§ 6. Токарный станок с чпу 16к20фз

Назначение Станок 16К20ФЗпатронно-центровой и предназначен для товарной обработки наружных и внутренних поверхностей деталей типа тел вращения со ступенчатым и криволинейным профилями в один или несколько проходов в замкнутом полуавтоматическом цикле, а также для нарезания крепежйых резьб (в зависимости от возможностей системы ЧПУ). Станок используют в единичном, мелкосерийном и серийном производстве с мелкими повторяющимися партиями деталей.

Характеристика станка (рис. 174). Наибольший диаметр обрабатываемой детали над станиной 400 мм; наибольший диаметр обрабатываемой детали над суппортом 220 мм; наибольшая длина обрабатываемой детали 1000 мм; пределы частот вращения шпинделя 35-1600 об/мин; количество автоматически переключаемых

Рис. 174. Общий вид станка 16К20ФЗ

скоростей 9; скорость быстрых перемещений: продольного 4800 мм/мин, поперечного 2400 мм/мин; диапазон скоростей подач: продольного хода 3-1200 мм/мин, поперечного хода 3-500 мм/мин; перемещение суппорта на один импульс: продольного 0,01 мм, поперечного 0,005 мм; программа перемещений инструмента и вспомогательные команды записываются на перфоленте; станок снабжен устройством числового программного управления Н22-1М.

Кинематика станка (рис. 175). Главное движение - вращение шпинделя — осуществляется от электродвигателя (N = 10 кВт, п=1460об/мин) через

клиноремеиную передачу -— , автоматаческую коробку скоростей типа АКС

182

309—16—51, клиноременную передачу — , корооку скоростей шпиндельной

280

бабки 1 и далее на шпиндель.

Автоматическая коробка скоростей имеет шесть электромагнитных муфт ЭМ1 — ЭМ6, включением которых в разных комбинациях можно получить на выходном валу III коробки девять различных частот вращения.

Наличие в шпиндельной бабке блока шестерен z^, — Zn, переключаемого вручную, позволяет получить на шпинделе двенадцать различных частот вращения в диапазонах 35-560 об/мин и 100-1600 об/мин (шесть частот вращения одного диапазона совпадают с шестью частотами вращения другого диапазона). В каждом диапазоне получаем по девять автоматически переключаемых частот вращения шпинделя.

Продольная подача каретки осуществляется от шагового электрогидравлического привода (шаговый электродвигатель

гидроусилитель 2) через передачу — и ходовой винт Р=10мм шариковой

винтовой пары.

Поперечная подача суппорта с поворотом резцедержавкой осуществляется анологично от шагового электрогидравлического

Рис 175

привода через зубчатые колеса — и ходовой винт с Р = 5 мм шариковой

винтовой пары.

В конструкции станка предусмотрена возможность установки в качестве приводных двигателей продольного и поперечного перемещения электродвигателей постоянного тока с одновременной установкой ла ходовых винтах датчиков обратных связей. В этом случае станок оснащают системой ЧПУ замкнутого типа.

Поворот шестипозиционной резцедержавки производится от отдельного

л 20 1

электродвигателя через зубчатую передачу — и червячную пару —.

62 38

Вращение датчика нарезания резьбы ВЕ-51 осуществляется от шпинделя

через беззазорную зубчатую передачу —. Датчик нарезания резьбы

60

устанавливают в передней бабке. Разрешающая способность датчика 1000 импульсов на оборот шпинделя и один нулевой импульс для отметки «нулевого» положения шпинделя при вводе в нитку при нарезании резьбы в несколько проходов.

Привод продольной подачи показан на рис. 176, а. Вращение на ходовой винт 3 передается от шагового электрогидравлического привода 1 (он состоит из шагового электродвигателя и гидроусилителя крутящих моментов) через зубчатую пару 2.

В данном приводе подачи применена шариковая винтовая пара с трением качения, в которой гайка состоит из двух полугаек 3 и 4, установленных в корпусе 8 (рис. 292, б). Полугайки защищены от попадания загрязнений уплотнителями 1, поддерживаемыми крышками 7 и 9. Для устранения зазора в передаче винт-гайка обе полугайки смещаются в осевом направлении при их взаимном повороте относительно друг друга с созданием определенного предварительного натяга.

Для регулирования величины предварительного натяга отворачивают винты 2 и снимают крышку 7. Сегмент 6 выводят из зацепления с полугайкой 3 и сектором 5 и переставляют на определенное число зубьев, отсчитываемое от риски, соответствующей нулевому значению предварительного натяга. Специальным ключом полугайку 3 доворачивают в нужную сторону, после чего сегмент 6 вводят в зацепление с полугайкой 3 и сектором 5.

После окончательного регулирования величины предварительного натяга устанавливают крышку 7, затягиваемую винтами 2.

Поворотная шестипозиционная резцедержавка с горизонтальной осью вращения (рис.177) установлена на поперечном суппорте. В этой специальной инструментальной головке устанавливают шесть резцов - вставок или три инструментальных блока. Съемную инструментальную головку устанавливают на выходном валу 1 резцедержавки. Головка связана с подвижной чартью 2 плоскозубчатой муфтой. Резцедержавка поворачивается электродвигателем 10 через зубчатые колеса, червячную передачу и кулачко-

Рис. 177. Поворотная резцсдержавка станка 16К20ФЗ

вую муфту 4, часть 5 которой жестко связана с валом резце державки. ..

В начальный момент движения этой кулачковой муфты вал 1 перемещается влево, происходит расцепление плоскозубчатой муфты 2-3, поворот в нужную позицию. Поворот определяется сигналами, поступающими от соответствующих конечных выключателей 8, замыкаемых упорами 7, установленными на кольце 6. Затем происходит реверсирование электродвигателя. Муфта 4 начинает вращаться в другую сторону. Подвижная

часть 2 плоскозубчатой муфты с инструментальной головкой удерживается от поворота фиксатором 9. Кулачки полумуфты 5 сжимают пружину 11, и подвижная часть 2 плоскозубчатой муфты фиксируется на зубьях неподвижной полумуфты. От конечного выключателя зажима 13 подается сигнал на отключение приводного электродвигателя и начало рабочего цикла обработки. Для поворота и зажима резцедержавки вручную при наладке станка на валу 12 имеется головка под ключ.

Гидропривод станка состоит из гидростанции 7,5/1500 Г48-44 (которая включает в себя резервуар для масла, регулируемый насос с приводным электродвигателем, элементы фильтрациии охлаждения рабочей жидкости, контрольно-регулирующую аппаратуру) и двух гидроусилителей крутящих моментов приводов продольного и поперечного перемещений каретки и суппорта.

Работа гидропривода происходит в соответствии с подачей электрических команд к шаговым электродвигателям гидроусилителей. Работа гидроусилителей моментов поперечного хода суппорта и продольного хода каретки осуществляется с помощью шаговых электродвигателей, входные валы которых посредством муфт жестко соединены с входными ..валами гидроусилителей. При сообщении шаговым электродвигателем какого-то числа электрических импульсов происходит поворот входного вала и смещение дросселирующего гидрораспределителя гидроусилителя на соответствующую величину. Масло под давлением через щели дросселирующего гидроусилителя и распределительный диск воздействует на поршни ротора гидроусилителя, который поворачивает выходной вал пропорционально величине открытия щелей. Электрические сигналы малой мощности, поступающие на вход шагового электродвигателя, многократно усиливаются и преобразуются в синхронное (по отношению к валу шагового электродвигателя) вращение выходного вала гидроусилителя с крутящим моментом, необходимым для перемещения рабочих органов. При этом величина угла поворота выходного вала гидроусилителя определяется числом поданных импульсов, а скорость - частотой их следования.

Принципиальная схема привода, состоящего из шагового электродвигателя и гидравлического усилителя момента, показана на рис. 178. Шаговый двигатель ШД отрабатывает импульсы, поступающие из системы ЧПУ. При обработке импульса вал 1, поворачиваясь, через редуктор 2 заставляет вращаться винт 3, ввернутый в гайку 4, жестко соединенную с ротором гидромотора 5. При неподвижном гидромоторе поворот винта переместит соединенный с ним запорно-регулирующий элемент 6, например, вправо от среднего положения, в результате чего в магистрали 7, идущей от направляющего гидрораспределителя к гидромотору, повысится, а в магистрали 8 понизится давление, и образовавшийся перепад давлений создаст крутящий момент на гидромоторе. Поворачиваясь, ротор гидромотора повернет гайку 4, которая

Рис. 178. Схема гидропривода с шаговым электродвигателем и гидроусилитем

момента осевого типа

через винт 3 возвратит запорнорегулирующии элемент в среднее положение. При непрерывной подаче импульсов на шаговый двигатель вал гидромотора будет вращаться со скоростью, пропорциональной частоте импульсов, а запорно-регулирующии элемент будет смещен из среднего положения на величину, обеспечивающую пропуск расхода масла, необходимого для вращения мотора

НАЗНАЧЕНИЕ И СОДЕРЖАНИЕ ПАСПОРТОВ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

Документ, содержащий необходимые кинематические, динамические и конструктивные сведения, а также ряд общих данных о станке, называется паспортом станка. Наличие паспортов у станков позволяет технологам разрабатывать наиболее рациональные технологические процессу при правильном и эффективном использований станочного парка; механикам — заранее готовиться к ремонту станков и быстро производить исправления при случайных поломках; нормировщикам - правильно назначать технически обоснованные нормы и т. д.

Кроме паспорта, заводом-изготовителем к станку прилагается также руководство или инструкция по уходу и обслуживанию, содержащая необходимые сведения для правильной эксплуатации станка.

Паспорта станков составляют по специальным разработанным формам, а при отсутствии утвержденной формы для данного типа станка — по форме, наиболее близкой к утвержденной форме на сходные по типу станки. Паспорт включает следующие разделы: общие сведения о станке, общий вид станка с обозначением органов управления, спецификацию органов управления, основные данные о станке, габаритные размеры рабочего пространства, посадочные и присоединительные базы станка, габаритные размеры станка в плане, механику станка, сведения о ремонте станка, данные о комплектации.