Изучение конструкции токарного станка с ЧПУ мод.16К20Ф3Т1.

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Изучение конструкции токарного станка с ЧПУ мод.16К20Ф3Т1.

Цель работы.

1. Изучить устройство и работу основных частей станка.

2. Освоить наладку токарного станка на обработку детали.

3. Составить отчёт о проделанной работе.

План работы

1. Ознакомиться с расположением, назначением и устройством основных частей и механизмов станка.

2. Ознакомиться с расположением и назначением основных органов управления станком.

3. Ознакомиться с работой основных частей и механизмов.

4. Получить представление о порядке и последовательности наладки станка.

Назначение и основные технические данные станка.

Этот станок предназначен для токарной обработки в патроне наружных и внутренних поверхностей деталей типа тел вращения со ступенчатым и криволинейным профилем, включая сверление, зенкерование, развертывание отверстий, а также для нарезания внутренних и наружных крепежных резьб резцом и резьбонарезным инструментом (метчиком, плашкой). Класс точности станка - П (повышенной точности). Станок оснащён оперативным устройством ЧПУ модели 2Р22.

Станок применяется в единичном, мелкосерийном и среднесерийном производстве с мелкими повторяющимися партиями деталей.

Техническая характеристика станка:

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм:

при установке над станиной 400

при установке над суппортом 215

Наибольшая длина обработки, мм 900

Диаметр отверстия в шпинделе, мм 53

Частота вращения шпинделя, об/мин 22, 4... 2240

Максимальная рабочая подача, мм/мин:

продольная 2000

поперечная 1000

Скорость быстрых перемещений, мм/мин:

продольных 6000

поперечных 5000

Дискретность перемещений, мм:

продольных 0, 01

поперечных 0, 005

Шаг нарезаемой резьбы, мм 0, 01... 40, 959

Предельные диаметры сверления, мм:

по стали 25

по чугуну 28

Число позиций револьверной головки 5

Мощность главного электродвигателя, кВт 11

Конструкция и работа основных механизмов, устройств и систем.

Основными механизмами, устройствами и системами станка являются: привод главного движения, привода продольного перемещения каретки и поперечного перемещения суппорта, механизированный трехкулачковый патрон, автоматическая универсальная головка, подвижное ограждение, ограничений перемещений каретки и суппорта, система автоматической смазки, пневмосистема.

Привод главного движения.

Привод главного движения (рис. 4) включает регулируемый электродвигатель, поликлиновую ременную передачу, шпиндельную бабку и шпиндель.

В приводе главного движения используется электродвигатель М1- частотно- регулируемый асинхронный. Возможно использование регулируемого электродвигателя постоянного тока.

От электродвигателя М1 посредством поликлиновой передачи (со шкивами диаметрами 105 и 264 мм) вращение передается на вал I шпиндельной бабки, а затем через зубчатые колеса Z = 48 и Z = 48- на вал II. Далее обеспечивается три диапазона частоты вращения шпинделя (n = 22, 4...315; 63...900; 160...2240 об/мин).

В пределах каждого диапазона частота вращения регулируется бесступенчато путем изменения частоты вращения электродвигателя М1. Для получения первого диапазона частот вращения движение от вала II через зубчатые колеса z = 45 и z = 45 передается на вал III. затем через зубчатые колеса z = 24 и z = 66 - на вал IV и далее через зубчатые колеса z = 30 и z = 60 - на вал V (шпиндель).

Для получения второго диапазона двойной блок зубчатых колес на шпинделе (вал V) вводится в зацепление с колесом z = 30 на валу II, зубчатое колесо z = 45 на валу III выводится из зацепления с колесом z = 45 на валу II.

Для получения третьего диапазона колесо z = 48 на шпинделе вводится в зацепление с колесом z = 60 на валу II, а колесо z = 45 на валу III выводится из зацепления с колесом z = 45 на валу II. Зубчатые колеса z = 60 на валах V и VI служат для вращения датчика ВЕ-178 резьбонарезания.

Зубчатое колесо z = 60 на валу V- разрезное и служит для выборки зазора в зацеплении в целях предотвращения рассогласования положения шпинделя и датчика.

Рис. 4. Кинематическая схема станка мод.16К20Ф3Т1.

В качестве привода подач суппорта по оси Х (поперечное перемещение) применяют электродвигатель М2 (регулируемый высокомоментный постоянного тока или частотно-регулируемый асинхронный). От электродвигателя М2 вращение передается через зубчатые колеса z = 40 и z = 40 на шариковый винт-гайку качения с шагом Р_X.B=5мм; обратная связь по пути осуществляется фотоимпульсным датчиком ВЕ-178.

Кинематическая цепь привода подач суппорта по оси Z (продольное перемещение); электродвигатель МЗ - зубчатые колеса z = 50 и z = 50 - шариковый винт-гайка качения с шагом Р_X.B= 10мм - датчик ВЕ-178.

Кинематическая цепь поворота шестипозиционной револьверной головки: асинхронный электродвигатель М4 - зубчатые колеса z = 20 и z = 62 - червячная передача z = 1 и z = 38.

Асинхронный электродвигатель М5 приводит во вращение шестеренный насос ВГ11-11А, осуществляющий централизованное смазывание станка.

Шпиндельный узел

Конструкция шпиндельного узла (рис. 5) в значительной мере определяет эксплуатационные показатели станка, т.е. применяемые режимы резания, достигаемые точность и производительность обработки. Поэтому корпус 7 шпиндельной бабки выполнен в виде жесткой чугунной отливки и надежно закреплен на станине. Зубчатые колеса закалены и прошлифованы по профилю зубьев. Наиболее важной деталью шпиндельной бабки является шпиндель 5, непосредственно воспринимающий усилия резания. Передней опорой служит двухрядный конический роликовый подшипник 4, а задней - однорядный роликовый подшипник 3. Применение в опорах пружин 2, предназначенных для постоянной выборки зазоров в подшипниках, способствует повышению точности и жесткости шпиндельного узла. Подшипники отрегулированы заводом - изготовителем станка, что обеспечивает их эксплуатацию без вмешательства наладчика (кроме случаев ремонта).

Рис. 5. Шпиндельный узел.

Станция смазки каретки.

Станция смазки каретки предназначена для смазки направляющих каретки и станины, а также для подачи масла в гидросистему автоматического перемещения ограждения.

Станция смазки С48-14М установлена на правой стороне основания станка и включает в себя (рис.2.11): резервуар 1, насос 2 с приводным электродвигателем, подпорный клапан 3, сетчатый фильтр 4, шланг 5, коллектор, золотник Р3 с электромагнитным управлением и манометром МН.

При включении электродвигателя насос подает масло по шлангу в коллектор, находящийся на каретке, и от него ко всем точкам смазки или в гидросистему, что регулируется золотником Р3.

Включение насоса станции для смазки направляющих происходит при включении станка и во время работы станка через каждые 45 мин. по команде от устройства ЧПУ. При необходимости можно дополнительно подать масло в направляющие нажатием кнопки 6 ² Смазка направляющих станины² на панели управления станка (см. рис.2, а), масло будет подаваться в течении времени нажатия кнопки.

Давление масла в магистрали смазки 0, 1…0, 2 МПа контролируется с помощью манометра МН и регулируется подпорным клапаном 3.

Во время перемещения ограждения подача смазки на направляющие отключается золотником Р3.

Рис.2.11. Гидравлическая схема станции смазки каретки:

1 - резервуар, 2 - насос, 3 - редукционный клапан, 4 - фильтр, 5 - трубопровод.

Наладка станка

Наладку токарного станка с ЧПУ рекомендуется выполнять следующим образом:

1. В начале смены проверяют основные функции, выполняемые станком. Кроме того, в целях тепловой стабилизации станка и УЧПУ включают вращение шпинделя на средней частоте и питание УЧПУ на 20... 25 мин; при этом прогревают станок.

2. Подбирают согласно карте наладки режущий инструмент и оснастку для крепления обрабатываемой заготовки. Проверяют состояние инструмента.

3. Устанавливают инструмент в соответствующие позиции револьверной головки, указанные в карте наладки.

4. Налаживают кулачки, ограничивающие перемещение суппорта и его нулевое (исходное) положение (рис. 12, 13).

5. Вводят управляющую программу (УП) с пульта УЧПУ с бланка или из кассеты внешней памяти; проверяют УП сначала в покадровом режиме, а затем в автоматическом цикле; наблюдают за правильностью ее осуществления без резания.

6. Закрепляют обрабатываемую заготовку согласно карте наладки. Производят размерную привязку каждого режущего инструмента.

7. Обрабатывают деталь по УП; определяют размеры обрабатываемой детали и вводят необходимые коррекции с пульта управления УЧПУ. При обработке партии деталей необходимо периодически проверять размеры детали и, если нужно, вводить коррекции на инструмент.

При обработке первой детали наблюдают за процессом резания (особенно за стружкообразованием и шероховатостью обработанной поверхности); при необходимости вводят коррекции режимов резания (от УЧПУ).

Качественная наладка станка во многом определяет производительность труда оператора и наладчика.

Рис.12. Схема расположения кулачков в пазах линейки продольного перемещения:

1 - кулачок для отключения подачи при ходе каретки влево; 2 - кулачок для отключения подачи при ходе каретки вправо; 3 - кулачки аварийного отключения; 4 - кулачок замедления скорости станка; 4 – кулачок выхода в «0» станка; 5 – кулачок для отключения подачи при ходе суппорта от оси шпинделя; 6 – кулачок аварийного останова суппорта при ходе от оси шпинделя.

Рис. 13. Схема расположения кулачков в пазах линейки поперечного перемещения

1 – кулачок аварийного останова суппорта при ходе к оси шпинделя; 2 – кулачок для отключения подачи при ходе суппорта к оси шпинделя; 3– кулачок замедления

Применяемые измерительные инструменты и приборы, точность и правильность показаний, которых необходимо проверить в измерительной лаборатории.

На точность обработки деталей на токарных станках с ЧПУ влияют следующие факторы:

1. Соответствие станка нормам точности по техническим условиям его изготовления и правильная выверка станка по уровню при монтаже.

2. Правильная регулировка механизмов и устройств станка.

3. Стабильность многократного выхода суппорта в заданные координаты, которую можно проверить посредством индикаторов часового типа.

4. Состояние режущего инструмента (как режущей кромки, так и державки).

5. Стабильная точность индикации револьверной головки, проверяемой индикаторными часами.

6. Точность установки детали в кулачках.

7. Усилие зажима детали (зависящее от характера обработки) и жесткости обрабатываемой детали.

Содержание отчета

1. Записать цель лабораторной работы.

2. Указать назначение и область применения станка.

3. Вычертить кинематическую схему приводов главного движения и подачи.

4. Описать принцип действия привода револьверной головки.

5. Описать принцип действия приводов продольной и поперечной подач.

6. Описать конструкцию и принцип действия электромеханического привода зажима обрабатываемых деталей.

7. Выполнить необходимые эскизы (по указанию преподавателя).

8. Ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Какой способ регулирования скорости вращения шпинделя применен в станке?

2. Какова структура привода подачи?

3. Как обеспечивается обратная связь по положению при отработке заданного перемещения по координатам X и Z?

4. Как осуществляется выборка зазора в подшипниках шпинделя?

5. Каким образом обеспечивается выборка бокового зазора в зубчатом зацеплении редуктора привода подачи?

6. Как обеспечивается установка нужной инструментальной позиции в револьверной головке?

7. Как обеспечивается необходимое усилие зажима заготовки в патроне станка?

8. Как обеспечивается установка кулачков на диаметр обрабатываемой заготовки?

9. От чего зависит точность обработки на станке?