metod_15.03.04_atppp_tsa.up3_2016 (Методические документы), страница 2

стенд) предназначен для передачикрутящего момента от электродвигателя к шпинделю, автоматическому11переключению частот вращения шпинделя, контроля угла повороташпинделя, автоматического зажима- разжима заготовки.Кинематическая схема передней бабки показана на рис.1Рис. 1. Кинематическая схема привода главного движениятокарного станка с ЧПУ АТПР2М12.Рис. 2.

Механическая характеристика регулируемого электропривода.12Вращение от электродвигателя 1 (в качестве электродвигателей встанках с ЧПУ применяют асинхронные электродвигатели переменного токас частотным регулированием частоты вращения и двигатели постоянноготока) через ремённую передачу и две пары зубчатых колёс сэлектромагнитными муфтами (для автоматического переключения частотвращения), гитару сменных зубчатых колёс ( Z=81 и Z=91) передаётся черезколёса Z=39, Z=64, Z=43 на шпиндель.Шпиндельный узел состоит из шпинделя (самый точный и жёсткий валв станке), подшипников, на которых шпиндель вращается, зубчатых колёс,расположенных на нём или ремённой передачи или обмоткиэлектрошпинделя, механизма зажима заготовки 2 (токарные станки) илиинструмента (фрезерные станки), датчика контроля угла поворота шпинделя3.

В шпиндельный узел могут быть встроены устройства контроля силрезания и состояния лезвия режущего инструмента.Поэтому шпиндельные узлы современных станков с ЧПУ являютсясложными мехатронными устройствами.Зубчатые колёса в шпиндельной бабке станков с ЧПУ применяются длярасширения диапазона регулирования частот вращения шпинделя и дляувеличения в i раз крутящего моментана шпинделе и достижениямощности двигателя N близкой к номинальной при низких частотахвращения шпинделя (см. рис. 2).

Это обеспечивает высокуюпроизводительность резания и позволяет применять электродвигателименьшей мощности, меньших габаритов и с лучшими электрическимихарактеристиками.Переключение зубчатых колёс в шпиндельных бабках производится либоэлектромагнитными муфтами (возможно проскальзывание) либопередвижением зубчатых колёс гидроцилиндром.Для зажима заготовок в токарных станках применяют патроны сэлектромеханическим или гидравлическим приводом кулачков.Электромеханический привод состоит из фланцевого электродвигателя,вращающего через несколько зубчатых передач (редуктор) втулку свыступами, свободно установленную на гайке и вместе образующиеоднооборотную муфту. При вращении гайки перемещается винт с тягой,расположенные в отверстии шпинделя.

Тяга воздействует на рычаги,которые перемещают кулачки патрона. Гидравлический привод получил13более широкое применение в токарных, фрезерных, сверлильно- фрезернорасточных и многоцелевых станках с ЧПУ.Поршень кругового гидроцилиндра 2 ( рис.1) при вращении черезвинтовую пару перемещает тягу, расположенную в отверстии шпинделя.Передний конец тяги двигает рычаги, которые перемещают кулачки патрона(токарные станки). В фрезерных, расточных и многоцелевых станках покоманде «разжим» шток поршня гидроцилиндра перемещает вперёд тягувнутри шпинделя (сжимая комплект тарельчатых пружин). На конце тягирасположен цанговый захват, лепестки которого при перемещении вперёдпопадают в бо’льшую канавку в отверстии шпинделя, под действиемпружины расходятся и освобождают хвостовик оправки с инструментом.Автооператор вынимает инструмент из отверстия шпинделя.

Посадочноеотверстие конуса продувается сжатым воздухом и автооператорустанавливает в конус новый инструмент. Подача масла в гидроцилиндротключается, тарельчатые пружины перемещают тягу вместе с поршнемгидроцилиндра в обратном направлении. Лепестки цанги попадают вменьшее отверстие расточки шпинделя, сжимаются и захватывают заголовку болта оправку с инструментом и затягивают её в коническоеотверстие шпинделя силой, развиваемой пружинами (15000 Н).Контроль углового положения шпинделя взаимосвязанного сперемещением суппорта с резцом при резьбонарезании осуществляетсяфотоэлектрическим импульсным датчиком 3 типа ЛИР- 158А.

Ротор датчикавращается от шпинделя с помощью беззазорной зубчатой передачи 4. Нафрезерных станках для жёсткой фиксации шпинделя в определённомположении при смене инструмента на шпиндель устанавливают диск сдвумя коническими пазами при медленном вращении в которые входятфиксаторы для силовой фиксации.Для опор шпинделей современных станков применяют следующиеподшипники:1) Для высокоточных шпиндельных узлов (допуск круглости обработанныхдеталей), работающих при разных частотах вращенияприменяют гидростатические подшипники.2) Для высокоточных шпиндельных узлов (допуск круглости обработанныхдеталей), работающих при достаточно постояннойвысокой частоте вращения применяют гидродинамическиеподшипники.143) Для особоскоростных шпиндельных узлов применяют воздушные илиэлектромагнитные подшипники.Во всех остальных случаях (допуск круглости обработанных деталей(), работающих при различных частотах вращенияшпинделей применяют подшипники качения.

Примерно 95% - 97% станковвыпускается в мире со шпиндельными узлами на подшипниках качения.На рис.3 приведена типовая компоновка токарного станка с ЧПУ. На рис.4,5 показаны разрезы шпиндельной бабки токарного станка мод. 1740РФ3.На рис.6.

показан продольный разрез бабки с пружинным механизмом зажимазаготовок. На рис.7 показан продольный разрез бабки с шпинделем наконических роликоподшипниках. На рис. 8 показан продольный разрез бабки сшпинделем на гидростатических подшипниках.Рис.3. Типовая компоновка токарного станка с ЧПУ.Токарный станок состоит из станины 1. Станина является базовойдеталью, на которой монтируются все узлы станка. Станины обычных станковотливаются из серого литейного чугуна СЧ20, СЧ30. Станины точных станковизготавливают из синтеграна (крошка гранита или кварцита перемешанная сспециальными смолами) или полимербетона или из природного гранита.На станине 1 установлена передняя бабка 2 (её также называютшпиндельная бабка).

В ней расположен шпиндельный узел - это жёсткий иточный вращающийся вал на опорах, на котором установлен патрон длякрепления заготовок и привод шпинделя. На станине 1 установлена задняябабка 4, в которой установлена перемещающаяся вдоль оси пиноль, в которой15устанавливается центр для поджатия длинных заготовок. На станине 1установлен суппорт 3 с приводом продольной 5 и поперечной подачи иревольверная головка 6 с набором инструментов.16Рис.4 Продольный разрез шпиндельной бабки токарного станка.17Рис.5.

Поперечный разрез шпиндельной бабки токарного станка.18Рис.6. Продольный разрез бабки с пружинным механизмом зажима заготовок19Рис.7. Продольный разрез бабки с шпинделем на коническихроликоподшипниках20Рис.8. Продольный разрез бабки с шпинделем на гидростатическихподшипниках214. Порядок выполнения работы4.1 Ознакомиться с описанием работы.4.2 Начертить кинематическую схему бабки.4.3 Записать уравнение кинематического баланса привода.4.4 Ознакомиться с подбором однопарной гитары.4.5 Ознакомиться с различными конструкциями шпиндельных бабок.4.6 Описать области применения различных подшипников опор шпинделей.Лабораторная работа №3Назначение, конструкция и наладка токарного станка с ЧПУ ТПК-125В1.Цель работы.

Практическое ознакомление с конструкцией,кинематикой и наладкой токарного станка с ЧПУ.2.Содержание работы.2.1.Изучение конструкции станка.2.2.Изучение кинематики станка.2.3.Изучение наладки станка.2.4.Оформление отчета.3 Конструкция и кинематика станкаТокарные станки с ЧПУ применяются в мелкосерийном и серийномпроизводствах. Токарный станок ТПК-125В является одним из представителейстанков, выпускаемых Савёловским машиностроительным заводом (СМЗ).

СМЗвыпускает токарные станки с ЧПУ мод. ТВС-100, ТПК-125А1, АТ220, АТ320,АТ450, АТ600. Отечественная группа «АСВ-ТЕХНИКА» выпускает токарныестанки с ЧПУ мод. ИТ 42С, САТ630, САТ500СФ3, СА700СФ3, 16А20Ф3, МК 6801,16Р30РФ3, SAMAT 135 NC (16Б16Т1), SAMAT 160 NC 3/4 (1716ПФ3/ПФ4) и др. Нарис.1 показан станок ТПК 125А1-1, на рис.2 показан станок АТ 450.Токарный станок ТПК-125В класса точности «В» предназначен дляобработки небольших деталей типа тел вращения.Кинематическая схема станка приведена на рис.

3.На станине 1 установлена шпиндельная бабка 2. В шпиндельной бабке наподшипниках качения установлен шпиндельный узел с патроном 3. Нанаправляющих станины установлен суппорт 4 с продольным и поперечнымприводами от шаговых электродвигателей М2 и М3. На суппорте 4 установленаревольверная головка 5 с шестью позициями для инструментов.На станке также может быть установлен автооператор 6, транспортёрзаготовок 7, механизм фиксации и подачи заготовок 8 и 9.22Рис.1 Токарный станок с ЧПУ ТПК-125А1-1Рис.2 Токарный станок с ЧПУ АТ-450Р23Рис.3Кинематическая схема станка ТПК 125В243.1 Привод главного движенияидёт отрегулируемогоэлектродвигателя M1 через ремённую передачу на шпиндель.Ременная передача, выполнена в виде поликлинового ремня с лениксом дляего натяжения и 2х ступенчатых шкивов на валу электродвигателя и шпинделя.Уравнение кинематического балансаПреобразователь измерительный 10 связывает вращение шпинделя спродольным перемещением суппорта при резьбонарезании.3.2 Привод продольной и поперечной подачи обеспечивает продольное(по оси Z) и поперечное (по оси Х) движение суппорта с револьверной головкойот регулируемых шаговых электродвигателей М3, М2Уравнение кинематического баланса продольной подачиУравнение кинематического баланса поперечной подачи:3.3 Смена инструмента осуществляется поворотом револьвернойголовки на одну позицию.3.4.

Настройка скорости главного движения и скоростей подачиосуществляется от программы или поворотом рукояток на панели управления.4. Приборы и принадлежности.Станок, чертежи узлов станка, кинематическая схема, тахометр, линейка,секундомер.5. Порядок выполнения работы.5.1. Изучить конструкцию и кинематику станка.5.2. Написать уравнения кинематического баланса всех цепей станка.5.3. Произвести настройку станка на заданную преподавателем частотувращения шпинделя и скорости подачи, смену инструмента. Измеритьрезультаты.255.4. Оформить отчет.Лабораторная работа № 4Назначение, конструкция и наладка зубодолбёжного станкамод. 5В121.

Цель работыПрактическое ознакомление с конструкцией, кинематикой и наладкойзубодолбежного станка мод. 5В12.2. Содержание работы2.1. Изучение конструкции станка2.2. Изучение кинематики станка2.3. Изучение и проведение наладки станка на нарезание зубьевпрямозубого зубчатого колеса.2.4. Оформление отчета3.