Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лекции по металлообрабатывающим станкам и промышленным роботам - файл Сверл.Раст.и ЧПУ,многооп. станки.doc


Загрузка...
Лекции по металлообрабатывающим станкам и промышленным роботам
скачать (20163.2 kb.)

Доступные файлы (13):

_123 Ст-ки для обр. тел вращ.ток.,ЧПУ,автом.револ.(гот.100%).doc6558kb.14.02.2009 14:30скачать
2 ГПСТранспорт.сис-мы и накопит(100%).doc421kb.14.02.2009 14:28скачать
6 Станки для абразивной обработки(100%)..doc521kb.14.02.2009 14:26скачать
7 Зубообрабатывающие станки(готово100%).doc2508kb.14.02.2009 14:29скачать
Введение.doc550kb.14.02.2009 14:29скачать
Г П С(100%готово).doc2973kb.14.02.2009 14:32скачать
конструкц(промышл.роботы(100%).doc8609kb.14.02.2009 14:34скачать
Лек4Б.У,напр,шп,прив-да.мех.уст,тран.накоп..doc9859kb.14.02.2009 14:35скачать
Основн.узлы.и мех.doc796kb.14.02.2009 14:32скачать
Сверл.Раст.и ЧПУ,многооп. станки.doc753kb.14.02.2009 14:28скачать
Станки для обраб. призм. деталей(100%).doc650kb.14.02.2009 14:32скачать
Формообразоваие.Приводы.Классиф.станк..doc1309kb.14.02.2009 14:35скачать
Шпинд.узлы.doc339kb.14.02.2009 14:34скачать

Сверл.Раст.и ЧПУ,многооп. станки.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...

Сверлильные станки


Сверлильные станки предназначаются для обработки отверстий сверлением, зенкерованием, развертыванием, а также для нарезания резьб в отверстиях метчиками.

Классификация.


По конструкции сверлильные станки подразделяются на три основные подгруппы:

  • вертикально-сверлильные, основным признаком которых является вертикальное перемещение оси шпинделя и ее фиксированное положение относительно станины.

  • радиально-сверлильные, у которых ось шпинделя размещается также вертикально, но имеет возможность изменять свое положение относительно неподвижного основания.

  • горизонтально-сверлильные, получившие название от расположения оси шпинделя. (станки такой компоновки применяются в основном для обработки глубоких отверстий).

По количеству шпинделей сверлильные станки различают на:

  • одно шпиндельные;

  • многошпиндельные станки.
^

Вертикально-сверлильные станки.


Принцип работы сверлильного станка понятен из рис.1. Движение шпиндель 1 получает от двигателя М1 по цепи а-б--в-г. Со шпинделя вращательное движение снимается колесом 5 и далее поступает на реечное колесо 4, которое сцеплено о рейкой 3, закрепленной на гильзе 2. Гильза 2 и проходящий сквозь нее и имеющий возможность свободно в ней вращаться шпиндель 1 получает таким образом поступательное движение . Следовательно, инструмент, закрепляемый в нижнем конце шпинделя, будет одновременно вращаться () и перемещаться поступательно ().



Рис. 1.Структурная схема вертикального сверлильного станка.

На рис. 2а показана компоновочная схема вертикально-сверлильного станка, основными узлами которых являются:

  • фундаментная плита 1;

  • станина (колонна, стойка) 3 с вертикальными направляющими;

  • на станине размещаются все подвижные и неподвижные узлы станка;

  • коробка скоростей 5, закрепляемая неподвижно на станине сверху и обеспечивающая вращение шпинделя о различными скоростями.

Изменение частоты вращения шпинделя в коробке в подавляющем большинстве производится ступенчато:

  • коробка подач 4 предназначена для сообщения шпинделю поступательного движения продольной подачи с различными скоростями; она может переставляться в вертикальном направлении в зависимости от высоты обрабатываемой заготовки. Все станки позволяют осуществлять подачу вручную;

  • стол 2, предназначенный для установки и закрепления обрабатываемой заготовки, может перемещаться в вертикальном направлении П(У) также в зависимости от высоты обрабатываемой детали.

В некоторых моделях сверлильных станков механизмы главного движения и подач монтируются в общем корпусе 6 (рис. 2б) и составляют один узел, называемый шпиндельной головкой. В этих станках установочное движение П(У) совершает шпиндельная головка относительно станины.

Вертикально-сверлильные станки малых размеров - настольные сверлильные станки - изготавливают без коробки подач. Вертикальное перемещение в них осуществляется только вручную.



Рис. 2. Варианты компановки вертикально-сверлильных станков.

Кинематическая схема вертикально-сверлильного станка модели 2Н135 показана на рис.3.

Главное вращательное движение получает шпиндель У1 от электродвигателя М, через 12-скоростную коробку.

Наименьшую скорость вращения шпиндель получает по кинематической цепи:

об/мин,

при этом вращение получает втулка У1, сквозь шлицевое отверстие которой проходит шлицевый конец шпинделя У1.

Наибольшая частота вращения шпинделя - при следующих включениях в коробке скоростей:

об/мин.

Движение подачи осуществляется при помощи реечной передачи . Рейка размещается на гильзе У11, сквозь которую проходит вращающийся шпиндель. Вместе с гильзой он получает поступательное движение от реечного колеса, сидящего на одном валу с червячным колесом Z61, приводимым червяком К1 через коробку подач на 9 ступеней.



Рис. 3. Кинематическая схема вертикально-сверлильного станка мод.2Н135.

Ведущий вал коробки подач IX получает вращение от втулки У1 через передачи Z34 - Z60 и Z19 - Z54.

Минимальная подача по кинематической цепи:

мм/об.

Рекомендация. Напишите уравнение кинематического баланса для всех ступеней привода главного движения, определите значения , расположите их в ряд по возрастающей и определите параметр ряда.

В соответствии о ГОСТ 1227-79Е выпускаются вертикально свepлильные станки со следующими основными характеристиками (табл. 1.).

Таблица 1. Основные размеры вертикально-сверлильных станков.

Наибольший диаметр сверления в сплошном металле, мм

3

6

12

20(18)

25

40(35)

50

80(75)

Наибольший ход шпинделя,мм

40

70

100

150

200

250

300

350


Таким образом, размеры обрабатываемых деталей и отверстий в них характеризуются названными основными размерам станков.

Достигаемые точность и шероховатость обработки характеризуются следующими величинами (табл. 2.).

Таблица 2. Достигаемые точность и качество обработки на сверлильных станках.

Вид обработки

Квалитеты

Классы шероховатости

Сверление

11...12

4...5

Зенкерование

9...11

5...6

Развертывание

7...9

7...8


Вертикально-сверлильные станки применяются в основном в единичном и мелкосерийном производстве для обработки отверстий в различных материалах, а также для нарезания резьбы метчиками, для чего они обеспечиваются специальными патронами.

В случае необходимости универсальные станки этой группы снабжаются соответствующими устройствами и могут применяться в серийном и даже крупносерийном производстве.
^

Сверлильные станки с ЧПУ


Сверлильные станки изготавливаются в основном с позиционными системами программного управления. На рис. 4 показаны две наиболее распространенные компоновочные схемы вертикально-сверлильных станков.



Рис. 4. Схемы компановки вертикальных сверлильных станков с ЧПУ: а- одношпиндельный с крестовым столом, б- с многопозиционной револьверной головкой.

Одношпиндельный станок с крестовым столом (рис. 4а) обеспечивает возможность сверления отверстий по заданным координатам их осей. Программой предусматривается последовательное перемещение и из одной координаты в другую, третью и т.д.

Более широкими возможностями обладает сверлильный станок с многопозиционной револьверной головкой 4, каждый шпиндель которой получает вращение лишь в рабочей позиции (рис. 4б) инструменты устанавливаются вручную, а поворот головки и включение в работу нужного инструмента осуществляется автоматически по заданной программе. Вращение шпинделя и продольная подача обеспечиваются через ступенчатые коробки скоростей и подач, управляемые, как правило, вручную или по программе при автоматизации переключения блоков от гидроцилиндров.

Стол станка 3 с кареткой 2 обеспечивает установку координат оси обрабатываемого отверстия по заданной программе. Перемещение стола и производится от отдельных двигателей через передачи винт-гайка качения.

Сверлильные станки о ЧПУ предназначаются для сверления, рассверливания, зенкерования, развертывания и нарезания резьб в деталях типа крышек. фланцев, панелей и т.д. без предварительной разметки и без применения кондукторов. Область их применения - многосерийное и серийное производство.

Точность и качество обработанных поверхностей такие же, как и при обработке на обычных сверлильных станках. Точность координат обрабатываемых отверстий определяется дискретностью отсчета по координатам, достигающей в современных станках 0,005 мм.
^

Расточные станки

Назначение расточных станков


Расточные станки предназначаются, также как и сверлильные, для обработки отверстий, как правило, путем растачивания предварительно полученных поверхностей отливкой, прошивкой и др. Кроме того, на расточных станках можно обтачивать торцовые поверхности, фрезеровать плоскости, нарезать резьбы, сверлить и зенкеровать.

Расточные станки подразделяются на:

  • горизонтально-расточные;

  • координатно-расточные;

  • алмазно-расточные.
^

Схемы основных операций, производимых на горизонтально-расточных станках.


На рис. 5 показаны схемы основных операций, производимых на горизонтально-расточных станках, и движения, обеспечиваемые механизмами станка для их осуществления.

При растачивании сквозных отверстий (рис.5а) резцы 3 устанавливаются в оправке 2, называемой борштангой, которая правым концом своим закрепляется в шпинделе 5, а левым - в люнете задней стойки 1. Вращательное главное движение шпинделем 5 сообщается резцам 3. Движение подачи также получают резцы вместе со шпинделем 5. В этом случае планшайба 7 и суппорт планшайбы 6 остаются неподвижными.

При расточке отверстий большого диаметра (рис. 5б) оправка с резцом устанавливается на суппорте планшайбы. Главное движение резцы получают от планшайбы. Продольную подачу получает заготовка вместе со столом, на котором она устанавливается.



Рис. 5. Схемы выполнения различных операций на расточных станках.

На станке возможно одновременное растачивание отверстия и торцовое точение (рис. 5в). В этом случае шпиндель с расточной оправкой получает одно вращательное движение и продольную подачу , а резец для подрезки торца - другое вращательное движение от планшайбы и радиальную подачу .

При расточке конических отверстий применяют специальную оправку (рис. 5г), состоящую из корпуса 3, по наклонной поверхности которого перемещается при помощи ходового винта 4 резцовая каретка 5. Ходовой винт 4 приводится в движение от храпового колеса 2, получающего импульс за один оборот оправки во время прохождения его под неподвижным упором 1.
^

Устройство горизонтально-расточного станка


Устройство горизонтально-расточного станка можно представить из рис .6, где показана его компоновочная схема.



Рис. 6. Компановочная схема горизонтального расточного станка.

На станине 3 размещается неподвижно передняя стойка 10, по вертикальным направляющим которой перемещается для установки оси шпинделя по высоте шпиндельная бабка 9. В шпиндельной бабке размещается привод главного движения и привод подач, обеспечивающие главное вращательное движение расточному шпинделю 6 и планшайбы 8 , а также движение радиальной подачи суппорту планшайбы 7 и движение подачи столу 4. Рабочий стол 4 монтируется на каретке 6, которая перемещается от ходового винта по продольным направляющим станинам. Задняя стойка 1 несет люнет 2, предназначенный для крепления левого конца резцовой оправки. Предусмотрено вертикальное перемещение люнета 2 синхронно со шпиндельной бабкой 9. Задняя стойка может перемещаться по станине в зависимости от длины применяемой бронштанги.
^

Координатно-расточные станки


Координатно-расточные станки обеспечивают, кроме расточки отверстий и фрезерования плоскостей, точную установку по координатам, например, для расточки двух и более отверстий, связанных между собой жесткими допусками на межосевые расстояния. Современные станки этого типа позволяют получать перестановку по координатам с точностью до 0,001 мм.

Координатно-расточные станки имеют вертикальную ось шпинделя и изготавливаются одно- и двух стоечными с поперечиной. Установочное движение по координатам в одностоечных станках выполняет стол, имеющий возможность точно перемещаться в горизонтальной плоскости в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Характерной конструктивной особенностью этих станков является наличие точного отсчетного устройства.

Эти устройства могут быть:

  • механическими с применением концевых мер;

  • оптико-механическими с зеркальными валиками или плоскими стеклянными штриховыми мерами ;

  • оптическими;

  • оптико-механическими;

  • пневматическими.



Вопросы для самоконтроля:

  1. Как классифицируются сверлильные станки?

  2. Составить структурную схему вертикально-сверлильного станка, позволяющую раскрыть принцип его работы.

  3. Перечислить основные узлы вертикально-сверлильного станка и указать их назначение.

  4. Подсчитать все значения частот вращения шпинделя вертикально-сверлильного станка мод.2Н135, расположить по возрастанию и определить закономерность ряда (рис.71).

  5. Сколько различных подач можно включить через механизм подач станка мод.2Н135? Какие механизмы использованы в приводе подач станка? (рис .71).

  6. Перечислить основные технологические возможности вертикально-сверлильных станков.

  7. Основные конструктивные особенности сверлильных станков с ЧПУ.

  8. Для чего применяются и как классифицируются расточные станки?

  9. Нарисовать схему обработки конического отверстия на горизонтально-расточном станке (рис. 5).

  10. Перечислить основные узлы горизонтально-расточного станка и указать их назначение.
^

Многооперационные станки


Многооперационные станки предназначаются для обработки деталей сложных форм с одной установки.

На них производится:

  • фрезерование плоскостей и фасонных поверхностей;

  • растачивание, сверление, зенкерование и развертывание отверстий;

  • нарезание резьб и др.

Отличительной особенностью таких станков является наличие магазина инструментов. В некоторых моделях многооперационных станков емкость таких магазинов превышает 130 штук, выпускаются такие станки и со сменными магазинами.

Различают две компоновочные группы таких станков: вертикальные и горизонтальные, определяемые положением оси шпинделя в его рабочем состоянии.
^

Примеры вертикальных компоновочных многооперационных станков


Примеры вертикальных компоновочных многооперационных станков показаны на рис. 7. Столы таких станков выполняются крестовыми, обеспечивающими два взаимно перпендикулярных движения и в горизонтальной плоскости. Это движение программируется по непрерывной системе.

Инструменты располагаются либо каждый в своем шпинделе, либо в инструментальном магазине.

На рис. 7а изображен станок с магазином шпинделей 5, оснащенных разнообразным инструментом (сверлами, зенкерами, фрезами различных диаметров и формы и т.д.).

В рабочую позицию необходимый шпиндель подается вращением магазина . В этой позиции он получает движения и от привода станка. Движение вертикальной подачи , а также поворот магазина шпинделя программируется. Емкость магазина достигает 20 шпинделей, оснащенных соответствующими инструментами. Время смены шпинделя незначительно, оно не превышает 2...5 секунд.

Близкое расстояние между шпинделями в магазине ограничивает наибольший диаметр устанавливаемых инструментов в пределах до 120 мм.

Станки такого типа применяются для обработки несложных корпусных деталей.

Технологические возможности таких станков расширяются путем применения поворотных вокруг горизонтальной оси столов, устанавливаемых на рабочий стол 3. Движение таких поворотных столов также программируется и позволяет обработку деталей о четырех сторон при одной установке.

Другой пример вертикальной компоновки многооперационного станка показан на рис.7б. На самом деле револьверную головку можно оснастить не только сверлами и зенкерами, но и фрезами, а крестовому столу задать движение не только по координатам (позиционная система ЧПУ), но и по контуру. Правда, емкость магазина таких станков невелика, поэтому магазин для них делают иногда не поворотным, а цепным (рис. 8.).



а)



б)

Рис. 7. Схемы компановок многооперационных станков.

На рис.7б представлена схема вертикального многопозиционного станка с круглым магазином инструментов 4 и одним шпинделем с вертикальной осью, расположенным в шпиндельной головке 6. Смена инструмента производится по заданной программе манипулятором 5, расположенным в зоне между магазином и шпинделем и обеспечивающим удаление инструмента из конца шпинделя и перенос в гнездо магазина, а после поворота магазина- запрограммированную позицию захват инструмента из гнезда магазина, перенос к шпинделю и установку. В этом станке программируются движения и последовательность работы манипулятора.



Рис. 8. Схема цепного инструментального магазина.

Емкость магазина такого станка может превышать 30 инструментов при расположении их по одной окружности. Станки применяются для обработки корпусных деталей средней сложности: корпусов коробок скоростей станков и автомобилей, корпусов редукторов и головок блока цилиндров и т.д.

Точность обработки на станках вертикальной компоновки достигается следующая: по установке координат 0,01...0,015 мм, по диаметру растачиваемых отверстий - 0,01мм, по некруглости - 0,003 мм, по нецилиндричности - 0,006мм, по неплоскостности обработанной поверхности 0,008мм, по непараллельности ее основанию - 0,008 мм.
^

Компановка многооперационных станков.


Из большого многообразия горизонтальных компоновок многооперационных станков две наиболее характерные показаны на рис. 9. Такие станки для расширения технологических возможностей снабжаются, кроме крестового стола, обеспечивающего два взаимно перпендикулярных движения и , круглым столом 4, позволяющим поворот заготовки вокруг вертикальной оси . Это движение чаще всего используется в системе позиционного управление, то есть для поворота заготовки в новую позицию для обработки рабочих поверхностей, расположенных, например, на соседней стенке корпусной детали.

Станок, показанный на рис.9, имеет дисковый магазин инструментов с расположением их радиально на периферии. Один шпиндель имеет возможность вращения вокруг своей оси с различными скоростями, переключаемыми либо вручную, либо автоматически по заданной программе, вертикального перемещения со шпиндельной головкой 5 по направляющим неподвижной стойкой 8 и горизонтально вдоль оси перемещения с ползушкой 6. Движения и программируются.



Рис. 9. Схема компановки многооперационного станка с горизонтальным шпинделем.

Передача инструмента от магазина к шпинделю и обратно осуществляется манипулятором, расположенным между магазином и шпинделем (на рис. 9. не показан). Целесообразная емкость такого магазина - до 30 инструментов.

В некоторых моделях многооперационных станков такай компоновки применяется дисковый магазин с расположением осей инструментов параллельно оси вращения магазина, а следовательно, параллельно оси шпинделя. Это в какой-то степени упрощает движения манипуляторов.

Во всех рассмотренных схемах станков смена инструмента производится при останове процесса обработки.

На некоторых станках имеется револьверная головка и магазин шпинделей небольшой емкости и инструментальный магазин, в данном случае цепной с гораздо большей емкостью. Смена инструмента в шпинделе происходит во время работы шпинделя.

Кроме движений, характерных для предыдущей компоновки , здесь добавляется программируемое вращательное движение револьверной головки .

Станки такой компоновочной схемы, в целях улучшения компактности, оснащаются револьверными головками с наклонной осью вращения (рис.10). Инструментом в позиции 1 производится обработка, а в позиции 3 осуществляется смена инструмента. Магазин 1 располагается в непосредственной близости от револьверной головки 2.



Рис. 10. Схема компановки станка револьверной головкой.

Станки горизонтальных компоновочных схем применяются для обработки сложных корпусных деталей со сложными фасонными поверхностями. Обработка производится о одной установки (кроме базовых поверхностей). Достигаемая точность позиционирования по координатам - 0,003 мм. при повороте - 4 ; отклонение от соосности обработанных отверстий - 0,05 мм на L=500 ; не перпендикулярность боковых поверхностей к основанию - 0,05 мм на L=500 мм.
^

Достоинства многооперационных станков


Многооперационные станки находят все большее и большее распространение в силу своих неоспоримых достоинств. Станки обеспечивают стабильность обрабатываемых деталей, что позволяет сократить объем контрольных операций на 50 ...70% по сравнению с другими способами обработки.

Возможно существенная интенсификация режимов резания по принципу: один инструмент на одну операцию. Станки позволяют существенное сокращение вспомогательного времени. В результате этого производительность изготовления деталей на таких станках в 4... 10 раз выше, чем при обработке на универсальных станках.

Важнейшим преимуществом многооперационных станков перед другими автоматическими станками является простота их наладки и переналадки на изготовление деталей другой конструкции и отсутствие необходимости создания сложной и дорогостоящей технологической оснастки (шаблонов, копирок, специальных приспособлений и т.д.). Это создает необычайную гибкость и мобильность производства, позволяющие применять многооперационные станки в условиях мелкосерийного и опытного производства.
^

Вопросы для самоконтроля.


  1. Дать определение понятия “многооперационный станок”, и рассказать о достоинствах этих станков.

  2. Какие основные компоновочные схемы многооперационных станков?

  3. Что такое “магазин шпинделей”, “магазин инструментальный”, какие они бывают?



Скачать файл (20163.2 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации