[1]Область техники, к которой относится решение
[2]Решение относится к области станков, в частности фрезерных станков общего назначения.
[4]Известен многоцелевой станок с автоматической сменой инструмента (SU1296357A1, опубл. 1987.03.15), содержащий размещенную на станине стойку с горизонтальным шпинделем, последний выполнен с возможностью перемещения в трех координатах. Причем инструментальный магазин состоит из неподвижной опоры и барабана, в котором инструменты установлены хвостовиками наружу параллельно оси шпинделя. Барабан с опорой расположен на основании рабочего стола и имеет позицию смены инструмента, находящуюся в зоне рабочих перемещений шпинделя. Инструментальный магазин снабжен ограждением, в котором выполнен проем с подвижными шторками для смены инструмента и в его зоне размещены системы контроля обрабатываемого изделия и контроля поломки инструмента, а также на ограждении в зоне действия шпинделя размещена система правки шлифовального круга.
[5]Однако в данном решении не обеспечивается достаточная надежность блока магазина инструментов, также в прототипе ничего не говорится о защите приводных механизмов.
[6]Раскрытие полезной модели
[7]В одном аспекте полезной модели раскрыт фрезерный станок, содержащий:
[8]корпус, блок перемещения каретки, блок смены инструментов, характеризующийся тем, что
[9]блок перемещения каретки защищен телескопической защитой, причем телескопическая защита выполнена из нержавеющей стали, содержит полиуретановые демпферы, ребра жесткости и ролики для качения по корпусу,
[10]блок смены инструментов содержит магазин инструментов, защищенный кожухом из окрашенной порошковой краской, стали марки СТ3 со шторкой, причем шторка выполнена с возможностью открытия в момент смены инструмента.
[11]В дополнительных аспектах раскрыто, что блок смены инструментов закреплен на корпусе посредством кронштейна из профильной трубы, причем кронштейн служит для защиты электрических кабелей для питания блока смены инструментов; кронштейн содержит пазы для установки на шипах корпуса; шторка установлена на направляющем рельсе.
[12]Основной задачей заявленного решения является обеспечение надежной работы фрезерного станка.
[13]Сущность решения заключается в том, что в предложенном станке обеспечивается улучшенная защита магазина инструментов и приводных механизмов от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды.
[14]Технический результат, достигаемый решением, заключается в повышении надежности работы станка.
[15]Краткое описание чертежей
[16]Фиг. 1 показывает телескопическую защиту.
[17]Фиг. 2 показывает магазин инструментов с закрытой шторкой.
[18]Фиг. 3 показывает магазин инструментов с открытой шторкой.
[19]Осуществление полезной модели
[20]Все элементы заявленного решения соединены друг с другом на заводе-изготовителе посредством сборочных операций так, чтобы обеспечить конструктивное и функциональное единство. Для соединения элементов друг с другом могут осуществляться любые очевидные для специалиста в данной области техники операции: пайка, сварка, резьбовое соединение, соединение с помощью сил трения. Если отдельно не указано, то конкретный тип соединения не существенен в рамках заявленного решения. Заявляемый станок выполняют функцию фрезерования и все его элементы служат для выполнения этой функции.
[21]В заявке описан фрезерный станок с числовым программным управлением (ЧПУ), содержащий все стандартные элементы, присущие типовому станку: корпус (по меньшей мере станина, стол, кожух), к которому крепятся блок перемещения (по меньшей мере направляющие рельсы, приводы, каретка), блок резки (по меньшей мере фреза, шпиндель, привод шпинделя), а также элементы автоматизации (по меньшей мере электроника, приводы).
[22]Заявленный станок характеризуется наличием двух элементов защиты от негативных факторов окружающей среды (от смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), опилок, стружки, грязи и т.д.): телескопическая защита направляющих рельсов блока перемещения и защита магазина инструментов.
[23]Предложенная телескопическая защита представляет собой вложенные друг в друга металлические профили с уменьшающимся размером (фиг. 1). Профили выполнены с возможностью скольжения относительно друг друга, чтобы следовать за блоком перемещения каретки. Блок перемещения каретки предпочтительно содержит привод, направляющие рельсы, каретку. Каретка перемещается по направляющим рельсам с помощью привода.
[24]Телескопическая защита одним концом закрепляется на неподвижной части корпуса станка, а другим концом – на каретке, при движении каретки к одному краю блока перемещения каретки телескопическая защита складывается, при движении к другому краю – вытягивается. Это позволяет надежно защитить направляющие рельсы от попадания загрязнений в любом положении каретки без препятствования ее работе.
[25]Для повышения надежности телескопическая защита выполнена из нержавеющей стали, которая не ржавеет и не теряет своих свойств из-за этого со временем. Толщина стали выбрана равной 2 мм, так как при меньшей толщине возникают изгибы, которые препятствуют надежной работе, а при большей толщине сильно увеличивается вес защиты, что также неблагоприятно сказывается на ее надежности из-за повышения сил трения. Также телескопическая защита содержит ролики качения для уменьшения трения при движении по элементам станка (например, по направляющим рельсам). Без роликов, во-первых, могут истираться направляющие рельсы, во-вторых, повышается риск заклинивания.
[26]Для сохранения жесткости конструкции телескопическая защита содержит ребра жесткости, которые позволяют ей сохранять форму при вытягивании. Это позволяет уменьшить риск заклинивания.
[27]Также телескопическая защита содержит демпферы, препятствующие возникновению колебаний, которые могут привести к заклиниванию, так как при большой длине телескопической защиты повышается риск колебаний и искривлений. Полиуретановые демпферы характеризуются простотой и надежностью, что обеспечивает надежность работы телескопической защиты.
[28]В одном из вариантов осуществления телескопическая защита содержит грязесъемники, удаляющие загрязнения с внешней поверхности телескопической защиты, что препятствует заклиниванию и попаданию загрязнений на направляющие рельсы.
[29]В одном из вариантов осуществления телескопическая защита содержит роликовые направляющие, повышающие надежность работы телескопической защиты.
[30]Неотъемлемой частью современных фрезерных станков с ЧПУ является блок смены инструментов, выполненный с возможностью быстрой смены рабочего инструмента. В заявленном решении описывается улучшение, касающееся блока смены инструментов, содержащего магазин инструментов в виде барабана с инструментами, хотя теоретически его можно использовать и для цепного конвейера.
[31]Описываемый магазин инструментов со всех сторон защищен от загрязнений кожухом из окрашенной порошковой краской стали марки СТ3, что повышает надежность его работы за счет повышения коррозионной стойкости (см. фиг. 2). Кожух содержит окно, закрываемое шторкой (см. фиг. 3), предпочтительно шторка является по умолчанию закрытой и открывается только в момент смены инструмента. Предпочтительно шторка установлена на направляющих салазках для надежной работы и неизменности ее местоположения.
[32]Описание работы устройства
[33]Заявленный станок может работать в автоматическом режиме (полностью под управлением программы) и автоматизированном режиме (часть операций осуществляется автоматически, а часть под прямым управлением оператора, в частности, смена инструмента может быть автоматической).
[34]При работе блок смены инструментов устанавливает нужный инструмент в патрон шпинделя, блок перемещения перемещает инструмент по заданной траектории, что обеспечивает требуемую обработку заготовки. После завершения одной из операций обработки происходит смена инструмента (используемый инструмент перемещается в свободное гнездо магазина. Из других гнезд забирается инструмент, необходимый для выполнения следующей операции) и начинается следующая операция.
[35]При этом телескопическая защита перемещается вместе с блоком перемещения, защищая его от загрязнений. Для смены инструмента блок смены инструментов открывает шторку с помощью соответствующего привода и закрывает ее после завершения смены.
[36]Вариант 1 осуществления
[37]В одном из вариантов осуществления блок смены инструментов закреплен на корпусе посредством кронштейна из профильной трубы, причем кронштейн служит для защиты электрических кабелей для питания блока смены инструментов и воздушных магистралей. Подвод электрических кабелей к блоку смены инструментов внутри металлической трубы позволяет уменьшить вероятность повреждения кабелей и повышает надежность работы всего станка. Кронштейн в виде профильной трубы прямоугольного сечения позволяет повысить надежность установки блока смены инструментов на корпусе станка, так как при прочих равных ее жесткость выше жесткости пластины, которая может деформироваться в одном из направлений.
[38]Вариант 2 осуществления
[39]В одном из вариантов осуществления кронштейн содержит пазы для установки на закладных элементах корпуса. Такое решение повышает точность и надежность закрепления блока смены инструментов на корпусе станка.
[40]Вариант 3 осуществления
[41]В одном из вариантов осуществления шторка перемещается пневматическим механизмом, который открывает шторку перед сменой инструментов и закрывает после завершения смены инструментов, что позволяет надежно защитить магазин от попадания загрязнений.
[42]Для контроля открытия шторки блок смены инструментов содержит датчик открытия шторки. При отсутствии сигнала открытия шторки в момент смены инструментов блок смены инструментов подает сигнал тревоги и останавливает работу станка, что способствует оперативному устранению неисправности и повышению надежности работы станка в целом. В качестве датчика открытия шторки может служить датчик освещенности или магнитный датчик.
[43]В случае появления сигнала открытия шторки вне операции смены инструмента блок смены инструментов подает сигнал тревоги, что способствует оперативному устранению неисправности и повышению надежности работы станка в целом.
[44]Варианты осуществления не ограничиваются описанными выше способами, специалисту в области техники на основе информации, изложенной в описании, и знаний уровня техники станут очевидны и другие варианты осуществления решения, не выходящие за пределы сущности и объема данного решения.
[45]Элементы, упомянутые в единственном числе, не исключают множественности элементов, если отдельно не указано иное.
[46]Способы, раскрытые здесь, содержат один или несколько этапов или действий для достижения описанного способа. Этапы и/или действия способа могут заменять друг друга, не выходя за пределы объема формулы решения. Другими словами, если не определен конкретный порядок этапов или действий, порядок и/или использование конкретных этапов и/или действий может изменяться, не выходя за пределы объема формулы решения.
[47]Несмотря на то, что примерные варианты осуществления были подробно описаны и показаны на сопроводительных чертежах, следует понимать, что такие варианты осуществления являются лишь иллюстративными и не предназначены ограничивать более широкое решение и что данное решение не должно ограничиваться конкретными показанными и описанными компоновками и конструкциями, поскольку различные другие модификации могут быть очевидны специалистам в соответствующей области.
[48]Признаки, упомянутые в различных зависимых пунктах формулы, а также реализации, раскрытые в различных частях описания, могут быть скомбинированы с достижением полезных эффектов, даже если возможность такого комбинирования не раскрыта явно.
