2. Будова верстата

Основні вузли вертикально-свердлильного верстата моделі 2Р135Ф2 показані на мал. 3 /загальний вид/. Привод головного руху, приводи подач, а також револьверна голівка мають індивідуальні електродвигуни. У супорті револьверної головки розміщені механізми привода головного руху, приводи подач і допоміжних рухів - повороту револьверної головки і випре совки інструмента.

Рис. 3. Кінематична схема вертикально-свердлильного верстата ммоделі 2Р135Ф2

3. Кінематика верстата

Механізм головного руху забезпечує передачу обертального руху від електродвигуна і регулювання частот обертання шпинделів револьверної головки, тобто інструмента, що ріже. Він містить у собі електродвигун,коробку швидкостей, шліцевий вал і супорт револьвер-ний головки /мал.3/.

Обертання від індивідуального електродвигуна I потужністю N =4 кВт із частотою обертання n =1000 об/хв через пружну муфту передається ведучому валові I коробки швидкостей, що несе на собі три зубчасті колеса - 9,11,13, керовані електромагнітними муфтами М1,М2,МЗ, почергове включення яких дозволяє передати на проміжний вал И три різні частоти обертання /через зубцюваті пари коліс 9-2, II-10 або 13-12/.

Вал П виконаний у виді втулки, що вільно сидить на валові 1У, і має чотири зубчасті колеса - 12,6,10,2, два з яких /6 і 2/ знаходяться в постійному зачепленні з візерунковими колісьми 7 і 5 вала Ш. Шляхом почергового включення електромагнітних муфт ЭМ4 або ЭМ5 можна передати з вала П на вал Ш дві різні частоти обертання /через колеса 6-7 або 2-5/. Таким чином, вал Ш може мати шість різних частот обертання. Включенням електромагнітної муфти ЭМ6 передається обертання з вала Ш на вихідний вал У коробки швидкостей, забезпечуючи верхній діапазон частот обертання шпинделів.

Шість частот нижнього діапазону обертання шпинделів револьверної головки забезпечується за допомогою понижуючої зубчастої передачі з вала Ш на вал 1У /через колеса 4 і 3/ і з вала 1У на вал У /через колеса 14 і 8 і керовану електромагнітну муфту ЭМ7/. Така конструкція привода для зміни частоти обертання з передачею через колеса 3/4*14/8 називається перебором.

Обертання з вихідного вала В коробки швидкостей через конічні колеса 28 і 29 передається шанцевому валу В1 і далі через колеса супорта: з колеса 31 на колесо 40, з колеса 41 через колесо 39 на колесі 38, що з'єднується з одним з коліс 60,61 - 65 шпинделів револьверної головки і повідомляє останньої обертальний рух.

Для розглянутого верстата рівняння кінематичного ланцюга головного руху

,

де n - частота обертання електродвигуна, об/хв; i_к.с - передатне відношення коробки швидкостей; і_суп - передатне відношення зубів коліс супорта; n_шп - частота обертання шпинделя, про/хв.

Підставляючи в рівняння ланцюга головного руху конкретні значення частоти обертання електродвигуна і числа зубців коліс окремих кінематичних пар, можна установити значення частот обертання шпинделя, об/хв:

У табл. I приведені частоти обертання шпинделя револьверної головки і відповідні їм значення коду S , а на мал. 4 зображений графік частоти обертання.

Таблиця I

Кодування частоти обертання шпинделя

Код S	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
об/хв	31,5	45	63	90	125	180	250	355	500	710	1000	1400

Передня опора шпинделя 6 (рис. 3.7) виконана у вигляді дворядного роликопідшипника і наполегливих підшипників. У міру зношування шийок зазор усувають шліфуванням торців компенсатора 1, а потім отримане положення фіксується гайкою 2. Осьовий натяг наполегливих шарикопідшипників регулюють гайкою 3 з фіксацією положення підпружиненим упором 4 в зубчастому колесі 5.

Передня опора шпинделя

Супорт револьверної головки здійснює швидкі переміщення і робітники подачі револьверної головки, поворот револьверної головки, кінематичний ланцюг обертання шпинделя револьверної головки /від вихідного вала коробки швидкостей до шпинделя/, кінематичний ланцюг Випресовці інструмента зі шпинделя револьверної головки, а також ланцюг змащення вузла.

Механізм швидких переміщень і робочих подач супорта револьверної головки конструктивно виконаний окремим вузлом, називаним редуктором механізму подач. Він має п'ять валів і три електромагнітні муфти, змонтовані в окремому корпусі, сельсин БС155А и фланцевий електродвигун постійного струму. Робочі переміщення супорта /подачі супорта/ здійснюється по наступному кінематичному ланцюзі /див. рис. 3/.

Рис. 4. Графік частоти обертання

Від електродвигуна постійного струму 15 потужністю N = 1,3 кВт і частотою обертання n = 3000 об/хв із тиристорним керуванням через тверду муфту обертання передається валові УП редуктора подач. З вала УП через зубчасті колеса 17 і 42 і включення електромагнітної муфти ЭМ10 обертання передається валові IX; з вала IX через зубчасте колеса 43, 45 і 48 на вал УШ і далі через черв'ячну передачу 47,46 на ходовий гвинт Подачі 50 супорта револьверної головки, по якому переміщається гайка 51, жорстко з'єднана із супортом револьверної головки.

Рівняння кінематичного ланцюга робочих подач супорта:

,

де n - частота обертання електродвигуна; передатне відношення ланцюга зубчастих коліс редуктора подач; - крок ходового гвинта супорта револьверної головки.

Сполучення електродвигуна постійного струму з тиристорним керуванням і кінематичним ланцюгом, що сповільнює, /ланцюгом повільних рухів/ редуктора дозволяє одержати 18 різних подач супорта револьверної головки. У табл. 2 приведені робочі подачі і відповідні їм значення коду F .

Швидке переміщення супорта здійснюється по наступному кінематичному ланцюзі /див. мал. 3/. Від електродвигуна 15, що у даному випадку обертається з максимальною частотою, через зубчасте колесо 16 вала УП, колесо 19 і включення електромагнітної муфти ЭМЭ обертання передається на вал УШ і далі через черв'ячну передачу 47, 46 на ходовий гвинт 50 супорта револьверної головки. Швидкість швидкого переміщення револьверної головки дорівнює 4000 мм/хв. 11а шанцевому кінці вала УШ закріплений повідець швидкодіючої електромагнітної муфти ЭШ, що здійснює від пристрою ЧПК у потрібний момент гальмування привода подачі револьверної головки. Кінець ходового гвинта 50 з'єднаний твердою муфтою з валом сельсина БС155А44, що виконує роль датчика зворотного зв'язку. На валові X установлена крильчатка для розбризкування олії, обертання якої здійснюється через колеса 16 і 18 від вала УП.

Поворот револьверної головки в потрібний момент здійснюється пв наступного кінематичного ланцюга /див. мал. 3/: від електродвигуна 20 потужністю N = 0,75 кВт і частотою обертання П = 1500 об/хв через зубчаті колеса, 24, черв'ячну передачу 32, 33 і зубчасті колеса 5.7 і 58 обертання передається револьверній головці.

Револьверна головка зафіксована пружними тягами 2 супорта, що знаходяться в пазу револьверної головки 3. Ексцентрик 1, обертаючись, натискає на важіль 8, який стискає тарілчасті пружини 4 і тим самим звільняє револьверну головку 3. Необхідну силу затиску регулюють гайками 5 і контргайками 6. Торці гвинтів 7 важеля 8 повинні бути встановлені стосовно торців тяг 2 таким чином, щоб при натисканні ексцентрика 1 на важіль 8 утворився зазор між торцями головок тяг 2 і Т-подібним пазом револьверної головки 3, рівний 0,3 ... 0,5 мм, після чого гвинти 7 закріплюють гайками 9.

Механізм закріплення револьверної головки

У процесі роботи верстата револьверна головка закріплена підпружинними тягами супорта, що знаходяться в Т-образных пазах револьверної головки, і повертатися не може. Тому при включенні електродвигуна 20 черв'як 32 не може повернути черв'ячне колесо 33 і, обертаючи, переміщається вниз. При такому переміщенні черв'яка /а отже, і вала XIX/ через рейкові пари 35, 34 і 66, 67 вал ХЛ також переміщається вниз і виводить із зачеплення за допомогою кулачка KI зубцювате колемо З8 ланцюга обертання шпинделя; одночасно за допомогою кулачка ДО2 револьверна головка звільняється від затиску.

Черв'як 32 доходить до твердого упора і через зубчасту передачу 57 і 58 начитає обертати револьверну головку (прямій хід). Одночасно з обертанням револьверної головки через зубчасті колеса 30 і 27, конічну пару 55 і 54 по обертальний рух приводиться позиційний командний апарат ПКА, що при виборі чергового шпинделя зупиняє пряме обертання револьверної головки і включає зворотне обертання відключенням електромагнітної муфти ЭМ12 і включенням електромагнітної муфти ЭМII (через колеси 22-23 і 21-49).

Револьверна головка при зворотному обертанні доходить до твердого упора супорта і зупиняється. При русі черв'яка нагору (а отже, і вала XIX) через рейкові пари 35, 34 і 66, 67 вал ХУ1 одержує також переміщення нагору і за допомогою кулачка KI уводить зубчасте колесо 38 ланцюга обертання шпинделя в зачеплення з; зубчастим колесом одного зі шпинделів револьверної головки (одним з коліс 60-65). Одночасно кулачок ДО2 звільняє тяги, що закріплюють револьверну головку в заданій позиції.

Випресовки інструмента, що ріже, зі шпинделів револьверної головки здійснюється по наступному кінематичному ланцюзі (див.мал.3): від електродвигуна 20 через зубчасті колеса 25, 24, 26 і 52, що з'єднуються з валом ОГУД за допомогою електромагнітної муфти ЭМ13, через черв'ячну пару 36 і 37, зубчасті колеса 56 і 59 рух передається на випресовуючий ексцентрик КЗ, встановлений у пазу осі повороту револьверної головки і инструмент, що ріже, що виштовхує.

Вузол супорта змазують масляним насосом по наступному кінематичному ланцюзі (див.мал.3): обертання від електродвигуна 20 через зубчасті колеса 25, 26, 52 і 53 передається на вал ХУШ, на кінці якого сидить ексцентрик ДО4, що приводить у рух плунжер насоса, що здійснює змащення усього вузла супорта.

Стіл хрестовий служить для установки і кріплення оброблюваних деталей. Він складається з підстави, салазок і столу. Стіл може переміщатися в двох взаємно перпендикулярних напрямках по заданій програмі: у подовжньому напрямку (у напрямку осі X) - по направляючої салазок і в поперечному напрямку (у напрямку осі В ) - разом із салазками, що переміщаються по напрямних підстави. Переміщення салазок і столу здійснюється за допомогою передач гвинт-гайка кочення, ходові гвинти яких установлені на підшипниках кочення. Ходові гвинти приводяться в обертальний рух від редукторів хрестового столу. Відлік координат виробляється за допомогою сельсинів БС155А, установлених співосно з ходовими гвинтами.

Механізм для здійснення швидких і повільних переміщень столу відносно салазок і салазок спільно зі столом конструктивно виконаний окремими вузлами, називаними редукторами столу. Кожний з них має по чотирьох основних вала, дві електромагнітні муфти, сельсин БС155А и індивідуальний електродвигун. Принцип роботи редуктора однаковий, тому далі буде описаний редуктор для переміщення салазок спільно зі столом. Координатне переміщення столу (позиціювання) здійснюється по командах, видаваним пристроєм ЧПК відповідно до заданої програми й установками . Принцип роботи позиційного пристрою ЧПК моделі 2П323 описаний у розд. 10,11.

Ланцюг швидкого руху включається при видачі пристроєм ЧПК команди "I ступінь". При цьому включаються електродвигун 83 потужністю N= 0,75 квт і частотою обертання n= 1500 про/хв, а також електромагнітні муфти ЭММ і ЭМ16. Швидке переміщення салазок зі столом у поперечному напрямку передається по наступному кінематичному ланцюзі (див.мал. 3): від електродвигуна 83 через зубчасті колеса 77, 78, 86, 88, 81, 80 обертання передається ходовому гвинтові 69 із кроком р_х£= 5 мм, по якому переміщається гайка 68, що має тверде з'єднання із салазками. Швидкість швидкого переміщення салазок зі столом для даного верстата дорівнює 3,8 м/хв.

Ланцюг повільного руху включається при підході столу до кінцевої крапки пристроєм ЧПК командою "II ступінь". При цьому відключається кінематичний ланцюг, що обумовлює швидке переміщення салазок зі столом, включається електромагнітна муфта ЭМ15. Повільне переміщення салазок зі столом передається по наступному кінематичному ланцюзі: від електродвигуна 83 через зубчасті колеса 76, 79, 87, 85, 84, 75, 74, 73, 82, 81 і 80 обертання передається ходовому гвинтові 69. Швидкість повільного переміщення салазок зі столом для даного верстата дорівнює 0,05 м/хв.

При видачі з пристрою ЧПК команди "III ступінь" відбувається вимикання муфти ЭМ15 і за рахунок запізнювання її вимикання столу переміщається по кінематичному ланцюзі: зубчасті колеса 82, 81, 80, ходовий гвинт 69. Для даного верстата переміщення за рахунок запізнювання дорівнює 0,04 мм.

При досягненні столом заданої позиції (розміру) відбувається вимикання електродвигуна і форсоване гальмування привода подач гальмовою муфтою, розміщеної на ходовому гвинті. Наприкінці цього етапу позиціювання дається команда "Стоп".

Координати відраховуються за допомогою сельсина 72, установленого співосно з ходовим гвинтом і зв'язаного з ним через колеса 70 і 71.