82, which is inserted into the holes of the block 80 and the pulley 81, ensuring their connection.
Фиг. 30 демонстрирует, как в этом случае может быть натянут ремень 34.Fig. 30 shows how the belt 34 can be tensioned in this case.
Пример работы механизмов универсального токарно-фрезерно-шлифовального настольного станка и обработки деталейAn example of the operation of the mechanisms of a universal turning-milling-grinding table machine and the processing of parts
Включение электродвигателя: производится после подключения станка к сети электропитания и в зависимости от варианта изготовления станка может осуществляться вручную кнопкой с последующим ручным регулированием числа оборотов с помощью регулятора или программно с использованием платы управления (на изображениях не показана) которая подключается к компьютеру, пульта управления или джойстика, или иной управляющей техники. В этом случае число оборотов электродвигателя устанавливается программно и регулируется с помощью ЧПУ управления. Кроме того, программное управление позволяет использовать автоматическое перемещение платформ и механизма подъема по координатам X, Y, Z.Electric motor switching on: is performed after connecting the machine to the power supply network and, depending on the machine manufacturing option, can be performed manually with a button followed by manual regulation of the speed using a regulator or programmatically using a control board (not shown in the images) that is connected to a computer, a control panel or a joystick, or other control equipment. In this case, the speed of the electric motor is set programmatically and regulated using CNC control. In addition, software control allows for automatic movement of platforms and the lifting mechanism along the X, Y, Z coordinates.
Ручной привод платформ: осуществляется с помощью ручек 19 вращения ходового винта 17, 25, 38 в зависимости от того, с каким винтом какая ручка 19 соединена. Например, для передвижения платформы 21 вдоль оси X используется ручка оси X, находящаяся со стороны боковой стенки 1. Вращение ручки 19 по часовой стрелке вызывает вращение по часовой стрелке ходового винта 17, который, вращаясь, перемещает по своей оси трапецеидальную гайку 51, закрепленную в держателе 52, который прикреплен к платформе 21, которые в силу жесткого крепления перемещаются вместе с гайкой 51. При этом вызывается движение платформы 21 в одну сторону, например на удаление от ручки 19. А вращение ручки 19 против часовой стрелки вызывает соответствующее вращение ходового винта 17 и движение платформы 21 в другую сторону, например на приближение к ручке 19, установленной со стороны боковой стенки 1.Manual drive of the platforms: is carried out using the handles 19 of the lead screw 17, 25, 38, depending on which screw which handle 19 is connected to. For example, to move the platform 21 along the X axis, the handle of the X axis, located on the side of the side wall 1, is used. Rotating the handle 19 clockwise causes the lead screw 17 to rotate clockwise, which, rotating, moves the trapezoidal nut 51 along its axis, fixed in the holder 52, which is attached to the platform 21, which, due to the rigid fastening, move together with the nut 51. This causes the movement of the platform 21 in one direction, for example, away from the handle 19. And rotating the handle 19 counterclockwise causes the corresponding rotation of the lead screw 17 and the movement of the platform 21 in the other direction, for example, towards the handle 19, installed on the side of the side wall 1.
В свою очередь ручка 19, установленная на каркасе двухуровневой платформы 23, если ее покрутить по часовой стрелке, приводит к вращению трапецеидального ходового винта 25 оси Y по часовой стрелке, который, вращаясь, перемещает по своей оси трапецеидальную гайку, закрепленную в держателе 62, который прикреплен к платформе 26, которые в силу жесткого крепления перемещаются вместе с гайкой. При этом вызывается движение платформы 26 в одну сторону, например на удаление от ручки 19, закрепленной на каркасе двухуровневой платформы. А вращение ручки 19 против часовой стрелки вызывает соответствующее вращение ходового винта 25 и движение платформы 26 в другую сторону, например на приближение к ручке 19, установленной на каркасе двухуровневой платформы 23.In turn, the handle 19 mounted on the frame of the two-level platform 23, if rotated clockwise, causes the rotation of the trapezoidal lead screw 25 of the Y axis clockwise, which, rotating, moves along its axis the trapezoidal nut fixed in the holder 62, which is attached to the platform 26, which, due to the rigid fastening, move together with the nut. In this case, the movement of the platform 26 in one direction is caused, for example, to move away from the handle 19 mounted on the frame of the two-level platform. And the rotation of the handle 19 counterclockwise causes the corresponding rotation of the lead screw 25 and the movement of the platform 26 in the other direction, for example, to approach the handle 19 mounted on the frame of the two-level platform 23.
Таким же образом может приводиться в движение и механизм подъема. В этом случае вместо электромотора 31 устанавливается ручка 19 (на изображении не показана), адаптированная для применения на механизме подъема. В этом случае ручка будет приводить в движение шестерню привода ремня 36, которая, вращаясь, приведет к перемещению ремня 34, например, по часовой стрелке (при соответствующем вращении ручки). Ремень 34, находясь в соприкосновении с шестерней 36 и шестернями подъема 35, при перемещении приведет к вращению шестерен подъема 35 (в том же направлении), которые, находясь в жестком зацеплении с трапецеидальными винтами оси Z 38, приведут к соответствующему вращению этих винтов. При этом трапецеидальная гайка 39 жестко закрепленная на держателе 40, установленном без возможности вращения на верхней площадке 33, не имея возможности вращаться вместе с винтом 38, будет перемещаться по оси Z при этом, например, опуская площадку 33 вниз. При обратном вращении шестерни привода 36 против часовой стрелки все указанные элементы соответственно поменяют вращение на обратное, что приведет к подъему площадки 33 вверх.The lifting mechanism can be driven in the same manner. In this case, instead of the electric motor 31, a handle 19 is installed (not shown in the image), adapted for use on the lifting mechanism. In this case, the handle will drive the belt drive gear 36, which, when rotating, will cause the belt 34 to move, for example, clockwise (with the corresponding rotation of the handle). The belt 34, being in contact with the gear 36 and the lifting gears 35, when moving will cause the rotation of the lifting gears 35 (in the same direction), which, being in rigid engagement with the trapezoidal screws of the Z axis 38, will cause the corresponding rotation of these screws. In this case, the trapezoidal nut 39 rigidly fixed on the holder 40, mounted without the possibility of rotation on the upper platform 33, not having the possibility of rotation together with the screw 38, will move along the Z axis, for example, lowering the platform 33 down. When the drive gear 36 rotates counterclockwise, all the specified elements will accordingly change their rotation to the opposite, which will lead to the platform 33 rising upward.
Электропривод: позволяет повысить точность управления станком и позволяет использовать программное управление и работу станка по заранее заданной программе. При применении электропривода применяются электромоторы 31 заменяющие собой ручки 19. Например, для передвижения платформы 21 вдоль оси X используется электромотор 31 оси X находящийся со стороны боковой стенки 1. Вращение вала электромотора 31 по часовой стрелке вызывает вращение по часовой стрелке трапецеидального ходового винта 17, который, вращаясь, перемещает по своей оси трапецеидальную гайку 51, закрепленную в держателе 52, который прикреплен к платформе 21, которые в силу жесткого крепления перемещаются вместе с гайкой 51. При этом вызывается движение платформы 21 в одну сторону, например на удаление от электромотора. А вращение вала электромотора 31 против часовой стрелки вызывает соответствующее вращение ходового винта 17 и движение платформы 21 в другую сторону, например на приближение к электромотору оси X установленному со стороны боковой стенки 1.Electric drive: allows to increase the accuracy of machine control and allows to use software control and machine operation according to a predetermined program. When using an electric drive, electric motors 31 are used replacing handles 19. For example, to move platform 21 along the X axis, electric motor 31 of the X axis located on the side of side wall 1 is used. Clockwise rotation of the shaft of electric motor 31 causes clockwise rotation of trapezoidal lead screw 17, which, rotating, moves trapezoidal nut 51 along its axis, fixed in holder 52, which is attached to platform 21, which, due to rigid fastening, move together with nut 51. This causes movement of platform 21 in one direction, for example, away from the electric motor. And the counterclockwise rotation of the shaft of the electric motor 31 causes a corresponding rotation of the lead screw 17 and the movement of the platform 21 in the other direction, for example, towards the electric motor of the X axis installed from the side of the side wall 1.
В свою очередь электромотор 31 оси Y, установленный на каркасе двухуровневой платформы 23, если привести его вал во вращение по часовой стрелке, заставит вращаться трапецеидальный ходовой винт 25 по часовой стрелке, который, вращаясь, перемещает по своей оси трапецеидальную гайку, закрепленную в держателе 62, который прикреплен к платформе 26, которые в силу жесткого крепления перемещаются вместе с гайкой. При этом вызывается движение платформы 26 в одну сторону, например на удаление от электромотора 31 оси Y закрепленного на каркасе двухуровневой платформы. А вращение вала электромотора 31 против часовой стрелки вызывает соответствующее вращение ходового винта 25 и движение платформы 26 в другую сторону, например на приближение к электромотору 31 установленного на каркасе двухуровневой платформы 23.In turn, the electric motor 31 of the Y axis, mounted on the frame of the two-level platform 23, if its shaft is set to rotate clockwise, will cause the trapezoidal lead screw 25 to rotate clockwise, which, rotating, moves along its axis the trapezoidal nut fixed in the holder 62, which is attached to the platform 26, which, due to the rigid fastening, move together with the nut. This causes the movement of the platform 26 in one direction, for example, away from the electric motor 31 of the Y axis fixed on the frame of the two-level platform. And the rotation of the shaft of the electric motor 31 counterclockwise causes the corresponding rotation of the lead screw 25 and the movement of the platform 26 in the other direction, for example, towards the electric motor 31 mounted on the frame of the two-level platform 23.
Таким же образом приводится в движение и механизм подъема. Вал электромотора оси Z 31 установленного на нижней площадке 32 механизма подъема приводит в движение шестерню привода ремня 36, которая, вращаясь, приводит к перемещению ремня 34, например, по часовой стрелке (при соответствующем вращении вала электромотора). Ремень 34, находясь в соприкосновении с шестерней 36 и шестернями подъема 35, при перемещении приведет к вращению шестерен подъема 35 (в том же направлении), которые, находясь в жестком зацеплении с трапецеидальными винтами оси Z 38, приведут к соответствующему вращению этих винтов. При этом трапецеидальная гайка 39 жестко закрепленная на держателе 40, установленном без возможности вращения на верхней площадке 33, не имея возможности вращаться вместе с винтом 38, будет перемещаться по оси Z, при этом, например, опуская площадку 33 вниз. При обратном вращении вала электромотора 31 оси Z и шестерни привода 36 против часовой стрелки все указанные элементы соответственно поменяют вращение на обратное, что приведет к подъему площадки 33 вверх.The lifting mechanism is also set in motion in the same manner. The shaft of the electric motor of the Z axis 31 installed on the lower platform 32 of the lifting mechanism sets in motion the gear of the belt drive 36, which, rotating, causes the movement of the belt 34, for example, clockwise (with the corresponding rotation of the electric motor shaft). The belt 34, being in contact with the gear 36 and the lifting gears 35, when moving will cause the rotation of the lifting gears 35 (in the same direction), which, being in rigid engagement with the trapezoidal screws of the Z axis 38, will cause the corresponding rotation of these screws. In this case, the trapezoidal nut 39 rigidly fixed on the holder 40, installed without the possibility of rotation on the upper platform 33, not having the possibility of rotating together with the screw 38, will move along the Z axis, thereby, for example, lowering the platform 33 downwards. When the shaft of the electric motor 31 of the Z axis and the drive gear 36 rotate counterclockwise, all of the indicated elements will accordingly change their rotation to the opposite, which will lead to the platform 33 rising upward.
Шлифовальные работы: могут производиться при любом положении электродвигателя 12 в зависимости от вида, расположения детали и желания пользователя как без механизма подъема, так и при его наличии. При отсутствии механизма подъема: в патрон станка 13 установленный на электродвигатель 12 зажимается шлифовальный диск 14 или другая шлифовальная оснастка. Деталь закрепляется на крепежной платформе оси Y 26 (в целях сбережения платформы может использоваться фанерная, деревянная, пластиковая или другая подложка, устанавливаемая на платформу 26). Платформа 26 с помощью вращения ручек 19 или валов электромоторов 31 подводится к шлифовальному диску 14 таким образом, чтобы грани детали (по ее ближайшему к шлифовальному диску краю), предназначенные для шлифовки, находились на уровне нижней грани шлифовального диска 14, и производится запуск электродвигателя 12 с учетом выбранных пользователем оборотов. Далее с помощью вращения ручки 19 оси Y платформа оси Y 26 передвигается так, чтобы деталь прошла под шлифовальным диском 14 и шлифовальный диск сточил часть поверхности детали, после чего с помощью вращения ручки оси X 19 платформа оси X 21, а равно и установленная на нее платформа оси Y передвигается на некоторое расстояние, не превышающее толщины шлифовального диска, перемещая неотшлифованную поверхность детали к шлифовальному диску 14, и с помощью ручки 19 платформа оси Y 26 передвигается, чтобы деталь прошла под шлифовальным диском 14 и шлифовальный диск сточил часть поверхности детали. Процесс перемещения осей X и Y продолжается до тех пор, пока не закончится поверхность детали, предназначенная для шлифования.Grinding operations: can be performed at any position of the electric motor 12 depending on the type, location of the part and the user's wishes, both without a lifting mechanism and with one. In the absence of a lifting mechanism: a grinding disk 14 or other grinding equipment is clamped in the chuck of the machine 13 installed on the electric motor 12. The part is fixed on the fastening platform of the Y axis 26 (in order to save the platform, a plywood, wooden, plastic or other substrate installed on the platform 26 can be used). The platform 26, by rotating the handles 19 or the shafts of the electric motors 31, is brought to the grinding disk 14 in such a way that the edges of the part (along its edge closest to the grinding disk), intended for grinding, are at the level of the lower edge of the grinding disk 14, and the electric motor 12 is started taking into account the speed selected by the user. Then, by rotating the handle 19 of the Y axis, the platform of the Y axis 26 moves so that the part passes under the grinding disk 14 and the grinding disk grinds off part of the surface of the part, after which, by rotating the handle of the X axis 19, the platform of the X axis 21, as well as the platform of the Y axis installed on it, moves a certain distance not exceeding the thickness of the grinding disk, moving the unpolished surface of the part to the grinding disk 14, and by using the handle 19, the platform of the Y axis 26 moves so that the part passes under the grinding disk 14 and the grinding disk grinds off part of the surface of the part. The process of moving the axes X and Y continues until the surface of the part intended for grinding ends.
В случае сильно искривленных поверхностей и большой глубины шлифования может потребоваться изменение положения детали по оси Z. В этом случае процесс шлифования производится при наличии механизма подъема следующим образом: деталь закрепляется на верхней площадке механизма подъема 33 (в целях сбережения площадки может использоваться фанерная, деревянная, пластиковая или другая подложка, устанавливаемая на площадку 33). Затем платформа оси Y 26 с помощью вращения ручек 19 или валов электромоторов 31 подводится к шлифовальному диску 14 таким образом, чтобы грани детали (по ее ближайшему к шлифовальному диску краю), предназначенные для шлифовки, находились на уровне нижней грани шлифовального диска 14, и производится запуск электродвигателя 12 с учетом выбранных пользователем оборотов. Далее с помощью вращения ручки 19 оси Y платформа оси Y передвигается так, чтобы деталь прошла под шлифовальным диском 14 и шлифовальный диск сточил часть поверхности детали, после чего с помощью вращения ручки оси X 19 платформа оси X 21, а равно и установленная на нее платформа оси Y 26 передвигается на некоторое расстояние, не превышающее толщины шлифовального диска, перемещая неотшлифованную поверхность детали к шлифовальному диску 14, и с помощью ручки 19 платформа оси Y передвигается, чтобы деталь прошла под шлифовальным диском 14 и шлифовальный диск сточил часть поверхности детали. Процесс перемещения осей X и Y продолжается до тех пор, пока не закончится поверхность детали, предназначенная для шлифования. Затем производится подъем верхней площадки механизма подъема 33 на величину дальнейшего шлифования (величина определяется пользователем исходя из характеристик материала детали, материала шлифовального диска, величины оборотов электродвигателя 12 и других параметров), после чего повторяется шлифование поверхности детали. Шлифование и подъем верхней площадки 33 продолжаются до достижения необходимого пользователю результата или до достижения крайних положений механизмов передвижения по осям X, Y, Z.In case of strongly curved surfaces and large grinding depth it may be necessary to change the position of the part along the Z axis. In this case the grinding process is carried out in the presence of a lifting mechanism as follows: the part is fixed on the upper platform of the lifting mechanism 33 (in order to save the platform, a plywood, wooden, plastic or other substrate can be used, installed on the platform 33). Then the platform of the Y axis 26 is brought to the grinding disk 14 by rotating the handles 19 or the shafts of the electric motors 31 in such a way that the edges of the part (along its edge closest to the grinding disk), intended for grinding, are at the level of the lower edge of the grinding disk 14, and the electric motor 12 is started taking into account the revolutions selected by the user. Then, by rotating the handle 19 of the Y axis, the platform of the Y axis moves so that the part passes under the grinding disk 14 and the grinding disk grinds off part of the surface of the part, after which, by rotating the handle of the X axis 19, the platform of the X axis 21, as well as the platform of the Y axis 26 installed on it, move a certain distance not exceeding the thickness of the grinding disk, moving the unpolished surface of the part to the grinding disk 14, and by using the handle 19, the platform of the Y axis moves so that the part passes under the grinding disk 14 and the grinding disk grinds off part of the surface of the part. The process of moving the axes X and Y continues until the surface of the part intended for grinding ends. Then, the upper platform of the lifting mechanism 33 is raised by the amount of further grinding (the amount is determined by the user based on the characteristics of the material of the part, the material of the grinding disk, the speed of the electric motor 12 and other parameters), after which the grinding of the surface of the part is repeated. Grinding and lifting of the upper platform 33 continues until the result required by the user is achieved or until the extreme positions of the movement mechanisms along the X, Y, Z axes are reached.
Токарные работы: производятся исключительно при горизонтальном положении электродвигателя и могут включать применение задней бабки. При этом в патрон 13 зажимается обрабатываемая деталь, а на платформу оси Y 26 устанавливается стойка держателя резца 43 с закреплением в ней резца 45, при этом платформа 26 отодвигается до крайнего положения к ручке 19 или электромотору 31 оси Y, а резец устанавливается так, чтобы не касаться детали в крайнем положении платформы 26 (в случае необходимости обработки внутренней поверхности платформа 21 оси X отодвигается от обрабатываемой детали по своей оси, а стойка резца 43 занимает положение, при котором резец 45 будет находиться примерно по центру детали). Затем включается электродвигатель 12 с числом оборотов, определенных пользователем исходя из метода обработки детали и используемых материалов, и резец 45 с помощью передвижения платформы 26 оси Y подводится до соприкосновения с поверхностью детали, начиная ее обработку. При необходимости обработки детали на некоторое расстояние по оси ее вращения пользователь перемещает резец 45 вдоль оси вращения, используя платформу 21 оси X.Turning operations: are performed exclusively with the electric motor in a horizontal position and may include the use of a tailstock. In this case, the workpiece is clamped in the chuck 13, and the cutter holder stand 43 is installed on the platform of the Y axis 26 with the cutter 45 secured in it, while the platform 26 is moved to the extreme position towards the handle 19 or the electric motor 31 of the Y axis, and the cutter is installed so as not to touch the workpiece in the extreme position of the platform 26 (if it is necessary to process the inner surface, the platform 21 of the X axis is moved away from the workpiece along its axis, and the cutter stand 43 takes a position in which the cutter 45 will be approximately in the center of the workpiece). Then the electric motor 12 is turned on with the number of revolutions determined by the user based on the method of processing the workpiece and the materials used, and the cutter 45 is brought up to contact the surface of the workpiece by moving the platform 26 of the Y axis, starting its processing. If it is necessary to process a part at a certain distance along its axis of rotation, the user moves the cutter 45 along the axis of rotation using the platform 21 of the X axis.
При необходимости сделать во вращающейся детали отверстие в заднюю бабку напрямую, или в ее оснастку 58 (патрон задней бабки) вставляется сверло, затем задняя бабка подводится ближе к детали, закрепляется с помощью штыря 54 на месте и сверло с помощью ручки выдвижения 57 подводится к вращающейся детали, производя работу по созданию в ней отверстия.If it is necessary to make a hole in a rotating part, a drill is inserted into the tailstock directly, or into its equipment 58 (tailstock chuck), then the tailstock is brought closer to the part, secured in place with the help of pin 54 and the drill is brought to the rotating part with the help of extension handle 57, performing the work of creating a hole in it.
Если деталь, предназначенная для обработки, имеет большую длину, при обработке предполагается ее сужение и т.д., то деталь дополнительно закрепляется задней бабкой с помощью оснастки 58 (конуса) для достижения дополнительного баланса. В этом случае задняя бабка подводится к детали и закрепляется с помощью установки в отверстие платформы 53 задней бабки штыря 54, который входит в отверстие подвижной платформы 53 и неподвижного центрального крепления 15.If the part to be processed is long, its narrowing is expected during processing, etc., then the part is additionally secured by the tailstock using the equipment 58 (cone) to achieve additional balance. In this case, the tailstock is brought to the part and secured by installing a pin 54 in the hole of the platform 53 of the tailstock, which enters the hole of the movable platform 53 and the fixed central fastening 15.
Фрезерные работы: производятся при любом положении электродвигателя 12 в зависимости от обрабатываемой детали и необходимости. Предполагается, что вместо патрона станка 13 (который имеет размер, больше предназначенный для токарных или шлифовальных работ) будет использоваться цанговый патрон (преимущественно, возможно применение других типов патронов). При этом (за исключением отдельных индивидуальных случаев) применяется механизм подъема.Milling operations: are performed at any position of the electric motor 12 depending on the workpiece and the need. It is assumed that instead of the machine chuck 13 (which has a size larger than that intended for turning or grinding operations), a collet chuck will be used (primarily, other types of chucks can be used). In this case (except for individual cases), a lifting mechanism is used.
Так на верхнюю площадку механизма подъема 33 (возможно с применением подложки) закрепляется деталь, предназначенная для фрезерования. Включается электродвигатель 12, расположенный вертикально и имеющий закрепленную в патроне фрезу, и с помощью платформ 21, 26 осей X и Y производится перемещение детали, в ходе которого вращающаяся фреза выбирает из детали материал. Затем, если глубина фрезерования еще не достигнута, то верхняя площадка 33 поднимается, а фреза соответственно углубляется в деталь и производится дальнейшее фрезерование до достижения уровня, определенного пользователем. После окончания фрезеровальных работ верхняя площадка 33 механизма подъема опускается вместе с деталью, позволяя освободить деталь от инструмента.Thus, the part intended for milling is fixed to the upper platform of the lifting mechanism 33 (possibly using a substrate). The electric motor 12, located vertically and having a milling cutter fixed in the chuck, is switched on, and with the help of platforms 21, 26 of the X and Y axes, the part is moved, during which the rotating milling cutter selects material from the part. Then, if the milling depth has not yet been reached, the upper platform 33 is raised, and the milling cutter accordingly goes deeper into the part and further milling is performed until the level determined by the user is reached. After the end of the milling work, the upper platform 33 of the lifting mechanism is lowered together with the part, allowing the part to be released from the tool.
Несмотря на то, что большую часть работ по фрезерованию можно произвести при вертикальном положении электродвигателя 12 с помощью фрез различного размера и формы, может возникнуть потребность фрезеровать длинную деталь, которая не сможет быть установлена вертикально из-за ограничений размеров, что потребует фрезеровать ее при горизонтальном расположении электродвигателя 12, а также может возникнуть необходимость фрезерования отверстия под углом. Для этого могут использоваться промежуточные положения кронштейна 10 и электродвигателя 12, но в этом случае потребуется синхронизация движения осей станка во время углубления фрезы внутрь детали.Although most milling work can be done with the electric motor 12 in a vertical position using cutters of various sizes and shapes, there may be a need to mill a long part that cannot be installed vertically due to size limitations, which will require milling it with the electric motor 12 in a horizontal position, and there may also be a need to mill a hole at an angle. For this purpose, intermediate positions of the bracket 10 and the electric motor 12 can be used, but in this case, synchronization of the machine axes during the deepening of the cutter into the part will be required.
Перемещение электродвигателя: ограничено горизонтальной 7 и вертикальной 9 площадками, которые одновременно являются дополнительными крепежными элементами, так как к ним закрепляется каркас крепления электродвигателя 11. Само перемещение осуществляется с помощью кронштейна 10, к которому крепится каркас крепления электродвигателя 11. Кронштейн 10 в свою очередь закрепляется через подшипник на оси задней стенки 8 и удерживается с помощью крепления 29 (при отсутствии оси кронштейна на задней стенке 8, такую ось представляет крепление 29). Кроме того, на кронштейне 10 имеются крепежные отверстия 30 соответствующие крепежным отверстиям 30 на задней стенке 8. Они используются для закрепления и удержания кронштейна и соответственно электромотора в горизонтальном, вертикальном или промежуточном положении с помощью вставки в отверстие болта, винта, или штифта и закрепления его с помощью гайки, шплинта или стопорного кольца.The movement of the electric motor: is limited by the horizontal 7 and vertical 9 platforms, which are also additional fastening elements, since the frame of the electric motor mount 11 is fixed to them. The movement itself is carried out using the bracket 10, to which the frame of the electric motor mount 11 is fixed. The bracket 10, in turn, is fixed through a bearing on the axis of the rear wall 8 and is held using the fastening 29 (if there is no bracket axis on the rear wall 8, such an axis is represented by the fastening 29). In addition, there are fastening holes 30 on the bracket 10 corresponding to the fastening holes 30 on the rear wall 8. They are used to fix and hold the bracket and, accordingly, the electric motor in a horizontal, vertical or intermediate position by inserting a bolt, screw, or pin into the hole and fixing it with a nut, cotter pin or lock ring.
В сложных вариантах конструкции могут использоваться шестеренчатые передачи, позволяющие плавно перемещать кронштейн 10, определяя любой необходимый угол. Однако в рамках малых мастерских предполагается, что достаточно промежуточного положения с углом 45°, соответственно, с учетом этого крепежные отверстия 30 делаются так, чтобы обеспечивать горизонтальное, вертикальное и промежуточное положение.In complex design variants, gear transmissions can be used, allowing the bracket 10 to move smoothly, defining any required angle. However, within the framework of small workshops, it is assumed that an intermediate position with an angle of 45° is sufficient, respectively, taking this into account, the mounting holes 30 are made so as to ensure horizontal, vertical and intermediate positions.
Пример использования универсального токарно-фрезерно-шлифовального настольного станка:An example of using a universal turning-milling-grinding table machine:
Предположим, что человеку необходимо сделать из ржавого профильного квадратного прутка размером 25×25 мм и длиной 500 мм деталь длиной 100 мм, половина которой должна иметь круглое сечение с диаметром 24 мм, а вторая половина должна остаться квадратной (допустимо незначительное уменьшение размера), но иметь глухое отверстие 10 мм с торца и сквозное квадратное отверстие размером 15×15 мм (допускается скругление углов) с любой из боковых сторон части квадратного сечения. По умолчанию детали станка закреплены в токарном положении.Let's assume that a person needs to make a 100 mm long part from a rusty square rod measuring 25x25 mm and 500 mm long, half of which should have a round cross-section with a diameter of 24 mm, and the other half should remain square (a slight reduction in size is allowed), but have a blind hole of 10 mm at the end and a through square hole measuring 15x15 mm (rounding of corners is allowed) on any side of the square cross-section part. By default, the machine parts are fixed in the turning position.
Тогда человек закрепляет пруток в патроне станка 13, затем подводит заднюю бабку с помощью перемещающихся по рельсовой опоре 16 ползунов 20 к прутку и с помощью штырей 54, входящих в отверстие платформы 53 задней бабки и отверстие центрального крепления 15, закрепляет заднюю бабку на месте и с помощью ручки 57 подводит к прутку оснастку задней бабки 58 в виде конуса. Затем человек, предварительно установив на платформу оси Y 26 стойку резца 43, закрепляет в ней отрезной резец 45, отмеряет необходимый размер прутка и включает электродвигатель 12, создавая вращение прутка. Затем, вращая ручку 19 оси Y, подводит резец к прутку, отрезая его в нужном месте (при этом человек вручную или с помощью механических приспособлений придерживает часть прутка, удерживаемую задней бабкой), а образуемая стружка падает в установленный в нижней части станка поддон 5 (при его наличии).Then the person fixes the rod in the chuck of the machine 13, then moves the tailstock with the help of the sliders 20 moving along the rail support 16 to the rod and with the help of the pins 54 entering the hole of the platform 53 of the tailstock and the hole of the central fastening 15, fixes the tailstock in place and with the help of the handle 57 moves the tailstock equipment 58 in the form of a cone to the rod. Then the person, having previously installed the cutter stand 43 on the platform of the Y axis 26, fixes the cutting cutter 45 in it, measures the required size of the rod and turns on the electric motor 12, creating rotation of the rod. Then, by rotating the handle 19 of the Y axis, the cutter is brought to the rod, cutting it off in the right place (while the person manually or with the help of mechanical devices holds the part of the rod held by the tailstock), and the resulting chips fall into the tray 5 installed in the lower part of the machine (if any).
Затем человек (предварительно отключив электродвигатель 12), вращая ручку 19 оси Y, отводит платформу оси Y 26 к ручке, снимает отрезной резец и устанавливает проходной резец 45. И снова вращая ручку 19, подводит резец к вращающемуся прутку, снимая часть его поверхности. Далее с помощью ручки 19 оси X человек передвигает резец 45 (соответственно вместе с конструкцией, на которой он установлен) вдоль оси вращения прутка по его телу до достижения половины его размера. Затем с помощью ручки 19 оси Y человек передвигает резец чуть ближе к оси вращения и с помощью ручки 19 оси X передвигает резец 45 вдоль оси вращения прутка в обратную сторону до конца прутка, где снова передвигает резец 45 ближе к оси вращения. Человек производит эти действия вплоть до момента, когда обрабатываемая половина прутка примет круглое сечение с размером 24 мм в диаметре.Then the person (having previously switched off the electric motor 12), rotating the handle 19 of the Y axis, moves the platform of the Y axis 26 to the handle, removes the cutting cutter and installs the through cutter 45. And again rotating the handle 19, brings the cutter to the rotating rod, removing part of its surface. Next, using the handle 19 of the X axis, the person moves the cutter 45 (respectively, together with the structure on which it is installed) along the axis of rotation of the rod along its body until it reaches half its size. Then, using the handle 19 of the Y axis, the person moves the cutter slightly closer to the axis of rotation and, using the handle 19 of the X axis, moves the cutter 45 along the axis of rotation of the rod in the opposite direction to the end of the rod, where he again moves the cutter 45 closer to the axis of rotation. The person performs these actions until the moment when the processed half of the rod takes on a circular cross-section with a size of 24 mm in diameter.
После этого человек выключает электродвигатель 12, отводит резец 45 от прутка и может снять с платформы оси Y 26 стойку резца 43. Освобождает из патрона станка 13 пруток и переворачивает его другой стороной, снова закрепляя его в патроне 13. После этого меняет оснастку 58 задней бабки с конуса на сверлильный патрон с установкой сверла 10 мм или непосредственно на сверло 10 мм. Подводит заднюю бабку ближе к прутку и закрепляет ее с помощью штырей 54, включает электродвигатель 12 и, вращая ручку выдвижения 57 задней бабки, подводит сверло к торцу прутка, высверливая в нем глухое отверстие с диаметром 10 мм.After this, the person switches off the electric motor 12, moves the cutter 45 away from the rod and can remove the cutter stand 43 from the platform of the Y axis 26. He releases the rod from the machine chuck 13 and turns it over to the other side, again fixing it in the chuck 13. After this, he changes the equipment 58 of the tailstock from the cone to a drill chuck with a 10 mm drill installed or directly to a 10 mm drill. He moves the tailstock closer to the rod and fixes it with the help of pins 54, switches on the electric motor 12 and, rotating the extension handle 57 of the tailstock, moves the drill to the end of the rod, drilling a blind hole in it with a diameter of 10 mm.
Если отверстие готово, то человек останавливает электродвигатель 12 и отводит заднюю бабку к краю станка, вынимает из патрона 13 пруток и закрепляет в патроне 13 шлифовальный диск 14, а пруток закрепляет на платформе оси Y 26 в боковом положении для очистки от ржавчины поверхностей квадратного сечения. С помощью ручки 19 оси Y и ручки 19 оси X подводит пруток (гранью с необработанной частью с квадратным сечением) к шлифовальному диску 14, контролируя, чтобы касание шлифовальным диском 14 прутка было минимальным и включает электродвигатель 12. Затем с помощью ручки 19 оси Y перемещает платформу 26 так, чтобы грань прутка прошла под шлифовальным диском и была обработана, далее с помощью ручки 19 оси X передвигает платформу оси X 21 вместе с установленной поверх платформой оси Y 26 на расстояние, не превышающее толщину шлифовального диска в направлении необработанной поверхности прутка и с помощью ручки оси Y 19 производит обратное движение. Человек продолжает процесс перемещения по осям X и Y, пока вся верхняя горизонтальная поверхность прутка квадратного сечения не будет обработана. После этого человек проворачивает пруток для обработки следующей поверхности прутка (в части квадратного сечения) от ржавчины и закрепляет его, выполняя вышеописанные действия.If the hole is ready, the person stops the electric motor 12 and moves the tailstock to the edge of the machine, removes the rod from the chuck 13 and secures the grinding disk 14 in the chuck 13, and secures the rod on the platform of the Y axis 26 in a lateral position to clean the rust from the square section surfaces. Using the handle 19 of the Y axis and the handle 19 of the X axis, the rod (with the edge with the unprocessed part with a square cross-section) is brought to the grinding disk 14, controlling that the contact of the grinding disk 14 with the rod is minimal and turns on the electric motor 12. Then, using the handle 19 of the Y axis, the platform 26 is moved so that the edge of the rod passes under the grinding disk and is processed, then, using the handle 19 of the X axis, the platform of the X axis 21 is moved together with the platform of the Y axis 26 installed on top by a distance not exceeding the thickness of the grinding disk in the direction of the unprocessed surface of the rod and, using the handle 19 of the Y axis, the reverse movement is performed. The person continues the process of movement along the X and Y axes until the entire upper horizontal surface of the square cross-section rod is processed. After this, the person rotates the rod to process the next surface of the rod (in the square section) from rust and secures it, performing the above-described actions.
После окончания шлифовальных работ человек устанавливает на платформу 26 предварительно опущенный механизм подъема (предположим, что он имеет ручку 19 оси Z), закрепляя его болтами через отверстия платформы 26 и отверстия нижней площадки механизма подъема 32. Затем вынимает из крепежных отверстий 30 горизонтальной площадки 7, каркаса 11, задней стенки 8 и кронштейна 10, крепежные приспособления (например болты) и перемещает кронштейн 10 из горизонтального положения электродвигателя 12 в вертикальное, после чего крепежные приспособления вставляются в соответствующие отверстия 30 кронштейна 10 и задней стенки 8, а также каркаса 11 и вертикальной площадки 9. Токарный патрон 13 станка может быть заменен на более подходящий для фрезеровки цанговый патрон.After finishing the grinding work, the person installs the pre-lowered lifting mechanism (let's assume that it has a handle 19 of the Z axis) on the platform 26, securing it with bolts through the holes of the platform 26 and the holes of the lower platform of the lifting mechanism 32. Then he removes the fastening devices (for example, bolts) from the fastening holes 30 of the horizontal platform 7, the frame 11, the back wall 8 and the bracket 10 and moves the bracket 10 from the horizontal position of the electric motor 12 to the vertical one, after which the fastening devices are inserted into the corresponding holes 30 of the bracket 10 and the back wall 8, as well as the frame 11 and the vertical platform 9. The lathe chuck 13 of the machine can be replaced with a collet chuck more suitable for milling.
Человек вставляет в патрон станка 13 фрезу необходимого размера (предположим диаметром 3 мм) и включает электродвигатель 12 с учетом оборотов подходящих для фрезерных работ. Пруток размещается частью с квадратным сечением под фрезой (в месте изготовления отверстия) и человек, задействуя ручку 19 механизма подъема, подводит пруток к фрезе таким образом, чтобы фреза обработала часть материала (на глубину, определенную человеком). Затем с помощью ручек осей X и Y человек перемещает конструкцию с установленным прутком, пока не будет выфрезерована область размером 15×15 мм, после чего с помощью ручки 19 механизма подъема человек углубляет фрезу еще глубже в металл и продолжает фрезерование. Фрезерование и постепенное углубление фрезы продолжается, пока не будет получено сквозное отверстие размером 15×15 мм. После этого человек отключает электродвигатель 12, опускает верхнюю площадку механизма подъема 33 и снимает готовую деталь. Затем станок можно готовить к следующей работе.The person inserts a milling cutter of the required size (let's say 3 mm in diameter) into the machine chuck 13 and turns on the electric motor 12 taking into account the speed suitable for milling operations. The rod is placed with its square section part under the milling cutter (at the place where the hole is made) and the person, using the handle 19 of the lifting mechanism, brings the rod to the milling cutter so that the milling cutter processes part of the material (to the depth determined by the person). Then, using the handles of the X and Y axes, the person moves the structure with the installed rod until an area of 15x15 mm in size is milled, after which, using the handle 19 of the lifting mechanism, the person deepens the milling cutter even deeper into the metal and continues milling. Milling and gradual deepening of the milling cutter continues until a through hole of 15x15 mm in size is obtained. After this, the person turns off the electric motor 12, lowers the upper platform of the lifting mechanism 33 and removes the finished part. The machine can then be prepared for the next job.
При наличии электромоторов 31 управление будет осуществляться электронно с помощью пульта управления, джойстика, отдельных кнопок или с компьютера. Поскольку управление станком в этих случаях практически аналогично, рассмотрим пример, когда вместо ручек 19 используются электромоторы 31, а управление станком человек осуществляет с компьютера:If there are electric motors 31, the control will be carried out electronically using a control panel, joystick, individual buttons or from a computer. Since the control of the machine in these cases is almost identical, let us consider an example where electric motors 31 are used instead of handles 19, and the person controls the machine from a computer:
Человек закрепляет пруток в патроне станка 13, затем подводит заднюю бабку с помощью перемещающихся по рельсовой опоре 16 ползунов 20 к прутку, с помощью штырей 54, входящих в отверстие платформы 53 задней бабки и отверстие центрального крепления 15, закрепляет заднюю бабку на месте и с помощью ручки 57 подводит к прутку оснастку задней бабки 58 в виде конуса. Затем человек предварительно установив на платформу оси Y 26 стойку резца 43 закрепляет в ней отрезной резец 45, отмеряет необходимый размер прутка и включает электродвигатель 12, создавая вращение прутка. Затем, программно выставив необходимое расстояние, подает команду на электромотор 31 оси Y и с помощью вращения его вала подводит резец к прутку, отрезая его в нужном месте (при этом человек вручную или с помощью механических приспособлений придерживает часть прутка, удерживаемую задней бабкой), а образуемая стружка падает в установленный в нижней части станка поддон 5 (при его наличии).The person fixes the rod in the chuck of the machine 13, then moves the tailstock to the rod with the help of sliders 20 moving along the rail support 16, fixes the tailstock in place with the help of pins 54 entering the hole of the platform 53 of the tailstock and the hole of the central fastening 15 and moves the tailstock equipment 58 in the form of a cone to the rod with the help of handle 57. Then the person, having previously installed the cutter stand 43 on the platform of the Y axis 26, fixes the cutting cutter 45 in it, measures the required size of the rod and turns on the electric motor 12, creating rotation of the rod. Then, having programmed the required distance, it sends a command to the electric motor 31 of the Y axis and, by rotating its shaft, brings the cutter to the rod, cutting it off in the right place (while the person manually or with the help of mechanical devices holds the part of the rod held by the tailstock), and the resulting chips fall into the tray 5 installed in the lower part of the machine (if any).
Затем человек (предварительно отключив электродвигатель 12) подает команду на электромотор 31 оси Y и отводит платформу оси Y 26 к электромотору 31, снимает отрезной резец и устанавливает проходной резец 45. И снова подав команду на электромотор 31, подводит резец к вращающемуся прутку, снимая часть его поверхности. Далее с помощью задействования электромотора 31 оси X человек передвигает резец 45 (соответственно вместе с конструкцией на которой он установлен) вдоль оси вращения прутка по его телу до достижения половины его размера. Затем с помощью электромотора 31 оси Y человек передвигает резец чуть ближе к оси вращения и с помощью электромотора 31 (соответственно управляя ими программно) оси X передвигает резец 45 вдоль оси вращения прутка в обратную сторону до конца прутка, где снова передвигает резец 45 ближе к оси вращения. Человек производит эти действия вплоть до момента, когда обрабатываемая половина прутка примет круглое сечение с размером 24 мм в диаметре.Then the person (having previously switched off the electric motor 12) gives a command to the electric motor 31 of the Y axis and moves the platform of the Y axis 26 to the electric motor 31, removes the cutting cutter and installs the through cutter 45. And again giving a command to the electric motor 31, brings the cutter to the rotating rod, removing part of its surface. Next, by activating the electric motor 31 of the X axis, the person moves the cutter 45 (respectively together with the structure on which it is installed) along the axis of rotation of the rod along its body until it reaches half its size. Then, using the electric motor 31 of the Y axis, the person moves the cutter slightly closer to the axis of rotation and, using the electric motor 31 (respectively controlling them programmatically) of the X axis, moves the cutter 45 along the axis of rotation of the rod in the opposite direction to the end of the rod, where he again moves the cutter 45 closer to the axis of rotation. The person performs these actions until the processed half of the rod takes on a round cross-section with a diameter of 24 mm.
После этого человек выключает электродвигатель 12, отводит резец 45 от прутка и может снять с платформы оси Y 26 стойку резца 43. Освобождает из патрона станка 13 пруток и переворачивает его другой стороной, снова закрепляя его в патроне 13. После этого меняет оснастку 58 задней бабки с конуса на сверлильный патрон с установкой сверла 10 мм или непосредственно на сверло 10 мм. Подводит заднюю бабку ближе к прутку и закрепляет ее с помощью штырей 54, включает электродвигатель 12 и, вращая ручку выдвижения 57 (или задействуя соответствующий электромотор) задней бабки, подводит сверло к торцу прутка, высверливая в нем глухое отверстие с диаметром 10 мм.After this, the person switches off the electric motor 12, moves the cutter 45 away from the rod and can remove the cutter stand 43 from the platform of the Y axis 26. He releases the rod from the machine chuck 13 and turns it over to the other side, again fixing it in the chuck 13. After this, he changes the equipment 58 of the tailstock from the cone to a drill chuck with a 10 mm drill installed or directly to a 10 mm drill. He moves the tailstock closer to the rod and fixes it with the help of pins 54, turns on the electric motor 12 and, rotating the extension handle 57 (or using the corresponding electric motor) of the tailstock, moves the drill to the end of the rod, drilling a blind hole in it with a diameter of 10 mm.
Если отверстие готово, то человек останавливает электродвигатель 12 и отводит заднюю бабку к краю станка, вынимает из патрона 13 пруток и закрепляет в патроне 13 шлифовальный диск 14, а пруток закрепляет на платформе оси Y 26 в боковом положении для очистки от ржавчины поверхностей квадратного сечения. С помощью электромоторов 31 оси Y и оси X подводит пруток (гранью с необработанной частью с квадратным сечением) к шлифовальному диску 14, контролируя, чтобы касание шлифовальным диском 14 прутка было минимальным и включает электродвигатель 12. Затем подает команду на электромотор 31 оси Y и перемещает платформу 26 так, чтобы грань прутка прошла под шлифовальным диском и была обработана, далее с помощью электромотора 31 оси X передвигает платформу оси X 21 вместе с установленной поверх платформой оси Y 26 на расстояние, не превышающее толщину шлифовального диска в направлении необработанной поверхности прутка, и с помощью электромотора 31 оси Y производит обратное движение. Человек продолжает процесс перемещения по осям X и Y, пока вся верхняя горизонтальная поверхность прутка квадратного сечения не будет обработана. После этого человек проворачивает пруток для обработки следующей поверхности прутка (в части квадратного сечения) от ржавчины и закрепляет его, выполняя вышеописанные действия.If the hole is ready, the person stops the electric motor 12 and moves the tailstock to the edge of the machine, removes the rod from the chuck 13 and secures the grinding disk 14 in the chuck 13, and secures the rod on the platform of the Y axis 26 in a lateral position to clean the rust from the square section surfaces. Using the electric motors 31 of the Y axis and the X axis, the rod (with the edge with the unprocessed part with a square cross-section) is fed to the grinding disk 14, controlling that the contact of the grinding disk 14 with the rod is minimal and turns on the electric motor 12. Then, a command is sent to the electric motor 31 of the Y axis and the platform 26 is moved so that the edge of the rod passes under the grinding disk and is processed, then, using the electric motor 31 of the X axis, the platform of the X axis 21 is moved together with the platform of the Y axis 26 installed on top by a distance not exceeding the thickness of the grinding disk in the direction of the unprocessed surface of the rod, and using the electric motor 31 of the Y axis, the reverse movement is performed. The person continues the process of movement along the X and Y axes until the entire upper horizontal surface of the square cross-section rod is processed. After this, the person rotates the rod to process the next surface of the rod (in the square section) from rust and secures it, performing the above-described actions.
После окончания шлифовальных работ человек устанавливает на платформу 26 предварительно опущенный механизм подъема (оборудованный электромотором оси Z), закрепляя его болтами через отверстия платформы 26 и отверстия нижней площадки механизма подъема 32. Затем вынимает из крепежных отверстий 30 горизонтальной площадки 7, каркаса 11, задней стенки 8 и кронштейна 10, крепежные приспособления (например болты) и перемещает кронштейн 10 из горизонтального положения электродвигателя 12 в вертикальное, после чего крепежные приспособления вставляются в соответствующие отверстия 30 кронштейна 10 и задней стенки 8, а также каркаса 11 и вертикальной площадки 9. Токарный патрон 13 станка может быть заменен на более подходящий для фрезеровки цанговый патрон.After finishing the grinding work, the person installs the pre-lowered lifting mechanism (equipped with an electric motor of the Z axis) on the platform 26, securing it with bolts through the holes of the platform 26 and the holes of the lower platform of the lifting mechanism 32. Then he removes the fastening devices (for example, bolts) from the fastening holes 30 of the horizontal platform 7, the frame 11, the rear wall 8 and the bracket 10 and moves the bracket 10 from the horizontal position of the electric motor 12 to the vertical position, after which the fastening devices are inserted into the corresponding holes 30 of the bracket 10 and the rear wall 8, as well as the frame 11 and the vertical platform 9. The lathe chuck 13 of the machine can be replaced with a collet chuck more suitable for milling.
Человек вставляет в патрон станка 13 фрезу необходимого размера (предположим диаметром 3 мм) и включает электродвигатель 12 с учетом оборотов подходящих для фрезерных работ. Пруток размещается частью с квадратным сечением под фрезой (в месте изготовления отверстия) и человек, задействуя электромотор 31 механизма подъема, подводит пруток к фрезе таким образом, чтобы фреза обработала часть материала (на глубину определенную человеком). Затем с помощью электромоторов осей X и Y человек перемещает конструкцию с установленным прутком, пока не будет выфрезерована область размером 15×15 мм, после чего с помощью электромотора механизма подъема человек углубляет фрезу еще глубже в металл и продолжает фрезерование. Фрезерование и постепенное углубление фрезы продолжается, пока не будет получено сквозное отверстие размером 15×15 мм. После этого человек отключает электродвигатель 12 и снимает готовую деталь. Затем станок можно готовить к следующей работе.The person inserts a milling cutter of the required size (let's say 3 mm in diameter) into the machine chuck 13 and turns on the electric motor 12 taking into account the speed suitable for milling work. The rod is placed with its square section under the milling cutter (at the place where the hole is made) and the person, using the electric motor 31 of the lifting mechanism, brings the rod to the milling cutter so that the milling cutter processes part of the material (to the depth determined by the person). Then, using the electric motors of the X and Y axes, the person moves the structure with the installed rod until an area of 15x15 mm in size is milled, after which, using the electric motor of the lifting mechanism, the person deepens the milling cutter even deeper into the metal and continues milling. Milling and gradual deepening of the milling cutter continues until a through hole of 15x15 mm in size is obtained. After this, the person turns off the electric motor 12 and removes the finished part. Then the machine can be prepared for the next job.
Особенности изобретения:Features of the invention:
1. Материалы изготовления. Для используемых в изобретении пластин, боковин, платформ, площадок и элементов каркаса планируется применение негнущихся типов материалов с хорошей износостойкостью. Предполагается возможность изготовления этих деталей преимущественно из алюминия, стали, текстолита или твердых типов пластмасс. Рабочие части предполагается изготавливать преимущественно при использовании алюминия, стали. В зависимости от ситуации возможна замена на любые другие типы материалов.1. Manufacturing materials. It is planned to use non-bending types of materials with good wear resistance for the plates, sidewalls, platforms, platforms and frame elements used in the invention. It is assumed that these parts can be manufactured mainly from aluminum, steel, textolite or hard types of plastics. The working parts are supposed to be manufactured mainly using aluminum, steel. Depending on the situation, they can be replaced with any other types of materials.
2. Линейки (измерительные шкалы) 27. Могут быть размещены на подвижных или около подвижных элементов конструкции для замера расстояния пройденного платформами оси X и Y. Дополнительно могут дооборудоваться указателями на размер в виде стрелки, прутка, линии и т.д. соответственно на неподвижных элементах конструкции (если шкалы на подвижных) или на подвижных (если шкалы на неподвижных). В некоторых случаях шкала может быть нанесена на имеющиеся детали и компоненты конструкции, например, для механизма подъема справедливо размещение линейки 27 на направляющей оси 42 и использование вместо указателя, верхней грани линейного подшипника 41.2. Rulers (measuring scales) 27. Can be placed on movable or near movable elements of the structure to measure the distance traveled by the platforms of the X and Y axes. Additionally, they can be equipped with size indicators in the form of an arrow, rod, line, etc., respectively, on fixed elements of the structure (if the scales are on movable ones) or on movable ones (if the scales are on fixed ones). In some cases, the scale can be applied to existing parts and components of the structure, for example, for a lifting mechanism, it is fair to place the ruler 27 on the guide axis 42 and use the upper edge of the linear bearing 41 instead of the indicator.
3. Защитные барьеры 69, 71. Могут иметь различную форму и конструкцию. Возможно применение без концевого выключателя 74. Основная задача - защитить человека от попадания частей тела в работающий механизм и от попадания отработанных элементов (например, стружки) на тело.3. Protective barriers 69, 71. May have different shapes and designs. Can be used without limit switch 74. The main task is to protect a person from body parts getting into the working mechanism and from waste elements (e.g., shavings) getting on the body.
4. Натяжитель ремня механизма подъема. Может иметь любой другой вид позволяющий натягивать ремень как в статичном состоянии, так и во время работы. Может быть выполнен в виде шкива со смещенной от центра осью и т.д.4. Belt tensioner of the lifting mechanism. It can be of any other type that allows the belt to be tensioned both in a static state and during operation. It can be made in the form of a pulley with an axis offset from the center, etc.
5. Механизм подъема. Предполагается, что оптимальным решением является наличие компонентов обеспечивающих подъем и стабилизацию конструкции в количестве не менее четырех. Но в зависимости от используемых материалов, необходимой точности работы конструкции, и т.д. возможно изменение количества компонентов как в большую, так и в меньшую сторону. Кроме того, возможно применение вместо шестеренчатого гидравлических, пневматических и иных механизмов, позволяющих поднять деталь для обработки с заданной точностью.5. Lifting mechanism. It is assumed that the optimal solution is the presence of components that provide lifting and stabilization of the structure in an amount of at least four. But depending on the materials used, the required accuracy of the structure, etc., it is possible to change the number of components both up and down. In addition, it is possible to use hydraulic, pneumatic and other mechanisms instead of gear ones, allowing the part to be lifted for processing with a given accuracy.
6. Крепление трапецеидальных ходовых винтов 17, 25. Может производиться при помощи подшипников или втулок, заранее установленных в местах установки трапецеидальных винтов хотя бы с одной из сторон. К валу ручки 19 или электромотора 31 трапецеидальный винт присоединяется при помощи специального соединения (например, 61) которое обеспечивает жесткое соединение и позволяет трапецеидальному винту вращаться со скоростью вала.6. Fastening of trapezoidal lead screws 17, 25. Can be done using bearings or bushings pre-installed in the places of installation of trapezoidal screws at least on one of the sides. The trapezoidal screw is connected to the shaft of the handle 19 or the electric motor 31 using a special connection (for example, 61) which provides a rigid connection and allows the trapezoidal screw to rotate at the speed of the shaft.
7. Подключение к источнику тока. Используемые в станке электрические компоненты могут подключаться к источнику тока напрямую, через блок питания, или через блок питания и плату управления. Прямое подключение возможно, когда основное управление станком обеспечивается вручную, применяются ручки 19 для передвижения по осям, а используемый электродвигатель 12 работает от имеющейся сети (например, 220 В или другой). В этом случае все применяемые компоненты (кнопка включения, концевой выключатель 74) должны соответствовать имеющему напряжению и нагрузке. В случае, если электродвигатель 12 имеет рабочее напряжение отличное от напряжения сети, то используется блок питания (преобразователь напряжения, стабилизатор и т.д.) для подачи на электрические компоненты требуемого напряжения. Также наличия блока питания могут требовать электромоторы 31, если они запускаются отдельными кнопками, установленными на станке. В том случае, если управление осуществляется с помощью специализированного пульта или компьютера, то предполагается наличие управляющей микросхемы (платы управления), которая устанавливается на станок и к которой подключаются имеющиеся электрические компоненты или их часть (электродвигатель 12, электромоторы 31, концевики, выключатели и т.д.), а также пульт управления и/или кабель подключения к компьютеру. Как правило, платы управления имеют отличный от сетевого ток, что требует наличия блока питания, а электрические компоненты могут подключаться или только к плате управления, или одновременно к плате управления и сетевому току.7. Connection to the current source. The electrical components used in the machine can be connected to the current source directly, through the power supply, or through the power supply and the control board. Direct connection is possible when the main control of the machine is provided manually, handles 19 are used to move along the axes, and the used electric motor 12 operates from the existing network (for example, 220 V or other). In this case, all the components used (the power button, the limit switch 74) must correspond to the available voltage and load. If the electric motor 12 has an operating voltage different from the network voltage, then a power supply (voltage converter, stabilizer, etc.) is used to supply the required voltage to the electrical components. Electric motors 31 may also require a power supply if they are started by separate buttons installed on the machine. In the case where control is carried out using a specialized remote control or computer, then the presence of a control microcircuit (control board) is assumed, which is installed on the machine and to which the existing electrical components or part of them (electric motor 12, electric motors 31, limit switches, switches, etc.) are connected, as well as the control board and/or the cable for connecting to the computer. As a rule, control boards have a current different from the mains current, which requires a power supply, and electrical components can be connected either only to the control board, or simultaneously to the control board and the mains current.
8. Минимально возможный вариант конструкции. Является более дешевым для приобретения в пользование, но имеет более низкую сопротивляемость нагрузкам, уменьшение гарантии, отказ от систем безопасности и большее неудобство в использовании. Так, в минимальном варианте конструкции могут отсутствовать боковая направляющая 4, поддон 5, опора 6 и горизонтальная площадка 7, вертикальная площадка 9, вертикальная платформа 22, электромоторы 31, линейный подшипник 41, направляющая ось 42, дополнительные опоры 44, направляющая болтов 50, коробка передач 66, элементы защиты 67-76, элементы натяжителя 77-82 (при условии достаточного натягивания ремня на шестернях). Работа станка может быть обеспечена при отсутствии этих элементов при условии снижения рабочих нагрузок и обеспечения собственной безопасности пользователем.8. The minimum possible design option. It is cheaper to purchase for use, but has lower load resistance, reduced warranty, no safety systems and is more inconvenient to use. Thus, the minimum design option may be missing the side guide 4, pallet 5, support 6 and horizontal platform 7, vertical platform 9, vertical platform 22, electric motors 31, linear bearing 41, guide axis 42, additional supports 44, bolt guide 50, gearbox 66, protection elements 67-76, tensioner elements 77-82 (provided that the belt on the gears is sufficiently tensioned). The operation of the machine can be ensured in the absence of these elements, provided that the working loads are reduced and the user ensures his own safety.
9. Максимально возможный вариант конструкции предполагает возможность программного управления и дополнительного контроля станка. В этом случае используются все указанные на изображениях элементы кроме ручек 19 и по возможности проставок 18, а кроме того, станок дооснащается платой управления, блоком питания, концевыми выключателями (на каждой оси X, Y, Z), камерой для контроля зоны работы и вывода изображения на монитор, кронштейн может оборудоваться шестеренчатым механизмом для плавного изменения угла наклона электродвигателя 12 к горизонтальной плоскости, системой подачи эмульсии к обрабатываемой детали (бак, насос, форсунка и т.д.).9. The maximum possible design option assumes the possibility of software control and additional monitoring of the machine. In this case, all the elements shown in the images are used except for the handles 19 and, if possible, the spacers 18, and in addition, the machine is equipped with a control board, a power supply unit, limit switches (on each axis X, Y, Z), a camera for monitoring the work area and outputting the image to the monitor, the bracket can be equipped with a gear mechanism for smoothly changing the angle of inclination of the electric motor 12 to the horizontal plane, a system for feeding the emulsion to the workpiece (tank, pump, nozzle, etc.).
10. Виды обрабатываемых деталей. Предполагается, что станок позволит обрабатываться пластиковые, деревянные, металлические (цветной и черный металл) и иные детали. При этом точные характеристики станка будут зависеть, в том числе, от используемого электродвигателя 12, его минимальных и максимальных оборотов и мощности. Предполагается, что в стандартном варианте станок позволит обрабатывать материалы высокой прочности и твердости при малой скорости движения по осям, что снизит нагрузку на электродвигатель 12 и закрепленную на нем оснастку.10. Types of workpieces. It is assumed that the machine will allow processing plastic, wood, metal (non-ferrous and ferrous metal) and other parts. At the same time, the exact characteristics of the machine will depend, among other things, on the electric motor 12 used, its minimum and maximum speed and power. It is assumed that in the standard version the machine will allow processing materials of high strength and hardness at low speed of movement along the axes, which will reduce the load on the electric motor 12 and the equipment fixed to it.
Claims (33)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2843014C1 true RU2843014C1 (en) | 2025-07-07 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120589429A (en) * | 2025-08-07 | 2025-09-05 | 长春设备工艺研究所 | A pipe circulation device with intelligent positioning function |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1618565A1 (en) * | 1988-06-20 | 1991-01-07 | Московское станкостроительное производственное объединение "Красный пролетарий" | Bench-type multipurpose lathe |
| RU2008163C1 (en) * | 1992-03-23 | 1994-02-28 | Эдуард Николаевич Костров | Table multipurpose machine |
| RU2013200C1 (en) * | 1991-04-03 | 1994-05-30 | Научно-технический центр Федерального агентства Правительственной связи и информации при Президенте РФ | Combined wood-working machine tool |
| RU2022758C1 (en) * | 1991-06-14 | 1994-11-15 | Совместное советско-французское предприятие "ЕРТЭН" | Universal machine |
| RU2264889C2 (en) * | 2003-09-17 | 2005-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "РЕАДИ ЛТД" | Universal table machine tool |
| US9833844B2 (en) * | 2013-10-09 | 2017-12-05 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Desktop milling machine with ovate-shaped bridge |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1618565A1 (en) * | 1988-06-20 | 1991-01-07 | Московское станкостроительное производственное объединение "Красный пролетарий" | Bench-type multipurpose lathe |
| RU2013200C1 (en) * | 1991-04-03 | 1994-05-30 | Научно-технический центр Федерального агентства Правительственной связи и информации при Президенте РФ | Combined wood-working machine tool |
| RU2022758C1 (en) * | 1991-06-14 | 1994-11-15 | Совместное советско-французское предприятие "ЕРТЭН" | Universal machine |
| RU2008163C1 (en) * | 1992-03-23 | 1994-02-28 | Эдуард Николаевич Костров | Table multipurpose machine |
| RU2264889C2 (en) * | 2003-09-17 | 2005-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "РЕАДИ ЛТД" | Universal table machine tool |
| US9833844B2 (en) * | 2013-10-09 | 2017-12-05 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Desktop milling machine with ovate-shaped bridge |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120589429A (en) * | 2025-08-07 | 2025-09-05 | 长春设备工艺研究所 | A pipe circulation device with intelligent positioning function |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108430718A (en) | Woodworking benches and multifunctional woodworking devices | |
| US5044486A (en) | Pallet magazine | |
| CN110227946A (en) | Six axis boring-milling machine tools | |
| CN216098172U (en) | Simple polishing and cutting integrated machine | |
| CN117399681B (en) | Double-sided milling equipment and method for gearbox body of crane gearbox | |
| CN117583627A (en) | A CNC lathe for high-stability bearing processing | |
| GB1568607A (en) | Spot facing apparatus | |
| RU2843014C1 (en) | Universal table lathe-mill-grinding machine | |
| CN210648598U (en) | Drilling machine | |
| CN110640484A (en) | Working table convenient for workpiece loading and unloading for milling and boring machine | |
| CN2286446Y (en) | Combination and multi-purpose wood working machine | |
| CN116690263B (en) | Column type double-sided boring and milling machine | |
| US20080268755A1 (en) | Motorized Tool and Support Table Therefore | |
| JP3532133B2 (en) | Work table device | |
| CN113510548B (en) | Heavy resin grinding machine | |
| CN212705763U (en) | A raw materials mills make-up machine for auto-parts processing | |
| US7984734B2 (en) | Router table with mechanical drive | |
| CN213945973U (en) | Clamping device for polishing metal materials | |
| CN219881988U (en) | Cutting device | |
| CN219986431U (en) | Cycloidal gear numerical control grinding machine | |
| CN220574932U (en) | Tapping equipment with adjustable | |
| CN219746977U (en) | Inclined table surface shaft milling machine | |
| KR200324507Y1 (en) | Interior angle and exterior angle each cutting machine | |
| CN212634367U (en) | Vertical drilling machine | |
| CN2203637Y (en) | Ventical and horizontal multi-function machine tool |