
- •Ю.Н. Гондин, б.В. Устинов
- •Содержание
- •1. Опорный конспект лекций
- •1.1. Шпиндельные узлы станков
- •1.1.1. Основные требования
- •1.1.2. Конструкция шпиндельного узла
- •Основные типы концов шпинделей
- •Точность и быстроходность шпиндельных узлов на разных опорах
- •Коническом двухрядном в передней опоре
- •В передней опоре
- •1.1.3. Алгоритм проектирования шпиндельного узла
- •Допустимые значения температуры нагрева наружного кольца подшипника качения в с
- •Выбор типа опор в зависимости от основных параметров шпиндельного узла
- •Приводные элементы шпиндельных узлов в зависимости от класса точности станка
- •1.2. Разработка кинематической схемы привода главного движения
- •1.2.1. Множительные структуры коробок скоростей
- •1.2.2. Графическое изображение множительной структуры
- •Тогда передаточное отношение передач согласно графику будет
- •Ряды предпочтительных чисел коробок скоростей
- •Структуры коробок скоростей в зависимости от количества скоростей в приводе
- •1.2.3. Привод с бесступенчатым регулированием скорости
- •1.3. Промышленные роботы
- •Распределение промышленных роботов по видам производства
- •Распределение промышленных роботов по отраслям
- •1.3.1. Основные понятия
- •1.3.2. Основные технические показатели промышленных роботов
- •1.3.3. Классификация промышленных роботов
- •1.3.4. Кинематика и привод манипулятора
- •1.3.5. Системы управления
- •1.4. Эксплуатация и ремонт станочного оборудования
- •1.4.1. Правила эксплуатации станков
- •1.4.2. Испытания станков
- •Консольной заготовки
- •1.4.3. Организация ремонта
- •2. Описание практических занятий
- •2.1.2. Основные технические данные и характеристики станка
- •Основные технические данные и характеристики станка
- •2.1.3. Кинематическая схема
- •2.1.4. Описание конструкции узлов станка
- •1. Коробка скоростей акс 309-16-51
- •2. Шпиндельная бабка
- •3. Приводы продольных и поперечных передач
- •4. Резцедержатель
- •5. Электрооборудование
- •Органы управления и сигнализации станка
- •6. Гидрооборудование
- •2.1.5. Описание работы станка
- •2.1.6. Порядок выполнения лабораторной работы
- •2.1.7. Контрольные вопросы
- •2.2. Лабораторная работа № 2. Робототехнический комплекс для токарной обработки модели тпк-125вн2
- •2.2.1. Общие сведения о станке
- •Основные технические данные станка
- •2.2.2. Кинематическая схема
- •2.2.3. Описание конструкции основных узлов станка
- •2.2.4. Описание устройства и работы робота
- •Основные технические данные
- •2.2.5. Пневмооборудование
- •2.2.6. Порядок выполнения лабораторной работы
- •2.2.7. Контрольные вопросы
- •2.3. Лабораторная работа № 3. Испытание консольно-фрезерного станка модели 6р12пб на точность
- •Проверка точности станка
- •2.4. Лабораторная работа № 4. Испытание консольно-фрезерного станка модели 6р12пб на жесткость
- •2.4.1. Прибор для измерения жесткости вертикально-фрезерных станков
- •И измерительных приборов при испытании на жесткость
- •Порядок проверки на жесткость
- •Технологическая последовательность выполнения проверок
- •3. Контроль знаний
- •Глоссарий
- •Список литературы
2.2.2. Кинематическая схема
От вала электродвигателя 1 постоянного тока (рис. 34), работающего совместно с тиристорным преобразователем, вращение передается шпинделю посредством поликлиновой двухступенчатой ременной передачи, обеспечивающей при переналадке станка возможность ручного переключения поддиапазонов частоты вращения шпинделя от 50-4000 до 50-1500 мин-1.
Перемещение продольного и поперечного суппортов осуществляется от шаговых электродвигателей 7 и 16 через зубчатые редукторы с передаточным отношением i = 25/3 и ходовые винты 11 и 20.
Рис. 34. Кинематическая схема станка ТПК-125ВН2
Изменение величины подачи обеспечивается бесступенчатым регулированием частоты следования импульсов на обмотки шаговых двигателей.
Значение подачи подсчитывается по следующей формуле:
,
где f – частота следования импульсов, изменяющаяся от 0 до 6700 Гц; Δα = 1,5° – цена импульса; tх.в – шаг ходового винта (для продольной подачи tх.в = 4 мм, для поперечной tх.в = 2 мм).
Наибольшая рабочая подача поперечного и продольного суппортов соответствует f = 1500 Гц. Ускоренная подача (быстрый ход) суппортов соответствует f = 6700 Гц.
2.2.3. Описание конструкции основных узлов станка
Станина представляет собой чугунную отливку коробчатой формы. На ней устанавливаются передняя бабка, двухкоординатный суппорт, кронштейн для установки робота. Внутри станины устанавливаются пульт управления, двигатель главного привода, блок пневмооборудования. Станина своим основанием крепится к фундаментной плите.
Передняя бабка (рис. 35) предназначена для крепления обрабатываемой детали и передачи ей вращательного движения. Она состоит из трех основных элементов: шпиндельного узла; привода коллектора; резьбонарезного устройства.
Рис. 35. Передняя бабка
Шпиндельный узел представляет собой стальной стакан 1, который закрепляется в чугунном корпусе передней бабки. В стакане монтируется шпиндель 2 на высокоточных подшипниках качения. Передняя опора шпинделя – жесткий триплекс из двух радиально-упорных шариковых подшипников второго класса точности и одного радиального роликового двухрядного подшипника с внутренним коническим отверстием.
Задняя опора – радиальный роликовый двухрядный подшипник, плавающий в осевом направлении с целью компенсации температурных деформаций.
На левом конце шпинделя закреплена шестерня 3, вращение от которой передается на фотоэлектрический датчик СИФ-3, осуществляющий нарезание резьбы на станке.
Привод-коллектор предназначен для снятия усилия натяжения со стороны приводного ремня со шпинделя, обеспечения герметичности соединения шпинделя с воздушной магистралью и для фиксации углового положения шпинделя при установке кулачкового патрона.
Привод-коллектор состоит из пустотелого вала 4 на двух подшипниках качения. В вале коллектора устанавливается воздуховодный штуцер, к которому крепится переходник для подвода воздуха из сети. На левом конце закреплен приводной двухступенчатый шкив 5, а на правом конце – полумуфта 6.
Револьверная головка (рис. 36) выполнена в виде разъемного корпуса 1, внутри которого расположена втулка 2. Вал 3 закрепляется на двух радиальных подшипниках. К фланцу вала винтом крепится съемная планшайба 4, имеющая шесть пазов для крепления резцов. К другой стороне фланца вала крепится кольцо 5 с шестью зубьями, которые служат для фиксации планшайбы на каждой позиции. Крепление резцов в планшайбе производится за счет винтов и эксцентрика. За счет увеличения осевого натяга возможна выборка радиального зазора.
Рис. 36. Револьверная головка
Жесткость и надежность работы головки повышается за счет установки в корпусе пневмопоршня 6 с клиновым зажимом, действующим на храповик, установленный на вале головки.
Кулачковый патрон (рис. 37) служит для зажима обрабатываемой детали с помощью сменных кулачков. Сжатый воздух через отверстие в шпинделе поступает в полость А корпуса 1. Поршень 2, перемещаясь влево, конусом радиально смещает кулачки 4, которые при этом сжимаются. Разжим кулачков происходит при соединении полости с атмосферой. В этом случае пружина 3 возвращает поршень 2 в первоначальное положение.
Рис. 37. Кулачковый патрон