Токарно-карусельный станок 1А563Ф4

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛАРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Металлорежущие станки и инструмент»

КУРСОВАЯ РАБОТА

Дисциплина «Технологическое оборудование»

Тема: «Токарно-карусельный станок 1А563Ф4»

Пояснительная записка

Разработал Кульша В.Г./

Проверил Бжезинский А.А./

Минск 2009 г.

Оглавление

1. Назначение оборудования. Технологически операции (схемы обработки), выполняемые на оборудовании заданного типа с указанием движений инструмента и заготовки

2. Компоновка станка заданной модели. Состав и функциональное назначение узлов станка. Основные технические характеристики станка

3. Виды движений узлов станка. Движения формообразования, реализуемые в станке для типовых технологических операций, с указанием методов получения производящих линий

4. Структурно-кинематическая схема станка. Кинематические цепи движения формообразования

5. Кинематическая схема станка заданной модели. Кинематические цепи станка

6. График частот вращения привода главного движения станка заданной модели

7. Система управления станка заданной модели. Описание режимов работы

8. Приспособление, оснастка и вспомогательный инструмент, применяемый на оборудовании заданного типа

9. Механизмы передачи и преобразования движений, используемые в кинематических цепях станка заданной модели

10. Конструкция узла стол с опорами качения и гидростатическими опорами

Литература

Приложение

1. Назначение оборудования. Технологически операции (схемы обработки), выполняемые на оборудовании заданного типа с указанием движений инструмента и заготовки

Станок 1А563Ф4 - это многоцелевой токарно-карусельный двухстоечный станок. Станок предназначен для черновой и чистовой обработки стальных и чугунных деталей, изделий из цветных металлов и их сплавов. На станках можно производить следующие технологические операции:

- обработку внутренних, наружных, торцовых поверхностей вращения простой и сложной формы (цилиндр, конус, сфера, тор и т. п.);

- нарезание резьбы или винтовых канавок на поверхностях;

- обработку соосных оси вращения планшайбы (цилиндр, конус, торец);

- фрезерование сложных поверхностей;

- сверление, растачивание, зенкерование, развертывание и нарезание резьбы в отверстиях, соосных оси вращения расточно-фрезерного шпинделя.

При установке дополнительных приспособлений на станке можно выполнять фрезерование поверхностей угловой фрезерной головкой; сверление, растачивание, зенкерование, развертывание отверстий, соосных оси вращения угловой фрезерной головки; шлифование простых и сложных поверхностей шлифовальной головкой.

Типовые схемы обработки деталей на станке:



Рисунок 1 - Типовые схемы обработки на станке 1А563Ф4

Главным движением в станке является вращение стола (планшайбы), а движениями подачи являются горизонтальное перемещение правого и левого суппортов, вертикальное перемещение ползуна левого и правого суппортов, а также круговая подача планшайбы. Имеются также установочные перемещения: вертикальное - поперечины и разворот токарно-фрезерного суппорта.

2. Компоновка станка заданной модели. Состав и функциональное назначение узлов станка. Основные технические характеристики станка

Рисунок 2 - компоновка станка 1А563Ф4

Общий вид токарно-карусельного станка модели 1А563Ф4 показан на рисунке 2. Станок имеет следующие основные узлы: стол 1, на котором установлена планшайба 2, две стойки 3, скрепленные между собой балкой 4. По вертикальным направляющим стоек с помощью вертикальных ходовых винтов 9 от отдельного электродвигателя, расположенного внутри балки 4, может перемещаться траверса 5. По ее горизонтальным направляющим могут перемещаться два вертикальных револьверных суппорта: 6 - токарный суппорт, 7 - фрезерно-расточной суппорт.

Внутри суппорта 7 находятся коробка подач для перемещения суппорта по траверсе (поперечная подача) и коробка подач для перемещения ползуна 10 по направляющим суппорта (продольная или вертикальная подача); механизм поворота суппорта, а также привод главного движения для вращающегося инструмента. Внутри суппорта 6 находятся коробка подач для перемещения суппорта по траверсе (поперечная подача) и коробка подач для перемещения ползуна 11 по направляющим суппорта (продольная или вертикальная подача); механизм поворота суппорта.

Привод главного движения и привод круговой подачи планшайбы 2 объединены в одном механизме и размещены внутри стола 1.

Станок оснащен поворотным магазином 8.

Основные технические характеристики станка 1А563Ф4:

Максимальный диаметр обрабатываемой заготовки - 6300 мм;

Максимальная высота обрабатываемой заготовки - 3150 мм;

Максимальная масса обрабатываемой заготовки - 250 тонн;

Диаметр планшайбы стола - 5600 мм;

Рабочий ход ползуна:

- токарного суппорта - 2800 мм;

- фрезерно-расточного - 2000 мм;

Рабочий ход салазок суппорта - 3500 мм;

Наибольший момент резания на планшайбе - 450 кН·м;

Количество ступеней скоростей главного привода планшайбы - 2;

Пределы частоты вращения планшайбы:

- от главного привода (бесступенчато) - 0,315…31,5 об/мин;

- от привода подач - ось С (бесступенчато) - 0,0001 - 0,063 об/мин;

Пределы вертикальных и горизонтальных подач - 0,1…2000 мм/мин;

Скорость быстрых перемещений - 5000 мм/мин;

Наибольший момент резания на шпинделе фрезерно-расточного суппорта - 1400 Н·м;

Мощность привода главного движения - 138 кВт;

Мощность электродвигателя привода фрезерно-расточного суппорта - 36 кВт;

Габаритные размеры станка:

- длина - 22000 мм;

- ширина - 8544 мм;

- высота - 13850 мм;

- высота над уровнем пола - 10840 мм;

Масса станка - 270 тонн.

3 Виды движений узлов станка. Движения формообразования, реализуемые в станке для типовых технологических операций, с указанием методов получения производящих линий

При токарной обработке на станке модели 1А563Ф4 главным движением является вращение планшайбы с заготовкой (V1), а при работе фрезерно-расточным суппортом главным движение является вращение фрезерно-расточного шпинделя (V2). Движением подачи являются перемещение салазок суппортов по направляющим траверсы (Sп - поперечная подача), перемещение ползуна с инструментом по направляющим суппорта (Sпр - продольная подача), круговая подача планшайбы (Sкр). Установочными движениями в станке являются перемещение траверсы в вертикальном направлении (Sтр), а также поворот суппортов (Sпов.суп.).



Рисунок 3 - Движения в станке

При обработке поверхностей резанием в зависимости от вида режущего инструмента и формы его режущей кромки используют четыре метода образования производящих линий: копирование, обкат, след, касание.

На оборудовании данного типа реализуются три метода формообразования: метод копирования (нарезание резьбы резцом), метод следа (точение, растачивание) и метод касания (фрезерование).

Метода следа состоит в том, что форма производящей линии получается в виде следа режущей точки кромки инструмента при относительном движении заготовки и инструмента. Поэтому для получения производящей линии методом следа необходимо одно простое или сложное формообразующее движение. При данной схеме обработки (рисунок 4) образующая и направляющая производящие линии получаются методом следа. Причем образующая производящая линия - это главное движение V (вращение инструмента или заготовки), а направляющая производящая линия - это движение подачи S (продольное, поперечное или совместное).

Рисунок 4 - Схема формообразования (след-след)

Метода касания заключается в том, что форма производящей линии возникает в виде огибающей мест касания множества режущих точек вращающегося инструмента в результате относительных движений оси вращения инструмента и заготовки. На схеме обработки, показанной на рисунке 5, образующая производящая линия получается методом касания (главное движение), а направляющая производящая линия - методом следа (движение подачи).

Рисунок 5 - Схема формообразования (касание-след)

Метод копирования состоит в том, что форма производящей линии получается в виде копии формы режущей кромки инструмента или его профиля. На рисунке 6 представлена схема обработки, на которой реализован метод копирования - нарезание резьбы. Образующая производящая линия получается методом копирования, а направляющая производящая линия - методом следа (взаимодействие главного движения и движения подачи).



Рисунок 6 - Схема формообразования (копирование-след).

4. Структурно-кинематическая схема станка. Кинематические цепи движения формообразования

Структурно-кинематическая схема станка модели 1А563Ф4 изображена на рисунке 7.



Рисунок 7 - Структурно-кинематическая схема станка 1А563Ф4

Рассмотрим каждый привод станка в отдельности.

а)б)в)

Рисунок 8 - Структурно-кинематическая схема: а - привода главного движения (вращение планшайбы); б - привода главного движения (вращение шпинделя фрезерно-расточного суппорта); в - привода круговой подачи планшайбы.

Цепь главного движения (вращение планшайбы):

Конечные звенья: электродвигатель М1 - планшайба;

Расчетные перемещения: nдв nпланш;

Уравнение кинематического баланса: nдв · iV = nпланш, об/мин

Структурно-кинематическая схема привода главного движения (вращение планшайбы) показана на рисунке 8а.

Цепь главного движения (вращение шпинделя фрезерно-расточного суппорта):

Конечные звенья: электродвигатель М6 - шпиндель;

Расчетные перемещения: nдв nшп;

Уравнение кинематического баланса: nдв · iV = nшп, об/мин

Структурно-кинематическая схема привода главного движения (вращение шпинделя фрезерно-расточного суппорта) показана на рисунке 8б.

Цепь круговой подачи планшайбы:

Конечные звенья: электродвигатель М2 - планшайба;

Расчетные перемещения: nдв Sкр;

Уравнение кинематического баланса: 1об.дв. · iconst · iV · , об/мин

Структурно-кинематическая схема привода круговой подачи планшайбы показана на рисунке 8в.

а) б)

в)

Рисунок 9 - Структурно-кинематическая схема: а - привода вертикальной (продольной) подачи токарного суппорта; б - привода вертикальной (продольной) подачи фрезерно-расточного суппорта; в - привода вертикальной подачи траверсы.

Цепь привода вертикальной (продольной) подачи токарного суппорта:

Конечные звенья: электродвигатель М5 - токарный суппорт;

Расчетные перемещения: 1об.дв. Sпр.ток.;

Уравнение кинематического баланса: 1об.дв. · iconst · pх.в. = Sпр.ток., мм/об

Структурно-кинематическая схема привода вертикальной (продольной) подачи токарного суппорта показана на рисунке 9а.

Цепь привода вертикальной (продольной) подачи фрезерно-расточного суппорта:

Конечные звенья: электродвигатель М5 - фрезерно-расточной суппорт;

Расчетные перемещения: 1об.дв. Sпр.фр-р.;

Уравнение кинематического баланса: 1об.дв. · iconst · pх.в. = Sпр.фр-р., мм/об

Структурно-кинематическая схема привода вертикальной (продольной) подачи фрезерно-расточного суппорта показана на рисунке 9б.

Цепь привода вертикальной подачи траверсы:

Конечные звенья: электродвигатель М7 - траверса;

Расчетные перемещения: 1об.дв. Sтр.;

Уравнение кинематического баланса: 1об.дв.· iconst1 · iconst2 · pх.в. = Sтр., мм/об

Структурно-кинематическая схема привода вертикальной подачи траверсы показана на рисунке 9в.

а)б)

Рисунок 10 - Структурно-кинематическая схема: а - привод горизонтальной (поперечной) подачи токарного суппорта; б - привод горизонтальной (поперечной) подачи фрезерно-расточного суппорта.

Цепь привода горизонтальной (поперечной) подачи токарного суппорта:

Конечные звенья: электродвигатель М3 - токарный суппорт;

Расчетные перемещения: 1об.дв. Sп.ток.;

Уравнение кинематического баланса: 1об.дв. ·iconst ·(р · z · m) = Sп.ток., мм/об

Структурно-кинематическая схема привода горизонтальной (поперечной) подачи токарного суппорта показана на рисунке 10а.

Цепь привода горизонтальной (поперечной) подачи фрезерно-расточного суппорта:

Конечные звенья: электродвигатель М3 - фрезерно-расточной суппорт;

Расчетные перемещения: 1об.дв. Sп.фр-р.;

Уравнение кинематического баланса: 1об.дв. ·iconst ·(р ·z · m) = Sп.фр-р., мм/об

Структурно-кинематическая схема привода горизонтальной (поперечной) подачи фрезерно-расточного суппорта показана на рисунке 10б.

а)

б)

Рисунок 11 - Структурно-кинематическая схема: а - привода поворота токарного суппорта; б - привода поворота фрезерно-расточного суппорта.

Цепь привода поворота токарного суппорта:

Конечные звенья: электродвигатель М4 - токарный суппорт;

Расчетные перемещения: nоб.дв. Sпов.ток.;

Уравнение кинематического баланса: nоб.дв. · iconst1 · iconst2 = Sпов.ток., об/мин

Структурно-кинематическая схема привода поворота токарного суппорта показана на рисунке 11а.

Цепь привода поворота фрезерно-расточного суппорта:

Конечные звенья: электродвигатель М4 - фрезерно-расточной суппорт;

Расчетные перемещения: nоб.дв. Sпов.фр-р.;

Уравнение кинематического баланса: nоб.дв.· iconst1 · iconst2 = Sпов.фр-р., об/мин

Структурно-кинематическая схема привода поворота токарного суппорта показана на рисунке 11б.

5. Кинематическая схема станка заданной модели. Кинематические цепи станка

Рисунок 12 - Кинематическая схема станка модели 1А563Ф4

токарный карусельный станок операция

Цепь главного движения (вращение планшайбы):

Конечные звенья: электродвигатель М1 - планшайба;

Расчетные перемещения: nдв nпланш;

Уравнение кинематического баланса:



, мин-1

Привод главного движения планшайбы имеет бесступенчатое регулирование в двух диапазонах. Бесступенчатое регулирование обеспечивается регулируемым двигателем мощностью 155 кВт и частотой вращений 650…1950 мин-1.

Цепь главного движения (вращение шпинделя фрезерно-расточного суппорта):

Конечные звенья: электродвигатель М6 - шпиндель;

Расчетные перемещения: nдв nшп;

Уравнение кинематического баланса:

, мин-1

Привод главного движения фрезерно-расточного суппорта имеет бесступенчатое регулирование в двух диапазонах. Бесступенчатое регулирование обеспечивается регулируемым двигателем с номинальной частотой вращения 14,6 мин-1 и крутящим моментом 80Нм

Цепь круговой подачи планшайбы:

Конечные звенья: электродвигатель М2 - планшайба;

Расчетные перемещения: nдв Sкр;

Уравнение кинематического баланса:

, мин-1

Механизм круговой подачи планшайбы совмещен с приводом главного движения планшайбы и включается при перемещении зубчатого колеса Z=34 вверх, и в работу включается электродвигатель привода подачи М2 с номинальной частотой вращения 1000 мин-1 и крутящим моментом 90Нм. Привод круговой подачи планшайбы имеет бесступенчатое регулирование в двух диапазонах.

Цепь привода вертикальной (продольной) подачи токарного и фрезерно-расточного суппортов:

Конечные звенья: электродвигатель М5 - суппорт;

Расчетные перемещения: 1об.дв. Sпрод.;

Уравнение кинематического баланса:

1об.дв.М5 · · 10. = 5 мм/об.

Привод продольной подачи суппортов приводится в действие бесступенчато регулируемым двигателем с номинальной частотой вращения 1000 мин-1 и крутящим моментом 65Нм.

Цепь привода вертикальной подачи траверсы:

Конечные звенья: электродвигатель М7 - траверса;

Расчетные перемещения: 1об.дв. Sтр.;

Уравнение кинематического баланса:

1об.дв.М7 · · 16. = 0,225 мм/об

Привод вертикальной подачи траверсы приводится в действие двигателем с частотой вращения 1420 мин-1 и мощностью 21кВт.

Цепь привода горизонтальной (поперечной) подачи токарного и фрезерно-расточного суппортов:

Конечные звенья: электродвигатель М3 - суппорт;

Расчетные перемещения: 1об.дв. Sпоп.;

Уравнение кинематического баланса:

1об.дв.М3 · ·3,14·3·18 = 2,12 мм/об

Привод поперечной подачи суппортов приводится в действие бесступенчато регулируемым двигателем с номинальной частотой вращения 1000 мин-1 и крутящим моментом 65Нм.

Цепь привода поворота токарного и фрезерно-расточного суппортов:

Конечные звенья: электродвигатель М4 -суппорт;

Расчетные перемещения: nоб.дв. Sпов.суп.;

Уравнение кинематического баланса:

. = 0,08 об/мин.

Привод поворота суппортов приводится в действие двигателем с частотой вращения 1425 мин-1 и мощностью 2,2 кВт.

6. График частот вращения привода главного движения станка заданной модели

Построим график частот вращения привода главного движения - вращение планшайбы.

Частота вращения планшайбы осуществляется бесступенчато в двух диапазонах - в силовом и скоростном. Диапазоны частот вращения получаются при помощи двухступенчатой коробки скоростей. В качестве двигателя используется бесступенчато регулируемый электродвигатель с предельными частотами вращения n = 650…1950 мин-1.

Зная уравнение кинематического баланса (см. п. 5), определим диапазон регулирования частот вращения шпинделя.

Первый диапазон регулирования (силовой):

Второй диапазон регулирования (скоростной):



Рисунок 13 - График частот вращения

7. Система управления станка заданной модели. Описание режимов работы

Управление токарно-карусельным двухстоечным станком модели 1А563Ф4 осуществляется автоматически от системы ЧПУ. Система ЧПУ позволяет с высокой точностью управлять всеми приводами станка: приводом главного движения, приводами подач; а также другими механизмами в станке, которые повышают технические возможности станка - это механизм круговой подачи планшайбы, механизм поворота суппортов, фрезерно-расточной шпиндель, механизм перемещения траверсы, поворотный магазин.

Станок оснащен универсальной системой ЧПУ для позиционной и контурной обработки, что позволяет быстро и с высокой точностью перемещать рабочие органы (суппорта) станка в заданную точку для, например, обработки отверстий осевым инструментом или подвод режущего инструмента к заготовке. Также данная система ЧПУ позволяет с высокой точность обрабатывать сложные контуры детали - фрезерование, контурное точение.

Рисунок 14 - Упрощенная структурная блок-схема системы ЧПУ

УП - управляющая программа; УВ - устройство ввода программы; УТК - устройство технологических команд; ИМ - исполнительный механизм; УОП - устройство обработки программы; УУП - устройство управление приводом; ПП - привод подач; ДОС - датчики обратной связи; УОС - устройство обратной связи; ЗИ - задающая информация; ИОС - информация обратной связи.

Принцип работы системы заключается в следующем:

Управляющая программа содержит определенную задающую информацию, записанную в коде ISO7bit. УВП считывает эту информацию и преобразует ее в электронные сигналы. Технологическая информация (частота вращения, величина подачи, смена инструмента и др.) поступает в УТК, которое воздействует на исполнительны механизмы станка (привод главного движения планшайбы и фрезерного суппорта, поворотный магазин и др.). В результате происходит включение/выключение двигателей, электромагнитных муфт и др. Геометрическая часть информации направляется в УОП, которое через УУП воздействует на привод подач станка. Заданные перемещения по осям подвижных узлов станка, связанных с приводом контролируют ДОС. Информация обратной связи с датчиков через УОС поступает в УОП, где происходит сравнение фактического перемещения узла подачи с заданным по программе и при необходимости производится корректировка.

8. Приспособление, оснастка и вспомогательный инструмент, применяемый на оборудовании заданного типа

На станке 1А563Ф4 можно производить различные виды обработки (точение, сверление, фрезерование, шлифование), что определяет большую номенклатуру применяемого режущего, вспомогательного инструмента, а также приспособлений и оснастки.

Для работы токарным инструментом применяются резцедержатели с квадратным пазом 32х32 для установки резцов. Для базирования на токарном суппорте станка применяется конструкция резцедержателя с базирующей призмой (смотри рисунок 15).



Рисунок 15 - Резцедержатель с базирующей призмой для токарных станков с ЧПУ

Примеры резцедержателей показаны на рисунке 16.

а)

б)

в)

г)

Рисунок 16 - Вспомогательный инструмент для токарной обработки.

а - угловой блок левый; б - трехсторонний блок; в - расточной блок; г - прямой блок правый.

Для базирования осевого инструмента (фрез, свёрл, метчиков, зенкеров и др.) применяются оправки с коническим хвостовиком 7:24 (см. рисунок 17). Также на фланце оправке предусмотрена канавка и паз для захвата и фиксации ее в манипуляторе при смене инструмента. На фланце оправки имеется еще два паза, которые служат для фиксации ее в шпинделе станка в заданном положении. Оправка базируется в коническом отверстии шпинделя фрезерно-расточного суппорта.

Рисунок 17 - Хвостовик инструмента конусностью 7:24.

Пример применяемых оправок показан на рисунке 18.

а)

б)

в)

Рисунок 18 - Вспомогательный инструмент для осевой обработки.

а - оправка для насадных торцовых фрез с поперечной шпонкой; б - патрон цанговый; в - цанговый патрон для сверл с цилиндрическим хвостовиком.

Для расширения технологических возможностей на станке предусмотрены угловая фрезерная головка с управляемой координатой (перпендикулярно направляющим траверсы) и шлифовальная головка (см. рисунок 20) с встроенным в корпус электродвигателем, которые с целью облегчения их смены устанавливаются на поворотном магазине. Фрезерная головка (см. рисунок 19) устанавливается на ползуне 7 фрезерно-расточного суппорта и закрепляется коническими кольцами. Вращение на рабочий шпиндель 10 передается от шпинделя 8 ползуна через шпонку 5 на гильзу 9 и далее через специальную муфту 4. 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 высокомоментного двигателя 11 (см. разрез А-А) шариковым винтом.

Рисунок 19 - Угловая фрезерная головка



Рисунок 20 - Шлифовальная головка

На планшайбе стола станка имеются Т-образные пазы, в которых базируются различные прихваты, кулачки, упоры, тиски, столы-спутники. Эти приспособления служат для базирования и закрепления заготовки на планшайбе.

а)б)в)

г)д)

Рисунок 21 - Приспособления для базирования заготовок

а - опора универсальная регулируемая; б - прижим; в - прихват со ступенчатой подставкой; г - зажимное устройство с поворотным прихватом; д - быстропереналаживаемый гидравлический зажим.

9. Механизмы передачи и преобразования движений, используемые в кинематических цепях станка заданной модели

Привод главного движения и привод круговой подачи объединены в одном механизме. Работа главного привода обеспечивается при включении в работу двигателя М1 через двухступенчатую коробку скоростей, состоящую из цилиндрических зубчатых колес. В этом случае обеспечивается равномерное распределение нагрузки между двумя выходными колесами Z=20 (см. рисунок 12) за счет «плавающего» шевронного колеса Z=34 (в гидроцилиндр масло не подается). Для работы в режиме круговой подачи колесо Z=34 перемещается вверх, и в работу включается двигатель привода подачи М2, который связан через зубчато-ременную передачу Z=16/Z=100. Одновременно в гидроцилиндр подается под давлением масло, и за счет осевого перемещения шевронного колеса Z=42, выбирается зазор в зацеплении колес Z=20 с венцом Z=315.

Вертикальное (продольное) перемещение суппортов осуществляется от двигателя М5 через зубчатую передачу 24/54 на винт с шагом р=10 мм шарико-винтовой передачи. Таким образом, вращение двигателя преобразуется в линейное перемещение суппортов - продольная подача.

Горизонтальное (поперечное) перемещение суппортов по направляющим траверсы осуществляется от двигателя М3. Через коробку подач, служащую для уменьшения передаточного отношения и равномерного распределения крутящего момента между двумя зубчатыми колесами Z=18, движение передается на два зубчатых колеса Z=18, которые перемещаются по зубчатой рейке m=3 мм. В результате вращательное движение двигателе преобразуется в поступательно движение суппортов - поперечная подача.

Вращение шпинделя фрезерно-расточного суппорта осуществляется от двигателя М6 через двухступенчатую коробку скоростей на шпиндель. Внутри коробки находятся датчики обратной связи, тахометры для контроля работы шпинделя, а также предохранительные муфты, которые защищают шпиндель от перегрузок. Коробка скоростей состоит из цилиндрических зубчатых колес.

Поворот суппортов осуществляется от двигателя М4 через четырехступенчатый редуктор на колесо Z=12, которое входит в зацепление с зубчатым венцом Z=380.

Перемещение траверсы осуществляется от двигателя М7 через двухступенчатый редуктор на распределительный вал. От вала движение предается через двухступенчатый редуктор (коническо-цилиндрический) на винт с шагом р=16 мм передачи винт-гайка скольжения. На распределительном валу имеются предохранительные муфты.

10. Конструкция узла стол с опорами качения и гидростатическими опорами

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 больших размерах предпочтение отдается гидростатическим направляющим, обеспечивающим большую точность и виброустойчивость.

На рисунке 22 приведена конструкция стола с опорами качения. Средний диаметр Dср подшипника выбирают равным примерно половине наибольшего диаметра обработки. Конструкция обеспечивает большую окружную скорость и используется при диаметрах 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 тисками 4, а также на столах-спутниках, устанавливаемых на планшайбе 6. Для восприятия больших осевых усилий, возникающих в зацеплении косозубых колес 2 и 3, вал 9 установлен на конических роликовых подшипниках.



Рисунок 22 - Конструкция стола с опорами качения.

Конструкции столов с гидростатическими направляющими приведены на рисунке 23. Замкнутые круговые гидростатические направляющие 1 и 2 (рисунок 23а), 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 (рисунок 23б). Наибольшее распространение в станках получил привод вращения планшайбы, осуществляемый через косозубые колеса 3,4.



Рисунок 23 - Конструкции столов с гидростатическими круговыми направляющими

Патент 2083344:

Направляющие качения для стола металлообрабатывающего станка, содержащие основные роликовые опоры с закрепленными осями и механизм предварительного натяга, отличающиеся тем, что механизм предварительного натяга выполнен в виде дополнительных роликовых опор с закрепленными осями, установленных на упругих элементах и расположенных зеркально над основными опорами, при этом основные и дополнительные роликовые опоры размещены в несущих направляющих элементах С-образной формы.

Патент 2325565:

Гидростатическая опора, содержащая направляющую, корпус с подводящим каналом для нагнетания рабочей жидкости, в котором расположен плавающий элемент, отличающаяся тем, что на рабочей поверхности корпуса на выходе подводящего канала выполнен несущий карман. На торцах плавающего элемента выполнены управляющие карманы, соединенные дросселирующим каналом. Наружные поверхности плавающего элемента имеют кольцевые выступы и образуют с сопряженными поверхностями корпуса и направляющей щелевые дросселирующие зазоры.

Патент 2178351:

Гидростатическая опора, содержащая неподвижный и подвижный элемент, имеющий подводящий канал и углубление, в котором установлен вкладыш, содержащий дросселирующий канал, отличающаяся тем, что вкладыш выполнен в виде втулки, имеющей дросселирующий канал на боковой поверхности, а подвижный элемент, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения относительно вертикальной оси устройства, дополнительно содержит сливной канал, при этом сливной и подводящий каналы расположены с двух противоположных боковых сторон углубления со смещением друг относительно друга. Причем подводящий канал расположен напротив дросселирующего канала втулки, а сливной канал расположен над верхним торцом втулки, которая оперта нижней торцевой поверхностью на неподвижный элемент.

Патент 2029447:

Координатный стол, содержащий верхнюю и нижнюю каретки, неподвижное основание, на котором установлена нижняя каретка на двух гидростатических направляющих с герметизирующими элементами, верхняя каретка установлена на нижней каретке с возможностью перемещения на двух гидростатических направляющих с герметизирующими элементами в направлении, перпендикулярном направлению перемещения нижней каретки. Приводы верхней и нижней кареток с гидроцилиндрами в корпусах с герметизирующими элементами и с распределителями для соединения с насосной станцией, блок управления и устройство измерения положения стола, отличающийся тем, что гидростатические направляющие верхней и нижней кареток выполнены цилиндрической формы. Каждая из направляющих цилиндрической формы снабжена двумя гидростатическими опорами, каждая из которых выполнена в виде четырех камер высокого давления и камер низкого давления, причем две камеры высокого давления расположены в плоскости, перпендикулярной поверхности неподвижного основания. Две другие камеры высокого давления размещены в плоскости, параллельной поверхности неподвижного основания, а камеры низкого давления расположены вокруг каждой камеры высокого давления. При этом каждая камера высокого давления снабжена на входе магнитореологическим дросселем для соединения с насосной станцией.

Литература

1 Станочное оборудование автоматизированного производства / Под ред. В.В.Бушуева. Т. I, II. - М.: Изд-во «Станкин», 1994. - Т.I. - 584 с., Т.II. - 656 с.

2 Проектирование металлорежущих станков и станочных систем: Справочник -учебник. В 3-х т. Т.I.: Проектирование станков / А.С. Проников, О.И. Аверьянов, Ю.С. Аполлонов и др.; Под общ. ред. А.С. Проников. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана: Машиностроение, 1994. - 444 с.

3 Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных втузов / Под ред. В.Э. Пуша. - М.: Машиностроение, 1985. - 576 с.

Размещено на Allbest.ru