Станок 16к20фз

Станок 16К20ФЗ сконструи­рован на базе станка 16К20, по­этому компоновка, составные части и движения у этих станков одинаковы. Во многом унифи­цирована также конструкция. Особенностью станка является шестипозиционный резцедер­жатель с горизонтальной осью поворота и съемной инструмен­тальной головкой.

Кинематика станка. Главное движение сообщается шпинде­лю VIII (рис. 11). Источником движения служит электродвига­тель Ml. Автоматическая короб­ка скоростей (АКС) с элект­ромагнитными муфтами М1...М6 обеспечивает автоматическое переключение частоты враще­ния в диапазоне, равном 16 (от­ношение максимальной частоты вращения к минимальной). Коробка скоростей связана с двигателем и со шпиндельной бабкой клиноременными передачами.

Продольная и поперечная подача осуществляется ходовыми вин­тами XIV и XII Если источником движения служит обычный (не силовой) шаговый электродвигатель (М2 и МЗ), то необходим гидро­усилитель и редуктор (30/125) и (24/100). Угол поворота у ротора шагового двигателя за каждый импульс из системы управления состав­ляет 1,5°.

Рис. 11. Кинематическая схема токарного станка 16К20Ф

Нарезание резьбы достигается согласованием сигналов, поступаю­щих от фотоэлектрического датчика резьбонарезания Д1 (рис. 11) в шпиндельной бабке, и сигналов, поступающих в шаговый двигатель М2. Благодаря этому, вращение шпинделя согласуется с продольным перемещением шпинделя. Согласование осуществляет система ЧПУ. В ней же переключателем настраивают соотношение движений, необ­ходимое для заданного шага Р нарезаемой резьбы.

Система ЧПУ станка. Станок может быть оснащен различными системами ЧПУ. Предусмотрены следующие модификации: станок 16К20ФЗ комплектуется системой ЧПУ СС221-Т французской фирмы «Алкатель», станок 16К20ФЗС5 — отечественной системой ЧПУ Н22— 1М, станок 16К20ФЗС8 — отечественной системой 1Н22-61.

Все эти системы контурного типа с программоносителем в виде восьмидорожечной перфоленты. Они управляют двумя координатами вдоль оси изделия, X— поперечная горизонтальная ось. Система М22-1Н — разомкнутая, две другие системы замкнутые (с обратной связью). Система М22-1Н отсчитывает размеры в приращениях, в других сис­темах может действовать также абсолютная система отсчета (от общего нуля).

Токарный станок 16К20Т1 с оперативной системой ЧПУ, Станок создан на базе станка 16К20ФЗ и имеет то же назначение. Большинство узлов унифицировано. Принципиально различаются системы управле­ния.

В отличие от станка 16К20ФЗ в станке 16К20Т1 пределы про­дольных подач 0,01—2,8 мм/мин; наибольшая скорость движения продольной подачи 2000 мм/мин; скорость быстрых продольных ходов 6000 мм/мин.

Управление станком осуществляется посредством «Электроники НЦ-31». Станок оснащен следящими электроприводами подач: источ­никами движения являются двигатели постоянного тока; обратная связь выполнена на базе датчиков фотоимпульсного типа.

Пульт системы управления (рис. 12) состоит из клавиш, сигналь­ных лампочек и цифровых индикаторов. Элементы пульта сгруппиро­ваны в четыре зоны. В зоне расположены клавиши для управления перемещением суппорта в ручном режиме. На пульте установлены также сигнальные лампочки.

Рис. 12. Пульт оператора станка 16К20Т1

Токарный одношпиндельный вертикальный полуавтомат 1А734ФЗ с ЧПУ.

Станок предназначен для черновой и чистовой обработки в патроне наружных и внутренних поверхностей заготовок деталей типа диска, зубчатых колес, маховиков прямо- и криволинейными образующими в полуавтоматическом цикле, заданным программой на пер­фоленте.

Рис. 13. Кинематическая схема токарного одношпиндельного полуавтомата 1А734ФЗ с ЧПУ

Техническая характеристика станка.

Наибольший диаметр обраба­тываемой заготовки 320 мм;

наибольшая высота обрабатываемой заго­товки 200 мм;

число инструментов 8,

частота вращения шпинделя (регулирование мелкоступенчатое) 14—1000 мин^-1;

рабочая подача суппорта 1—1250 мм/мин;

дискретность перемещений: вертикальных 0,01 мм, горизонтальных 0,005 мм.

Основные узлы и перемещения. На основании ОС (рис. 13) закреп­лена массивная шпиндельная бабка ШБ с вертикальным шпинделем изделия и его привода (главного движения). Инструменты закрепляют в двух-, четырехпозиционных револьверных головках РГ, которые расположены на суппортах СП. Движение вертикальной подачи совер­шают каретки суппортов по стойке СК, установленной на шпиндельной бабке. Движение горизонтальной подачи сообщается ползунам по кареткам. Привод ДВ вертикальной подачи размещен на стойке, а горизонтальной ПГ— на суппорте. Главное движение сообщается шпинделю III от электродвигателя Ml постоянного тока, который имеет двухзонное регулирование: вниз от номинальной частоты вра­щения с диапазоном 1 : 10 (1000...100 мин"¹) и вверх — с диапазоном 2,5 : 1 (1000...2500 мин^-1). Диапазон регулирования привода дополни­тельно расширен применением блока колес 24—49, который переклю­чается гидроцилиндром. Путем мелкоступенчатого регулирования можно установить 29 частот вращения шпинделя.

Токарные многооперационные станки с ЧПУ имеют широкие технологические возможности. С этой целью их снабжают дополни­тельными приспособлениями: сверлильными шпинделями, много­шпиндельными сверлильными головками и головками для обработки деталей под прямым углом. На одной из кареток станка устанавливают вспомогательный привод, с которым автоматически сцепляются вра­щающиеся инструменты. В таких станках имеется и система индекса­ции шпинделя, которая помогает установить и закрепить шпиндель в любом заранее запрограммированном положении по углу поворота. Все эти устройства позволяют производить на станке операции как в направлении вдоль оси шпинделя, так и в поперечном направлении. Магазины инструментов содержат 8—25 инструментов и более, смена инструментов происходит автоматически по циклу обработки детали. Распространение токарных многооперационных станков несколько ограничено их высокой стоимостью при сравнительно несложных обрабатываемых деталях.

Токарный патронный многооперационный станок 1П732Ф4. Станок 1П732Ф4 предназначен для обработки деталей сложной конфигурации в патроне с большим числом технологических переходов. На станке можно производить черновую и чистовую обработку цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, снятие фасок, прорезку различ­ных канавок, сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резь­бы, а также фрезерование лысок и пазов. Ддя выполнения фрезерных и сверлильных работ на торцовой и боковой поверхностях деталей предусмотрен независимый привод инструментального шпинделя.

Устройство ЧПУ Н551 обеспечивает управление исполнительными органами станка по трем координатам, изменение в цикле девяти частот вращения шпинделя, изменение величины подач, смену инструмента и т. д. Программоносителем является восьмидорожечная перфолента.

Техническая характеристика станка. Наибольшие размеры заготов­ки 630 мм; наибольшая длина обрабатываемой заготовки 250 мм; наибольшие перемещения суппорта; продольное 1010, поперечное или горизонтальное 365; частота вращения шпинделя 25—1250 мин"¹; ра­бочая подача суппорта 5—1216 мм/мин; скорость быстрого перемеще­ния суппорта: копировального 4,8 м/мин, поперечного 2,4 м/мин; дискретность задания размеров: продольных 0,01, поперечных 0,005 мм; число позиций инструментального магазина 12; мощность электродвигателя главного движения 40 кВт.

Шпиндель станка имеет дополнительный привод, предназначен­ный для точного углового поворота на заданный угол при обработке ряда нецентрально расположенных отверстий, а также для вращения шпинделя при фрезеровании пазов на торце деталей, фрезеровании лысок и др. Поворот шпинделя происходит от шагового двигателя ШД с гидроусилителем Э32П8-22 через червячную пару и передвижной блок, находящиеся в зацеплении со шпиндельным колесом. При обработке центрально расположенных торцовых поверхностей пере­движной блок расцепляется со шпиндельным колесом.

Инструментальный магазин предназначен для хранения и автома­тической смены инструментальной оснастки. Инструментальные де­ржавки устанавливают в каретки, укрепленные на цепи. Привод цепи осуществляется от гидромотора. В инструментальном магазине исполь­зуется кодирование гнезд. Нужный для работы резцедержатель подво­дится к установочной базе на суппорте с помощью гидроцилиндра, а затем другим гидроцилиндром он зажимается. Контроль правильности базирования осуществляется пневматическим контрольным устройст­вом.

В магазине хранятся один, два и более инструментальных шпин­делей. Продольный инструментальный шпиндель предназначен для сверления и зенкерования нецентральных отверстий, фрезерования лысок и т. д. При включении муфты он получает вращение от гидро­двигателя через ряд зубчатых передач. Рабочая подача инструмента обеспечивается перемещением суппорта вдоль станины. Инструмен­тальный поперечный шпиндель предназначен для сверления, развер­тывания, фрезерования и других видов обработки в направлении, перпендикулярном оси детали.

ОБРАБАТЫВАЮЩИЙ ЦЕНТР «КОМТОК -1»

Низкую себестоимость, высокую точность и минимальные сроки изготовления дает комплексная обра­ботка деталей, осуществляемая обрабатывающими центрами, созданными на базе токарных станков с ЧПУ (рис.14) для эффективной и рациональной обработки большинства круглых деталей легкового автомобиля. Благодаря большой гибкости технологических возможностей и варьируемой степени автоматизации (рис.15), они могут быть рентабельно применены на заводах легкового автомобилестроения и общего машиностро­ения, особенно в цехах с мелкосерийным производством.

Рис. 14. Общий вид обрабатывающего центра

Предназначен для выполнения разнообразных токарных операций: проточки диаметра, подрезки торца, прорезки ради­альных и торцевых канавок, выборки канавок под шлифоваль­ный круг, расточки отверстий, глубокого сверления, зенкерования осевых отверстий, нарезки внутренних и наружных резьб резцом. Кроме того, при помощи приводного инструмента и при­вода оси «С» можно сверлить внеосевые радиальные и торце­вые отверстия, нарезать в них резьбы метчиком, фрезеровать кулачки, винтовые и шпоночные пазы, шлицы, лыски, различ­ные надписи как на торце, так и на наружном диаметре обра­батываемой детали.

Обрабатывающий центр может поставлять­ся для более простых видов обработки в упрощенном испол­нении:

без привода программируемого перемещения задней бабки;

без задней бабки;

без привода полярной координаты (ось „С");

без привода вращения инструментов;

без привода автоматического зажима инструментальных блоков.

Обрабатывающий центр может быть использован как в виде отдельного модуля, так и в составе гибкой автоматизированной системой автоматической смены заготовок типа диск или вал; ячейки при многоцелевой обработке деталей.

Дополнительно оснащен:

системой автоматической подачи кассет с заготовками;

системой активного контроля размеров обработанных дета­лей;

системой автоматической смены инструмента на револьвер­ной головке;

системой сквозного транспорта обрабатываемых заготовок применительно к условиям крупносерийного и массового произ­водств;

индивидуальной системой подачи СОЖ;

индивидуальной системой уборки стружки различных типов (двух-шнековой, скребковой, ленточной);

станцией подачи пруткового материала;

системой очистки воздуха от аэрозолей и паров, выделяемых при работе обрабатывающего центра.

Рис. 15. Общий вид систем привода автоматики

Точная и жесткая шпиндельная бабка на высокоскоростных подшипниках, снабженная динамичным приводом большой мощности, обеспечивает в сочетании с крестовой кареткой, обладающей высокими эксплуатационными характеристиками за счет применения прогрессивных пар трения с выборкой зазоров тремя клиньями, предварительно нагруженных роликовых винтов, фотоимпульсных датчиков с дискретностью отсчета 1 мкм, высокую точность и стабильность выполнения операций на оптимальных режимах обработки в течение многих лет эксплуатации.

СВАРНОЕ ОСНОВАНИЕ — СТАНИНА, на которой крепятся силовой привод шпинделя, передняя облицовка, электро- и гидрошкафы.

ПЕРЕДНЯЯ ОБЛИЦОВКА, формирующая внешний вид центра с лицевой стороны и включающая в себя: подвижное соединений пульт управления.

ЗАДНЯЯ БАБКА

Позволяет значительно расширить технологические возможности центра: ведется обработка валов в центрах и используется для перехвата заготовок при повороте и повторной установке в шпиндельный патрон (двухсторонняя обработка в одном патроне). Переме­щение задней бабки программируемое. Поджим заднего центра осуществляется от гидравлической пиноли с двумя включаемыми от программы и настраиваемыми вручную давлениями. Плавность и точность перемещения обеспечивается применением прогрессивных роликовинтовых пар с выборкой зазоров в двух координатах. Давление зажима регулируемое.

Рис.16. Вид обрабатывающей головки

Точный и жесткий шпиндель установлен в корпусе при помо­щи пакета высокоточных радиальноупорных подшипников и при­водится во вращение встроенным мотором с осью "С".

Для выполнения дискретных доделочных сверлильно-фрезерных операций шпиндельный узел оснащается встроенным тор­мозом и датчиком углового позиционирования.

В комплект оснастки шпиндельной бабки входят: трехкулачковый патрон для обработки фланцев, цанговый патрон для обра­ботки валов, набор сменных кулачков, цанг и поводков.

Зажим заготовок производится вращающимся гидроцилинд­ром, установленным на шпиндель и оснащенным системой гидрозажимов для удержания заготовки в патроне при аварий­ном падении давления, а зажим прутка (в прутковом режиме обработки) - полым гидроцилиндром аналогичной конструкции. По программе включается одно из двух усилий зажима патрона, каждое из которых настраивается бесступенчато.

ПОДВИЖНЫЕ КОЖУХИ и жестко устанавливаемые ПАНЕЛИ, позволяющие организовать герметичную зону резания, в которой расположены патрон, шпиндель, планшайба револьверной головки с инструментами и центр задней бабки; надежно защищать аппаратуру управления, датчики, двигатели и направляющие от попадания стружки и СОЖ.

ЦЕНТРАЛИЗОВАННАЯ СИСТЕМА ПОДАЧИ СОЖ И УБОРКИ СТРУЖКИ, выполняемая в основном исполнении центра.

ИНДИВИДУАЛЬНАЯ СИСТЕМА ПОДАЧИ СОЖ И УБОРКИ СТРУЖКИ, встраиваемая в центр по желанию заказчика. Система, состоящая из бака-отстойника с электронасосом и транспортера уборки стружки, может выводиться на правую или заднюю стороны центра. Свободный сход стружки обеспечивается наклонной компоновкой крестовой каретки.

СИСТЕМА НАСТРОЙКИ И КОНТРОЛЯ ДЕТАЛЕЙ, состоящая из интерфейса связи с системой ЧПУ, комплекта щуповых датчиков, механизма их крепления, позволяющая резко снизить время настройки инструмента и изготавливать детали без брака за счет контроля детали на станке, ввода коррекции и точной настройки инструмента.

СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ

На обрабатывающих центрах „КОМТОК-1" автоматизация загрузки заготовок осуществляется несколькими способами:

— при помощи портального электромеханического манипулятора со сдвоенным охватом, индексируемым через 90°. Это дает возмож­ность брать и класть заготовки с вертикальной и горизонтальной осью расположения. Перемещение по осям X и Z программируемое;

при помощи гидравлической прутковой станции с ручной заг­рузкой прутка;

при помощи гидравлической прутковой станции с автомати­ческой загрузкой прутка.

В зависимости от серийности производства применяется нес­колько различных систем для подачи заготовок к портальному манипулятору. Наиболее распространенная и универсальная - транспортировка заготовок на кассетах размером 800x1200 мм и подача их из штабеля к портальному манипулятору при помо­щи двухкоординатного штабелера.

Для крупносерийного производства, при устойчивой номен­клатуре, применяется ленточная транспортная система, в кото­рой заготовки движутся параллельными потоками и берутся из того или иного потока портальным манипулятором любого обра­батывающего центра.

Загрузочная система центра переналаживается на загрузку любой заготовки данного потока в течение 30 минут.

Рис.17. общий вид пульта управления

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Класс точности по ГОСТ 8-82 П

Диаметр патрона, мм 250

Эффективный диаметр обработки, мм. 250

Наибольшая длина обработки в: патроне, мм. 120

центрах, мм 500

Наибольшая длина прутка, мм 1000

Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм 60

Наибольшая масса устанавливаемой заготовки, kг 20

Угол наклона ползуна каретки к вертикали, град 30

Высота оси шпинделя от пола, мм. 1100

Габаритные размеры обрабатывающего центра, m(LxBxH) 3,5 х 2 х 2,25

Масса, kг…………………………………. 9500