Структура металлорежущего станка

Структура металлорежущего станка

Металлорежущий станок (станок) — машина для раз­мерной обработки заготовок в основном путем снятия стружки.

Собственно станок подразделяется на несколько важнейших частей, обычно называемых узлами. Главный привод станка сообщает движение инструменту или заготовке для осуществления процесса резания с соответствующей скоростью. У подавляющего большин­ства станков главный привод (рис. 1.2) сообщает вращательное дви­жение шпинделю, в котором закреплен режущий инструмент либо заготовка.

Привод подачи необходим для перемещения инструмента отно­сительно заготовки для формирования обрабатываемой поверхности.

У подавляющего большинства станков привод подачи сообщает узлу станка прямолинейное движение. Сочетанием нескольких пря­молинейных, а иногда и вращательных движений можно реализовать любую пространственную траекторию.

Привод позиционирования необходим во многих станках для перемещения того или иного узла станка из некоторой исходной позиции в другую заданную позицию, например, при пос/едователь- ной обработке нескольких отверстий или нескольких параллельных плоскостей на одной и той же заготовке. Во многих современных станках с числовым программным управлением (ЧПУ) функции приводов подачи и позиционирования выполняет один общий привод.

Несущая система станка состоит из последовательного набора соединенных между собой базовых деталей. Соединения могут быть неподвижными (стыки) или подвижными (направляющие). Несущая система обеспечивает правильность взаимного расположения ре­жущего инструмента и заготовки под воздействием силовых и тем­пературных факторов.

Манипулирующие устройства необходимы для автоматизации различных вспомогательных движений в станке для смены заготовок, их зажима, перемещения или поворота, смены режущих инстру­ментов, удаления стружки и т. п. Современный многооперационный станок имеет набор манипуляторов, транспортеров, поворотных устройств, а в некоторых случаях обслуживается универсальным манипулятором с программным управлением (промышленным робо­том).

Контрольные и измерительные устройства необходимы в станке для автоматизации наблюдения за правильностью его работы. С по­мощью них контролируют состояние наиболее ответственных частей станка, работоспособность режущего инструмента, измеряют заго­товки и изделие. При достаточно высоком уровне автоматизации результаты контроля измерения поступают в управляющее устрой­ство, а оттуда в виде управляющих сигналов корректируют положе­ние узлов станка.

Устройство управления может быть с ручным обслуживанием оператором, с механической системой управления или с ЧПУ. В настоящее время происходит широкое внедрение микропроцес­сорных устройств ЧПУ для управления всеми видами станочного оборудования.

Подсистемы обработки, управления, контроля, манипулирования, металлорежущего станка.

Помимо основной рабочей операции, связанной с изменением формы и размеров заготовки, на станке необходимо осуществлять вспомога­тельные операции для сменызаготовок, их зажима, измерения, опера­ции по смене режущего инструмента, контроля его состояния и со­стояния всего станка. В связи с большим разнообразием функций, вы­полняемых на станках, их целесообразно рассматривать как систему, состоящую из нескольких функциональных подсистем (рис. 1.1).

Подсистема манипулирования обеспечивает доставку заготовок к месту обработки, их зажим в заданной позиции, перемещение к месту контроля и измерения и, наконец, вывод готовых изделий из рабочей зоны станка. Таким образом, подсистема манипулирования обеспечивает поток материала, проходящего через рабочую зону станка в процессе его обработки. Дополнительные функции под­системы манипулирования необходимы также для смены режущих инструментов и дополнительных приспособлений. Подсистема управ­ления на основе входной внешней информации и дополнительной внутренней текущей информации от контрольных и измерительных устройств обеспечивает правильное функционирование всех осталь­ных подсистем в соответствии с поставленной задачей. Входная информация поступает в виде чертежа, маршрутной технологии или заранее подготовленной управляющей программы.

Текущая информация о правильности состояния и поведения всей технологической системы (станка, инструмента, манипуляторов, вспомогательных устройств) поступает в подсистему управления при ручном управлении от органов чувств оператора, а при автома­тизации контрольных функций — от соответствующих преобразова­телей (датчиков) подсистемы контроля. Выходная информация дает сведения о фактических размерах обработанной на станке детали по результатам ее измерения.

Эффективность станков

Эффективность — комплексный (интегральный) показа­тель, который наиболее полно отражает главное назначение станоч­ного оборудования — повышать производительность труда и соот­ветственно снижать затраты труда при обработке деталей. Эффек­тивность станков, шт./руб.,

A = N/∑c, (2.1)

где N — годовой выпуск деталей; 2 ^е — сумма годовых затрат на их изготовление.

При проектировании или подборе станочного оборудования всегда следует стремиться к максимальной эффективности, а показатель (2.1) при этом следует рассматривать как целевую функцию

А = N/∑c - max. (2.2)

Если задана годовая программа выпуска, то условие (2.2) при­водится к минимуму приведенных затрат

∑c ->min. (2.3)

Сравнение эффективности двух вариантов станочного оборудова­ния при заданной программе выпуска ведут по разности приведен­ных затрат

Р= ∑c₁-∑c₂ (2.4)

где индекс «2» относится к более совершенному варианту станочного оборудования при сравнении с базовым (индекс «1»).

Фрикционные передачи

Передача с раздвижными шкивами.

 

22. Реверсивные механизмы. Служат для изменения направления движения. Они имеют различные конструкции.

Суммирующие механизмы

Планетарные передачи.

Планетарной называют зубчато-реечную передачу, в которой часть зубчатых колес (сателлитов) перемещается со своими осями относительно центрального колеса вместе с водилом.

Звено, на котором установлены зубчатые колеса с подвижными осями, называется водилом.

Сателлит - это зубчатое колесо с подвижной осью вращения, которое одновременно вращается вокруг своей оси и совершает движение вместе с водилом.

Планетарная передача с цилиндрическими колесами.

М1 и М2 - двигатели

I - центральная ось

II - подвижная ось

III - водило

Z₁ и Z₄ - центральные колеса

Z₂ и Z₃ - сателлиты.

При включении М1, Z₁ вращает Z₂. Z₂ обкатывается вокруг Z₁ и одновременно с ним Z₃ обкатывается вокруг неподвижного Z₄, водило получает некоторое количество движений. Если дополнительно включить М2, через червячную передачу начинает вращаться Z₄, которое вращает Z₃ следовательно водило сообщается дополнительное движение.

Планетарные передачи с коническими колесами

(дифференциальные механизмы).

М2

М1

Z1

Z2

Z4

Z3

n1

n0

L t1UKDXHTtVBSKC5JzEtJzMnPS7VVqkwtVrK34+UCAAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEA48DSs8EA AADcAAAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbESPzYrCQBCE7wu+w9CCt3WisotkHcUfFK8bfYDeTJsE 0z0hM5r49s6C4LGoqq+oxarnWt2p9ZUTA5NxAookd7aSwsD5tP+cg/IBxWLthAw8yMNqOfhYYGpd J790z0KhIkR8igbKEJpUa5+XxOjHriGJ3sW1jCHKttC2xS7CudbTJPnWjJXEhRIb2paUX7MbG6j7 +Xa940ROm1nH1yNx9nc+GDMa9usfUIH68A6/2kdrYDb9gv8z8Qjo5RMAAP//AwBQSwECLQAUAAYA CAAAACEA8PeKu/0AAADiAQAAEwAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAW0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnhtbFBL AQItABQABgAIAAAAIQAx3V9h0gAAAI8BAAALAAAAAAAAAAAAAAAAAC4BAABfcmVscy8ucmVsc1BL AQItABQABgAIAAAAIQAzLwWeQQAAADkAAAAQAAAAAAAAAAAAAAAAACkCAABkcnMvc2hhcGV4bWwu eG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAOPA0rPBAAAA3AAAAA8AAAAAAAAAAAAAAAAAmAIAAGRycy9kb3du cmV2LnhtbFBLBQYAAAAABAAEAPUAAACGAwAAAAA= " adj="43200,43140,28800,10800">

I

II

У этих передач из трех звеньев любые два могут быть ведущими, а третье - ведомым. Дифференциал состоит из центральных колес Z₁ и Z₄, сателлитов Z₂ и Z₃ и водила 1. Как правило, зубчатое колесо Z₄ вращается с большей частотой, а колесо Z₁ - с меньшей. Вращение колесу Z₁ передается от червячной пары 2

 

Для расширения диапазона настрой­ки кинематических цепей в металло­режущих станках применяется сумми­рование движений В качестве сумми­рующих механизмов применяются вин­товые, реечные, червячные, планетар­ные и дифференциальные передачи. Суммирующие механизмы применяются в зуборезных, затыловочных, резьбошлифовальных и других станках.

Основным элементом дифференци­ального винта является винтовая пара (рис. 19,а). Она состоит из стака.ю образной гайки 3 и ввинченного в нее винта 4. Приводом гайки является ва­лик 1, смонтированный в подшипнике 2, позволяющий осуществлять только вращагельное движение гайки

Шейка ходового винта охвачена вил­кой 5. которая может перемешаться в осевом направлении. Таким образом, ходовой винт может совершать одно­временно и врашательное и поступа­тельное движение Peзьбавинтовой па­ры (гайки 3 и ходового винта 4) вы­полнена с бочьшим шагом Т\ вслед­ствие чего она пологая и несамотор- мозящая (в затыловочных станках Т выбирают равным шагу спиральной канавки затылуемой червячной фрезы T^, величина которого может быть больше метра).

Червячная пара Большое число ва­риантов суммирования движений мож­но получить с помощью червячной пары.Принимая поочередно ведущим звеном червяк и червячное колесо, суммарное движение может быть или на червячном колесе или на червяке При­нимаем червяк 1 ведущим, а червяч­ное колесо 2 ведомым (рис. 20,а).

 

Планетарная передача. Планетарные передачи применяют в металлорежущих станках как суммирующие, так и понижающие оборотность конечных зве­ньев цепи, например шпинделя, ходо­вого винта, т е они заменяют редук­тор

Одноприводная планетарная переда­ча, применяемая в станках для глубо­кого сверления, показана на рис 21.а В ней поводок является шкивом, а вал 1 — шпинделем Передаточное отно­шение этой планетарной передачи под­считываем по правилу Швампа, по ко­торому следует- 1) всем звеньям планетарного механизма сообщать + 1 обо­рот; 2) неподвижному звену сообщать — 1 оборот, 3) записать передаточ­ное отношение междунеподвижным и ведомым и проверить знак; 4) сумми­ровать значения по первому и второму пунктам Этп и есть передаточное от­ношение планетарного механизма:

 

Конический дифференциал — сумми­рующий механизм, выполненный из ко­нических зубчагых колес. На рис. 22,а показан конический дифференциал, со стоящий из неподвижного конического колеса г,. Т-образного вала / с са­теллитами z₂ и z_A (ведущего) и ведо­ мого z₃ конического колеса.Ппивраще­нии Т-обоазного вала сателлиты z₂ и z₄ катятся по неподвижному колесу z, и передают движение ведомому колесу z₃.

I. По назначению

1. (Ф1) - станки с цифровой индикацией и преднабором координат;

2. Позиционные и прямоугольные (Ф2) - позволяют автоматически установить рабочие органы в позицию, заданную программой управления станком, причем в период перемещения рабочего органа обработка не ведется.

3. Контурные (непрерывные) (ФЗ) - обеспечивают автоматическое перемещение рабочего органа по произвольной траектории с контурной скоростью, заданной программой управления станком. Траектория обработки обеспечивается совместным и взаимосвязанным движением нескольких исполнительных устройств.

4. Комбинированные (универсальные) (Ф4) - обеспечивают обработку сложных профилей деталей по нескольким координатам одновременно, точное позиционирование ускоренных перемещений.

Токарные станки с ЧПУ.

Станок оснащен системой ЧПУ, которая обеспечивает управление по двум координатам, изменение частот вращения шпинделя и вели­чин подач, индексацию револьверной головки и нарезание резьбы по программе.

На валу / АКС свободно установлены зубчатые колеса 36, 30, 24 н электромагнитные муфты М_и М_г и М₃, при включении которых зубчатые колеса передают крутящий момент на вал II. На этом валу жестко установлены зубчатые колеса 14, 42, 30, 48, передающие вращение свободно установленным на валу III зубчатым колесам 56, 42, 24 и далее через электромагнитные муфты М₄,М_ь, М_в на вал III и затем на шпиндель. Таким ьбразом, АКС обеспечивает получение девяти автоматически переключаемых частот вращения.

Ручное переключение групповой передачи обеспечивает два диапазона частот вращения шпинделя: 35—560 и 100—1600 мин^-1. Поскольку шесть частот в указанных диапазонах совпадают по вели­чине, шпиндель фактически имеет двенадцать частот вращения.

Одновременным включением муфт М₄ ИМ_е осуществляется тормо­жение шпинделя (кинематический замок).

Движение подач. Приводы продольной и поперечной подач суп­порта могут иметь два исполнения. В первом исполнении в качестве двигателя, вращающего ходовые винты X и VIII, используют элек-трбгидравлический шаговый двигатель. Во втором исполнении ис­пользуют высокомоментный двигатель постоянного тока. В обоих случаях движение на винты передается через редуцирующую без­зазорную зубчатую передачу (малое зубчатое колесо установлено на валу двигателя). При применении высокомоментного двигателя постоянного тока на ходовых винтах VIII и X устанавливают дат­чики обратной связи.

Компоновка станков

В зависимости от размеров и назначения станки выпускаются одно­стоечными или двухстоечными. Станки с диаметром обработки до 2 м выполняют, как правило, одностоечными (рис. 4.3, а-в). Ряд иностран­ных фирм выпускают станки до 3500 мм одностоечными. В зависимости от высоты заготовки Н станки имеют неподвижную (рис. 4.3, а) или подвижную (рис. 4.3, б) поперечину 1 (перемещается установочно). В первом случае высота Н заготовки значительно меньше диаметра D, а во втором - равна или даже несколько больше диаметра. Часто стан­ки с неподвижной поперечиной имеют один вертикальный суппорт 2 с револьверной головкой 3. Станки с подвижной поперечиной могут иметь дополнительно вертикальный 4 и горизонтальный 5 суппорты (рис. 4.3, б). Выпускаются также станки без поперечины (рис. 4.3, в). Здесь салазки 1 суппорта 2 перемещаются по вертикальным направля­ющим стойки 3.

Тяжелые и уникальные станки с диаметром обработки от 4 до 20 м выполняют одностоечными (рис. 4.3, г) и двустоечными (рис. 4.3, д). В них консоль 1 (поперечина 1 на рис. 4.3, д) и стойка 3 перемещаются установочно. Уникальные станки двустоечной компоновки могут иметь портал, перемещающийся в плоскости чертежа (рис. 4.3, д), что позволяет увеличить диаметр D заготовки. Одностоечные станки вы­полняются также с подвижным столом 5 и неподвижной стойкой 3. Основными преимуществами одностоечной компоновки являются зна­чительно меньшие масса, стоимость, занимаемая площадь, удобные за­грузка станка крупными заготовками и обслуживание, так как рабо­чая зона открыта для установки заготовки. На таких станках эффек­тивно используется боковой суппорт 4, который можно устанавли­вать на минимальном расстоянии от деталей. Недостатком станков является меньшая жесткость, особенно при точении вертикальным суппортом 2 деталей малого диаметра. Преимуществом двухстоечной компоновки является высокая жесткость несущей системы, позволяющая эффективно использовать два вертикальных суппорта 2 и 3.

Точность геометрической формы детали, скоростные и силовые ха­рактеристики, надежность работы станка в значительной степени оп­ределяются конструкцией стола, на котором закрепляется обраба­тываемая заготовка. У станков с диаметром обработки до 3000 мм используются опоры качения и гидростатические опоры; при 6ольших размерах предпочтение отдается гидростатическим направ­ляющим, обеспечивающим большую точность и виброустойчивость станка.

На рис. 4.6 приведена конструкция стола с опорами качения. Сред­ний диаметр D_cpподшипника выбирают равным примерно половине наибольшего диаметра обработки. Конструкция обеспечивает боль­шую окружную скорость и используется при диаметре обработки до 2500 мм.

Для повышения жесткости и виброустойчивости особенно при об­работке высоких заготовок предусматривают подшипник 5, с помо­щью которого создается предварительный натяг главного подшип­ника 7.

Обрабатываемая заготовка может закрепляться в тисках 4, а так­же на столах-спутниках, устанавливаемых на планшайбе 6. Для вос­приятия больших осевых усилий, возникающих в зацеплении косозу-бых колес 2 и 3, вал 9 установлен на конических роликоподшип­никах.

Конструкции столов с гидростатическими направляющими приведены на рис. 4.7. Замкнутые круговые гидростатические направляющие 1 и 2 (рис. 4.7, а), обеспечивающие высокую жесткость масляного слоя, применяются при диаметре планшайбы до 2 м. Более технологич­ными являются разомкнутые гидростатические направляющие 1, ис­пользуемые в тяжелых станках, с диаметром планшайбы до 12,5 м (рис. 4.7, б).

Наибольшее распространение в станках получил привод вращения планшайбы, осуществляемый через косозубые колеса 3 и 4.

 

 

Главный привод

В состав главного привода (вращения планшайбы) входят регулируе­мый электродвигатель и двух-, трехступенчатая коробка скоростей. Кроме того, для круговой подачи планшайбы, например при фрезе­ровании, предусматривают дополнительный привод (с выборкой зазора в кинематической цепи). Этот же привод используют для точного поворота планшайбы на заданную угловую координату.

В конструкции по рис. 4.6, двухступенчатая коробка скоростей рас­полагается в корпусе стола 8. Передача вращения от двигателя постоянного тока 1 к коробке скоростей и далее на планшайбу передается через плоскоременную передачу 10.

На рис. 4.8 показана схема двухступенчатой компактной планетар­ной коробки скоростей, передающей вращение с входного вала (от шкива 7) на зубчатый венец 2. Переключение ступеней осуществля­ется за счет перемещения гидроцилиндром 3 зубчатого колеса 5 с внут­ренним зубом. При его перемещении вниз и сцеплении с зубчатой муфтой 6 коробка скоростей работает в режиме зубчатой муфты (снижа­ется шум). При перемещении колеса 5 вверх и сцеплении его с непод­вижным колесом 4 работает планетарная передача с передаточным

отношением: i=Z₁/(Z₁+Z₂)== 1:4. Благодаря трем равномерно расположенным по окружности сателлитам 1 мощность передается по трем пото­кам и радиальные размеры коробки невелики.

 

Станки с диаметром обработки до 2500 мм чаще всего оснащают вертикальным суппортом (рис. 4.9) с четырех- или пятипозиционной револьверной головкой 1, имеющей автоматизированный поворот (смена инструмента) и зажим от двигателя 3. Инструмент закрепляется в револьверной головке вручную. Ось револьверной головки располага­ется горизонтально или для удобства размещения резцедержателей под углом α= 7 - 10° к горизонту.

 

Цилиндрические поверхности обрабатываются при вертикальном пе­ремещении ползуна 2 с помощью винтовой передачи 5 в направляющих 4 (см. вид Б) корпуса суппорта. Торцовые поверхности обрабатываются при горизонтальном перемещении салазок 6 по направляющим 7 и 9 поперечины от винтовой передачи 8.

В конструкции суппорта на рис. 4.9 направляющие поперечины час­тично разгружены от веса суппорта с помощью роликов 11 и тарель­чатых пружин 10. Обычно суппорты с револьверными головками не имеют поворота ползуна (его ось вертикальна). Для перемещения пол­зуна и суппорта применяются направляющие качения и комбиниро­ванные направляющие (качение-скольжение).

Взамен ползуна с револьверной головкой используются также суп­порты с резцедержателями. Такую конструкцию имеют станки с ус­тройством автоматической смены инструмента и все тяжелые станки.

Суппорты с ползунами, имеющие поперечные сечения в форме пря­моугольника, квадрата, восьмигранника, могут поворачиваться на тре­буемый от вертикали угол.

На рис. 4.10 показана конструкция суппорта, в котором как направ­ляющие 1 и 4 салазок, так и ползуна 10 выполнены на гидростатичес­ких опорах. Каждый карман (на ползуне их 16: по 8 на каждой опоре 8 и 9) питается от многопоточного насоса 6, подающего масло в каждый из карманов 0,2 л/мин. Движение суппорта по поперечине 5 осу­ществляется с помощью шариковой передачи 3, а перемещение пол­зуна 10 производится от высокомоментного двигателя 7, передающего вращение на шариковую гайку 4 (см. рис. 4.11).

В ползуне станка может автоматически устанавливаться и заме­няться как невращающийся инструмент (рис. 4.12, а), так и вращаю­щийся (рис. 4.12, б). В первом случае резцы 1 закрепляются в рез-цедержавке 2, а та, в свою очередь, с помощью тарельчатых пружин 5 и клинового зажима 3 фиксируется на ползуне. Разжим резцедержавки производится гидроцилиндром 4.

Схема закрепления в ползуне 6 вращающегося 9 инструмента приве­дена на рис. 4.12,6. Резцедержатель 2 с не вращающимися резцами 1 за­крепляется с помощью четырех гидроцилиндров 4 и клиновых механиз­мов. Базирование резцедержавки осуществляется по цилиндрическомупояску 3. Вращающийся инструмент 9 (фрезы и др.) закрепляется в шпинделе 7 с помощью цангового зажима 5, а момент передается шпонками 8.

Для расширения технологических возможностей станки оснаща­ют сменными фрезерными, шлифовальными и другими головка­ми, которые закрепляются на ползуне с помощью зубчатой муф­ты или как резцедержавка с невращающимся инструментом по рис. 14.12, б.

На рис. 4.13 показана угловая фрезерная головка с управляемой ко­ординатой (перпендикулярно направляющим поперечины). Головка устанавливается в ползуне 7 и закрепляется коническим кольцом анало­гично рис. 4.12, а. Вращение на рабочий шпиндель 10 передается от шпинделя 8 ползуна через шпонку 5 на гильзу 9 и далее через спе­циальную муфту 4 (см. схема I). С помощью этой муфты (двойной кривошип) вращение передается на фланец 3 и далее через конические колеса на рабочий шпиндель 10. Муфта 4 передает вращение от гильзы 9 на фланец 3 при перемещении головки 1 в направляющих 2 в пределах ±150 мм. Перемещение головки 1 производится от высокомо-ментного двигателя 11 (см. А-А) шариковым винтом 12.

Схема шлифовальной головки 1 с встроенным в корпус электро­двигателем 2 приведена на рис. 4.14.

 

 

 

 

 

На рис. 4.5 показана кинематическая схема двухстоечного токарно-карусельного станка с ЧПУ с диаметром обработки 6300 мм мод. 1А550Ф4.

Привод главного движения и привод круговой подачи планшайбы объединены в одном механизме 7. Работа главного привода обеспечи­вается при включении в работу двигателя Ml(при положении зубча­того колеса как показано на схеме). В этом случае обеспечивается равномерное распределение нагрузки между двумя выходными колеса­ми 8 и 12 за счет "плавающего" шевронного колеса 11 (в гидроцилиндр

масло не подается). Для работы в режиме круговой подачи колесо 9 перемещается вверх, и в работу включается двигатель при­вода подачи М2. Одновременно в гидроцилиндр 10 подается под давлением масло, и за счет осевого перемещения шевронного колеса

выбирается зазор в зацеплении колес 8 и 12 с венцом (Z= 315). На станке предусмотрен как токарный 6, так и фрезерно-расточной 4 суп­порты. Установочное движение поперечины осуществляется механиз­мом 5. Для расширения технологических возможностей предусмот­рены угловая фрезерная головка 2 и шлифовальная головка 1, кото­рые с целью облегчения их смены устанавливаются на поворотном магазине 3.

 

Многошпиндельные вертикальные токарные полуавтоматы прерывистого (последовательного) действия: компоновка, основные узлы,применяемые приспособления, исполнительные движения. Кинематическая схема станка мод.1286-6.

Многошпиндельные токарные полуавтоматы предназначены для изготовления деталей из штучных литых, кованых и штампован­ных заготовок из различных марок сталей, чугуна, цветных металлов и сплавов.

Обработка заготовки от начала до конца производится на одной позиции и только одной группой инструментов за время почти полного оборота карусели. Готовая деталь снимается с полуавтомата после каждого поворота карусели на одну позицию. Съем готовой детали и установка заготовки производятся на этих полуавтоматах или на ходу (рис. 3.39, б) во время прохождения зоны загрузки или с остановкой в данной позиции (рис. 3.39, в). В позиции загрузки (зоне) шпиндель не вращается, а суппорт отходит в верхнее положение. Для облегчения условий работы в этой зоне предусматривается специальное подъемное устройство.

Технологические возможности полуавтоматов этого типа ограниче­ны и поэтому на них обрабатываются более простые заготовки. На рис. 3.40 показана схема обработки заготовки на шестишпиндельном полуавтомате параллельного действия, у которого на пяти позициях производятся одни и те же операции группой инструментов из 15 рез­цов, установленных на резцовых головках. ⁴

Обработка заготовок на вертикальных полуавтоматах последова­тельного действия (рис. 3.41) производится несколькими группами инструментов, закрепленных на суппортах 2, которые размещены на гранях неподвижной колонны 3. Заготовки крепятся в патронах 1 вра­щающихся вертикальных шпинделей, расположенных по окружности в общем шпиндельном блоке в виде поворотного стола 4, который периодическим поворотом относительно неподвижных оснований 5 и колонны 3 осуществляет смену позиций.

За один оборот стола заготовка последовательно проходит через все позиции, подвергаясь полной обработке, и после каждого пово­рота стола на одну позицию с полуавтомата снимается готовая де­таль. Вращение шпинделей в каждой позиции осуществляется отиндивидуальных приводов, а при смене позиций и в позиции загрузки они не вращаются. По­перечных суппортов на верти­кальных полуавтоматах нет и для получения в отдельных по­зициях полуавтоматов последо­вательного действия поперечной подачи инструментов использу­ются специальные суппорты, в которых продольное перемеще­ние преобразуется в попереч­ное.

На рис. 3.42 показана схема обработки заготовки на верти­кальном восьмишпиндельном по­луавтомате последовательного действия, в которой на III и IV позициях с поперечной пода­чей производятся подрезание торца, снятие фаски и прота­чивание выточки и канавки. Кроме того, в данном примере используется специальное при­способление для растачивания внутренней сферы на VI и VII позициях.

Все вертикальные много­шпиндельные полуавтоматы имеют практически одинаковую компоновку, а отличия в устрой­стве и конструкции отдельных узлов связаны главным образом с принципом работы полуавто­мата. Ниже рассматривается только полуавтомат последова­тельного действия, как более сложный в конструктивном от­ношении.

На рис. 3.43 приведена ком­поновка восьмишпиндельного полуавтомата последовательно­го действия мод. 1К282, на основании 14 которого смонтированы все основные узлы и механизмы станка. В тумбе основания закреплена основная несущая часть полуав­томата - пустотелая колонна 9, у которой внизу на конусе смонтирован поворотный стол 12 с рабочими шпинделями 11, в средней части - направляющие для суппортов 2, а сверху с помощью венца 8 семь коробок скоростей и'подач 4, электродвигатель 6 с редуктором 7 и стойка 5 с гидроцилиндром для включения через тягу 10 семи синхронизаторов 16 и тормоза 15. Вращение на шпиндели от коробок скоростей передается валами 3, размещенными внутри колон­ны. Механизм поворота и фиксации 13 стола установлен в нише основания, которая одновременно является резервуаром гидросистемы танка. Электрооборудование полуавтомата смонтировано в специаль­ном шкафу 1.

 

Вертикально сверлильные станки общего назначения: основной параметр, компоновка, основные узлы, исполнительные движения, структуры приводов, применяемые приспособления. Кинематическая схема вертикально-сверлильного станка мод.2Н150

 

Горизонтально расточные станки (262Г)

Предназначены для сверления, растачивания, зенкеровании и развертывании точных и взаимосвязанных отверстий, подрезание торцов радиальным суппортом, фрезерование поверхностей и нарезание резьб расточным шпинделем.

Главное движение – вращение шпинделя, или шпинделя и планшайбы.

Движение подач:

1. Осевое перемещение шпинделя

2. Продольное перемещение стола

3. Поперечное перемещение стола

4. Вертикальное перемещение шпиндельной бабки

5. Радиальное перемещение суппорта и планшайбы

 

 

1-станина

2-задняя стойка

3-люнет

4-стол

5-шпиндельная бабка

6-передняя стойка

7-планшайба

8-радиальный суппорт

9-шпиндель

 

При растачивании коротких отверстий подача сообщается шпинделю, при обработки длинных столу. При нарезании резьбы шпинделю сообщается за один его оборот осевая подача равная шагу нарезаемой резьбы. При фрезеровании движение подачи сообщается столу в поперечном направлении или шпиндельной бабки в вертикальном направлении. При подрезании торцов и растачивании канавок движение резания сообщается планшайбе с радиальным суппортом, а его перемещение в радиальном направлении является подачей.

Структура металлорежущего станка

Металлорежущий станок (станок) — машина для раз­мерной обработки заготовок в основном путем снятия стружки.

Собственно станок подразделяется на несколько важнейших частей, обычно называемых узлами. Главный привод станка сообщает движение инструменту или заготовке для осуществления процесса резания с соответствующей скоростью. У подавляющего большин­ства станков главный привод (рис. 1.2) сообщает вращательное дви­жение шпинделю, в котором закреплен режущий инструмент либо заготовка.

Привод подачи необходим для перемещения инструмента отно­сительно заготовки для формирования обрабатываемой поверхности.

У подавляющего большинства станков привод подачи сообщает узлу станка прямолинейное движение. Сочетанием нескольких пря­молинейных, а иногда и вращательных движений можно реализовать любую пространственную траекторию.

Привод позиционирования необходим во многих станках для перемещения того или иного узла станка из некоторой исходной позиции в другую заданную позицию, например, при пос/едователь- ной обработке нескольких отверстий или нескольких параллельных плоскостей на одной и той же заготовке. Во многих современных станках с числовым программным управлением (ЧПУ) функции приводов подачи и позиционирования выполняет один общий привод.

Несущая система станка состоит из последовательного набора соединенных между собой базовых деталей. Соединения могут быть неподвижными (стыки) или подвижными (направляющие). Несущая система обеспечивает правильность взаимного расположения ре­жущего инструмента и заготовки под воздействием силовых и тем­пературных факторов.

Манипулирующие устройства необходимы для автоматизации различных вспомогательных движений в станке для смены заготовок, их зажима, перемещения или поворота, смены режущих инстру­ментов, удаления стружки и т. п. Современный многооперационный станок имеет набор манипуляторов, транспортеров, поворотных устройств, а в некоторых случаях обслуживается универсальным манипулятором с программным управлением (промышленным робо­том).

Контрольные и измерительные устройства необходимы в станке для автоматизации наблюдения за правильностью его работы. С по­мощью них контролируют состояние наиболее ответственных частей станка, работоспособность режущего инструмента, измеряют заго­товки и изделие. При достаточно высоком уровне автоматизации результаты контроля измерения поступают в управляющее устрой­ство, а оттуда в виде управляющих сигналов корректируют положе­ние узлов станка.

Устройство управления может быть с ручным обслуживанием оператором, с механической системой управления или с ЧПУ. В настоящее время происходит широкое внедрение микропроцес­сорных устройств ЧПУ для управления всеми видами станочного оборудования.