Теория (Курсач пини 5 курс)

Описание станка 2Р135Ф2

Основные узлы и движения в станке. На основании А (рис. 61) установлена колонна В, по прямоугольным вертикальным напра­вляющим которой перемещается суппорт Д с револьверной голов­кой Е (подача по оси Z). На колонне закреплены коробка ско­ростей и коробка подач суппорта Ж. Крестовый стол Л состо­ящий из стола и салазок, совершает два взаимно перпендикулярных движения подачи по осям X', У от редукторов Б.

Главное движение — вращение инструмента в шпинделе ре­вольверной головки. Отверстие в шпинделе выполнено под конус Морзе 4, что позволяет вставлять инструмент непосредственно или через переходные оправки, если конус хвостовика инстру­мента отличается от конуса отверстия шпинделя.

Кинематика станка. Главное движение шпиндели револь­верной головки получают от асинхронного электродвигателя Ml (N = 4 кВт, п = 1000 об/мин) через передачи г =-30—42 или 36—36 или 42—30 в зависимости от включения электромагнитных муфт М_г, М₂, /И₃, вал ///, передачи г = 24—48 (включена М_ь) или z = 42—30 (включена М₄). Таким образом, вал IV получает шесть высших значений частот вращения шпинделя, которые при включенной муфте AL сообщаются валу V, а затем через передачи _г = 21—21, 35—35, 35—44, 31—49, 49—47, 47—35 рабочему шпинделю револьверной головки (на каждом из шести шпинделей установлено колесо z - 35, но получает вращение только то, которое расположено на работающем шпинделе). Для получения нижнего диапазона частот вращения шпинделя следует выключить муфту IvL и включить муфту М₇, тогда движение передается с вала IV на вал V через перебор z = 24—48, 14—56 и далее по указанной кинематической цепи. Шпиндель получает 12 частот вращения в пределах 32- 1400 об/мин. Уравнение кинематической цепи для минимальной частоты вращения шпинделя:

nмин= 1000*30/42*24/48*24/48*14/56*21/21 *35/35*35/44*31/49*49/47*47/35=35 об/мин

Вертикальная подача суппорта с револьверной головкой осу­ществляется от двигателя постоянного тока М2 типа ПБСТ-23 (N = 1,3 кВт; п = 3000 об/мин). Движение передается ходовому винту XXXIII с шагом Р = 8 мм через зубчатую пару г = 13—86 при включенной муфте М₀, г = 37—37, 37—37, вал XXXII, червячную пару z = 4—25. Конец ходового винта соединен же­сткой муфтой с валом кодового преобразователя. Редуктор подач обеспечивает 18 подач суппорта в пределах 10—500 мм/мин. Урав­нение вертикальной подачи револьверной головки в общем виде

Sвер = nдв*13/86*37/37*37/37*4/25*8 мм/мин

На валу XXXII имеется тормозная электромагнитная муфта М₁₀ для торможения ротора электродвигателя при переключении с прямого вращения на обратное. Быстрое перемещение суппорта осуществляется от электродвигателя М2 через передачу г=37—37 при включенной муфте М₈, червячную пару г = 4—25 и ходовой винт XXXIII. Скорость быстрого перемещения суппорта

v = 3000(37/37*4/25*8*0.001)=4 м/мин.

Поворот револьверной головки осуществляется от электродви­гателя МЗ (N = 0,7/0,9 кВт, п = 1400/2700 об/мин) через пере­дачу z = 20—69 при включенной муфте М_п, червячную пару z = 1—28, вал XIX, передачу z = 17—58. Перед поворотом го­ловку следует расфиксировать, так как она закреплена подпру­жиненными тягами суппорта, находящимися в пазах револьверной головки. При включении электродвигателя червяк г = 1 на валу XIII будет вывертываться из червячного колеса z = 28 и движе­нием зниз через реечную передачу с колесом z = 27 с модулем т = 2 мм повернет вал XX с эксцентриком Э1, который через систему рычагов освободит револьверную головку; одновременно второе реечное колесо z = 27 перемещает рейку на валу XVI, тем сомым выводится из зацепления колесо z — 47 на валу X. Червяк z = 1 доходит до жесткого упора и начинает вращать револьверную головку через передачу z = 17—58 (прямой ход).

Одновременно с вращением револьверной головки через зуб­чатые колеса z = 17—58, вал XVIII, колеса z = 30—30 вращается позиционный командоаппарат на валу XVII, который останавли­вает прямое вращение револьверной головки реверсом электро­двигателя, предварительно уменьшив частоту его вращения до 1400 об/мин. При обратном вращении револьверная головка доходит до жесткого упора суппорта и останавливается; при этом червяк z = 1, вывертываясь из червячного колеса z = 28, дви­гается вверх. В этом случае вал XX вращается в обратном напра­влении, зубчатое колесо z = 47 вводится в зацепление с колесом z = 35 револьверной головки. Головка фиксируется, и шпиндель начинает вращаться. Выбор последовательности работы шпинделя

Выпрессовка инструмента из шпинделей револьверной го­ловки осуществляется от электродвигателя МЗ через колеса z =; = 20—69—56 при включенной муфте М₁₂, червячную передачу z = 1—25, зубчатую пару z = 21—21, вал XX// и эксцентрик Э2, установленный в пазу оси поворота револьверной головки.

Смазка узла револьверного суппорта осуществляется от того же электродвигателя через колеса z = 20—69—56—75, вал XV, на котором установлен эксцентрик ЭЗ, приводящий в действие плунжерный насос.

Позиционирование осуществляется перемещением стола и са­лазок. Редукторы продольного и поперечного перемещений оди­наковы по конструкции и обеспечивают сначала быстрое, а затем медленное перемещение стола и салазок при подходе к заданной точке. Здесь применен электропривод со ступенчатым регулиро­ванием (см. рис. 24).

Рассмотрим редуктор перемещения салазок. Быстрое пере­мещение салазок происходит при включении муфты М₁₃, тогда движение от электродвигателя М5 (N = 0,6 кВт, п = 1380 об/мин) через зубчатые пары z = 32—48, z = 26—34—16—55—37 пере­дается на ходовой винт качения XLI с шагом Р = 6 мм.

Скорость быстрого перемещения можно определить из выра-• жения

v = 1380*32/48*26/34*16/55*55/37*6*0.001= 3.8 м/мин

Медленное перемещение салазок происходит при включении муфты М_ы. Тогда движение от вала XXXУ передается ходовому винту XLI через передачи z= 17—62, 25—55, 25—55, 16—64, 16—55—37. На ходовом винте расположен электромагнитный тормоз /И_1б, а на валу XXXIX перегрузочная муфта М_1Ъ. Шарико­вый ходовой винт соединен с кодовым преобразователем через муфту М₁₇ и передачу z = 186—31.

Резьбонарезная головка служит для нарезания резьбы машин­ным метчиком и может устанавливаться в любую позицию ре­вольверной головки. При нарезании используют копир, винт-гайку с шагами: 1,0; 1,25; 1,5; 1,75; 2,0; 3,0 мм; набор сменных цанг для закрепления метчиков; переходные квадраты. В головке имеется механизм для настройки работы резьбонарезной головки по циклу: прямой ход (резьбонарезание) — реверс (вывертывание метчика после нарезания). Полный цикл работы с суппортом обеспечивается электросхемой станка. Вращение от шпинделя передается посредством вкладыша, вставленного в шпиндель револьверной головки, через зубчатую муфту на поводок, шлице-вой вал и цангу.

Передняя опора шпинделя 6 (рис. 2) выполнена в виде двух­рядного

роликоподшипника и упорных подшипников. По мере

износа шеек шпинделя зазор устраняют подшлифовыванием тор­цов компенсатора / с фиксацией положения гайкой 2. Осевой натяг упорных шарикоподшипников регулируют гайкой 3 с фик­сацией положения подпружиненным упором 4 в зубчатом ко­лесе 5.

Механизм закрепления револьверной головки на суппорте

станка (рис.3) Револьверная головка зафиксирована подпружиненными тягами 2 суппорта находящимися в пазу револьверной головки 3 при вращении зксцентрик 1 нажимает на рычаг 8, который сжимает тарельчатые пружины 4, и тем самым освобождает револьверную головку 3. Необходимую силу зажима регули­руют гайками 5 и контргайками 6. Торцы винтов 7 рычага 8 должны быть установлены относительно торцов тяг 2 таким обра­зом, чтобы при нажатии эксцентрика 1 на рычаг 8 образовался зазор между торцами головок тяг 2 и Т-образным пазом револь­верной головки З_у равный 0₅3—0,5 мм, после чего винты 7 закреп­ляют гайками 9

Описание промышленного робота типа «Универсал-5»

Многоцелевые ПР типа «Универсал-5» применяются для автомати­зации погрузочно-разгрузочных работ, обслуживания различного тех­нологического оборудования, межоперационного и меж станочного транспортирования объектов обработки и выполнения других вспомо­гательных операции.

Исполнительным механизмом ПР является манипулятор, который обеспечивает установку в пределах рабочей зоны захватного механизма схвата. Манипулятор имеет четыре степени подвижности руки 1 в сферической системе координат, которые реализуются механизмами: поворота 2 относительно оси П—П, выдвижения 3, руки 1 вдоль оси ///—///, поворота 4 руки относительно вертикальной оси /—7, подъема 5 руки вдоль оси /—/. Две ориентирующие степени подвижности ра­бочего органа схвата 7 создают механизмы 6 вращения кисти руки от­носительно ее продольной оси ///—/// и поперечной оси IV—IV. По­движные механизмы манипулятора защищены от попадания пыли, гря­зи и масла ограждением 8.

Установочные перемещения руки осуществляются помощью элек­тромеханических следящих приводов, а ориентирующие движения кисти руки и зажим - разжим схвата — пневмоцилиндрами.

Пневмоблок 9, которым комплектуется ПР, предназначен для под­готовки, регулирования подачи сжатого воздуха из заводской сети и блокирования работы манипулятора при падении давления ниже до­пустимого.

Блок 10 тиристорных электроприводов формирует управляющие на­пряжения в якорной цепи электродвигателей постоянного тока.

Устройство программного управления 11 позиционного типа имеет возможность записи программы в режиме обучения (по первому цик­лу) и формирует управляющие сигналы на блок 10, а также техноло­гические команды управления циклом работы манипулятора и обслу­живаемого оборудования.

Блоки тиристорного электропривода ЭПТ6-У5.02 обеспечивают уп­равление в следящем режиме электродвигателями постоянного тока типа СЛ-569 и СЛ-661, установленными в механизмах четырех програм­мируемых степеней подвижности манипулятора.

Механизмы электроприводов включают в себя зубчатые или червяч­ные редукторы, параметры которых, даны в кинематической схеме. Обратная связь исполнительных механизмов манипулятора по положе­нию, и скорости осуществляется потенциометрическими датчиками типа ППМЛ, приводящимися с помощью зубчатых редукторов и тахогенераторов типа СЛ-121, которые приводятся в движение специальными зубчатыми или ременными механизмами.

Пневмоблок, которым комплектуется ПР, предназначен для подготовки сжатого воздуха, подаваемого из заводской сети к манипуля­тору, а также для циклового управления двумя ориентирующими дви­жениями кисти руки и захватным устройством. Приводы этих движений осуществляются от пневмоцилиндров. Для преобразования поступатель­ного перемещения поршня во вращательное движение кисти руки ис­пользуются винтовой копир (в приводе поворота кисти руки относи­тельно ее продольной оси) и передача рейка-шестерня (в приводе качания кисти относительно поперечной оси). Привод зажима и разжи­ма губок схвата осуществляется рычажным механизмом, присоединен­ным к штоку пневмоцилиндра. Соединение механизмов манипулятора между собой и устройством аналогового позиционного программного управления типа АПС-1 производится в соответствии с принципиальной электрической схемой.

Базовым узлом манипулятора является механизм поворота, конст­рукция которого показана на листе. В неподвижном корпусе / на радиально-упорных подшипниках 2 установлена подвижная планшай­ба 3, получающая вращение от механизма привода 4, .который установ­лен в корпусе 1. Механизм привода поворота состоит из электродвига­теля 5 постоянного тока, червячного редуктора 6 и жестко связанного с валом червяка 7 тахогенератора 8. Крутящий момент на планшайбу 3 передается через цилиндрическую зубчатую передачу, колесо 9 ко­торой находится в зацеплении с выходной шестерней 10 редуктора.

На специальном кронштейне 11, закрепленном на корпусе /, уста­новлен потенциометрический датчик положения 12, валик которого получает вращение через зубчатую передачу. Разрезная шестерня 13 привода находится в зацеплении с зубчатым колесом 9. На крышке 14, предохраняющей от попадания в радиально-упорные подшипники 2 пыли и грязи, установлено ограждение 15, внутри которого укладыва­ют два витка электрокабеля. В крышке 14 закреплен угольник 16, в который ввернута труба 17 воздуховода. Через трубу 17, на переднем конце которой установлен обратный клапан - 18, сжатый воздух прохо­дит к угольнику 19, а от, него по шлангу подается к пневмоцилиндрам механизма руки.

На неподвижном корпусе установлен, дополнительный кронштейн 20 с амортизирующими резиновыми пластинами, которые являются ограничителями поворота подвижной планшайбы.

С целью выбора люфта в механизме привода червячное колесо 21 выполнено разрезным: нижняя половина колеса надета на шлицевый вал 22, а верхняя — на ступицу его нижней половины. Выбор люфта производится эксцентриком 23 путем поворота верхней половины чер­вячного колеса относительно нижней. После установления требуемого бокового зазора (0,02...0,06 мм) обе половины червячного колеса 22 закрепляются винтами 24.