1.3 Обоснование выбора технической характеристики станка с чпу
По техническому заданию необходимо спроектировать коробку скоростей многоцелевого станка с ЧПУ ИР 500 для обработки детали «Головка резцовая».
Многоцелевой фрезерно – сверлильно – расточной станок, горизонтальный станок с подвижной стойкой, повышенной точности мод. ИР500МФ4. Предназначен для комплексной обработки корпусных деталей средних размеров с четырех сторон без переустановки. Для деталей этого класса характерны:
- наличие значительного числа обрабатываемых поверхностей, расположенных в пространстве под различными углами;
- разнообразие конфигурации обрабатываемых поверхностей, требующих комплекса операций механической обработки: сверление, зенкерование, растачивание, развертывание цилиндрических отверстий, а также нарезание резьбы и контурное фрезерование.
Станок предназначен для комплексной обработки корпусных деталей из черных и цветных металлов.
Класс точности станка – Н.
Выполнение операции: сверление, зенкерование, развертывание, растачивание отверстий по координатам, обработка деталей с поворотом стола, фрезерование плоскостей сложной конфигурации.
Основные базовые детали: станина, стойка, основание литое с закаленными стальными направляющими. Шпиндель приводится во вращение электродвигателем постоянного тока через двухступенчатую коробку скоростей
Шпиндельная бабка состоит из: главного привода, имеющего двухступенчатую передачу; шпинделя с конусом 50 под инструмент, с системой обдува конуса сжатым воздухом во время смены инструмента; механизмами зажима и разжима инструмента; механизма точной ориентации шпинделя.
Круговой стол с дискретным позиционированием. Точная фиксация осуществляется посредством муфты с торцевыми зубьями. Зажим стола спутника гидравлический.
Подача смазочно-охлаждающей жидкости к инструменту осуществляется через сопла над шпинделем.
Удаление стружки производится шнековым транспортером из зоны резания, скребковым транспортером для последующей транспортировки ее в контейнер.
Система автоматической смены инструмента выполнена в виде барабанного инструментального магазина, расположенного на верхнем торце стойки, и манипулятора, смонтированного на корпусе магазина. Кодирование инструмента переменное.
Рис 1 Общий вид станка ИР 500.
В качестве модернизации станка произведем модернизацию коробки скоростей. Установим требование к точности и качеству обрабатываемых поверхностей на проектируемом станке, для выполнения операции данная деталь подвергается следующим видам обработки: Сверление, зенкерование, растачивание, фрезерование. По точности данный станок будет проектироваться на выполнение 7…14 квалитетов точности, шероховатость поверхностей Ra = 12,5…0,8 мкм.
|
Наименование параметра |
ИР-500ПМФ4 |
|
Основные параметры станка |
|
|
Класс точности по ГОСТ 8-82 |
П |
|
Размеры рабочей поверхности стола (длина х ширина), мм |
500 х 500 |
|
Перемещение поперечное стола (ось X), мм |
800 |
|
Перемещение вертикальное шпиндельной бабки (ось Y), мм |
500 |
|
Перемещение продольное стойки (ось Z), мм |
500 |
|
Вращение индексируемого поворотного стола (ось B), град |
5° 72 поз. |
|
Наибольший диаметр сверления в стали, мм |
40 |
|
Наибольший диаметр растачиваемого отверстия, мм |
160 |
|
Наибольший диаметр торцовой фрезы, мм |
160 |
|
Точность позиционирования по осям X/ Y, мм |
0.018/ 0.015 |
|
Точность позиционирования по осям Z, мм |
0.022 |
|
Рабочая подача по осям X, Y, Z, мм/мин |
1..2000 |
|
Скорость быстрых установочных перемещений по осям X, Y, Z, м/мин |
8..10 |
|
Наибольшее допустимое усилие подачи стола и стойки по осям X, Z, Н |
8000 |
|
Наибольшее допустимое усилие подачи шпиндельной бабки (вертикальное) по оси Y, Н |
4000 |
|
Расстояние от оси шпинделя до стола, мм |
50..550 |
|
Модель устройства ЧПУ |
2С45-65 |
|
Количество управляемых координат |
3 |
|
Количество одновременно управляемых координат при линейной/ круговой интерполяции |
3/3 |
|
Рабочий стол |
|
|
Максимальная нагрузка на стол (по центру), кг |
700 |
|
Количество резьбовых отверстий на поверхности стола |
25 |
|
Диаметр резьбовых отверстий на поверхности стола, мм |
М20 |
|
Усилие зажима поворотного стола, кН |
40 |
|
Шпиндель |
|
|
Частота вращения шпинделя, об/мин |
21.2..3000 |
|
Количество скоростей шпинделя |
89 |
|
Наибольший крутящий момент, Нм |
700 |
|
Конус шпинделя для крепления инструмента 7:24 |
50 |
|
Магазин инструмента |
|
|
Количество инструмента в магазине |
30 |
|
Время смены инструмента, с |
6 |
|
Время смены инструмента от стружки к стружке, с |
16,2..21,2 |
|
Максимальный диаметр рядом стоящего инструмента, мм |
125 |
|
Максимальный диаметр свободно стоящего инструмента, мм |
160 |
|
Максимальная длина инструмента от торца шпинделя, мм |
300 |
|
Масса инструментальной оправки с инструментом, кг |
20 |
|
Устройство смены столов-спутников |
|
|
Время смены столов-спутников, с |
45 |
|
Электрооборудование и привод |
|
|
Количество электродвигателей на станке |
12 |
|
Электродвигатель постоянного тока привода главного движения, кВт |
14 |
|
Электродвигатели привода подач (X, Y, Z, B) и магазина, кВт |
2,8 |
|
Электродвигатель насоса гидростанции, кВт |
5,5 |
|
Электродвигатель вентилятора гидростанции, кВт |
0,12 |
|
Электродвигатель вентилятора шпинделя, кВт |
0,12 |
|
Электродвигатель насоса смазки шпиндельной бабки, кВт |
1,1 |
|
Электродвигатель насоса смазки направляющих, кВт |
0,02 |
|
Электронасос охлаждающей жидкости Мощность, кВт |
0,12 |
|
Суммарная мощность всех электродвигателей на станке, кВт |
35 |
|
Габариты и масса станка |
|
|
Габариты станка (длина ширина), мм |
4450 х 4655 |
|
Габариты станка (высота), мм |
3100 |
|
Масса станка, кг |
11370 |