6.3. Унифицированные узлы агрегатных станков

Для компоновки АС используют унифи­цированные узлы единой гаммы. Общее число типоразмеров узлов, используемых при компоновке отечественных АС, превышает 300. Все узлы единой гаммы делятся на четыре основные группы: силовые, шпиндельные, базовые и транспортные.

Ниже рассмотрены .конструкции некото­рых наиболее сложных узлов.

Обработка заготовок на АС проводится с помощью силовых головок (осуществляющих как движение подачи, так и вращение шпин­деля с инструментом) и силовых столов (осуществляющих только движение подачи). На платформу столов устанавливают шпин­дельные (сверлильные, фрезерные, расточные) и многошпиндельные бабки или угольники с многошпиндельными коробками. Силовые малогабаритные головки с гидравлическим приводом (не самодействующие) оснащают электродвигателями мощностью 0,18 - 0,8 кВт; силовые головки с плоско кулачковым приво­дом подачи (самодействующие) - электродви­гателями мощностью до 3 кВт; шпиндельные узлы, устанавливаемые на силовые столы - электродвигателями мощностью 0,37 - 30 кВт. При проектировании АС силовые или шпиндельные узлы выбирают в зависимости от мощности и усилий подачи, необходимых для обработки конкретных заготовок.

В табл. 6.2 приведены основные све­дения об унифицированных узлах АС.

Табл.6.2. Основные сведения об унифицированных узлах АС

Наименование унифицированного узла АС	Область применения в АС	Государственные стандарты на узлы АС
		Основные и присоединитель­ные размеры	Нормы точности и жесткости
Силовые узлы
Силовая головка с выдвиж­ной пинолью и плоско ку­лачковым приводом	Для выполнения сверлильно-расточных, резь­бонарезных и фрезерных операций при одно- и много шпиндельной обра­ботке на АС	ГОСТ 25427-91	ГОСТ 25427-91
Силовая головка с выдвиж­ной пинолью и гидравличе­ским приводом
Силовые столы прямоли­нейного движения с элек­тромеханическим или гид­равлическим приводом	Для установки узлов главного движения (сверлильных, фрезерных и др. бабок, упорных угольников со шпиндель­ными коробками) или зажимных приспособле­ний с заготовками	ГОСТ 21038-75	ГОСТ 16461-93
Шпиндельные узлы
Бабки силовые; сверлильные	Для сообщения инстру­менту главного движения	ГОСТ 21191-94	ГОСТ 21191-94
фрезерные		ГОСТ 22410-91	ГОСТ 22410-91
расточные		ГОСТ 21186-91	ГОСТ 21186-91
револьверные с веер­ным расположением шпин­делей и многошпиндельных головок	Для многопроходной обработки одной или нескольких заготовок с автоматической сменой инструмента		-
револьверные с па­раллельным расположением шпинделей	Для обработки одиночных отверстий за три перехода последовательно тремя инструментами		-
Коробки многошпиндель­ные Концы шпинделей	Для оснащения силовых головок при одновремен­ной обработке большего количества отверстий и поверхностей одним си­ловым узлом	ГОСТ 23856-91 ГОСТ 13876-87	ГОСТ 23856-91

Продолжение табл. 6.2

Наименование унифицированного узла АС	Область применения в АС	Государственные стандарты на узлы АС
		Основные и присоединитель­ные размеры	Нормы точности и жесткости
Базовые узлы (летала)
Станины: боковая	Для установки- силовых столов прямолинейного движения	ГОСТ 24380-91	-
подставка	Для установки стоек с силовыми столами пря­молинейного движения. Конструкции станин ана­логичны, отличия раз­мерные		-
Колонны	Для установки силовых столов прямолинейного движения	ГОСТ 24381-91	ГОСТ 24381-91
Угольники упорные	Для закрепления шпин­дельных коробок на сило­вых столах	ГОСТ 23857-91	ГОСТ 23857-91
Столы делительные: встраиваемый без стружкосборника встраиваемый со стружкосборником накладной со струж­косборником	Транспортные узлы Накладные встраиваемые делительные поворотные столы предназначены для периодического переме­щения с одной позиции на другую и точной фик­сации на каждой позиции заготовок, обрабатывае­мых на АС'	ГОСТ 16460-90	ГОСТ 16460-90

Силовые узлы выполнены в виде силовых головок и столов.

Силовые головки предназначены для сообщения режущему инструменту враща­тельного и поступательного движения. Их применяют в основном для обработки не­больших отверстий и поверхностей.

Силовые столы на АС могут быть использованы в различных вариантах: на гори­зонтальную станину или на вертикальную ко­лонну, а также на наклонное основание при направлении движения рабочей подачи сверху вниз под любым углом к горизонту. Установка силовых столов на вертикальной стойке или наклонном основании с направлением рабочей подачи снизу вверх недопустима.

При установке силовых столов в верти­кальном или наклонном положениях для уравновешивания движущихся частей следует применять противовес. Масса противовеса

где Q - уравновешиваемая сила на столе, Н; i - передаточное отношение блоков противове­са; β - угол между направлением движения стола и цепью противовеса.

Уравновешиваемое усилие на столе из­меняется в зависимости от массы подвижных частей Р_дв.ч и угла установки силового стола к горизонту α:

Предел возможного применения силовых столов без противовеса

где N_p - расчетная мощность, необходимая для быстрого перемещения силового стола, кВт; N_3Jl - мощность электродвигателя быстрых перемещений, установленного на приводе подачи.

где v - скорость быстрых перемещений, м/мин; η - КПД силового стола, равный 0,25.

Шпиндельные узлы разделяют на бабки силовые и многошпиндельные коробки.

Бабки силовые одно шпиндельные разли­чают по типу выполняемых операций: свер­лильные, фрезерные, расточные.

Бабки в комплекте с приводами главного движения и силовыми столами могут устанав­ливаться на горизонтальную станину или вер­тикальную стойку, а также на наклонные ос­нования под любым углом к горизонту при направлении рабочей подачи сверху вниз. При направлении рабочей подачи снизу вверх баб­ка устанавливается только под углом 0 - 15".

Другая группа бабок - револьверные с наклонным или параллельным расположением шпинделей имеют в том числе ЧПУ. Варианты установки на АС револьверных бабок - на­клонных и с параллельным расположением шпинделей со шпиндельными коробками, с управлением ЧПУ. Бабки устанавливают под любым углом к плоскости станины при на­правлении рабочей подачи сверху вниз. При направлении рабочей подачи снизу вверх баб­ку устанавливают только под углом 0 - 15° (бабки с наклонным расположением шпинде­лей).

Для выполнения технологических опера­ций ограниченного применения используют подрезно-расточные бабки, предназначенные для подрезания торца или протачивания кана­вок для расточных операций резцами, закреп­ленными на каретке, а для растачивания и обтачивания заготовок резцами, закрепленны­ми на корпусе планшайбы - фрезерные бабки с подвижной пиналью для выполнения операции главным образом торцовыми фрезами

Многошпиндельные коробки (см. табл. 6.2) проектируют из унифицированных деталей в соответствии с технологическими требованиями обработки на конкретный АС. Унифицированы у шпиндельных коробок только присоединительные размеры.

Концы унифицированных шпинделей под переходные регулируемые втулки, оправки и фрезы для силовых головок, сверлильных, расточных и фрезерных бабок, шпиндельных коробок и насадок, а также на концы шпинде­лей под цанги малогабаритных силовых голо­вок унифицированы.

Крепление коробок к силовому столу проводят двумя способами: через установоч­ную плиту (только горизонтальное исполне­ние); через опорный угольник (любое испол­нение).

В многошпиндельную коробку входят: комплект корпусных деталей, комплекты шпинделей и промежуточных валов, комплект привода с электродвигателем, зубчатые колеса и система смазки.

Особую группу составляют фрезерные насадки, применяемые на силовых пинольных головках в двух случаях:

для обработки концевыми и дисковыми фрезами с креплением на консольных оправ­ках;

для многошпиндельной обработки не­скольких отверстий с параллельными осями.

Базовые узлы (детали) имеют широкую номенклатуру: средние станины для установки поворотных делительных столов и при­соединения боковых станин и подставок (см. табл. 6.2) при компоновке АС.

Для установки колонн (табл. 6.2) ис­пользуют станины-подставки [16]. Для малога­баритных АС применяют станины круглые, полукруглые, односторонние и двухсторонние.

Для установки на силовых столах шпин­дельных коробок используют упорные уголь­ники (табл. 6.2). Угольники устанавливают на силовые столы соответствующего или большего габарита. Ширина привалочной плоскости угольника, сопрягаемая со столом, равна ширине зеркала соответствующего габа­рита силового стола, а ширина привалочной плоскости угольника под шпиндельную ко­робку соответствует по размерам габариту сле­дующего (большего) силового стола. Основные унифицированные транспортные узлы АС: делительно-поворотные столы (табл. 6.2), предназначенные для периодического переме­щения заготовок, установленных на них (в приспособлениях), с одной позиции на другую с точной фиксацией на каждой из позиций, что позволяет проводить их обработку за не­сколько технологических переходов. Число позиций планшайбы делительно-поворотных столов составляет 2 - 12, причем, как правило, одна из позиций является холостой, на кото­рой проводят разгрузку обработанных деталей и загрузку заготовок, не прерывая работы станка.