3. Описание разработанной конструкции узла

Вращение приводу передается от асинхронного двигателя через ременную передачу. Шкив диаметров 180 мм насаживается на вал двигателя (I), а шкив диаметром 252 мм насаживается на II вал привода. Вращение шкивам от валов передается при помощи шпонки, а их фиксация на валу от осевых перемещений обеспечивается при помощи круглой шлицевой гайкой со стопорной шайбой, которая притягивает шкив к уступу на валу. Разгрузка валов от натяжения ремней обеспечивается двойными подшипниками.

На II вал насаживаются 4 шестерни, причем 3 из них соединены с валом наглухо, а 1 свободно вращается на валу. Вращение же от вала на эту шестерню передается при помощи электромагнитной муфты сцепленной с ней, при включении первой. Вращение с вала на шестерни и муфту передается при помощи шпонок. Фиксация от осевого перемещения обеспечивается стопорными кольцами, втулками и ступенчатым профилем вала.

На III валу располагаются 4 колеса и 2 шестерни. Три колеса имеют свободное вращение, а одно соединен с валом наглухо. Вращение на вал со свободно вращающихся колес передается при помощи электромагнитных муфт, при включении последних. Шестерни соединены с валом наглухо. Вращение с вала на шестерни и электромагнитные муфты, а также с колес на вал передается при помощи шпонок. Фиксация их от осевого перемещения обеспечивается стопорными кольцами, втулками, а так же ступенчатым профилем вала.

На IV валу находятся два свободно вращающихся колеса, одна свободновращающаяся шестерня и одна шестерня, соединенная с валом наглухо. Вращение на свободно вращающуюся шестерню с вал и с колеса на вал передают электромагнитные муфты. Вращение с вала на электромагнитные муфты и на глухую шестерню передается при помощи шпонок. Фиксация их от осевого перемещения обеспечивается стопорными кольцами, втулками, а так же ступенчатым профилем вала.

На V валу располагаются 2 колеса: 1 свободновращающееся, 1 соединенное с валом наглухо. Вращение на вал со свободно вращающегося колеса передается при помощи электромагнитной муфты, при включении последней. Вращение с вала на колесо и от электромагнитной муфты на вал передается при помощи шпонок. Фиксация их от осевого перемещения обеспечивается стопорными кольцами, втулками, а так же ступенчатым профилем вала. С одной стороны V вал имеет шлицы, при помощи которых вращение передается на шлицевую гильзу расположенную в шпиндельном узле. На шлицевой гильзе располагается шестерня, которая благодаря шлицам может перемещаться по гильзе и передавать с нее вращение на шпиндель. Перемещение шестерни необходимо, чтобы можно было задействовать вертикальный или горизонтальный шпиндель.

На шпинделе (VI) располагается колесо, вращение с которого на шпиндель передается при помощи шпонки. Фиксация колеса от осевого перемещения обеспечивается круглой шлицевой гайкой и такой же контргайкой с одной стороны и втулкой с другой. Шпиндель имеет 40 конус.

4. Анализ кинематики станка

Кинематическая схема состоит из следующих цепей:

- вращение шпинделя – главное движение М1;

- продольное перемещение шпиндельной бабки: продольная подача (привод Z) М2;

- поперечное перемещение стола: поперечная подача (привод X) М3;

- вертикальное перемещение консоли: вертикальная подача (привод Y) М4;

- переключение между вертикальным и горизонтальным шпинделем М5;

- СОЖ М6.

В качестве приводов подач используется комплектный электропривод ЭТ3И (М2, М3, М4). В качестве привода главного движения используется односкоростной асинхронный электродвигатель (М1). Двигатели М5 и М6 также являются асинхронными.

На фундаментной плите установлена станина. На вертикальных направляющих станины расположена консоль с горизонтальными поперечными направляющими. На этих направляющих монтируется стол. На горизонтальных продольных направляющих станины расположена шпиндельная бабка, осуществляющая продольную подачу. В станине расположена коробка скоростей и электродвигатель привода главного движения. Кроме того в станине располагаются приводы вертикальной и продольной подач. В шпиндельной бабке располагается механизм переключения между вертикальным и горизонтальным шпинделями. В консоли расположен привод поперечной подачи.

Станок имеет три управляемые координаты: Z – продольное перемещение шпиндельной бабки по оси горизонтального шпинделя; X – поперечное перемещение стала относительно оси горизонтального шпинделя; Y – вертикальное перемещение консоли по оси вертикального шпинделя.

Контроль перемещения по ось Z осуществляется при помощи конечных выключателей SQ3…SQ6, по оси X – SQ7…SQ10, по оси Y – SQ11…SQ14. На каждом ходовом винте установлен фотоимпульсный датчик типа ВЕ-178.

Привод главного движения состоит из асинхронного электродвигателя мощностью 5,5 кВт, коробки скоростей и шпиндельной бабки. Контроль за вращением шпинделя осуществляется при помощи фотоимпульснного датчика типа ВЕ-178.

Переключение скоростей происходит при помощи электромагнитных муфт. Переключение между вертикальным и горизонтальным шпинделями происходит с помощью механизма, состоящего из редукторного электродвигателя и реечной передачи. Остановка переключения шпинделей производится через конечные выключатели SQ1 и SQ2.