Токарные станки с ЧПУ оригинальной конструкции




ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1 Токарные станки с ЧПУ. По компоновке все токарные станки с ЧПУ можно разделить на две группы:

· станки, созданные на базе универсальных станков;

· специализированные станки оригинальных компоновок, предназначенные для обработки определенного класса заготовок.

 

Токарные станки с ЧПУ на базе универсальных станков

Токарные станки с ЧПУ по компоновке мало отличаются от аналогичных универсальных станков (рис.1) и обычно имеют горизонтальные направляющие.

Рисунок 1 - Универсальный токарно-винторезный станок повышенной точности

а)

б)

Рисунок 2 - Токарный станок с ЧПУ повышенной точности
с револьверной головкой (а)

и типовые детали для токарной обработки (б)

Особенностями конструкции токарных станков с ЧПУ являются следующие:

· Шпиндельная бабка без зубчатых колес, с осью «С» - круговая интерполяция, с механизированным зажимным патроном.

· На поперечных салазках установлен резцедержатель при смене инструмента из магазина (рис.3, а).

а) б)

Рисунок 3 - Конструкции револьверных головок

а) – четырехпозиционная; б) –барабанная с горизонтальной осью вращения

 

· На поперечных салазках установлена револьверная поворотная инструментальная головка (рис.3, б). Револьверная головка – 8-ми или 12-позиционная с горизонтальной или 4-позиционная с вертикальной осью вращения фирмы «Baruffaldi», «Sauter», «Duplomatic» с приводным инструментом.

· Система ЧПУ – «FANUC», «SIEMENS» или «Балт-Система».

· Класс точности – П (повышенной) или В (высокой) по ГОСТ 8-82.

 

Токарные станки с ЧПУ оригинальной конструкции

Для специализированных токарных станков чаще всего характерны оригинальная конструкция и направляющие, расположенные в вертикальной или наклонной плоскости (рис.4).

Рисунок 4 - Оригинальная компоновка токарного станка с ЧПУ с наклонной станиной: 1 – привод главного движения; 2 – коробка скоростей; 3 – продольный суппорт; 4 – привод продольных подач; 5 – задняя бабка; 6 – поперечные салазки; 7 – привод поперечных подач.

Специализированные станки могут укомплектовываться одной или несколькими револьверными инструментальными головками, установленными на суппорте станка (рис. 5).

.

а) б)

Рисунок 5 - Варианты компоновки токарного станка с ЧПУ:

а –с одним суппортом;

б – с двумя суппортами;

1 – шпиндель станка; 2 – станина; 3 – верхний суппорт; 4 – револьверная головка; 5 – направляющие; 6 – задняя бабка; 7 – второй суппорт

 

Токарные станки работают, как правило, с контурными устройствами ЧПУ, имеют две управляемые координаты.

 

Рисунок 6 - Технологические возможности токарных станков с ЧПУ

 

По способу крепления заготовок токарные станки с ЧПУ подразделяют на:

· Карусельные станки для обработки заготовок сложных корпусов.

· Центровые станки, оснащенные задней бабкой. Станки служат для обработки валов в центрах с прямолинейным и криволинейным контурами, а также для нарезания резьбы.

· Патронные станки обработки сравнительно коротких деталей при их консольном закреплении в зажимном патроне.

· Патронно - центровые станки для наружной и внутренней обработки разнообразных сложных заготовок деталей типа тел вращения. Эти станки обладают технологическими возможностями токарных центровых и патронных станков (рис.7).

а)

б)

Рисунок 7 - Токарный станок с ЧПУ повышенной точности (мод.СА700СФ3, СА1400СФ3)

а) общий вид; б) кинематическая схема

Станки предназначены для токарной обработки в патроне и в центрах деталей с прямолинейным, ступенчатым и криволинейным профилем. Станок имеет тормоз шпинделя, устройство позиционирования и круговой подачи шпинделя (ось С). Диапазон регулирования частот вращения шпинделя позволяет производить обработку изделий как из обычных черных и цветных металлов, так и из легированных сталей. Станок снабжен револьверной головкой для токарного и приводного инструмента. Класс точности П по ГОСТ 8-82.

 

2 Токарные многооперационные станки

 

Одной из основных задач при создании токарных многооперационных станков является обеспечение двух режимов обработки:

· обычного точения неподвижным инструментом - в этом случае шпиндель приводится во вращение от электродвигателя главного привода (рис.8)

а) б)

Рисунок 8 –Однодвигательный привода шпинделя

а) принципиальная схема; б) шпиндель с цанговым патроном

 

· периферийной обработки вращающимся инструментом нецентровых отверстий, шпоночных пазов, сложных поверхностей (рис.9, 10)

а) б)

Рисунок 9 – Токарная обработка

деталей с нецентровыми отверстиями, пазами; сложными поверхностями (а) и принципиальная схема однодвигательного привода шпинделя для контурной обработки (б);

1 – шпиндельный узел; 2 – зубчатая передача; 3 – электродвигатель; 4 – ременная передача; 5 – датчик; 6 – электромагнитная муфта

 

Во втором случае шпиндельные узлы вместе с соответствующим приводом образуют механизм полярной (круговой) координаты, которая в зависимости от условий обработки может иметь: непрерывное управление с дискретностью угловых перемещений шпинделя порядка 0,001° – при контурном фрезеровании поверхностей типа коноидов, кулачков и других фасонных элементов; позиционное управление с дискретностью 1…2° – при сверлении, нарезании резьб, зенкеровании и развертывании нецентровых отверстий и др. (рис.10. в). После создания электронных моделей заготовки и готовой детали осуществляется имитация обработки (рис.10, а - в).

 

а) б)

в

Рисунок 10 – Электронные модели заготовки (а) и готовой детали (б) и фрагмент имитации обработки

На рисунке 11 представлена компоновка токарного многоцелевого станка (центра) с одним шпинделем.

Рисунок 11 -Центр токарный с одним шпинделем

Центр имеет два суппорта, устройство позиционирования и круговой подачи шпинделя (осью С), револьверные головки для токарного и приводного инструмента на верхнем и нижнем суппортах.

Рисунок 12 – Чертеж многоцелевого токарного станка

 

Многоцелевой станок (рис.11, 12) позволяет производить токарную обработку деталей сложной конфигурации типа валов и фланцев из черных и цветных металлов, из высоколегированных сталей, а также термообработанных деталей. Кроме того, на станке можно осуществлять обработку гладких и резьбовых отверстий (торцовых несоосных и радиальных), фрезерование радиальных и торцовых прямолинейных и фасонных пазов, радиальных лысок.

Наличие второго суппорта позволяет существенно повысить производительность станка. Максимальное перемещение нижнего суппорта по оси Х2 – 165 мм, по оси Z2 – 260 мм при РМЦ 1000 мм, 760 мм при РМЦ 1500 мм и 1760 мм при РМЦ 2500 мм.

Дальнейшее повышение производительности и расширение технологических возможностей многооперационных токарных станков идет по пути концентрации операций, увеличения числа револьверных головок (РГ) и суппортов, ужесточения конструкций за счет новых компоновок. На рисунке 13 показан токарный центр с двумя суппортами и двумя шпинделями – главным и противошпинделем.

Рисунок 13 - Центр токарный c двумя шпинделями

Рабочая зона станка (Рис.14) включает главный шпиндель, противошпиндель, левую и правую револьверные головки с токарным инструментом, инструментальный шпиндель с осевым инструментом.

а)

 

б)

Рисунок 14 –Рабочая зона токарного обрабатывающего центра:

а - токарный многофункциональный обрабатывающий центр с 11-тью одновременно управляемыми осями;

б - токарный многофункциональный обрабатывающий центр с 8-ю одновременно управляемыми осями

Центр снабжен устройством позиционирования и круговой подачи шпинделя (осью С), револьверными головками для токарного и приводного инструмента.

На рисунке 15 представлен чертеж и общий вид токарного центра с двумя шпинделями.

а)

б)

Рисунок 15 - Чертеж (а) и общий вид (б) токарного центра с двумя шпинделями

Наличие противошпинделя позволяет производить с перехватом полную обработку деталей с двух сторон. Диаметр отверстия в противошпинделе 60… 102 мм. Частота вращения противошпинделя – 35…4000. Максимальное перемещение противошпинделя по оси Z2 850 мм при расстоянии между центрами 1000 мм, 1350 мм при расстоянии между центрами 1500 мм.

На многооперационных станках с противошпинделем возможна последовательная обработка одной детали (рис.16, а) с перехватом из главного шпинделя в противошпиндель; одновременная обработка двух одинаковых деталей (рис.16, б); обработка длинных валов (рис.16, в).

а) б)

 

в)

Рисунок 16 – Схемы обработки

Принципиальная кинематическая схема токарного центра с двумя шпинделями представлена на рис. 17.

Рисунок 17 – Кинематическая схема токарного центра с двумя шпинделями

 

Контрольные вопросы

 

1. Какие конструктивные и технологические особенности имеют многооперационные станки?

2. Какие дополнительные операции можно выполнять на многооперационных станках токарной группы?

3. Как осуществляется крепление инструмента в шпинделях станков?

4. Расскажите о работе многооперационного токарного станка.

5. Для чего применяются устройства для автоматической смены инструмента?

ЗАДАНИЕ

1. Покажите основные узлы компоновки токарного центра с двумя шпинделями (Рис.12-13).

2. Составьте цепь главного движения (рис.17) станка.

3. Составьте уравнение кинематического баланса цепи главного движения и подач.

4. Расшифруйте запись: «Класс точности П по ГОСТ 8-82».

5. Опишите принципиальную схему привода шпинделя для контурной обработки деталей с нецентровыми отверстиями, пазами; сложными поверхностями (Рис.8).

6. Расшифруйте обозначение: мод. СА500СФ3.

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-04-04 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: