книги из ГПНТБ / Табаков, П. М. Работа на координатно-расточных станках

Таблица 3

Технические характеристики некоторых координатно­ расточных станков зарубежного производства

22

мой задаются значения координат X и У, заранее на­ значаются также значения скорости и подачи шпин­ деля. Кроме того, программой предусматриваются но­ мер инструмента и номер операции (перехода).

Получаемые в процессе работы значения всех про­ граммируемых параметров станочник может наблюдать на специальном экране, где применена так называемая цифровая индикация.

В станке предусмотрена возможность обеспечения нескольких режимов работы:

1)полностью автоматизированное выполнение опера­ ций в соответствии с программой, записанной специаль­ ным кодом на перфокартах;

2)выполнение операций с предварительным набо­

ром координат X и У с помощью десятипозиционных переключателей;

3) выполнение вручную любых работ, свойственных для обычных координатно-расточных станков.

Технические характеристики большинства моделей отечественных координатно-расточных станков приведе­ ны в табл. 2.

Технические характеристики некоторых координатно­ расточных станков зарубежного производства, находя­ щихся в настоящее время в эксплуатации, приведены в табл. 3.

4. НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И МЕХАНИЗМОВ

Многие узлы и механизмы однотипны для коорди­ натно-расточных станков различных моделей и назначе­ ние их также одинаково. На примере станка модели 2В440 рассмотрим кинематику и важнейшие узлы и ме­ ханизмы координатно-расточного станка.

Кинематика станка модели 2В440. Кинематическая схема привода главного движения и движения подачи шпинделя у координатно-расточного станка модели 2В440 показана на рис. 4, а. Вращение шпинделя осу­ ществляется от регулируемого двигателя 1 постоянного тока через шкив 2, клиноременную передачу и трехсту­ пенчатую коробку скоростей.

Первая ступень скоростей достигается по следующей цепи: ведомый шкив 3, шестерни 4— 10, шестерни 8—6, вал I шпинделя. Вторая ступень — шкив 3, шестер­ ни 4—10, шестерни 9—5, вал / шпинделя. Третья ступень

?3

предусматривает непосредственную передачу вращения от шкива 3 к валу / шпинделя, которое осуществляется при верхнем положении полумуфты ПМ.

Таким образом, для диапазона скоростей вращения вала электродвигателя в пределах 700—2000 об/мин.

Движение подачи шпинделя зависимое. Оно осуще­ ствляется по следующей цепи: вал I, шестерни 7—11, вал III, фрикционный вариатор подач В с двумя парами конусов и жестким кольцом, вал IV, червячная пере­ дача 12—13, конические шестерни реверса 14—16 или 15—16, цилиндрические шестерни 17—18, вал VII, чер­ вячная передача 19—22, вал VIII с реечной шестер­ ней 26, которая находится в зацеплении с рейкой, наре­ занной на гильзе шпинделя.

Таким образом, шпиндель получает осевое переме­ щение. С помощью вариатора шпинделю сообщается 9 подач в пределах от 0,03 до 0,16 мм/об. Кинематиче­

взаимно перпендикулярных направлениях, и при обра­ ботке систем отверстий эти перемещения носят устано­ вочный характер, но при выполнении чистового фрезе­ рования они могут быть также и рабочими. Движения стола и салазок сблокированы так, что одновременное их включение невозможно. Перемещение стола осуще­ ствляется от электродвигателя M l постоянного тока, который через червячные пары 2—3 и 4—6 приводит во вращение реечную шестерню 6. Шестерня, вращаясь, перемещает рейку 7, жестко связанную со столом станка. Перемещение салазок осуществляется от двига­ теля М2, который через червячные пары 9— 10 и 11— 12 приводит во вращение зубчатое колесо 13. Колесо обка­ тывается по неподвижной рейке 14, приводя в движение салазки.

25

Скорости установочного перемещения и рабочих по* дач стола и салазок находятся в пределах от 16 до 320 мм/мин; скорость быстрого перемещения стола и са­ лазок 800 мм/мин. Ручное перемещение (точная уста­ новка) стола и салазок осуществляется по тем же кине­ матическим цепям вращением гладких маховиков К, за­ крепленных на валах двигателей.

Характеристики приводов подач шпинделей и вели­ чины скоростей установочных перемещений подвижных

Станина. На станине станка монтируются все по­ движные и неподвижные узлы. Для станков координат­ но-расточной группы, как для группы наиболее точных станков, одним из основных требований к станине яв­ ляется ее жесткость и виброустойчивость. Это обеспе­ чивает правильное взаимное положение узлов и частей станка, смонтированных на станине, при любых пред­ усмотренных режимах работы. Необходимая жесткость

26

Таблица 5

Величины скоростей установочных перемещений подвижных органов координатно-расточных станков

Направление перемещений подвижных органов: стол—вдоль оси X (горизонтально); салазки—вдоль оси Y (горизонтально); траверса—вдоль оси Z (вертикально); шпиндельная бабка— вдоль оси Y (горизонтально)

достигается соответствующей коробчатой формой ста­ нины, внутренними перегородками и ребрами жесткости.

Станины КРС обычно выполняются из чугуна (на­ пример, марки СЧ21-40 по ГОСТу 1412-70). Заготовки станин после отливки подвергаются соответствующей термической обработке, проводимой для снятия внутрен­ них напряжений. Далее отливка подвергается длитель­ ному старению. В станине сделаны окна для закрепле­ ния стропов при транспортировке станка. Задняя часть станины имеет привалочную поверхность для соедине­ ния с 'вертикальной стойкой; последняя устанавливается на станине и скрепляется с ней болтами.

Станина координатно-расточного станка при мон­ таже устанавливается на фундаменте на трех домкра­ тах, с помощью которых выверяется горизонтальное по­ ложение рабочей поверхности стола. Дополнительное регулирование устойчивого положения станка обеспечи­ вается четырьмя опорными винтами, размещенными в угловых нишах станины.

27

Направляющие. Базирующими поверхностями для перемещающихся органов станка являются направляю­ щие движения. С помощью направляющих обеспечива­ ются прямолинейность движения и плавность переме­ щений подвижных органов. В координатно-расточных станках используются направляющиедвух видов — скольжения и качения. Основные требования, которым должны отвечать направляющие КРС, следующие:

1. Точность перемещений, которая зависит от точно сти изготовления направляющих и характеризуется со­ ответствием действительного перемещения органа станка строго прямолинейному движению.

Рис. 5. Направляющие качения.

2. Долговечность, которая характеризуется способно­ стью сохранять первоначальную точность перемещения подвижных органов станка в течение заданного срока эксплуатации.

3. Жесткость, которая характеризуется упругими смещениями под действием нормальных нагрузок.

Примером типовой формы и конструкции могут слу­ жить направляющие для перемещения стола по станине и салазок по столу у станка модели 2В440. Одна сопря­ гаемая поверхность направляющих выполнена V-образ- ной и одна — плоской (рис. 5). На этих направляющих располагаются ролики, заключенные в сепараторы.

Направляющие салазок и станины размещены в спе­ циальных углублениях, которые залиты смазочным мас­ лом (машинное марки С по ГОСТу 1707-51) и закрыты специальными козырьками.

Блок направляющих. Для вертикальных установоч­ ных перемещений шпиндельной бабки служит блок на­ правляющих, показанный на рис. 6. Блок имеет П-образ- ную форму и V-образные направляющие, сопрягаю­ щиеся с направляющими шпиндельной бабки. Блок закрепляется при помощи болтов 6 на передней плоско­ сти стойки станка.

28

На конце вала 1 закреплен штурвал 2, с помощью ко­ торого производятся установочные перемещения шпин­ дельной бабки. На левой стенке блока направляющих размещен маховичок 3, при помощи которого устанав­

ливается один из трех диапазонов скоростей вращения шпинделя станка. На правой стенке блока расположены рукоятка 5 закрепления шпиндельной бабки и махови­ чок 4 для изменения величины осевых подач шпинделя.

Стол. Стол координатно-расточного станка служит для установки и закрепления на нем приспособлений и обрабатываемых деталей. От жесткости стола, его виб­ роустойчивости и точности изготовления зависит точ­ ность обработки деталей, так как рабочая поверхность стола является базовой для применяемых приспособле­ ний и обрабатываемых деталей. Например, неплоскостность рабочей поверхности стола КРС модели 2В440 до­ пускается не более 0,008 мм на всю его длину (табл. 6).

29

Таблица 6

Характеристики рабочих столов координатно-расточных станков

Стол координатно-расточного станка отливается из легированного чугуна и имеет на нижней стороне по­ мимо направляющих поверхностей ребра жесткости Р, предусмотренные для уменьшения коробления и других деформаций, возникающих при закреплении и обработке на нем различных деталей (рис. 7).

На базовой поверхности стола имеются Т-образные пазы для размещения головок крепежных болтов и опор­ ных планок. При использовании их устанавливаемые на стол детали, принадлежности и приспособления быстро и точно ориентируются в правильном положении отно­ сительно стола и надежно закрепляются болтами.

Верхняя контрольная плоскость К и базовый паз стола обработаны с повышенной точностью. При изго­ товлении станка обеспечивается параллельность плоско­ сти боковых сторон базового (обычно центрального)

30

паза и контрольной плоскости направлению продольного перемещения стола. Непараллельность не должна пре­ вышать величины 0,005 мм на всей длине перемещения стола.

Количество пазов и их размеры неодинаковы для станков различных моделей. Несмотря на коробчатое сечение и наличие других конструктивных элементов, обеспечивающих необходимую жесткость стола, общий вес установленных деталей и приспособлений не должен

Рис. 7. Стол координатно-расточного станка модели

2В440.

превышать предписанной допустимой нагрузки, установ­ ленной отдельно для каждой модели координатно-рас­ точного станка (табл. 7).

Направляющие станины на станке предусматрива­ ются такой длины, которая исключала бы выход стола за направляющие (свисание) в крайних положениях.

Шпиндельная бабка и шпиндельный узел. В чугун­ ном корпусе 1 шпиндельной бабки (рис. 8) смонтиро­ ваны шпиндель 2 с гильзой шпинделя 3 и элементы ме­ ханизма осевой подачи шпинделя, в число которых вхо­ дят реечная шестерня 4, валик 5, червячная шестерня 6 и регулируемое фрикционное кольцо 12 с винтом регу­ лировки 7. Корпус бабки установлен в блоке направляю­ щих (см. рис. 6). Перемещение корпуса бабки по на­ правляющим блока выполняется вручную (в пределах

31