Проектирование автоматизированнь1х станков и комплексов (862475), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Для обработкизаготовок с разных сторон используются поворотные столы с вращением вокруг вертикальной и горизонтальной осей координат.Обработка корпусных заготовок на многоцелевых станках по сравнению сих обработкой на фрезерных, сверлильных и других станках сtfiIY имеет рядособенностей. Установка и крепление заготовки должны обеспечивать ее обработку с пяти сторон за один установ и, кроме того, свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям, так как необходима многосторонняя обработка без переустановки. В рассматриваемом на рис.целевом станке по направляющим станины81.13многоможет совершать установочныеперемещения колонна 9 с помощью реечной передачи (z = 30, т = 3 мм).Электродвигатель МЗ через подвижную стойку 1 сообщает шпиндельной головкегоризонтальное перемещение, а электродвигатель М22ное.
Главное вращательное движение шпинделютельMl.3-вертикальсообщает электродвигаЧастота вращения валов электродвигателейMl, ... ,М7 изменяетсябесступенчато.Стол4совершает движение продольной подачи по направляющим станины от электродвигателя Мб и вращение в горизонтальной плоскости от электродвигателя М5. При обработке сложных простанственных поверхностейстолу5сообщается вращение в вертикальной плоскости от электродвигателяМ4, закрепленного на основании6.Установочное перемещение колонныосуществляется от электродвигателя М7, а привод транспортера стружки-от М8. Замкнутые приводы подач обеспечивают контроль перемещения дей-1.
7.N = 4,347Кинематические схемы станков с ~тукВт2п5687Рис.1.13.Кинематическая схема вертикального МС для обработки корпусных заготовок (без магазина инструментов):2 - шпиндельная головка; 3 - шпиндельный узел; 4 - поворот5 - качающийся стол; б - основание столов; 7 - транспортер дляуборки стружки; 8 - станина; 9 - колонна1-стойка;ный стол;ствительного положения рабочего органа станка с помощью измерительныхпреобразователей.Запишем уравнения баланса кинематических цепей станка.Уравнение главного движения (вращения шпинделя станка) имеет вид85170 ~ -п _J:-п1где п 1 -шп,частота вращения вала электродвигателя М 1.В этой цепи звеном настройки является электродвигательMl,частотавращения вала которого регулируется бесступенчато от программы в зависимости от требуемой частоты вращения шпинделя nшп, которая определяетсянеобходимой для процесса резания скоростьюnшпгде dин -=1 ooov1tdинv:'диаметр инструмента (сверла, фрезы и т.
п.).481.Общие сведения и Т<.Uнематика станковДвижение продольной подачи стола описывается уравнениемп6Р= Vsпp'где п 6 -регулируемая частота вращения вала электродвигателя Мб; Р -ходового винта движения продольной подачи стола, Р= 12мм;v Sпр-шагско-рость продольной подачи стола, мм/мин.Скорость Vsпp можно вычислить по оборотной подачерекомендуемой подаче на один зубVsпргде z-=число зубьев фрезы, а пФР-S0(мм/об) или поSz (мм/зуб):So пфр= Szz пфр,частота вращения фрезы.Аналогично можно записать уравнения баланса других кинематическихцепей подач.Таким образом, особенностью кинематических схем станков с ЧПУ является полная автономность кинематических цепей по каждой координате перемещений.Контрольные вопросы1.
По каким признакам классифицируют металлорежущие станки?2. Из чего состоит обозначение модели станков серийного выпуска?Приведите примеры.3. Какие классы точности станков вы знаете?4. Как по обозначению модели отличить станокс ручным управлением отстанка, имеющего программное управление?5.Чем отличается главное движение от движения подачи? Приведитепримеры станков, у которых главное движение прямолинейное.6.Как обозначают и в каких единицах измеряют подачу и скорость пода7.Что называется передаточным отношением кинематической пары и какчи?его вычисляют для различных пар?8. Чемотличается многоцелевой станок от станка с ЧПУ?2.
ПРОЕКТИРОВАНИЕСТАНКОВ2.1. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯСТАНКОВ С ЧПУСтанки, станочные модули, станочные системы являются элементамитехнологической системы, под которой следует понимать совокупностьфункциональновзаимосвязанныхсредствтехнологическогооснащения,предметов производства и исполнителей для осуществления в регламентированныхусловияхпроизводствазаданныхтехнологическихпроцессовилиопераций. Ядром технологической системы является станок, обеспечивающий точность перемещения формообразующих узлов.
Станок, его технический уровень и совершенство узлов и механизмов определяют эффективностьвзаимодействия всех элементов технологической системы. Конструкции икомпоновки станков чрезвычайно разнообразны, однако все они содержаттиповые подсистемы, узлы, механизмы и элементы.Структурная схема станка (рис.2.1)включает систему управления сприводами рабочих органов и несущую систему: формообразующие узлы,механизмы вспомогательных функций и корпусные детали. Станок входит встаночный модуль, включающий системы верхнего уровня: управления, инструментальную, транспортную и складирования.Исполнительные движения в станке-это движения инструмента и заготовки, необходимые для осуществления полного цикла обработки, т.
е. формообразования и вспомогательные. Первые связаны с непосредственнымосуществлением процесса резания, вторые необходимы для транспортировкизаготовок и инструмента в позицию обработки.На рис.2.2приведен пример компоновки агрегатного станка, состоящегоиз унифицированных узлов.Формообразующие узлы составляют многошпиндельная коробказерная бабка7исиловые столы6, 8.9,фреКроме движения формообразования силовые столы осуществляют и вспомогательные движения. Корпусные деталипредставлены станинами1-5и корпусами коробки9и бабки7.Системауправления цикловая, включает приводы столов и шпинделей.
Станок можетбыть встроен в автоматическую линию, состоящую из агрегатных станков.В станках с ЧПУ, где перемещения рабочих органов не превышают3 м,вмеханизмах приводов подач применяют IIIВП.Существует два типа конструкций ШВП: вращающийся винт в сочетаниис перемещающейся гайкой и вращающаяся гайка и винт, перемещающийсявместе с рабочим органом станка. Наиболее распространенной в приводахподач является первая конструкция.СистемаСистемаМеханизмы приводаПриводуправлениярабочих органовуправления1Механизмы вспомогательных функцийФормообразующие узлыгl---,:,:~:з ~О)~~u rot::[~система~gu>-.
е оg~t::[~~р. cQ~u'-'о.,,cQ <=:ор.~ ~<=:с::О)Р.,оf-<uм:,::s:до:мт1f-<:,:IJ.)о:"'~о:rО)f-<~t::\Оа.:s:"'О):оt:;О)о:u~о:оIJ.):о~~roо,::а жо:р.~~u о:\О \Оо оо::s:t;;а; хО) оgtrf-<:,;:u:i ~1т1i :,;:;;i ~:s: f='"'~ ~оcQЕ,lО)=ес:::; t::>,~оО)мf-< р. f0 OJ Оо:s::,:о::,: :,: :,:тО):,;::,:р. о~ cQ~: '~~ Q) Е--"~ ~ g,5Транспортнаяt:;тО)-.J> оro ,-.._t:;~ t:; !::,-.._.,,>-.системат~·~:оИнструментальнаяг==:~1:,;:uт1о§g<1.):s:a'j;;j~тНесущая системаСистемаскладирования~"Т"ТНеподвижные корпусныеПодвижные корпусныедетали (станина, основание,детали (суппорт, стол, траверса,стойка, коробка)ползун, блок)СтанокСтаночный модуль[Рис.2.1.
Структурная схема станка и станочного модуляiФундамент]2.1.51Особенности проектирования станков с ЧПУ(])• •• Q)•• •~~Рис.2.2. Агрегатный станок, состоящий из унифицированных узлов:1-вертикальная станина (стойка);станины;4-средняя станина;фрезерная бабка;8 -6-2 -станина-подставка;3, 5 -боковыестол силовой электромеханический;стол силовой гидравлический;9-7-многошпиндельнаякоробка на упорном угольникеШВП осуществляют точные линейные перемещения при движениях подач в металлорежущих станках и других технологических машинах.
Их применение позволяет создать экономичные, высокопроизводительные и надежные конструкции с высоким КПД.Шариковый винтовой механизм (рис.2.3,а) состоит из вала1стальнойконструкции с резьбой, имеющей арочный или полукруглый профиль. Профиль гайки2идентичен профилю винта. В винтовых канавках винта и гайкирасположены шарикивдоль канала.3,которые вращаются как сателлиты и перемещаются522.2Проектирование станков3баРис.а-2.3. Шариковый винтовой механизм:общий вид; б -каналы возврата шариковРезьба гайки состоит из отдельных спиральных контуров (витков), числокоторых зависит от размеров винта и передаваемой нагрузки.
Шарики, содержащиеся в каждом из этих контуров,канале (рис.2.3,циркулируют всоответствующемб), по которому возвращаются в исходное положение послетого, как прошли по всей окружности контура.Преимущества ШВП: высокие точность и осевая жесткость, плавностьхода при низких и высоких частотах вращения винта, высокий КПД, малыйкрутящий момент, высокая чувствительность к микроперемещениям, беззазорность, высокая износостойкость, незначительный уход в процессе эксплуатации; недостатки-отсутствие самоторможения, сложность изготовления,низкий коэффициент демпфирования, необходимость надежной защиты отзагрязнения.Опоры винтов ШВП в приводах подач станков с ЧПУ обычно роликовые(рис.2.4).Предварительный натяг в опоре регулируют гайкойной втулкой2,3и проставочдлину которой выбирают в зависимости от суммарной длиныупорных подшипников и бурта1.Длина проставочной втулки меньше длиныэтого комплекта на регулировочный зазор Л.
Во избежание перегрузки упорных подшипников вследствие деформации втулки2при затягивании гайкирекомендуется определить момент трения холостого хода.1 2Рис.32.4. Конструктивная схема опоры винта с упорными роликовыми подшипниками32.1.53Особенности проектирования станков с ЧПУЭтапы проектирования и освоения новых станков следующие: техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект, рабочая документация, опытный образец, промышленная серия. Характерными признаками проектирования станка как сложной системы являетсямноговариантность и итерационность. Для уменьшения многовариантостипроектирования используют модульно-агрегатный принцип конструированиястанков. Итерационность предполагает уточнение результатов проектирования на предыдущих этапах по результатам последующих этапов.Техн,ическое задан,ие определяет те новые качества, которыми должен обладать проектируемый станок.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
