3 Будова верстата

Верстат має типову конструкцію токарно-револьверного верстата, тобто, револьверна голівка, в гніздах якої кріпиться комплект інструменту, встановлена на супорті, що має окремі незалежні приводи для його переміщення у двох взаємо перпендикулярних напрямах у горизонтальній площині.

Шпиндельний вузол передбачає можливість виготовлення деталей із пруткового матеріалу. Затискання і подача прутків, а також затискання штучних заготовок здійснюються гідрофікованим механізмом.

3.1 Загальний вигляд верстата

Загальний вигляд верстата з позначенням його складових частин показаний на рис.1

Рис. 1 Загальний вигляд верстата

Перелік складових частин верстата: 1 - оснащення; 2 - шпиндельна бабка; 3 - супорт револьверний; 4 - блок фіксатора; 5 - привод поперечних подач револьверного супорта; 6 - система подачі охолодження; 7 - гідростанція; 8 - пульт оператора; 9 - огородження; 10 - станина; 11 - вбудована операційна система ЧПК “Электроника НЦ-31”; 12 - короби; 13 - привід поздовжніх подач револьверного супорта.

3.2 Пульти керування

Пульти керування із позначенням органів керування показані на рис. 2 і 3.

Перелік органів керування основного пульта (рис.2): 1 - кнопка “Поворот револьверної головки”; 2 - перемикач “Вибір позиції револьверної головки”; 3- тумблер “Розвантажувальний пристрій”; 4- лічильник деталей; 5 - кнопка “Пуск гідроприводу”; 6 - Кнопка “Пуск приводів подач”; 7 - кнопка “Зупинка приводів подач”; 8 - сигнальна лампа “Відсутність тиску в системі змащування”; 9 - сигнальна лампа “Відсутність тиску в гідросистемі”; 10 - тумблер “Освітлення”; 11 - кнопка “Вихідне положення відрізного супорта”; 12 - кнопка “Робота відрізного супорта”; 13 - сигнальна лампа “Відсутність живлення на приводах”; 14 - сигнальна лампа “Верстат вимкнений”; 15 - кнопка “Зупинка шпинделя”; 16 - кнопка “Гальмування шпинделя”; 17 - кнопка “Пуск шпинделя”; 18 - тумблер “Вибір напрямку обертання шпинделя”; 19 - тумблер “Затискання-розтискання виробу”; 20 - перемикач “Вибір пульта керування”; 21 - Перемикач “Вибір частот обертання шпинделя”; 22 - кнопка “Переривання обертання шпинделя”; 23 - Кнопка “Аварійна зупинка”.

Рис. 2 Основний пульт керування

Перелік органів керування додаткового пульта (рис.3): 24 - сигнальні лампи “Теплове перегрівання приводів”; 25 - сигнальна лампа “Збій роботи систем верстата”; 26 - сигнальна лампа “Збій роботи приводів”; 27 - механічний штурвал; 28 - сигнальні лампи “Обмеження переміщення супорта по осях”; 29 - сигнальна лампа “Вихідне положення супорта по осях”; 30 - перемикач “Блокування переміщення по осях координат”; 31 - перемикач “Охолодження”; 32 - тумблер “Переривання робочої подачі”; 33 - тумблер “Підтвердження зупинки”.

Рис. 3 Додатковий пульт керування

Перелік графічних символів, вказаних на пультах і табличках, наведений в табл. 1.

Таблиця 1 Перелік графічних символів, зображених на пультах, та їх призначення

Символи	Призначення органа керування
1	2
	Затискання виробу
	Звільнення виробу
	Реверс напряму обертання шпинделя
	Напруга живлення
Продовження таблиці 1
1	2
	Револьверна голівка
	Частота обертання шпинделя
	Пуск гідравліки і системи змащування
	Гідравліка вимкнена
	Система змащування вимкнена
	Відрізний супорт
	Розвантажувальний пристрій (уловлювач)
	Подача мостильно-охолоджувальної рідини
	Аварійний стоп
	Введення уловлювача в робочу зону
	Виведення уловлювача у вихідне положення
	Переривання подачі
	Привод постійного струму
	Відсутність живлення приводу постійного струму
	Налагоджувальний режим
	Напівавтоматичний режим
	Автоматичний режим
	Лічильник деталей
	Робота шпинделя
	Стоп шпинделя
	Гальмування шпинделя
Закінчення таблиці 1
1	2
	Збій роботи приводу
	Збій роботи систем верстата
	Тепловий перегрів приводу по осі Х
	Тепловий перегрів приводу по осі Z
	Вихідне положення супорта у поперечному напрямі (вісь Х)
	Вихідне положення супорта у поздовжньому напрямі (вісь Z)
	Обмеження переміщення по осі Х
	Обмеження переміщення по осі Z
	Блокування переміщення по обох осях координат
	Швидкий відвід відрізного супорта
	Підвід відрізного супорта на робочій подачі
	Стоп
	Пуск
	Заземлення
	Висока напруга
	Увімкнення подавання охолодження від системи
	Регулювання змащування підшипників шпинделя
	Технологічна зупинка

3.3 Кінематика верстата

3.3.1 Привод головного руху

Обертання шпинделя здійснюється від двошвидкісного електродвигуна потужністю 6,2/6,3 кВт і частотою обертання 960/1450 хв^-1 через плоскозубу пасову передачу, коробку швидкостей і другу плоскозубу пасову передачу.

Коробка швидкостей забезпечує 6 частот обертання шпинделя з можливістю їх автоматичного їх перемикання. Перемикання обмоток двошвидкісного електродвигуна забезпечує 2 ряди частот обертання. Таким чином, шпиндель верстата має 12 частот обертання.

Кінематична схема верстата представлена на рис. 4.

Рис. 4 Кінематична схема верстата

Таблиця 2 Перелік елементів кінематичної схеми

№ позиції	Куди входить	Число зубів зубчастих коліс або заходів черв’яків та ходових гвинтів	Модуль або крок, мм
1	Коробка швидкостей	27	2,5
2		53	2,5
3		27	2,5
4		48	2,5
5		32; 46	2,5
6		34	2,5
7		24	2,5
8		22	2,5
9		48	2,5
10		40	2,5
11		40	2,5
12		16	2,5
13		64	2,5
14	Привод датчика різенарізання	33	2,5
15		33	2,5
16		70	2,0
17		70	2,0
18		70	2,0
19		33	2,5
20	Револьверний супорт	60	3,0
21		48	2,0
22		60	2,0
23		62	3,0
24		88	3,0
25		88	3,0
26		1	3,0

3.3.1.1 Коробка швидкостей

У приводі головного руху верстата використовується уніфікована автоматична коробка швидкостей типу АКШ 206-32-31 (рис. 5).

Обертання від електродвигуна на вхідний вал 4 коробки швидкостей і з вихідного вала 1 на шпиндель передається плоскозубими пасовими передачами.

У чотириваловій коробці швидкостей є п'ять електромагнітних муфт (поз. 2, 3 і 5), які, вмикаючись попарно, із врахуванням двошвидкісного електродвигуна забезпечують на вихідному валу 12 ступенів частоти обертання. Перемикання частоти можна робити на ходу і під навантаженням. Гальмування вихідного вала і коробки швидкостей здійснюється одночасним вмиканням трьох муфт на вихідному валу при вимкнених інших муфтах. Реверсування шпинделя здійснюється електродвигуном.

У коробці швидкостей використані нормалізовані електромагнітні муфти з магнітопровідним і безконтактним підводом типу ЭТМ-104 (поз. 5) і ТМ-114 (поз. 2).

Рис. 5 Коробка швидкостей

Змащування коробки швидкостей виконується централізовано.

3.3.2 Привод подач

Поздовжні та поперечні переміщення револьверного супорта здійснюються від електродвигунів постійного струму з регульованою частотою обертання (від 0 до 1000 хв^-1) за допомогою пари гвинт-гайка кочення з кроком гвинтів, відповідно, 10 і 5мм.

Швидкість прискореного переміщення відрізного супорта становить 8 м/хв. Швидкість робочої подачі регулюються з допомогою гідравліки в межах 5...600мм/хв.

3.3.3 Механізм затиску і подачі матеріалу

Механізм призначений для затиску і подачі пруткового матеріалу, а також для затиску штучних заготовок у трикулачковому патроні.

Конструкція механізму, що включає рухому і нерухому цанги затискача, забезпечує високу стабільність положення торця затиснутого прутка (похибка у межах до 0,2мм).

Корпус цангового патрона 12 (рис. 6) закріплений на передньому фланці шпинделя. Затискна рухома цанга 15 пов'язана з корпусом повідковими штифтами 13, 14.

Затискна цанга нагвинчена на трубу затискача 9. У розточенні нерухомої цанги 17 кріпляться гвинтами 18 змінні вкладки 19, які утримуються від повертання штифтами 16.

Рис. 6 Механізм затиску і подачі матеріалу

При переміщенні затискної цанги 15 уперед відбувається звільнення матеріалу, у зворотному напрямку - затиск. Зусилля на затискну цангу передається трубою затискача 9, яка зв'язана за допомогою гайок 3 і 4 з поршнем 6 циліндра затискача 7. Підведення робочої рідини до обох порожнин циліндра здійснюється за допомогою нерухомої підвідної втулки 8, розташованої усередині шпиндельної бабки.

Циліндр подачі матеріалу 24 розміщений у кронштейні 25, закріпленому на задньому торці шпиндельної бабки. Робоча рідина, що надходить у ліву порожнину циліндра, переміщає вправо поршень і, відповідно, повзун 26, що ковзає по напрямних штангах. У повзуні закріплений підшипник 28, у якому обертається втулка 2. У ній гвинтом 29 кріпиться труба подачі 10 із угвинченою в неї змінною подавальною цангою 11. Підшипник закритий із двох сторін кришками 27. Пруток у робочу зону подається при русі повзуна вправо. Після надходження робочої рідини в першу порожнину циліндра подачі відбувається відвід подавальної цанги вліво під пруток, що затиснутий в затискній цанзі. Тут же відбувається захоплення прутка.

Повзун 26, переміщаючись по штанзі, відходить уліво до упора, який регулює величину переміщення прутка при завантаженні. Вкладки 19 подавальної цанги 11 та кільця 30 є змінними деталями і встановлюються відповідно до діаметра та форми оброблюваного матеріалу. Комплект цих деталей для кругових і шестигранних прутків поставляється разом із верстатом.

Для подачі круглих прутків ø 20...30 мм і шестигранних прутків з розміром “під ключ” S=19...27мм застосовується універсальна цанга подачі. Комплект кульок великого діаметра дає можливість подавати прутки ø 20...24 мм і S=19...27мм. Комплект кульок меншого діаметра використовується при подачі прутків ø 25...30мм і S=24...27 мм. Для подачі прутків діаметром від 32мм до 40мм і S=32 мм служать змінні подавальні цанги. Для затискання деталей у трикулачковому патроні корпус цангового патрона 12 (рис. 6), цанги 15, 17, втулка 21 і труба подачі із подавальною цангою знімаються. На трубу затискача нагвинчується тяга до патрона 22, а на торець шпинделя кріпиться трикулачковий патрон 20.

3.3.4 Супорт револьверний

Супорт револьверний (рис. 7) призначений для надання різальному інструменту, що закріплений у револьверній головці, робочих і допоміжних переміщень по двох осях координат.

Рис. 7 Супорт револьверний

Супорт складається з корпуса 1 і поперечної каретки 2, у якій закріплена револьверна головка з механізмом затискання-звільнення і повороту револьверної головки.

Восьмипозиційна револьверна головка 10 встановлена на поршні 11 циліндра 9 в упорних підшипниках 12 і повертається навколо вертикальної осі за допомогою гідродвигуна через черв'ячну пару 5, 6, фланець 4, шестірню 3 і вал 13. Фіксація револьверної головки здійснюється при осадженні на плоскозубі колеса 7 і 8, що гарантують високу точність і жорсткість положення револьверної головки. На валу револьверної головки встановлене зубчасте колесо 3, яке через зубчасті колеса 16 і 17 приводить в обертання вісь датчика позиції револьверної головки 15. Штифт 18 перешкоджає повороту поршня 14 навколо своєї осі.

Для попередньої фіксації револьверної головки служить фіксатор 1 (рис. 8), керований поршнем із золотником. При попаданні фіксатора в гніздо фіксаторного диска 2, переміщається золотник і перекриває доступ робочої рідини до гідродвигуна приводу повороту револьверної головки. Одночасно напірна магістраль з'єднується з верхньою порожниною циліндра затискача і револьверна головка фіксується на плоскозубчасті колеса. Тарілчасті пружини служать для компенсації осьового переміщення черв'яка після попадання попереднього фіксатора в гніздо фіксаторного диска і повороту револьверної головки при остаточній фіксації.

Для обмеження переміщення револьверного супорта по осях X та Z служать станції кінцевих вимикачів.

Рис. 8 Супорт револьверний (поперечний переріз)

3.3.5 Привод поздовжніх подач револьверного супорта

Поздовжні переміщення револьверного супорта (рис.9) здійснюються за допомогою високочастотного електродвигуна, установленого на кронштейні, що кріпиться до правого торця станини.

Рис. 9 Привод поздовжнього переміщення револьверного супорта

Обертання від двигуна на пару гвинт-гайка кочення 2 передається плоскою зубчастою пасовою передачею 6. Опорою гвинта служать підшипник 3 і два радіальних кулькових підшипники 5, що встановлені в корпусі 4, жорстко прикріпленому до правого торця станини.

Для контролю положення револьверного супорта служить датчик зворотного зв'язку 8, вал якого з'єднаний з парою гвинт-гайка кочення за допомогою спеціальної муфти 7.

Натяг зубчастого ременя здійснюється переміщенням кронштейна у вертикальній площині.

3.3.6 Привод поперечних подач револьверного супорта

Поперечні переміщення каретки супорта 2 (рис. 10) здійснюються за допомогою високочастотного електродвигуна 4, що кріпиться до в кришки 9, яка, у свою чергу, закріплена до кронштейна 8. Останній жорстко кріпиться до корпуса револьверного супорта 1, що переміщається по напрямних станини.

Рис.10 Привод поперечного переміщення револьверного супорта

Обертання із двигуна на парі гвинт-гайка кочення 3 передається зубчастою пасовою передачею 6. Опорою гвинта служить підшипник 5. Для контролю положення каретки супорта є датчик зворотного зв'язку, вал якого з'єднаний з парою гвинт-гайка кочення за допомогою спеціальної муфти 7. Натяг зубчастого ременя здійснюється поворотом електродвигуна навколо осі 11.

Для ручного налагоджувального переміщення каретки супорта служить вісь 10, що повертається ключем або рукояткою. Електродвигун при цьому має бути не загальмований.

3.3.7 Супорт відрізний

Супорт відрізний призначений для відрізання заготовок, підрізування торців, прорізання канавок, проточування профілів у недоступних місцях (наприклад, за буртом) із застосуванням копіювальних пристроїв. Супорт складається з рухомої каретки 2 (рис. 11), на якій кріпляться різцетримач 4 і лінійки 6 станції кінцевих вимикачів 5, корпуса 3, закріпленого на рухомому в поздовжньому напрямку кронштейні 1.

Упором 7 настроюється граничне переднє положення супорта, а механізм 8 вимикає робочу подачу супорта наприкінці робочого ходу. Лінійками 6 настроюються вихідне положення і величина прискореного підведення супорта. Гвинтом 1 здійснюються установочні переміщення супорта уздовж осі шпинделя.

Станція кінцевих вимикачів 5 (рис. 11) забезпечує видачу команди у вихідному верхньому положенні супорта, перехід зі швидкого підведення на робочу подачу і вимикання подачі наприкінці робочого ходу.

Величина робочої подачі настроюється регулятором потоку робочої рідини, що встановлений у гідростанції гідроприводу верстата.

Рис.11 Супорт відрізний

3.4 Гідравлічна система верстата

Гідравлічна система забезпечує роботу верстата в налагоджувальному, напівавтоматичному та автоматичному режимах від системи курування верстатом.

Перелік основних і допоміжних рухів, виконання яких забезпечує гідравлічна система верстата:

- затиск заготовок із регульованим зусиллям;

- подавання (завантаження) пруткового матеріалу на задану довжину;

- затискання револьверної голівки та її поворот при зміні позиції;

Рис. 12