Анализ конструкции и наладка токарного станка с ЧПУ на обработку типовой детали

Конструкция шпиндельной коробки станка показана на рис. 6. Корпус 1 крепится винтами на станине в передней части станка. Шпиндель 2 установлен на двух опорах: двухрядном роликовом подшипнике, работающем в паре с упорно-радиальным подшипником в передней опоре, и двухрядном роликоподшипнике в задней опоре.Регулировка подшипниковв передней опоре производится путем создания натяга с помощью гайки М140, в задней - с помощью гайки М120.Передний конец шпинделя - фланцевый с возможностью быстросменной установки патрона.Внешний вид и размеры переднего фланца шпинделя показаны на рис.7 и в табл. 3. На заднем конце шпинделя имеется посадочный поясок для крепления зажимного устройства патрона (на рис. 6 патрон и зажимное устройство не показаны).

Входной вал 3 механизма привода связан со шпинделем 2 через один из двух промежуточных валов 4 или 5, на которых установлены, соответственно, передвижные блоки 6 и 7 зубчатых колес. Настройка на один из трех диапазонов частот вращения шпинделя осуществляется механизмом управления, содержащим вал 8, связанный зубчатыми колесами 9 и 10 с приводом (головкой типа ПРИЗ ВС-05) 11, а также вилки 12 и 13 переключения, подвижно установленные на оси 14. Положения вилок переключения зубчатых блоков контролируются конечными выключателями и стопорятся подпружиненными фиксаторами 15.

Датчик 16 резьбонарезания связан через упругую пластинчатую муфту с валом 17, который через зубчатую передачу соединен со шпинделем. Для выбора зазора в зацеплении разрезное зубчатое колесо 18 этой передачи снабжено специальным пружинным устройством 19.

Смазка механизмов шпиндельной коробки осуществляется централизованно от маслораспределителя, установленного в корпусе.

 

Рисунок 6 - Шпиндельная коробка станка 1П756ДФ3

 

 

Рисунок 7 - Размеры переднего фланца шпинделя

 

 

Таблица 3 - Размеры переднего фланца шпинделя

Условный размер конца шпинделя

D

D1

D2

Отверстие в шпинделе а, не более (Конус метрический)

d 1 (пред откл А2)

d 2 (пред.Откл. 7 H)

d3

D4

d5

Номин.

Пред. Откл.

Номин

Пред. Откл.

11 (1740, 1П756)

290

196,869

+0,014

235

±0,2

100

28,0

М10

36

11,0

17,0

 

 

 

 

1.3.2 Патрон быстропереналаживаемый

 

Для центрирования и закрепления заготовок в условиях серийного производства на станке используется патрон самоцентрирующийся клиновой быстро налаживаемый фирмы ЭНИМСа ПЗК-400Ф11(рис. 8, табл. 4). Патрон состоит из корпуса 4, двух кулачков (незакаленного 1 и основного 2), крышки 3, штифта 7, эксцентрикового устройства 8, с помощью которого осуществляется закрепление зажимных кулачков прижимом 6 после их переустановки, и штока 5. Зажим и разжим заготовки в патроне производится от механизированного привода, установленного на заднем конце шпинделя станка. Применение эксцентрикового устройства позволило в 30 раз сократить время на переустановку кулачков. После переустановки каждого кулачка 1 на требуемый диаметр кулачки растачиваются. Отсутствие винтов для крепления кулачков позволяет располагать зажимные поверхности ближе к переднему торцу корпуса, что уменьшает вылет заготовки, повышает жесткость ее крепления. Изготовитель - Барановический завод станкопринадлежностей.

 

 

Рисунок 8 - Патрон быстроналаживаемый

 

 

Таблица 4 - Технические характеристики токарных самоцентрирующихся клиновых быстропереналаживаемых патронов

Параметр	ПЗК-400Ф11
Диаметр наружный, мм	400
Диаметр присоединительного конуса, мм	196
Высота патрона Н	135
Диаметр изделия, зажимаемого в прямых кулачках:  наименьший  наибольший	30 150
Диаметр изделия, зажимаемого внутренними ступенями кулачков:  наименьший  наибольший	100 400
Диаметр изделия, зажимаемого наружными ступенями кулачков:  наименьший  наибольший	130 360
Сила зажима, кН, не менее	60
Масса патрона, кг	119

 

 

 

1.3.3 Каретка с механизмом приводов подач

 

Конструкция каретки станка с механизмами приводов подачи показана на рис. 9.

 

 

Рисунок 9 - Привод подач

 

Каретка 1 устанавливается на направляющие 2 станины и удерживается относительно них планками 3. На верхней части каретки 1 прикреплены три планки 4 с плоскими горизонтальными направляющими качения, по которым в поперечном направлении перемещается ползушка 5 суппорта. В качестве элементов качения в направляющих используются танкетки 6, две из которых жестко прикреплены к ползушке 5, а две другие установлены на клиньях 7 для возможности регулирования величин натяга. Ползушка 5 относительно направляющих удерживается планками 8.

Защита направляющих от попадания стружки и охлаждающей жидкости обеспечивается щитками 9 и уплотнениями 10. Смазка направляющих станины и каретки, а также шариковых винтов осуществляется централизованно от гидростанции через гибкие шланги, дозаторы маслопроводы в корпусе каретки.

На нижней плоскости каретки крепится гайка 11 шарикового винта продольной подачи. В расточке каретки на опорах установлен ходовой винт 12 поперечной подачи, гайка 13 которого жестко закреплена на нижней плоскости ползушки 5. Верхняя опора винта содержит два упорных и радиальный игольчатый подшипники, представляющие единый комплект. Предварительный натяг упорных подшипников осуществляется тарельчатой пружиной. Нижняя опора выполнена в виде радиального роликового подшипника, свободно установленного в расточке каретки.

К переходному фланцу 14 на верхней стенке каретки крепится высокомоментный электродвигатель 15 поперечной подачи ползушки, который предохранительной муфтой 16 соединен с шариковым винтом 12.

 

1.3.5 Револьверная головка

 

На ползушке суппорта станка установлены две револьверные головки со встроенным электромеханическим приводом: дисковая 8-позиционная с осью, параллельной шпинделю, предназначена для наружных работ, и 4-гранная с перпендикулярной осью вращения служит для установки на ней осевого инструмента (борштанг, сверл, разверток и т. п.). Обе револьверные головки находятся друг от друга на расстоянии, достаточном для размещения заготовки с наибольшим диаметром. Всего в цикле обработки может использоваться до 16 инструментов.

Для улучшения условий резания на станке обеспечивается подача СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкости) на рабочую грань режущего инструмента.

Конструкция револьверной головки с вертикальной осью вращения показана на рис. 10.

 

Рисунок 10 - Механизм автоматической смены инструмента

 

Данная головка предназначена для закрепления блоков режущих инструментов, используемых при внутренней обработке (расточке, сверлении и т.п.). Корпус 1 револьверной головки установлен на оси, выполненной в виде полого станка 2, и промежуточном основании 3. На корпусе устанавливаются сменные инструментальные блоки, которые базируются на плоскости и зажимаются вручную планками 5.

Фиксирующее устройство револьверной головки содержит две торцевые мелкозубые полумуфты 6 и 7.

Одна из полумуфт жестко закреплена на основании 3, а другая прикреплена к корпусу 1. Для предварительной фиксации головки имеется подпружиненный упор 8 одностороннего действия.

Механизм поворота головки смонтирован в полости станка 2 и жестко связан с ним осью 9. Электродвигатель10 через зубчатые колеса 11, 12, 13 и 14, планетарную передачу с сателлитами 15 соединяется с центральными колесами (с внутренними зубьями), связанными со станком 2 и муфтой зажима. Муфта зажима револьверной головки выполнена в виде двух полумуфт с винтовым зацеплением, одна з которых жестко связана с приводным зубчатым колесом 16, а другая (поз. 17) через промежуточную зубчатую муфту 18 с осью 9.

Движение вала электродвигателя 10 через промежуточные и планетарную передачи передается винтовой полумуфте 16. При повороте полумуфты 16 корпус 1 револьверной головки поднимается по винтовым зубьям полумуфты 17 под действием пружин в основании 3, расцепляя полумуфты 6 и 7. После этого корпус 1 поворачивается до заданного положения, контролируемого одним из четырех микровыключателей в командоаппарате 19, который монтируется в верхней части станка 2. Пи срабатывании одного из них дается команда на реверс электродвигателя: корпус 1 поворачивается до упора 8, а затем зажимается винтовой муфтой в заданном положении. Отдельный микровыключатель дает в этот момент команду на выключение электродвигателя.

В конструкции револьверной головки предусмотрены внутренние каналы для подачи СОЖ к режущим инструментам. Подача СОЖ осуществляется по каналам к клапану 4, который открывается при установке инструментального блока.

Для закрепления режущих инструментов с горизонтальной осью для наружной обточки заготовки применяется дисковая 8-позиционная револьверная головка.

Револьверная головка станка 1П756ДФ3 состоит из следующих механизмов:

Двигатель, который обозначен номером 10.

Передаточный механизм. В состав передаточного механизма входит:зубчатые колеса 11, 12, 13, 14, планетарная передача с сателлитами 15, которые соединяются с неподвижным венцом на детали 2.

Механизм расфиксации содержит две торцевые мелкозубые полумуфты 6 (находится на основании 3) и 7 (зубчатый венец на корпусе 1).

Зубчатая муфта выполнена в виде двух полумуфт с винтовым зацеплением: позиции 16 и 17.

Датчик обратной связи, который не показан на рис. 10.

 

 

 

 

 

 

1.3.6 Конвейер для удаления  стружки

 

На листе 13 показаны общий вид и конструкция конвейера для удаления стружки из зоны резания. Конвейер помещен в нише станины и расположен перпендикулярно оси шпинделя так, чтобы стружка отводилась в сторону задней стенки станка в тару. Помещенный в сварной корпус 1 из листового металла конвейер выполнен в виде двух бесконечных цепей 2, к звеньям которых прикреплены скребки 3, посаженные на оси 4. Цепь перемещается по направляющим 5; ведущие звездочки 6 жестко установлены на приводном валу 7, а ведомые 8 – на валу 9. Натяжение цепи осуществляется винтами 10 и крепежными болтами. Корпус 1 установлен на шасси 11 с роликами 12, позволяющими ему выдвигаться назад для обслуживания и ремонта. Конвейер приводится в действие электродвигателем 13 с зубчато-червячным редуктором 14, образующими единый комплекс мотора-редуктора.

Комплекс РРТК-3Д31 оснащен различными контрольно-измерительными устройствами: датчиком правильной установки заготовки в патроне станка; контактной головкой для измерения инструментов; сменной головкой со щупом для измерения обрабатываемой заготовки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Настройка станка на выполнение  операций.

 

2.1. Карта наладки станка.

 

Настройка – подготовка станка для обработки партии деталей с заданной точностью и производительностью.

При настройке решаются следующие задачи:

1) установить  приспособления и режущий инструмент  на станке;

2) ввести  режимы обработки (nшп, № режущего инструмента, S, t);

3) осуществить  пробный проход и откорректировать  программу.

В карте наладке указываются:

- тип станка;

- тип приспособления;

- материал  заготовки и её размеры;

- тип режущего  инструмента;

- поверхности, подлежащие обработке;

- набор специальных  требований.

Карта наладки станка приведена в приложении лист 4.

 

2.2 Технологический процесс изготовления чашки

 

Чашка (рис.6.6) представляет собой тело вращения, в основе конструкции которого лежат несколько концентрично-расположенных полых цилиндров. Материал детали сталь 45Л. Твердость наружной цилиндрической поверхности >K85d7 HRC3 50.. .53, твердость остальных поверхностей НВ 245.. .285. Наиболее ответственными поверхностями, к которым предъявляются повышенные требования поточности обработки и шероховатости являются внутренние и наружные цилиндрические поверхности А, Ж140Н8, Ж85с!7 и правый торец детали. Тип производства - среднесерийный. Исходная заготовка получена литьем в металлические формы. Технологический маршрут изготовления чашки приведен в табл. 6.6. Особенностью процесса является использование полуавтоматического оборудования и станков с ручным управлением.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис 6.6 Чашка

 

Таблица 6.6. Технологический маршрут изготовления чашки

 

№	Наименование опе-	Станок	Технологические
one	рации и ее содержа-	(оборудо-	базы,приспособ-
рации	ние	вание)	ление
1	2	3	4
05	Токарная полуавто-	Токарный	Необработанные
	матная	многошпин-	цилиндрическая
	Обработать начерно	дельный	поверхность 2 и
	и начисто все внут-	вертикаль-	торец 3.
	ренние поверхности	ный полу-	Приспособление:
	и прилегающие к	автомат	патрон трехкулач-
	ним торцы, наруж-	модели	ковый самоцен-
	ную цилиндриче-	1К282	трирующий
	скую поверхность
	02О5Ы4 и торец 1
10	Вертикально-	Верти-	Цилиндрическая
	сверлильная.	кально-	поверхность А и
	Зенковать фаску в	сверлиль-	торец 1.
	центральном отвер-	ный ста-	Приспособление:
	стии ео стороны тор-	нок моде-	оправка разжим-
	ца 3	ли 2Н135	ная