Особенности токарных станков с ЧПУ (модель 16К20Ф3)
Назначение и состав станка.
Этот станок предназначен для токарной обработки в центрах и в патроне наружных и внутренних поверхностей деталей типа тел вращения различной сложностей, а также для нарезания резьб резцом. Станок применяется в единичном, мелкосерийном и среднесерийном производствах.
Станок оснащён оперативным устройством числового программного управления(УЧПУ) модели 2Р22.
Техническая характеристика станка:
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм:
при установке над станиной 400
при установке над суппортом. 215
Наибольшая длина обработки, мм. 900
Диаметр отверстия в шпинделе, мм. 53
Частота вращения шпинделя, об/мин. 22,4... 2240
Максимальная рабочая подача, мм/мин:
продольная. 2000
поперечная. 1000
Скорость быстрых перемещений, мм/мин:
продольных 6000
поперечных 5000
Дискретность перемещений, мм:
продольных 0.01
поперечных 0,005
Шаг нарезаемой резьбы, мм 0.01... 40,959
Число позиций револьверной головки 6
Мощность главного электродвигателя, кВт 11
В качестве привода главного движения используется электродвигатель М1- частотно- регулируемый асинхронный. Возможно использование регулируемого электродвигателя постоянного тока.
От электродвигателя М1 посредством поликлиновой передачи (со шкивами диаметрами D1 = 105 и D2 = 264 мм) вращение передается на вал I шпиндельной бабки, а затем через зубчатые колеса Z = 48 и Z = 48- на вал II. Далее обеспечивается три диапазона частоты вращения шпинделя:
I дипазон - 22,4...315 об/мин;
II дипазон - 63...900 об/мин;
III дипазон - 160...2240 об/мин.
В пределах каждого диапазона частота вращения регулируется бесступенчато путем изменения частоты вращения электродвигателя М1.
Для получения первого диапазона частот вращения движение от вала II через зубчатые колеса z = 45 и z = 45 передается на вал III. затем через зубчатые колеса z = 24 и z = 66- на вал IV и далее через зубчатые колеса z = 30 и z = 60- на вал V (шпиндель).
Для получения второго диапазона двойной блок зубчатых колес на шпинделе (вал V) вводится в зацепление с колесом z = 30 на валу II, зубчатое колесо z = 45 на валу III выводится из зацепления с колесом z = 45 на валу II.
Для получения третьего диапазона колесо z = 48 на шпинделе вводится в зацепление с колесом z = 60 на валу II, а колесо z = 45 на валу III выводится из зацепления с колесом z = 45 на валу II. Зубчатые колеса z = 60 на валах V и VI служат для вращения датчика ВЕ-178 резьбонарезания. Зубчатое колесо z = 60 на валу V- разрезное и служит для выборки зазора в зацеплении в целях предотвращения рассогласования положения шпинделя и датчика.
В качестве привода подач суппорта по оси Х (поперечное перемещение) применяют электродвигатель М2 (регулируемый высокомоментный постоянного тока или частотно-регулируемый асинхронный). От электродвигателя М2 вращение передается через зубчатые колеса z = 40 и z = 40 на шариковый винт-гайку качения с шагом РX.B = 5мм, обратная связь по пути осуществляется фотоимпульсным датчиком ВЕ-178.
Кинематическая цепь привода подач суппорта по оси Z (продольное перемещение); электродвигатель М3—зубчатые колеса z = 50 и z = 50- шариковый винт-гайка качения с шагом РX.B = 10мм- датчик ВЕ-178.
Кинематическая цепь поворота шестипозиционной револьверной головки: асинхронный электродвигатель М4зубчатые колеса z = 20 и z = 62- червячная передача z1 = 1 и z2 = 38.
Асинхронный электродвигатель М5 приводит во вращение шестеренный насос ВГ-11-11 А, осуществляющий централизованное смазывание станка.
Особенности конструкции основных узлов и механизмов токарного станка с ЧПУ.
Конструкция шпиндельного узла в значительной мере определяет эксплуатационные показатели станка, т.е. применяемые режимы резания, достигаемые точность и производительность обработки. Поэтому корпус шпиндельной бабки выполнен в виде жесткой чугунной отливки и надежно закреплен на станине. Зубчатые колеса закалены и прошлифованы по профилю зубьев. Наиболее важной деталью шпиндельной бабки является шпиндель, непосредственно воспринимающий усилия резания. Передней опорой служит двухрядный конический роликовый подшипник, а задней - однорядный роликовый подшипник. Применение в опорах пружин, предназначенных для постоянной выборки зазоров в подшипниках, способствует повышению точности и жесткости шпиндельного узла. Подшипники отрегулированы заводом-изготовителем станка, что обеспечивает их эксплуатацию без вмешательства наладчика (кроме случаев ремонта).
Привод продольного перемещения суппорта включает в себя шариковую винтовую передачу (диаметр 63 мм, шаг 10 мм), опор винта, редуктор (передаточное отношение 1:1), электродвигатель постоянного тока и датчик обратной связи, связанный с винтом посредством муфты. Если станок оснащен частотно-регулируемым асинхронным электродвигателем, то устанавливают редуктор с передаточным отношением 1:2, а датчик обратной связи встраивают в электродвигатель. Зазор в зубчатом зацеплении редуктора выбирают перемещением переходной плиты (с установленным на ней электродвигателем) относительно корпуса редуктора.
Привод поперечного перемещения суппорта включает в себя шариковую винтовую передачу (диаметр 40 мм, шаг 5 мм), опор винта, редуктор (передаточное отношение 1:1), электродвигатель постоянного тока и датчик обратной связи, соединенный с винтом посредством упругой муфты. Если станок оснащен частотно-регулируемым асинхронным электродвигателем, то датчик обратной связи встраивают в электродвигатель. Зазор в зубчатом зацеплении выбирают вертикальным смещением плиты вместе с установленным на ней электродвигателем.
Шестипозиционная револьверная головка с горизонтальной осью вращения устанавливают на поперечном суппорте и служит для установки комплекта режущего инструмента, автоматического его поиска и смены.
В инструментальной головке крепят шесть резцов - вставок или три инструментальных блока.
Станок оснащен трехкулачковым патроном с электромеханическим приводом зажима обрабатываемых деталей.