Уравнение кинематического баланса для цепи вращения шпинделя.

Главное движение шпиндельный вал IV получает от двухскоростного электродвигателя M1 (N = 6,0/6,2 кВт; п — 960/1440 мин^-1) через плоскозубчатую ременную передачу z₁-z₂, автоматическую коробку скоростей, обеспечивающую шесть частот вращения, и плоскозубчатую ременную передачу z₃ — z₄. Шпиндель имеет 12 частот вращения за счет электродвигателя и попарного переключения электромагнитных муфт в АКС.

В станке пределы частот вращения меняются в зависимости от пруткового, патронного или скоростного исполнения (соответственно п = 45÷2000, 36÷1600, 56÷2500 мин^-1). Это достигается установ­кой сменных шкивов z₁ — z₂, z₃ — z₄. Шпиндель тормозится одновременным включением муфт М₁, М₂, М₃. Реверс шпинделя осуществляется электродвигателем.

Структура привода подачи

Движения подачи. Продольные и поперечные подачи револьверного суппорта происходят от высокомоментных электродвигателей постоянного тока М2 и МЗ (N = 1,5 кВт, п = 1000 мин^-1) с изменением частоты их вращения от 0 до 1000 мин^-1 через зубчатые ременные передачи и пары винт — гайка качения VII и VIII. Для контроля расположения револьверного суппорта на винтах установлены фотоимпульсные датчики обратной связи. Для выгрузки из рабочей зоны готовых деталей из пруткового материала установлено разгрузочное устройство. Для поддержания прутка длиной более 1000 мм предусмотрена защитная труба с двумя стойками. Токарно-револьверный станок 1В340Ф30 комплектуется транспортером для уборки стружки.

Какие технические характеристики станка выявляются в результате анализа технологического процесса обработки типовых деталей определённого диапазона размеров при проектировании привода главного движения станка?

Предельные частоты вращения привода (n_min и n_max); наибольшая мощность, потребная при резание; наибольший крутящий момент.

3. Токарный станок с ЧПУ мод. 1740РФЗ. Назначение и область применения станка. Составить уравнение кинематического баланса для минимальной частоты вращения шпинделя. Структура приводов подачи. Что является основным размером станков токарной группы?

Ответ:

Назначение и область применения станка

Патронно-центровой токарный станок 1740РФ3 предназначен для токарной обработки изделий типа валов или дисков и других цилиндрических, конических и фасонных наружных и внутренних поверхностей; нарезания резьб резцами. На станке можно обрабатывать детали сложной конфигурации, производить операции: обточки цилиндрических, конических и сферических поверхностей, подрезки торцов, прорезки различных канавок, нарезания резьбы, сверления, развертывания центральных отверстий, растачивания. Оснащён 12-позиционной револьверной головкой и 3-х координатной системой ЧПУ. Класс точности Н. Мощность 60 кВт. Наибольшая длина детали 2000 мм, наибольшая высота обрабатываемой детали над станиной 630 мм.

Устройство ЧПУ модели 2У32-61 (сейчас замена FAGOR).

Уравнение кинематического баланса для минимальной частоты вращения шпинделя

, применён привод от регулируемого двигателя.

Структура приводов подачи

Применён высокомоментальный регулируемый двигатель (n=0…1000мин^-1), зубчато-ременная передача винт-гайка качения. Наличие датчика обратной связи.

Основным размером станков токарной группы является:

- наибольший диаметр обрабатываемого изделия;

- высота центров;

- наибольшее расстояние между центрами;

- наибольший диаметр прутка, проходящего внутри шпинделя;

- наибольший диаметр обрабатываемого изделия, установленного над верхней частью суппорта;

- наибольший диаметр обрабатываемого изделия, установленного над нижней частью суппорта;

- наибольший диаметр обрабатываемого изделия, установленного над станиной;

- наибольшая длина обточки;

- наибольшая длина хода суппорта;

- шаг нарезаемой резьбы.

4. Токарный патронно-центровой станок с ЧПУ мод. 16К20ФЗС5. Назначение и область применения станка. Составить уравнение кинематического баланса для минимальной частоты вращения шпинделя. Посредством какого узла на кинематической схеме меняются режущие инструменты? Что является основным размером станков сверлильной группы?

Ответ:

Назначение и область применения станка.

Токарный патронно-центровой станок 16К20ФЗС5 с ЧПУ предназначен для токарной обработки наружных и внутренних поверхностей заготовок типа тела вращения со ступен­чатым или криволинейным профилем в один или несколько рабочих ходов в замкнутом полуавтоматическом цикле. Станок выпускают на базе станка 16К20. Класс точности станка П.

Станок 16К20ФЗС5 работает с устройством Н221М. Контурное устройство ЧПУ: Н221М обеспечивает движение формообразования, изменение в цикле значений подач и частот вра­щения шпинделя, индексацию поворотного резцедержателя, наре­зание резьбы по программе. Число координат (всего/одновременно управляемых) 2/2. Дискретность задания перемещений по оси X (поперечных) 0,005 мм, по оси Z (продольных) 0,01 мм. Программо­носитель — восьмидорожковая перфолента, код программы ISO. Min/Мах частота вращения шпинделя:12,50/2000 об/мин. Мощность – 10кВт.

Главное движение шпиндель VI получает от электродвигателя M1 (N = 10 кВт, п = 1460 мин^-1) через клиноременную передачу с диаметрами шкивов D = 130 мм и D = 178 мм, АКС, клиноременную передачу со шкивами D = 204 мм и D = 274 мм и передачи шпиндельной бабки. АКС обеспечивает девять переключаемых в цикле частот вращения шпинделя за счет включения электромагнитных муфт. Вал II имеет три значения ча­стоты вращения благодаря переключению муфт М₁, M₂, М₃ (соответственно работают передачи z = 36 — 36 или z = 30 — 42 или z = 24 — 48); вал III вращается уже с девятью различными часто­тами вращения: при включении муфты М₄ работает зубчатая пара z = 48 — 24, муфты М₅ — пара z = 30 — 42, муфты М₆ — пара z = 14 — 56. Одновременным включением муфт М₄ и М₆ осущест­вляется торможение шпинделя. В шпиндельной бабке переключением блока Б1 вручную можно получить три диапазона частот вращения шпинделя (12,5 ... 200; 50 ... 800 и 125 ... 2000 мин^-1). В положении блока Б1, движение с вала V на шпиндель передается через зубчатые пары z = 45 — 45, z = 18 — 72, z = 30 — 60. При перемещении блока Б1 влево шпиндель VI получит вращение от вала V через передачи z = 60 — 48 или z =30 — 60.

Уравнение кинематического баланса для минимальной частоты вращения шпинделя

Посредством какого узла на кинематической схеме меняются режущие инструменты?

При помощи шестипозиционного поворотного резцедержателя Д с горизонталь­ной осью вращения установлен на суппорте, а съемная инструмен­тальная головка соответственно на валу XV резцедержателя. Съем­ная головка жестко связана с подвижной частью плоскозубчатой муфты М₇. Поворот резцедержателя происходит от электродвига­теля М5 (М = 0,18 кВт; п — 1400 мин^-1) через передачи z = 20 — 62, z= 1 —38 при включенной муфте М₈. В начальный момент движения муфты М₈ вал XV подается лево, муфта М₇ расцепляется и происходит поворот резцедержателя в нужную позицию, которая фиксируется конечными выключателями. Затем направление вра­щения двигателя М5 и соответственно муфты М₈ меняется, кулач­ками полумуфты М₈ сжимается пружина, и подвижная часть полу­муфты М, фиксируется на неподвижной ее части. Начинается рабо­чий цикл обработки.

Основные размеры станков сверлильной группы

-Наибольший условный диаметр свер­ления;

-Рабочая поверхность стола;

-Наибольшее расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола;

-Вылет шпинделя;

-Наибольший ход шпинделя;

- Наибольшее вертикальное переме­щение: сверлильной (револьверной) го­ловки стола;

-Конус Морзе отверстия шпинделя.

5. Токарно-карусельный одностоечный станок мод. 1512ФЗ. Назначение и область применения станка. Составить уравнение кинематического баланса для минимальной частоты вращения шпинделя (стола). Какой редуктор применён в цепи главного движения? Что является основным размером станков фрезерной группы?

Ответ:

Назначение и область применения станка.

Токарно-карусельный одностоечный станок 1512ФЗ с ЧПУ предназначен для токарной обработки де­талей сложной конфигурации, на нем можно производить обтачива­ние и растачивание поверхностей с криволинейными и прямолиней­ными образующими; сверление, зенкерование и развертывание центральных отверстий; прорезание кольцевых канавок, нарезание различных резьб резцами. Класс точности станка Н. В отличие от базовой модели «1512» у станка 1512Ф3 отсутствует боковой суппорт. Макс. размер обрабатываемой заготовки 1250 мм. Мощность 30кВт, Частота вращения 1460об/мин. Число скоростей планшайбы – 18. Частота вращения планшайбы 5-250об/мин.

Устройство ЧПУ типа Н55-2 обеспечивает автоматическое управ­ление по заданной программе вертикальным суппортом и приводом главного движения. Программа записывается на восьмидорожковой перфоленте, код ISO. Число координат (всего/одновременно управ­ляемых) 2/2. Дискретность отсчета по осям X и Z равна 0,01 мм. Предусмотрена коррекция положения инструмента, величин подач и частот вращения планшайбы. От программы происходит автома­тическое изменение частот вращения шпинделя, управление про­дольными и поперечными движениями инструмента, Выбор подач, нарезание резьб, установка инструмента в нулевое положение, поворот и фиксация револьверной головки и т. д.

В цепи главного движения применён планетарный ступенчатый редуктор с переменным передаточным отношением.

Главное движение осуществляется от электродвигателя M1 (N = 30 кВт, п = 1460 мин^-1) через клиноременную передачу со шкивами D = 230 мм и D = 266 мм и коробку скоростей, обеспечивающую 18 практических и 24 теорети­ческих значения частот вращения планшайбы в результате пере­ключения электромагнитных муфт M₁ — М₇, с помощью планетар­ного механизма. Вал II имеет три значения частоты вращения, полу­чаемые переключением муфт M₁, М₂, М₃; вал III — шесть значений частот вращения (переключают муфты М₄ и М₅) и вал IV — 12 зна­чений частот вращения (переключают муфты М₆ и М₇). Для полу­чения 12 низших значений частот вращения шпинделя выключают муфту M₈ и включают муфты М₉ и М₁₀. При этом колесо z = 63 на оси VII затормаживается и через колесо z = 63 на валу VI оста­навливает колесо z = 87 планетарного механизма и соответственно его корпус с колесом z = 108. В этом случае передаточное отно­шение планетарного механизма равно 1/4. При выключенных муф­тах М₉ и М₁₀ и включенной М₈ планетарный механизм представ­ляет собой одно целое и его передаточное отношение равно единице. При одновременном включении муфт М₈, М₉ и М₁₀, замыкающих две различные кинематические цепи, образующие «замок», проис­ходит торможение планшайбы (остальные муфты коробки скоростей выключены). Благодаря электромагнитным муфтам скорости пере­ключаются на ходу и, тем самым, поддерживается ступенчато-постоян­ная скорость резания при обработке торцовых поверхностей.

Уравнение кинематической цепи для минимальной частоты вра­щения шпинделя

Основные размеры станков фрезерной группы

Размеры рабочей поверхности стола;

-Наибольшее перемещение стола: продольное, поперечное, вертикальное, шпиндельной бабки, гильзы шпинделя;

- Перемещение гильзы со шпинделем;

-Наибольший угол поворота шпиндель­ной головки;

-Внутренний конус шпинделя (конус­ность 7:24);

-Расстояние от торца шпинделя до поверхности стола;

^{Расстояние:} от оси горизонтального шпинделя до поверхности стола, от оси вертикального шпинделя до направляющих ста­нины, от торца вертикального шпинделя до поверхности стола;

- Наибольшее перемещение гиль­зы вертикального шпинделя;

- Наибольший угол поворота стола;

6. Токарный центровой полуавтомат мод. 1Б732ФЗ. Назначение и область применения станка. Составить уравнение кинематического баланса для минимальной частоты вращения шпинделя. Какие приводы использованы для продольного и поперечного перемещения суппорта? Перечислите основные технологические операции, выполняемые на фрезерном станке с ЧПУ?

Ответ:

Назначение и область применения станка.

Токарный центровой патронный полуавтомат 1Б732ФЗ с ЧПУ пред­назначен для токарной обработки валов сложной конфигурации в условиях мелкосерийного и единичного производства; обточки цилиндрических деталей в серийном и крупносерийном производстве. Большая мощность и жёсткость станка позволяют обрабатывать заготовки с большими припусками. На станке производят обточку цилиндри­ческих, конических, сферических и фасонных поверхностей, подрезку торцов, прорезку различных канавок, нарезание резьбы и другие токарные работы, которые могут быть выполнены с высокой степенью точности и малой шероховатостью обработанных поверхностей (до 6 класса). Класс точ­ности станка Н. Мощность: 40 кВт. Для обработки деталей разной длины выпускался в 3-х исполнениях (длина детали 1000, 1500, 2000 мм). Диаметр детали над станиной 630 мм. Станок оснащён автоматической револьверной головкой на 6 резцов. Число инструментов в магазине = 40. Полуавтомат имеет наклонную компоновку 15° от вертикали, что обеспечивает удобство в работе. Привод главного движения раздельный, состоит из автоматической коробки скоростей (АКС) и шпиндельной бабки. АКС обеспечивает автоматическое переключение девяти скоростей в рабочем цикле.

Устройство ЧПУ типа Н22-1М обеспечивает получение задан­ных размеров и конфигурации обрабатываемой детали, а также необходимые технологические команды: выбор частоты вращения шпинделя и подач суппорта, включение ускоренных перемещений суппорта, смену инструмента, включение охлаждения и др. Полу­автомат может работать в режиме преднабора, тогда на пульте управления вручную задают перемещения суппорта, величины подач, частоту вращения шпинделя. Программоноситель — восьми-дорожковая перфолента, код ISO. Считывание программы фото­электрическое. Число управляемых координат (всего/одновременно) 2/2. Величина перемещения суппорта на один импульс по оси Z 0,01 мм; по оси X 0,005 мм; возможна коррекция положения инстру­мента по длине и радиусу.

Главное движение шпиндель VI получает от электродвигателя M1 (N = 37 кВт, п — 1460 мин^-1) через клиноременную передачу со шкивами D = 236—330 мм, АКС, пере­дачи z = 24—61 или z = 37—48, блок Б1. Таким образом, шпин­дель имеет 36 теоретических и 18 практических значений частот вращения, из них 9 переключаются в цикле благодаря АКС