ТМ-162.24.04.Тема 3.8.2. Обзор имеющихся конструкций агрегатных станков. Агрегатные станки с ЧПУ. Унифицированные узлы и компоновки агрегатных станков с ЧПУ, перспективы их развития.
Теоретический материал
1) Обзор имеющихся конструкций агрегатных станков.
Агрегатный станок состоит из станины; центрального и наладочного пульта; поворотного стола; гидробака; насосной установки; гидропанели; электрошкафа станка; силового стола; стойки; сверлильной бабки; упорного угольника; расточной панели; резьбового копира; шпиндельной коробки; электрошкафа силовых механизмов; коробки скоростей; делительного стола. На силовой головке и на столе с бабкой монтируются шпиндельные коробки, несущие режущие инструменты.
Обрабатываемые детали закрепляются в зажимном приспособлении, которое может быть одно- или многопозиционным.
Зажимное приспособление бывает двух основных типов: с горизонтальной осью поворота, то есть на поворотном барабане и с вертикальной осью поворота, то есть установленное на поворотном столе.
Силовые сверлильные, фрезерные и другие головки устанавливают на унифицированных кронштейнах, закрепленных на направляющих круглой или прямоугольной станины.
Изменяя число головок и их взаимное расположение перестановкой по пазам станины, можно быстро переналадить станок на обработку новой партии заготовок.
Заготовки устанавливают на круглом или прямоугольном делительном столе в универсально-сборных или универсально-наладочных приспособлениях. Станки оснащаются устройством программного управления (ЧПУ), размещенным в блоке управления.
2) Агрегатные станки с ЧПУ.
Агрегатные станки с ЧПУ предназначены для выполнения сверления, зенкерования, растачивания, развертывания, резьбонарезания, прямолинейного и контурного фрезерования в заготовках типа корпусов, арматуры, плит, панелей, строительных балок и других изделий в условиях изменяющегося производства. Иногда их применяют для увеличения концентрации операций в массовом производстве, тогда они комплектуются сменными силовыми многошпиндельными головками.
Как правило, это многоинструментальные станки, оснащенные револьверными головками или инструментальными магазинами, а различные заготовки, устанавливаемые на координатно-силовом столе, могут обрабатываться с пяти сторон за один установ. Силовые головки и столы управляются от систем ЧПУ по трем либо двум координатам. Исполнение станков — с горизонтальной или вертикальной осью шпинделя, с поворотным, наклонно-поворотным или продольным столом.
3) Унифицированные узлы и компоновки агрегатных станков с ЧПУ, перспективы их развития.
Типовые компоновки агрегатных станков:
Компоновка агрегатных станков выполняется по схемам в зависимости от конфигурации и геометрических размеров заготовок и заданной точности обработки. При обзоре их можно разделить на следующие виды:
· одношпиндельные и многошпиндельные. Это агрегатные станки, компоновка которых строится в зависимости от конструкции силовых головок;
· однопозиционные. Это агрегатные станки, основные узлы которых расположены таким образом, что они всегда находятся в центре внимания оператора станка. Заготовки на таких станках закрепляются неподвижно, а отдельные поверхности обрабатываются только одним инструментом;
· барабанного типа (многопозиционный). Это станки скомпонованные таким образом, что заготовки обрабатываются с нескольких позиций. При такой компоновке можно одну и ту же поверхность, если применить последовательный цикл, обрабатывать двумя и более инструментами. Для таких целей станок снабжается поворотным столом барабанного типа; 
· станки односторонние и многосторонние. Эти станки отличаются друг от друга по конструктивному расположению инструмента относительно заготовки. Они могут быть вертикального, наклонного или горизонтального исполнения.
Если рассматривать способы крепления и перемещения обрабатываемых деталей, то станки можно сгруппировать по следующим принципам:
· станок с неподвижным столом. Это станок, у которого стол находится в неподвижном положении;
· станок с поворотным столом. Это агрегатный станок барабанного типа, у которого стол может вращаться относительно как вертикальной, так и горизонтальной оси;
· станок с перемещающимся столом. Стол у такого станка может свободно перемещаться в нескольких направлениях. Обычно в 1, 2 или 3-х направлениях.
Унифицированные узлы агрегатных станков:
Любой производитель стремится к тому, чтобы уровень унификации основных узлов и механизмов был как можно больше. Именно при таком подходе упрощается компоновка и наладка агрегатного станка. В настоящее время уровень унификации доходит до 90% и более. На заводе-производителе серийное производство начинается после разработки специального проекта каждого узла.
Устройство станка состоит из четырех основных групп унифицированных узлов.
Силовые узлы:
К таким узлам принадлежат силовые головки и столы.
Силовые головки. С помощью этого узла осуществляется подача шпинделя с
инструментом. Головка также придает вращательное движение шпинделю. Широкое распространение получили многошпиндельные агрегатные станки, производитель которых конструирует их таким образом, чтобы главное движение и движение подач осуществлялось одновременно. Нормы точности определяются силовыми головками.
Силовые головки снабжаются своим собственным электрическим приводом. Электрическая схема в виде главного привода предусматривает электрические двигатели. Электросхема также предусматривает блоки управления, защиты от перегрузок, блоки сигнализации.
На рисунке показан станок, предназначенный для выполнения традиционных операций агрегатной обработки. Станок оснащён одним крестовым столом 5 и тремя силовыми головками 3 со шпинделями 4. Силовые головки перемещаются в вертикальном направлении (координаты Y, V, Q). Стойки 2 со шпиндельными бабками 3 устанавливают либо на крестовом столе 5, как на агрегате Ⅰ (координаты X и Y), либо на станине 1, как стойки агрегатов Ⅱ и Ⅲ (координаты R, D и W, E). Соответственно шпиндельная бабка агрегата Ⅰ перемещается по координатам X, Y, Z, а шпиндельная бабки агрегатов Ⅱ и Ⅲ перемещаются соответственно по координатам Q, R и V, W и совершают поворот (координаты D и E). 
Агрегатный станок с ЧПУ с тремя силовыми головками:
1 – станина; 2 – стойка; 3 – силовая головка (шпиндельная бабка); 4 – шпиндель; 5 – крестовый стол; Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ – агрегаты.
Агрегатный станок с ЧПУ состоит из унифицированных узлов: стоек со шпиндельными бабками, столов, механизмов автоматической смены инструмента, агрегатов гидрооборудования. Бабки перемещаются по направляющим качения; привод главного движения и вертикальной подачи – от двигателей постоянного тока.
Шпиндельные узлы:
К шпиндельным узлам относятся силовые бабки и шпиндельные коробки.
Агрегатный станок можно наладить таким образом, что он может быть превращен в обычный металлообрабатывающий станок узкого назначения. Это достигается путем установки соответствующих шпиндельных узлов.
Например:
· если использовать только одну сверлильную бабку, то такой станок превратиться в агрегатно-сверлильный станок. Многошпиндельные агрегатные станки для сверления обычно не применяются на малом и среднем производстве, а вот при массовом производстве, где необходимо выполнять много сверлильных операций на крупных заготовках, они просто незаменимы;
· при установке фрезерных бабок, такой станок выглядит как агрегатный фрезерный станок.
Базовые узлы:
К базовым узлам относятся: станина, колона, упорные угольники.
Транспортные узлы:
К этой группе унифицированных узлов относятся делительные столы.
Список Литературы:
Черпаков Б.И. Технологическое оборудование машиностроительного производства: учебник для студентов учреждений сред. проф. образования / Б.И. Черпаков, Л.И. Вереина. – 3-е изд., ипр. – М.: Издательский центр «Академия», 2015. – 416с.
Задание по теме 3.8.2:
Написать про Обзор имеющихся конструкций агрегатных станков.