PL210293B1 - Obrabiarka - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest obrabiarka, umożliwiająca posuwanie i wycofywanie jednostki obrabiającej względem przedmiotu obrabianego, umieszczonego na stole podtrzymującym, dla wykonania obróbki przedmiotu obrabianego, w szczególności przedmiotem wynalazku jest konstrukcja pokrywy.

Ogólnie rzecz biorąc obrabiarka zawiera stół podtrzymujący przedmiot obrabiany oraz jednostkę obrabiającą, na której można montować i demontować z niej narzędzia, które wykonują obróbkę przedmiotu obrabianego, na przykład wiercenie i tym podobne. Jednostka obrabiająca zawiera siodło w osi Z, tak zamontowane, aby mogło poruszać się w kierunku osi Z (wzdłużnie), kolumnę zamontowaną w siodle w osi Z oraz głowice obrabiającą zamocowaną na kolumnie i zdolną do chwytania narzędzi. Jednostka obrabiająca jest posuwana w celu wykonania obróbki przedmiotu obrabianego, a kiedy obróbka zostanie zakoń czona jednostka obrabiają ca jest wycofywana. Ponadto kolumna zamocowana w siodle w osi Z jest zdolna do przesuwania się w kierunku osi X (bocznie). Ponadto istnieją takie konfiguracje, w których zamontowane siodło w osi X, może poruszać się względem kolumny w kierunku osi Y (pionowo), gł owica obrabiają ca jest zamontowana w siodle w osi Y, zaś jednostka obrabiająca porusza się w trzech kierunkach osiowych, to znaczy osi X, Y i Z.

Podczas kiedy głowica obrabiająca wykonuje obróbkę przedmiotu obrabianego, podawany jest płyn chłodzący zawierający olej służący do studzenia i smarowania narzędzi i przedmiotu obrabianego. Kiedy taki płyn chłodzący wraz z wiórami z obróbki znajdzie się w obszarze obróbki, po stronie głowicy obrabiającej w jednostce obrabiającej działa szkodliwie na różne czujniki i wyłączniki krańcowe zamontowane na jednostce obrabiającej lub elementach ślizgowych, uszczelniających i tym podobnych, znajdujących się w mechanizmach napędowych w osiach X, Y i Z. Dlatego też pomiędzy stołem podtrzymującym przedmiot obrabiany, a jednostką obrabiającą znajduje się pokrywa. Dotychczas zaproponowano układy takiej pokrywy, w których jest zlokalizowany otwór okienny, służący do wyjmowania i wkładania głowicy obrabiającej, w kierunku osi X (wzdłużnie), znajdujący się po nieruchomej stronie pokrywy, wydzielającej przestrzeń dla obróbki oraz ruchoma pokrywa zabezpieczająca przed wydostaniem się płynu chłodzącego na zewnątrz przez otwór okienny podczas obróbki, która to ruchoma pokrywa jest umieszczona na zewnętrznej brzegowej powierzchni głowicy obrabiającej tak, aby znajdowała się blisko otworu okiennego w pokrywie. Podobną do konwencjonalnej konfigurację ukazuje fig. 3 (JP-UM-A-4-115554).

Poza tym konwencjonalna pokrywa obrabiarki jest opisana w JP-A-6-21-531. Urządzenie pokrywy ma taką konstrukcję, że cylindryczny otwór w pokrywie zabezpieczającej otaczającej obrzeże głowicy obrabiającej jest dopasowany do otworu okiennego pokrywy przedziału w taki sposób, aby mogło być posuwane i wycofywane.

Ponieważ konwencjonalne pokrywy dla obrabiarek, opisane w dokumencie JP-UM-A-4-115554, nie są tak skonstruowane, aby ruchoma pokrywa znajdowała się w ścisłym kontakcie z otworem okiennym pokrywy przedziału podczas obróbki obrabianego przedmiotu, występują problemy z niekompletnym uszczelnieniem i część cieczy chłodzącej dostaje się do obszaru obróbki jednostki obrabiającej, ponieważ otwierana pokrywa jest skierowana w dół. Ponadto pokrywa nie jest dostosowana do tego typu jednostki obrabiającej, w której narzędzia poruszają się w lewo i w prawo oraz w górę i w dół. W ostatnich latach wykryto szkodliwy wpływ cieczy chłodzącej na takie elementy wyposaż enia jak czujniki, wyłączniki krańcowe tym podobne, jak i człony uszczelniające, dlatego też istnieje potrzeba znalezienia rozwiązania tego problemu.

Tymczasem pokrywa dla obrabiarek opisana w dokumencie JP-A-6-210531, nie jest tak skonstruowana, aby cylindryczny otwór pokrywy zabezpieczającej znajdował się w pobliżu otworu okiennego pokrywy przedziału podczas obróbki obrabianego przedmiotu. Dlatego też obrabiany przedmiot jest wycofywany do obszaru obróbki w stadium, w którym ciecz chłodząca wraz z wiórami przylega do brzegowej powierzchni cylindrycznego otworu, zanieczyszczając obszar obróbki. Poza tym, ponieważ zgromadzone w tym miejscu, w stanie otwartym ciecz chłodząca, wióry oraz ścinki, które są odprowadzane z obszaru obróbki podczas wycofywania jednostki obrabiającej pozostają na brzegowej powierzchni głowicy obrabiającej.

Obrabiarka, zawierająca stół podpierający, wykonany na górnej powierzchni łoża, siodło w osi Z, przesuwne w kierunku osi Z (wzdłużnie), jednostkę obrabiającą montowaną w siodle w osi Z i wyposażoną w głowicę obrabiającą, pokrywę przedziału, umieszczoną w łożu, zakrywającą obszar, w którym przedmiot obrabiany, podparty na stole podpierającym, jest obrabiany oraz obszar obróbki, w którym ruchomo zamocowana jest jednostka obrabiająca, oraz otwór okienny dla głowicy obrabiającej,

PL 210 293 B1 zlokalizowany w pokrywie przedziału, według wynalazku wyróżnia się tym, że jest zaopatrzona w element uszczelniający w postaci zamkniętego pierścienia, zamontowanego na wewnętrznej, brzegowej krawędzi otworu w pokrywie przedziału. Całe obrzeże zewnętrznej powierzchni brzegowej głowicy obrabiającej znajduje się w kontakcie ślizgowym z wewnętrzną krawędzią elementu uszczelniającego, w stanie, w którym głowica obrabiająca jest wsunięta do obszaru obrabiania, z położenia wymiany narzędzi wewnątrz obszaru obróbki.

Korzystnie, w pokrywie przedziału znajduje się otwór na głowicę obrabiającą o maksymalnych wymiarach, dostosowany do selektywnego i wymiennego montażu w nim zbioru rodzajów ram uszczelniających, zawierających ramę mocującą i stykających się z zewnętrzną, brzegową powierzchnią korpusu głowicy obrabiającej.

W otworze okiennym ramy montażowej korzystnie znajduje się element uszczelniający, dostosowany do maksymalnych wymiarów korpusu głowicy obrabiającej, przy czym zbiór rodzajów pokryw głowic o kształtach dopełniających, przyjmujących kształt taki sam jak zewnętrzny kształt największego korpusu głowicy obrabiającej, po zamontowaniu tych głowic obrabiających o rozmiarach korpusów mniejszych lub równych maksymalnemu rozmiarowi korpusu, jest selektywnie i wymiennie montowany na jednostce obrabiającej, zaś element uszczelniający jest tak zamontowany na wewnętrznej krawędzi pokrywy głowicy, aby stykał się z zewnętrzną powierzchnią brzegową głowicy obrabiającej.

Głowica obrabiająca jest korzystnie ruchoma postępowo zwrotnie w osi X (bocznie) oraz w osi Y (pionowo), na jednostce obrabiającej jest zamontowana pokrywa osłaniająca głowicę obrabiającą z umoż liwieniem postę powo zwrotnego ruchu tejże głowicy w kierunku osi X (bocznie) i w kierunku osi Y (pionowo), zaś zewnętrzna powierzchnia brzegowa pierścieniowej ramy, tworzącej pokrywę osłaniającą korzystnie styka się ślizgowo z wewnętrzną powierzchnią elementu uszczelniającego na boku otworu okiennego, w położeniu, w którym głowica obrabiająca jest przesuwana do obszaru obróbki z położenia wymiany narzędzi w obszarze obróbki.

W korzystnym rozwią zaniu pokrywa przedział u zawiera ł ukowatą ramę wspierają c ą , znajdują c ą się w ustalonym położeniu pionowo w łożu oraz rozszerzalną pokrywę zamontowaną w ramie wspierającej, ruchomo, postępowo zwrotnie, razem z elementem uszczelniającym w kierunku osi X (wzdłużnie) i osi Y (pionowo). Pomiędzy jednostką obrabiającą, a rozszerzalną pokrywą znajduje się jednostka ryglująca dla takiego ruchu rozszerzalnej pokrywy z elementem uszczelniającym w kierunku osi X i Y, aby element uszczelniający odpowiadał głowicy obrabiającej, patrząc w kierunku osi Z, kiedy jednostka obrabiająca przesuwa się w kierunku osi X i Y.

Pokrywa przedziału zawiera korzystnie pokrywę zwijaną.

W innym, korzystnym rozwiązaniu pokrywa przedziału zawiera pokrywę teleskopową.

Szyny prowadnic korzystnie są zamontowane na górnej powierzchni łoża. Korzystnie, w szynach prowadnic jest zamontowane siodło w osi Z jednostki obrabiającej.

Element uszczelniający korzystnie zawiera zgarniacz, zawierający krawędź uszczelniającą, a którego zakończenie jest skierowane do obszaru obróbki.

W korzystnym rozwiązaniu głowica obrabiająca zawiera wielowrzecionową głowicę, wyposażoną w zbiór narzędzi.

W rozwią zaniu wedł ug wynalazku moż liwe jest zastosowanie obrabiarki z typu tych, w których jednostka obrabiająca jest przesuwana w kierunku osi Z, podczas obróbki przedmiotu obrabianego tak, aby zapobiec przed dostawaniem się cieczy chłodzącej i wiórów do obszaru obróbki podczas obróbki przedmiotu obrabianego. Ponadto możliwe jest zabezpieczenie przed wprowadzeniem cieczy chłodzącej i wiórów w obszar obróbki podczas wycofywania jednostki obrabiającej.

W drugim przykładzie wykonania wynalazku zmiana głowicy obrabiającej na głowicę o innym wymiarze korpusu wiąże się z wymianą ramy uszczelniającej.

W trzecim przykładzie wykonania wynalazku zmiana głowicy obrabiającej na głowicę o innym wymiarze korpusu wiąże się z wymianą pokrywy głowicy.

W rozwiązaniu według wynalazku możliwe jest zapobieganie przed dostawaniem się cieczy chłodzącej i wiórów do jednostki obrabiającej, podczas obróbki, w obrabiarkach, w których głowica obrabiająca może poruszać się w kierunku osi X (bocznie) lub osi Y (pionowo).

Możliwe jest również wykonanie rozszerzalnej pokrywy o wysokiej szczelności powietrznej.

Możliwe jest wykonanie konstrukcji mocującej jednostkę obrabiającą do łoża w sposób umożliwiający zwiększenie dokładności mocowania, a zarazem zwiększenie dokładności obróbki materiału obrabianego przez narzędzia.

PL 210 293 B1

Krawędź uszczelniającą usuwa ciecz chłodzącą i wióry z zewnętrznej powierzchni brzegowej korpusu głowicy, podczas jej przesuwania.

Pojedyncza głowica obrabiająca może wykonywać wiele operacji obróbki jednocześnie, zaś element uszczelniający zamyka całe zewnętrzne obrzeże korpusu głowicy tak, aby zabezpieczać przed dostawaniem się cieczy chłodzącej i wiórów w obszar obróbki.

Rozwiązanie według wynalazku pozwala na uniknięcie problemów, występujących w stanie techniki, oraz dostarczenie obrabiarki, w której jednostka obrabiająca jest posuwana w trakcie obróbki przedmiotu obrabialnego, a w której zdołano zapobiec przed przedostawaniem się cieczy chłodzącej i wiórów do jednostki obrabiaj ą cej podczas obróbki, a takż e zapobiec przed wprowadzeniem cieczy chłodzącej i wiórów w obszar obróbki podczas wycofywania jednostki obrabiającej.

Zastosowanie rozwiązania według wynalazku umożliwia dostarczenie obrabiarki, w której jednostka obrabiająca może poruszać się w kierunku poprzecznym i pionowym, a która zawiera konstrukcję zdolną do zabezpieczania przed dostawaniem się cieczy chłodzącej i wiórów do jednostki obrabiającej podczas obróbki.

Przedmiot wynalazku, w korzystnych przykładach wykonania został bliżej objaśniony na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wzdłużny przekrój pierwszego przykładu wykonania obrabiarki, stanowiącej przedmiot wynalazku, fig. 2 - wzdłużny przekrój ukazujący obróbkę przedmiotu obrabianego w obrabiarce, fig. 3 - przekrój poprzeczny obrabiarki z fig. 1, fig. 4 - wzdłużny przekrój obrabiarki zmodyfikowanej w stosunku do pierwszego przykładu wykonania, fig. 5 - przekrój poprzeczny, ukazujący modyfikacje w stosunku z fig. 4, fig. 6 wzdłużny przekrój obrabiarki zmodyfikowanej w stosunku do pierwszego przykładu wykonania, fig. 7 - widok z przodu głowicy obrabiającej i ramy uszczelniającej obrabiarki z fig. 3, fig. 8 - przekrój wzdłużny obrabiarki w drugim przykładzie wykonania wynalazku, fig. 9 - powiększony widok z przodu mechanizmu zwijanej pokrywy z drugiego przykładu wykonania wynalazku, fig. 10 - powiększony wzdłużny przekrój mechanizmu zwijanej pokrywy z drugiego przykładu wykonania wynalazku, fig. 11 - widok z boku obrabiarki w trzecim przykładzie wykonania wynalazku oraz fig. 12 - przekrój pokrywy w trzecim przykładzie wykonania wynalazku.

Fig. 1 do 3 ukazują pierwszy przykład wykonania wynalazku, w którym zastosowano opisane poniżej rozwiązanie pokrywy obrabiarki.

Fig. 1 ukazuje szyny prowadnicy 12 w osi Z, przymocowane bezpośrednio do łoża 11 w kierunku osi Z (do przodu i do tyłu) oraz siodło 13 w osi Z, poruszające się w kierunku osi Z, napędzane przez serwomechanizm (nie pokazany), zamontowane w szynach prowadnicy 12 w osi Z. Kolumna 14 jest zamocowana na górnej powierzchni siodła 13 w osi Z i porusza się w kierunku osi Z. Głowica obrabiająca 15, jest zamontowana na przedniej powierzchni (po lewej stronie fig. 1) kolumny 14 i skierowana w kierunku osi Z, zaś na głowicy obrabiającej 15 jest zamontowany zbiór wierteł 16, stanowiących narzędzia i tworzących wielowrzecionową głowicę obrabiającą. Wiertła 16 są obracane za pomocą mechanizmów obrotowych (nie pokazanych), umieszczonych w głowicy obrabiającej 15.

W tym przykładzie wykonania jednostka obrabiająca U składa się z siodła 13 w osi Z, kolumny 14, głowicy obrabiającej 15 i wierteł 16.

Stół podpierający przedmiot obrabiany 17 znajduje się na górnej powierzchni łoża 11, mocowany na wale podpierającym, zaś obrabiany przedmiot W jest utrzymywany we właściwym położeniu na stole podpierającym 17 za pomocą mechanizmu zaciskowego (nie pokazanego).

Ponadto poniżej stołu podpierającego 17 znajduje się kanał odprowadzający ciecz chłodzącą i wióry, do którego jest odprowadzana ciecz chłodząca i wióry przez otwór zrzutowy.

Łukowata (jak ukazuje fig. 3) rama wspierająca 19 jest umieszczona pionowo nad górną powierzchnią łoża 11, dla pozycjonowania pomiędzy jednostką obrabiającą U, a stołem podpierającym 17. Pokrywa przedziału 20, w postaci płaskiej płyty, umieszczona jest po prawej stronie ramy wspierającej 19 i przymocowana za pomocą wkrętów lub przyspawana. Otwór okienny 20a, przez który głowica obrabiająca 15 może poruszać się do wewnątrz i na zewnątrz jest wykonany w środku pokrywy przedziału 20. Jak ukazuje fig. 3, głowica obrabiająca 15 ma prostokątny kształt zewnętrzny, o wydłużonych bokach, patrząc w kierunku osi Z (prostopadle do płaszczyzny rysunku), zaś otwór okienny 20a ma również kształt prostokątny o wydłużonych bokach. Po lewej stronie pokrywy 20 jest zamontowana rama montażowa 21, uformowana w postaci prostokątnej ramy o wydłużonych bokach z otworem okiennym 21a, odpowiadającym otworowi okiennemu 20a. Do lewej strony ramy montażowej 21 jest przyklejony zgarniacz 22, służący jako element uszczelniający, wykonany z syntetycznego kauczuku i fluorokauczuku, który jest odporny na niszczące działanie cieczy chłodzącej.

PL 210 293 B1

W tym przykładzie wykonania rama uszczelniająca jest tworzona przez ramę montażową 21 i zgarniacz 22 i jest mocowana w sposób integralny i umożliwiający demontaż, na pokrywie przedziału 20 za pomocą wielu wkrętów 23.

Zgarniacz 22 jest tak ukształtowany, aby przyjmował kształt prostokątnej ramy o wydłużonych bokach, jak ukazuje fig. 3, zaś kształt krawędzi uszczelniającej 22a, umieszczonej wewnątrz zgarniacza, patrząc w kierunku osi Z jest prostokątny tak, aby był podobny do zewnętrznego kształtu głowicy obrabiającej 15. Odpowiednie wymiary wewnętrzne - długość i szerokość głowicy obrabiającej 15 krawędzi uszczelniającej 22a są nieco mniejsze, niż zewnętrzne wymiary - długość i szerokość głowicy obrabiającej 15, w stanie, w którym krawędź uszczelniająca nie styka się z głowica obrabiającą 15. Wierzchołki krawędzi uszczelniającej 22a są skierowane w stronę obszaru obróbki tak, aby mogły zatrzymywać ciecz chłodzącą przed dostawaniem się w obszar obróbki. Odpowiedni efekt uszczelnienia jest uzyskiwany nawet przy zastosowaniu cieczy chłodzącej w postaci zawiesiny.

Wykorzystując ramę wspierająca 19 zastosowano pokrywę zabezpieczającą 24, osłaniającą jednostkę obrabiającą U. Ponadto wykorzystując również ramę wspierającą 19 zastosowano pokrywę zabezpieczającą 25, osłaniającą stół podpierający 17 oraz przedmiot obrabiany W. Pokrywa zabezpieczająca 24 tworzy przestrzeń R1, stanowiącą obszar obróbki, po prawej stronie pokrywy 20, zaś pokrywa zabezpieczająca 25 tworzy przestrzeń obrabiania R2, po lewej stronie pokrywy 20.

Następnie opisana zostanie praca skonstruowanej w opisany powyżej sposób obrabiarki.

Linie ciągłe z fig. 6 ukazują stan, w którym jednostka obrabiająca U porusza się w lewo wzdłuż szyn prowadnicy 12 osi Z, głowica obrabiająca 15 jest umieszczona w położeniu wysuniętym, wewnątrz przestrzeni obrabiania R2, zaś zewnętrzna krawędź brzegowa korpusu głowicy obrabiającej 15 styka się z wierzchołkiem krawędzi uszczelniającej 22a zgarniacza 22. W tym stanie wewnętrzna krawędź brzegowa krawędzi uszczelniającej 22a poddana jest elastycznej deformacji, powodującej jej rozszerzenia na zewnątrz. W tym stanie, kiedy jednostka obrabiająca U porusza się naprzód w kierunku osi Z, napędzana przez mechanizm napędowy osi Z (nie pokazany), głowica obrabiająca 15 jednostki obrabiającej U jest przesuwana do położenia obróbki, wewnątrz przestrzeni obrabiania R2, jak ukazuje fig. 2, a przedmiot obrabiany jest poddawany wierceniu przez wiele wierteł 16.

Kiedy obróbka przedmiotu obrabianego zostanie zakończona jednostka obrabiająca U jest przesuwana do położenia wysuniętego, ukazanego linią ciągłą przez fig. 1, z położenia obróbki, ukazanego przez fig. 2, wewnątrz przestrzeni obrabiania R2. W dodatku, kiedy wiertła 16 ulegną zużyciu i potrzebna jest ich wymiana lub też zachodzi potrzeba wymiany głowicy obrabiającej 15 ze względu na zmianę rodzaju obróbki, jednostka obrabiająca U jest przesuwana do położenia wymiany narzędzi, ukazanego przez linię przerywaną z dwoma kropkami z fig. 1, wewnątrz przestrzeni obróbki R1, z położenia wysuniętego ukazanego linią ciągłą przez fig. 1, wewnątrz przestrzeni obrabiania R2, a następnie przeprowadzana jest wymiana wierteł 16 lub głowicy obrabiającej 15.

W przykładzie wykonania wynalazku wykorzystano następujące cechy wynalazku.

(1) W przykładzie wykonania zgarniacz 22 jest zamontowany odpowiednio do otworu okiennego 20a w pokrywie 20, głowica obrabiająca 15, zamontowana na kolumnie 14 jest wsuwana w zgarniacz 22 przez otwór okienny 20a, zaś krawędź uszczelniająca 22a zgarniacza 22 uszczelnia całą zewnętrzną powierzchnię brzegową korpusu głowicy obrabiającej 15. Dlatego też możliwe jest zabezpieczenie przed dostawaniem się cieczy chłodzącej, w postaci płynu lub zawiesiny, do przestrzeni obróbki R1, przez otwór okienny 20a. Podobnie możliwe jest zabezpieczenie takich elementów jak czujniki, wyłączniki krańcowe i tym podobne, zamontowanych na jednostce obrabiającej U, lub też części ślizgowych mechanizmu napędowego w osi Z.

(2) W przykładzie wykonania, ponieważ cała zewnętrzna powierzchnia brzegowa korpusu głowicy obrabiającej 15 jest w sposób ciągły poddawana stykowi ślizgowemu z krawędzią uszczelniającą 22a zgarniacza 22, ciecz chłodząca i wióry przylegające do zewnętrznej powierzchni brzegowej głowicy obrabiającej są zgarniane końca zewnętrznej powierzchni brzegowej korpusu głowicy obrabiającej 15 tak, aby mogły zostać usunięte, kiedy obróbka zostanie zakończona, a głowica obrabiająca 15 wysunięta. Dlatego też ciecz chłodząca lub wióry nie są zabierane do wewnątrz przestrzeni obróbki R1 podczas ruchu posuwającego lub wysuwającego.

(3) W przykładzie wykonania kiedy głowica obrabiająca 15 jest przesuwana do położenia wymiany narzędzi wewnątrz przestrzeni obrabiania R2, głowica obrabiająca 15 oddziela się od krawędzi uszczelniającej 22a zgarniacza 22. W tym momencie ciecz chłodząca lub wióry, znajdujące się na zewnętrznej powierzchni brzegowej korpusu głowicy obrabiającej 15 jest usuwana przez krawędź uszczelniającą 22a tak, aby głowica mogła dostać się do wnętrza przestrzeni obróbki R1 w stanie

PL 210 293 B1 oczyszczonym. A zatem ciecz chłodząca, czy wióry nie są wprowadzane do wnętrza przestrzeni obróbki R1.

(4) W przykładzie wykonania, ponieważ w łożu 11 znajdują się pokrywa zabezpieczająca 24, osłaniająca jednostkę obrabiającą U oraz pokrywa zabezpieczająca 25, osłaniająca stół podpierający 17 tworzące odpowiednio przestrzenie R1 i R2, możliwe jest zabezpieczenie przed wydostawaniem się cieczy chłodzącej i wiórów na zewnątrz obrabiarki, podczas obróbki.

(5) W przykładzie wykonania para lewej i prawej szyny prowadnicy 12 osi Z, umieszczonych na górnej powierzchni łoża 11, umożliwiają poruszanie się siodła 13 w kierunku osi Z. Dlatego też konstrukcja, w której jednostka obrabiająca U jest przymocowana do łoża 11 jest uproszczona, zapewniając ulepszone połączenie i zwiększoną dokładność, z którą wiertła 16 obrabiają przedmiot obrabiany.

(6) W przykładzie wykonania, ponieważ rama uszczelniająca może być odłączana od pokrywy 20 poprzez poluzowanie wkrętów 23, możliwa jest łatwa wymiana ramy uszczelniającej.

Dalej zostanie opisana modyfikacja pierwszego przykładu wykonania wynalazku.

W modyfikacji pierwszego przykładu wykonania wynalazku, ukazanej przez fig. 4 i 5, jednostka obrabiająca U umożliwia wymianę wielu rodzajów głowic obrabiających 15, różnych wymiarach korpusu. Ponadto otwór okienny 20a, wykonany jest w pokrywie 20, tworząc otwór, przez który może przejść głowica obrabiająca 15 o maksymalnych wymiarach. W sposób selektywny i wymienny można montować w otworze okiennym 20a wiele ram uszczelniających, tworzonych przez ramę montażową 21, otwór okienny 21a, który jest dopasowany wymiarami do korpusu każdej z głowic obrabiających 15 oraz zgarniacz 22, przyklejony lub przymocowany wkrętami 23 do ramy montażowej 21 tak, aby stanowił jej integralną część i wystawał do wewnątrz otworu okiennego 21a.

Jak ukazuje fig. 5, otwory wykonane w ramie montażowej 21, dla wkrętów 23, zawierają gniazda 21 b, skierowane pionowo ku górze oraz okrągłe otwory 21c, skierowane w dół i połączone z gniazdami 21b. W ten sposób okrągłe otwory 21c odpowiadają łbom wkrętów 23, w stanie, w którym wkręty 23 są poluzowane, w tym stanie rama montażowa 21 może być wysunięta z pokrywy 20, podczas gdy wkręty 23 pozostają w pokrywie.

W dodatku, ponieważ położenie głowicy obrabiającej 15 jest ustalane za pomocą przyrządu obróbkowego (nie pokazanego), który umiejscawia dolną część głowicy obrabiającej 15 oraz przyrządu obróbkowego, który umiejscawia lewą stronę głowicy obrabiającej 15, otwór okienny 21a ramy montażowej 21 ma kształt, którego dolna i lewa część mają inny wymiar i służą jako pozycje odniesienia, w stosunku do położenia montażowego głowicy obrabiającej 15.

W modyfikacji ukazanej przez fig. 4 i 5 ponieważ montaż jest tak przeprowadzany, aby umożliwić wymianę wielu rodzajów ram uszczelniających, można łatwo dostosować się do zmiany rozmiaru głowicy obrabiającej 15 w jednostce obrabiającej U.

W modyfikacji ukazanej przez fig. 6 jednostka obrabiająca U umożliwia wymianę jednej z wielu rodzajów głowic obrabiających 15, o różnych wymiarach korpusu, zaś otwór okienny 20a, w pokrywie przedziału 20 jest dostosowany do maksymalnego wymiaru korpusu głowicy obrabiającej 15. Ponadto wiele rodzajów osłon głowicy 26, wykonanych w kształcie odpowiadającym zewnętrznemu kształtowi głowicy obrabiającej 15 i posiadających wymiary równe lub mniejsze niż maksymalny wymiar korpusu głowicy obrabiającej 15, może być selektywnie i wymiennie montowanych w jednostce obrabiającej U. Element uszczelniający 27 umieszczony jest na krawędzi wewnętrznego otworu pokrywy głowicy 26 tak, aby stykał się z zewnętrzną powierzchnią brzegową głowicy obrabiającej 15.

Pokrywa głowicy 26 jest ukształtowana, jak ukazuje fig. 7, w kształt kolana, patrząc w kierunku osi głowicy obrabiającej 15, wyznaczającej położenie głowicy obrabiającej 15. Mocowanie pokrywy głowicy 26 na głowicy obrabiającej 15 jest wykonywane, na przykład do przedniej powierzchni kolumny 14 lub zewnętrznej powierzchni brzegowej głowicy obrabiającej 15 za pomocą członu połączeniowego (nie pokazanego).

W powyższej modyfikacji można z łatwością wymieniać różne rodzaje głowic obrabiających 15 wyłącznie poprzez wymianę pokrywy głowicy 26, bez zmiany ramy otworu okiennego 20a w pokrywie przedziału 20.

Następnie opisany zostanie drugi przykład wykonania wynalazku, ukazany przez fig. 8 do 10. Te same elementy, spełniające te same funkcje, w drugim i trzecim przykładzie wykonania, co w pierwszym przykładzie wykonania zostały oznaczone tymi samymi oznaczeniami, a ich wyjaśnienie zostało pominięte.

W drugim przykładzie wykonania wynalazku, jak ukazuje fig. 8, zastosowano szyny prowadnic 31, skierowane w osi Y (pionowej), na przedniej powierzchni kolumny 14 oraz siodło 32 osi Y, zamontowane

PL 210 293 B1 w szynach prowadnicy 31 w osi Y tak, aby mogło poruszać się pionowo w osi Y, napędzane mechanizmem (nie pokazanym), zawierającym serwomotor. Głowica obrabiająca 15 jest mocowana na przedniej powierzchni siodła 32 w osi Y. Mechanizm zwijanej osłony 33 zamontowany jest w siodle 13 osi Z i kolumnie 14 i służy jako osłona, umożliwiająca ruch głowicy obrabiającej w górę i w dół, zabezpieczając zewnętrzną powierzchnię brzegową głowicy obrabiającej 15, szyny prowadnicy 31 osi Y oraz siodło 32 osi Y.

Fig. 9 ukazuje przednią powierzchnię mechanizmu zwijanej osłony 33, a fig. 8 wzdłużny przekrój środkowej części mechanizmu zwijanej osłony 33. Jak ukazuje fig. 9 rama 34, tworząca mechanizm zwijanej osłony 33 zawiera parę lewej i prawej płyty bocznej 34a, 34b, górną obudowę 34c, łączącą górne końce obu płyt bocznych 34a, 34b, dolną obudowę 34d łączącą dolne końce obu płyt bocznych 34a, 34b tak, aby stworzyć prostokątny otwór okienny 34e wewnątrz ramy.

Górna obudowa 34c jest połączona po lewej i prawej stronie z kolumną 14 za pomocą pary lewego i prawego pręta łączącego 35, jak ukazuje to fig. 8. Dolna obudowa 34d jest połączona z siodłem 13 osi Z za pomocą wspornika 36.

Głowica obrabiająca 15 jest wsuwana, jak ukazuje fig. 8, przez otwór okienny 34e, w ramie 34 tak, aby mogła poruszać się w górę i w dół wewnątrz otworu okiennego, a przestrzeń pomiędzy górną powierzchnią korpusu głowicy obrabiającej 15, a górną obudową 34c była osłonięta przez górną pokrywę zwijaną K1, Ponadto przestrzeń pomiędzy dolną powierzchnią korpusu głowicy obrabiającej 15, a dolną obudową 34d była osłonięta przez dolną pokrywę zwijaną K2. Ponieważ górna i dolna pokrywa zwijana K1, K2 są symetryczne, opisana zostanie wyłącznie górna pokrywa zwijana K1.

Rama łącząca 37, której przednia powierzchnia tworzy wzdłużny kształt prostokąta, jest zamontowana na pryzmatycznej, zewnętrznej powierzchni brzegowej korpusu głowicy obrabiającej 15, a gumowa płyta uszczelniająca 38, służąca do uszczelnienia szczeliny pomiędzy głowicą obrabiającą 15, a ramą łączącą 37 jest przymocowana do przedniej powierzchni ramy łączącej 37. Przebiegające poziomo taśmowe płyty montażowe 39 połączone z tylną powierzchnią ramy łączącej 37 za pomocą wkrętów 40. Dolna krawędź końcowa arkusza pokrywy 41 jest przymocowana do płyty montażowej 39 za pomocą płyty zaciskowej 42 i wkrętów 43. Górna krawędź końcowa arkusza pokrywy 41 jest przymocowana do górnego wału zwijającego 46 poprzez rolki 44, 45, umieszczone pomiędzy parą płyt bocznych 34a, 34b. Na przykład sprężyna śrubowa (nie pokazana) jest zaczepiona za wał zwijający 46 tak, aby stale zwijała arkusz pokrywy 41 Zgarniacz 47 jest przymocowany do otworu okiennego 34e w ramie 34 za pomocą wkrętów 48 tak, aby stykał się ślizgowo z arkuszem pokrywy 41.

Następnie opisane zostanie działanie obrabiarki w drugim przykładzie wykonania wynalazku.

Fig. 8 ukazuje stan, w którym jednostka obrabiająca U oraz mechanizm zwijanej pokrywy 33 są umieszczone w położeniu wycofanym do przestrzeni obrabiania R2. W tym stanie, kiedy siodło 32 osi Y porusza się do góry za pomocą mechanizmu napędowego (nie pokazanego), głowica obrabiająca 15 jest przesuwana w górę. Aby dostosować się do tego ruchu arkusz pokrywy 41, po stronie górnej pokrywy zwijanej K1 jest nawijany przez górny wał zwijający 46, zaś arkusz pokrywy 41 po stronie dolnej pokrywy zwijanej K2 jest rozwijany z dolnego wału zwijającego 46'. W ten sposób głowica obrabiająca 15 jest utrzymywana na pożądanym poziomie. W takim stanie jednostka obrabiająca U jest przesuwana w kierunku osi Z, z położenia wycofanego, wewnątrz przestrzeni obrabiania R2, przez mechanizm napędowy (nie pokazany), górny koniec ramy 34 przesuwa się do położenia obróbki, ukazanego linią przerywana z dwoma kropkami przez fig. 8, a wiertła obrabiają przedmiot obrabiany.

W drugim przykładzie wykonania głowica obrabiająca 15 jest zamocowana tak, aby umożliwiała za pomocą mechanizmu napędowego osi Y poruszanie się w górę i w dół, zaś mechanizm zwijanej pokrywy 33, zamontowany na siodle 13 osi Z i kolumnie 14 umożliwiał taki ruch głowicy obrabiającej 15. Zewnętrzna powierzchnia brzegowa ramy 34 styka się ślizgowo z wewnętrzną powierzchnią brzegową krawędzi uszczelniającej 22a. Dlatego też możliwe jest zabezpieczenie przed dostawaniem się cieczy chłodzącej i wiórów do przestrzeni obróbki R1 podczas obróbki przedmiotu obrabianego.

W tym przykładzie wykonania w miejsce mechanizmu zwijanej pokrywy 33 można zastosować mechanizm pokrywy teleskopowej.

Następnie opisany zostanie trzeci przykład wykonania wynalazku, ukazany przez fig. 11 i 12.

W trzecim przykładzie wykonania wynalazku siodło 73 osi X jest zamocowane w szynach prowadnicy 72 osi X, które zamontowane są na górnej powierzchni siodła 13 osi Z, jak ukazuje fig. 11, równolegle do siebie, w kierunku osi X (prostopadle do płaszczyzny rysunku) tak, aby siodło mogło poruszać się w kierunku osi X, na górnej powierzchni siodła 73 zamontowana jest kolumna 14. Ponadto również mechanizm zwijanej pokrywy 33, z takim samym arkuszem pokrywy 41 jest umieszczony

PL 210 293 B1 z boku ramy wspierającej 19. Elementy prowadnicy 75 umieszczone wzdłużnie w dwóch miejscach, po bokach kolumny 14 utrzymują dolny koniec prowadnicy 74 w kierunku osi Z. Przednia część końcowa prowadnicy 74 jest zagięta do góry w kształcie litery L, a wierzchołek przedniej części końcowej jest połączony poprzez płyty łączące 76 z częścią narożną (jak ukazuje fig. 12) arkusza pokrywy 41 mechanizmu pokrywy zwijanej 33. Prowadnica 74 jest zamocowana do elementów prowadnicy 75 tak, aby nie była obrotowa, zaś umożliwiała ślizg w kierunku osi Z.

W trzecim przykładzie wykonania prowadnica 74, elementy prowadnicy 75, płyty łączące 76 i tym podobne tworzą jednostkę ustalającą, służącą do ustalania jednostki obrabiającej U i arkusza pokrywy 41 względem osi X tak, aby głowica obrabiająca 15 i zgarniacz 22 przesuwały się tak samo względem osi Z.

Poniżej opisane zostanie działanie obrabiarki w trzecim przykładzie wykonania wynalazku.

Linie ciągłe z fig. 11 ukazują stan, w którym jednostka obrabiająca U jest zatrzymana w położeniu wymiany narzędzi wewnątrz przestrzeni obróbki R1, a wiertła 16 są oddzielone od zgarniacza 22. W takim stanie, kiedy siodło 23 osi X, jest skierowane przez mechanizm napędowy osi X (nie pokazany) prowadnica 74 jest poruszana w tym kierunku.

W ten sposób arkusz pokrywy 41 i zgarniacz 22 są poruszane w kierunku, a otwór okienny 34e zgarniacza 22 jest utrzymywany w takim położeniu, aby odpowiadała głowicy obrabiającej 15 w kierunku osi X.

Kiedy mechanizm napędowy osi Z porusza jednostkę obrabiającą do przodu w kierunku osi Z, po tym jak położenie głowicy obrabiającej 15 jest dostosowane w kierunku osi X, wierzchołek korpusu głowicy obrabiającej 15 styka się z wewnętrzną powierzchnią brzegową krawędzi uszczelniającej 22a zgarniacza 22, co ukazuje linią przerywaną z dwoma kropkami fig. 11, tak, aby znaleźć się w stanie uszczelnionym. W tym stanie wiertła 16 wykonują obróbkę przedmiotu obrabianego.

Ponadto w trzecim przykładzie wykonania położenie wycofane, wewnątrz przestrzeni obrabiania R2 odpowiada stanowi, w którym zewnętrzna powierzchnia brzegowa korpusu głowicy obrabiającej 15 styka się ze zgarniaczem 22.

W trzecim przykładzie wykonania, nawet jeżeli prowadnica 74 i elementy prowadnicy 75 ustawiają głowice obrabiającą 15 w kierunku osi X, głowica obrabiająca 15 i zgarniacz 22 z boku mechanizmu zwijanej pokrywy 33 mogą być utrzymywane w tej samej osi, w stosunku do kierunku osi Z.

Dodatkowo przykłady wykonania wynalazku mogą być modyfikowane w następujący sposób.

Pierwszy przykład wykonania może być zmodyfikowany tak, aby gniazda (nie pokazane) umożliwiały wsunięcie wkrętów 23, umieszczonych w pokrywie 20, na wkręty 23 nakręcane były nakrętki, zaś poluzowanie wkrętów 23 umożliwiało dostosowanie położenia montażowego ramy uszczelniającej.

Drugi przykład wykonania może być tak zmodyfikowany, aby pomimo, iż nie zostało to pokazane, głowica obrabiająca 15 była mocowana przez siodło osi X na siodle 32 osi Y, zaś mechanizm zwijanej pokrywy 33 lub mechanizm pokrywy teleskopowej 51 mógł przebiegać niezależnie w kierunku osi X i Y.

Pomimo, iż w przykładach wykonania zastosowano pokrywy zabezpieczające 24 i 25, mogą one być pominięte.

Claims (11)

1. Obrabiarka, zawierająca stół podpierający, wykonany na górnej powierzchni łoża, siodło w osi Z, przesuwne w kierunku osi Z (wzdłużnie), jednostkę obrabiającą montowaną w siodle w osi Z i wyposażoną w głowicę obrabiającą, pokrywę przedziału, umieszczoną w łożu, zakrywającą obszar, w którym przedmiot obrabiany, podparty na stole podpierającym, jest obrabiany oraz obszar obróbki, w którym ruchomo zamocowana jest jednostka obrabiająca, oraz otwór okienny dla głowicy obrabiającej, zlokalizowany w pokrywie przedziału, znamienna tym, że jest zaopatrzona w element uszczelniający (22) w postaci zamkniętego pierścienia, zamontowanego na wewnętrznej, brzegowej krawędzi otworu (20a) w pokrywie przedziału (20), przy czym całe obrzeże zewnętrznej powierzchni brzegowej głowicy obrabiającej (15) znajduje się w kontakcie ślizgowym z wewnętrzną krawędzią elementu uszczelniającego (22), w stanie, w którym głowica obrabiająca (15) jest wsunięta do obszaru obrabiania (R2), z położenia wymiany narzędzi wewnątrz obszaru obróbki (R1).

2. Obrabiarka według zastrz. 1, znamienna tym, że w pokrywie przedziału (20) znajduje się otwór (20a), na głowicę obrabiającą (15) o maksymalnych wymiarach, dostosowany do selektywnego

PL 210 293 B1 i wymiennego montażu w nim zbioru rodzajów ram uszczelniających, zawierających ramę mocującą (21) i stykających się z zewnętrzną, brzegową powierzchnią korpusu głowicy obrabiającej.

3. Obrabiarka według zastrz. 1, znamienna tym, że w otworze okiennym (21a) ramy montażowej (21) znajduje się element uszczelniający (22), dostosowany do maksymalnych wymiarów korpusu głowicy obrabiającej (15), przy czym zbiór rodzajów pokryw głowic (26) o kształtach dopełniających, przyjmujących kształt taki sam jak zewnętrzny kształt największego korpusu głowicy obrabiającej (15), po zamontowaniu tych głowic obrabiających o rozmiarach korpusów mniejszych lub równych maksymalnemu rozmiarowi korpusu, jest selektywnie i wymiennie montowany na jednostce obrabiającej (U), zaś element uszczelniający jest tak zamontowany na wewnętrznej krawędzi pokrywy głowicy (26), aby stykał się z zewnętrzną powierzchnią brzegową głowicy obrabiającej (15).

4. Obrabiarka według zastrz. 1, znamienna tym, że głowica obrabiająca (15) jest ruchoma postępowo zwrotnie w osi X (bocznie) oraz w osi Y (pionowo), na jednostce obrabiającej (U) jest zamontowana pokrywa osłaniająca (33) głowicę obrabiającą z umożliwieniem postępowo zwrotnego ruchu tejże głowicy w kierunku osi X (bocznie) i w kierunku osi Y (pionowo), zaś zewnętrzna powierzchnia brzegowa pierścieniowej ramy (34), tworzącej pokrywę osłaniającą (33) styka się ślizgowo z wewnętrzną powierzchnią elementu uszczelniającego (22) na boku otworu okiennego (21a), w położeniu, w którym głowica obrabiająca (15) jest przesuwana do obszaru obróbki (R2) z położenia wymiany narzędzi (R1) w obszarze obróbki.

5. Obrabiarka według zastrz. 1, znamienna tym, że pokrywa przedziału (20) zawiera łukowatą ramę wspierającą (19), znajdującą się w ustalonym położeniu pionowo w łożu (11) oraz rozszerzalną pokrywę (41) zamontowaną w ramie wspierającej (19), ruchomo, postępowo zwrotnie, razem z elementem uszczelniającym (22) w kierunku osi X (wzdłużnie) i osi Y (pionowo), przy czym pomiędzy jednostką obrabiającą, a rozszerzalną pokrywą znajduje się jednostka ryglująca (74, 75, 76) dla takiego ruchu rozszerzalnej pokrywy z elementem uszczelniającym w kierunku osi X i Y, aby element uszczelniający (22) odpowiadał głowicy obrabiającej (15), patrząc w kierunku osi Z, kiedy jednostka obrabiająca (U) przesuwa się w kierunku osi X i Y.

6. Obrabiarka według zastrz. 4 albo 5, znamienna tym, że pokrywa przedziału (20) zawiera pokrywę zwijaną (33).

7. Obrabiarka według zastrz. 4 albo 5, znamienna tym, że pokrywa przedziału (20) zawiera pokrywę teleskopową.

8. Obrabiarka według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienna tym, że szyny prowadnic (12) zamontowane są na górnej powierzchni łoża (11), zaś w szynach prowadnic (12) jest zamontowane siodło (13) w osi Z jednostki obrabiającej (U).

9. Obrabiarka według zastrz. 1, znamienna tym, że element uszczelniający zawiera zgarniacz, zawierający krawędź uszczelniającą (22a), a którego zakończenie jest skierowane do obszaru obróbki (R2).

10. Obrabiarka według zastrz. 8, znamienna tym, że element uszczelniający zawiera zgarniacz, zawierający krawędź uszczelniającą (22a), a którego zakończenie jest skierowane do obszaru obróbki (R2).

11. Obrabiarka według zastrz. 1 albo 9, znamienna tym, że głowica obrabiająca (15) zawiera wielowrzecionową głowicę, wyposażoną w zbiór narzędzi (16).