Станки для обработки призматических деталей
Классификация и конструктивное устройство фрезерных станков; функциональное назначение их основных узлов. Принцип работы копировального станка прямого действия. Технологические возможности и недостатки станков с числовым программным управлением.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.08.2013 |
| Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Станки для обработки призматических деталей
Фрезерные станки
Назначение и классификация фрезерных станков.
Фрезерные станки предназначаются для обработки плоскостей, пазов различных форм и фасонных поверхностей фрезерованием цилиндрическими, дисковыми, концевыми, фасонными, и другими фрезами.
Фрезерные станки общего назначения подразделяются на:
горизонтально-фрезерные консольные (рис.1);
вертикально-фрезерные, которые могут быть консольные (рис.2) и бесконсольными (рис.3 а ,б);
продольно-фрезерные, которые могут быть двухстоечные (рис.4) и одностоечными;
карусельно-фрезерные (рис.5).
|
Рис. 1 Горизонтально-фрезерный станок. |
Рис. 2.Вертикально-фрезерный консольный станок. |
|
|
а) |
б) |
|
|
Рис. 3. Вертикально-фрезерные бесконсольные станки. |
||
|
Рис. 4Продольно-фрезерный станок. |
Рис. 5.Карусельно-фрезерный станок. |
К специальным фрезерным станкам относятся:
барабанно-фрезерные;
шлице фрезерные;
шпоночно-фрезерные;
копировально-фрезерные, которые могут быть прямого или следящего действия;
станки инструментального производства.
Принцип работы фрезерного станка.
Принцип работы фрезерного станка изучается по структурной схеме, представленной на рис.6.
Для формирования плоскости цилиндрической фрезой необходимы вращательное движение фрезы В1 и поступательное движение заготовки П2, в результате которых образуется производящая линия вдоль П2 методом касания.
Рис. 6.Структурная схема фрезерного станка.
Другая производственная линия вдоль оси фрезы получается копированием образующей цилиндра фрезы. Вращательное движение В1- главное движение- осуществляется от электродвигателя М1 через коробку скоростей iv. От другого двигателя М2 движение получают ходовой винт t1, который обеспечивает поступательное движение П2. Движения П3 и П4 в этом случае выполняют функцию установочных движений.
Рекомендация. Нарисуйте схему обработки, при которой движение П3 было бы составной движения формообразования.
Основные узлы горизонтально-фрезерного станка
Основными узлами горизонтально-фрезерного станка являются следующие (рис.1).
Фундаментальная плита или основание 1, на котором закрепляется станина и нижняя опора ходового винта вертикальных подач.
Станина 2, представляющая пустотелую отливку коробчатой формы, внутри которой размещается привод главного движения и шпиндель станка 7.
Консоль 3, в которой располагается привод подач. Консоль несет на себе каретку и имеет возможность перемещаться в вертикальном направлении П4 как привода подач, как и вручную.
Стол 5, предназначен для закрепления на нем заготовки или приспособления и сообщения продольной подачи П2(Sпр). Стол устанавливается на направляющих каретки 4 и может вместе с ней перемещаться в поперечном направлении.
Хобот 6, закрепленный на станине сверху предназначенный для креплений правого конца оправки 8, на котором крепится фреза 9. Хобот несет серьгу 10, в которой размещается правый конец оправки.
Вертикально-фрезерный консольный станок (рис.2) в отличии от горизонтально-фрезерного имеет фрезерную головку 6, которая в большинстве легких и средних станков имеет возможность поворачиваться вокруг горизонтальной оси фиксировать ось шпинделя 7 под определенным углом к плоскости стола.
Вертикальные бесконсольно-фрезерные станки предназначаются для обработки сравнительно крупных, а следовательно, и тяжелых заготовок, поэтому стол этих станков не имеет вертикального движения. Его осуществляет фрезерная головка 5 (рис.3.б).
Особенности компоновки продольно- и карусельно-фрезерных станков видны на рис.4 и 5. фрезерный станок копировальный программный
Кинематическая схема горизонтально-фрезерного станка мод.6М82.
Кинематическая схема горизонтально-фрезерного станка мод.6М82 показана на рис.7.
Рис.7. Кинематическая схема горизонтально-фрезерного станка мод.6М82.
Привод главного движения осуществляется от электродвигателя М1 через коробку скоростей на 18 ступеней (18=332). Уравнения кинематического баланса для крайних значений частот вращения шпинделя:
Движение подач обеспечивает привод, размещенный в консоли станка. Вращение от электродвигателя М2 через пару и и через 18 ступенчатую коробку подач поступает на ходовые винты продольной, поперечной и вертикальной подач.
Минимальное и максимальное значение продольных подач будут выражаться следующими уравнениями кинематического баланса:
Механизм подач позволяет включение ускоренного перемещения стола (поперечных салазок или консоли) по цепи
При этом муфта 67 включена, а муфта 64 выключена.
Кинематическая схема консольных станков аналогичны рассмотренной. В схемах вертикально-фрезерных станков отличие состоит лишь в том, что в приводе главного движения предусмотрена возможность передачи на вертикальный шпиндель (рис.8).
Рис. 8.Кинематика передачи движения на вертикальный шпиндель.
Основные размеры горизонтально-, вертикально- и продольно-фрезерных станков
Основные размеры горизонтально-, вертикально- и продольно-фрезерных станков в соответствии с ГОСТ 165-72 и ГОСТ 6955-79 приведены в таблице 1, где В- ширина, L-длина стола станка. Н- для консольных станков- наибольшее расстояние до оси (у горизонтальных) и от торца шпинделя (у вертикальных) до рабочей поверхности стола. Н для продольных- наибольшая высота заготовки.
Таблица 1. Основные размеры фрезерных станков.
|
Тип станка |
Параметр, мм |
Величина основного размера, мм |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|||
|
Консольные |
В L Н |
100 400 125 |
125 500 200 |
160 630 230 |
200 800 300 |
250 1000 350 |
320 1250 400 |
400 1600 450 |
|||
|
Пpoдольно-фрезерн. |
В L Н |
320 1000 320 |
400 1250 400 |
500 1600 500 |
630 2000 630 |
800 2500 800 |
1000 1000 |
1250 1250 |
1600 1600 |
2000 2000 |
|
|
Продольно-фрезерн. |
10 |
11 |
12 |
13 |
|||||||
|
В L Н |
2500 8000 2500 |
3200 10000 3200 |
4000 12500 4000 |
5000 16000 5000 |
При обработке на фрезерных станках достигаются следующие показатели: по точности - 11 квалитет при черновом и 9 - при чистовом и тонком фрезеровании; по шероховатости - 4…5 классы при черновом, 5…7 - при чистовом и 7…8 - при тонком фрезеровании.
Технологические возможности фрезерных станков общего назначения
Технологические возможности фрезерных станков общего назначения определяются перечнем возможных операций.
Наиболее распространенными являются операции фрезерования плоскостей цилиндрическими и торцовыми фрезами, фрезерование фасонных поверхностей профильными фрезами, фрезерование прямолинейных пазов дисковыми и концевыми фрезами, фрезерование винтовых канавок на цилиндрических деталях, обработка зубьев цилиндрических и конических колес модульными дисковыми и концевыми фрезами.
Копировально-фрезерные станки
Среди специализированных фрезерных станков особого внимания заслуживают копировально-фрезерные станки, применяемые для обработки линейчатых и объемных фасонных поверхностей.
Рассмотрение схемы работы копировального станка прямого действия. Фрезерно-копировальная головка 1 под действием груза 7 все время стремиться переместиться по направляющим 2 стойки влево, при этом щуп 4 постоянно прижимается к копиру 3, имеющему форму обрабатываемой детали и вращающемуся с той же скоростью что и деталь 5. Фреза 6, следуя за щупом в радиальном направлении, при своем вращении В1 образует форму заготовки в соответствии с формой копира.
Основной недостаток такого метода копирования- усиленный износ копира и щупа, так как усилие прижатия Р должно превосходить соответствующую силу резания.
Свободными от этого недостатка являются копировальные станки следящего действия, в которых сигнал с копира передается с малыми усилиями на передающие устройства, которые могут быть электрическими и гидравлическими.
Фреза 6 и щуп 4 размещаются в копировально-фрезерной головке, совершающей равномерное перемещение П2. При этом движении щуп 4 скользит по неподвижному копиру 5 и в зависимости от направлении его рабочей поверхности перемещается вертикально П3, включая контакты 1-3 или 1-2. Выключение контакта, например 1-3, вызовет вращение двигателя ШД в направлении, обеспечивающем движение П4 вверх через ходовой винт. При этом движении головка с фрезой и щупом поднимается вверх и контакт 1-3 выключается. Дальнейшее движение П2 вызывает повторное вращение контакта 1-3 и т.д.
Формируемая поверхность будет ступенчатой, но величина этих ступеней небольшая и тем меньше, чем чувствительней система слежения.**) Более подробно о следящих копировальных системах см. [1] стр.387…391)
В инструментальном производстве широко применяются специализированные фрезерные станки для обработки винтовых канавок спиральных сверл, метчиков концевых фрез.
Фрезерные станки с ЧПУ
Необходимость изготавливать большое количество деталей, имеющих фасонные поверхности, обуславливается требованиями современного машиностроения. Не случайно по этому упорно искались пути обработки таких поверхностей. Широкое развитие в связи с этим получили копировально-фрезерные станки, однако, в условиях единичного и мелкосерийного производства изготовление копиров существенно удорожает операцию фрезерования.
Появление станков с ЧПУ позволило более эффективно решить эту задачу. Этим объясняется то, что выпуск фрезерных станков с ЧПУ опередил выпуск станков других типов, управляемых от программы.
Рис.9. фрезерование объемных фасонных поверхностей: а)- при движении в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, б)- при движении в трех плоскостях
Станки с ЧПУ выпускаются преимущественно вертикально-фрезерные станки. Для обработки фасонных поверхностей по контуру требует программирования движения в двух взаимно перпендикулярных направлениях П2 и П3 (рис.9,а). При фрезеровании объемных фасонных поверхностей программируется три взаимно перпендикулярных движения П2, П3 и П4 (рис.9,б). Для фрезерования по схеме, изображенной на рис.13,б выпускаются станки с подвижными в вертикальном направлении столом или фрезерной головкой.
Приводы главного движения и подач фрезерных станков с ЧПУ конструктивно в выполняется в основном так же как и у токарных.
Основным недостатком отдельных фрезерных станков с ЧПУ является отсутствие автоматизации загрузочно-разгрузочных работ, а так же смены инструмента. В значительной степени эта задача решается применением многоцелевых станков с ЧПУ.
Примером такого станка является вертикально-фрезерный станок (полуавтомат) мод.ЛФ-260.
Вертикально фрезерный полуавтомат мод. ЛФ-260 предназначен для многооперационной обработки деталей сложной формы в условиях мелкосерийного производства и обеспечивает выполнение следующих операций:
фрезерование поверхностей, пазов, бобышек, уступов;
фрезерование криволинейных поверхностей;
сверление, зенкерование и развертывание отверстий;
нарезание резьбы в отверстиях метчиком.
Полуавтомат состоит из следующих основных узлов: основания 1, салазок 3, стола 4, шпиндельной балки 7 и приводов 8, инструментального магазина 2 и устройства автоматической смены инструмента (манипулятора) 5. Шпиндельная балка 7 включает в себя двухступенчатый редуктор и шпиндельный узел 6 с механизмом зажима инструмента. Редуктор обеспечивает бесступенчатое изменение частоты вращения шпинделя в пределах 31...1600 об/мин.
Наиболее ответственными узлами станка являются привод подач. В станке мод.ЛФ-260 имеется три идентичных по своей конфигурации привода, обеспечивающих перемещение стола 4 (координата Х), салазок 3 (координатаY) и шпиндельной балки 7 (координата Z). Кинематическая система привода по координате Y (рис.14) содержит не силовой шаговый электродвигатель М1 типа ШД-4 с дискретностью порта 1,50, редуктор Z20: Z60, задающий винт В1 с шагом t = 8 мм, следящий золотник С31 и силовой гидроцилиндр Ц1. Кинематическая связь между золотником и ходовым винтом осуществляется с помощью двухплечего рычага Р.
Таким образом, задающий винт со следящим золотником и гидроцилиндром в совокупности представляют собой гидравлическую копировальную систему, обеспечивающую дискретность перемещения 0,01 мм.
Для обеспечения возможности автоматической смены инструмента по управляющей программе в станке используется инструментальный магазин 2 и механизм системы инструментов 5. Вначале по управляющей программе (по адресу "Т")производится поиск инструмента, а затем (по команде М06) происходит его смена.
Рис.10. Кинематическая схема фрезерного полуавтомата мод. ЛФ-260:
1- основание, 2- магазин инструментальный, 3- салазки, 4- стол, 5- манипулятор, 6- шпиндель, 7- шпиндельная бабка, 8- привод вращения шпинделя; М1, М2, М3, М4 - электродвигатели шаговые, М3- электродвигатель постоянного тока, М5 - асинхронный двигатель Ц1, Ц4, - силовые гидроцилиндры, С31- золотник гидравлический следящий , Р- рычаг.
Инструментальный магазин предназначен для хранения, поиска и смены режущих инструментов. Он имеет 14 фиксированных положений.
Смена инструмента содержит следующие элементы цикла:
поиск инструмента
захват инструмента манипулятором
расфиксация инструмента
смена инструмента
Поиск инструмента и установка его в положение смены происходит во время работы станка и программируется номером инструмента, например, Т12.
Поиск необходимого номера инструмента осуществляется с помощью кодовых выступов на конце хвостовика оправки. Считывание кода (№ инструмента) осуществляется контактным устройством рычажного типа и микропереключателями при вращении инструментального магазина. Вращение магазина осуществляется электродвигателем через червячный редуктор и зубчатую передачу. При совпадении кода программы с кодом инструмента происходит реверс и остановка корпуса магазина. Затем срабатывает механизм смены инструмента и его манипулятор.
Как только захваты манипулятора зайдут в кольцевые проточки инструментальной оправки, система управления дает команду на одновременную расфиксацию инструмента в шпинделе и в инструментальном магазине.
Механизм смены инструмента конструктивно состоит из трех автономных узлов: механизма подъема, механизма поворота и манипулятора. Согласование цикла работы этих механизмов обеспечивается электро и гидроавтоматикой станка по команде М06 программы "Смены инструмента".
Цикл смены инструментов состоит из восьми переходов:
а) выдвижение захватов
б) перемещение захватов
в) сдвижение захватов
г) поворот захватов на 1800
д) выдвижение захватов
е) перемещение захватов вверх
ж) выдвижение захватов
з) поворот на 1800 в исходное положение
Контроль окончания каждого перехода осуществляется конечными выключателями, блокирующими возможность нарушения цикла работы.
Передача крутящего момента от шпинделя станка инструментальной оправке осуществляется через шпонку шпинделя, входящую в паз оправки.
Для обеспечения совмещения ведущих шпонок шпинделя с пазами инструментальных оправок шпинделю станка при смене инструмента сообщается медленная ползучая скорость вращения.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Общие сведения о станках с числовым программным управлением. Классификация станков по технологическому назначению и функциональным возможностям, их устройство. Оснастка и инструмент для многоцелевых станков. Технологические циклы вариантов обработки.
презентация [267,7 K], добавлен 29.11.2013Виды и назначение токарных станков. Технология обработки заготовок, сложных и точных деталей больших и малых габаритов. Станки с числовым программным управлением. Устройство токарного станка по точению древесины, инструменты. Наладка и настройка станка.
презентация [12,6 M], добавлен 17.04.2015Группы и типы станков с числовым программным управлением, их отличительные признаки и сферы применения, функциональные особенности. Классификация станков по точности, по технологическим признакам и возможностям, их буквенное обозначение на схемах.
реферат [506,2 K], добавлен 21.05.2010Числовое программное управление (ЧПУ). Общие сведения и конструктивные особенности станков с ЧПУ. Организация работы оператора многоцелевых станков. Технологии обработки деталей на многоцелевых станках. Оснастка и инструмент для многоцелевых станков.
реферат [6,2 M], добавлен 26.06.2010Общая характеристика и назначение круглошлифовальных станков с числовым программным управлением ЗМ15Ф2 и ЗМ16ЭФ2Н11. Структура и функциональные особенности данных станков, их элементы и принцип работы. Варианты компоновки шлифовального ГПМ "МиниНОВА".
реферат [504,0 K], добавлен 22.05.2010Технические характеристики, точность и долговечность фрезерных станков. Расчет предельных режимов обработки на станке. Основные преимущества станков. Разработка кинематической схемы привода главного движения. Расчетные нагрузки для привода станка.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 12.12.2011Стандартная система координат станка с числовым программным управлением. Направления стандартной системы координат различных видов станков. Методика и условные обозначения осей координат и направлений перемещений на схемах агрегатных станков с ЧПУ.
реферат [1,7 M], добавлен 21.05.2010Классификация станков для обработки металлов резанием по технологическим признакам. Буквенное и цифровое обозначение моделей. Общая характеристика радиально-сверлильных станков. Назначение, устройство, принцип работы станка 2А554 и его технические данные.
контрольная работа [455,7 K], добавлен 09.11.2009Станки с числовым программным управлением — оборудование, выполняющее различные технологические операции по заданной программе. Их преимущество, классификация и виды. Функциональные составляющие ЧПУ, технологические возможности и конструкция станков.
реферат [940,4 K], добавлен 21.03.2011Существенные преимущества использования станков с числовым программным управлением. Главные недостатки аналоговых программоносителей. Языки программирования обработки заготовок на станках. Исследование циклов нарезания резьбы и торцевой обработки.
диссертация [2,9 M], добавлен 02.11.2021Назначение и характеристика группы сверлильных станков, их технические данные. Технологические операции, которые можно выполнять на сверлильно-фрезерных станках, применяемые специальные приспособления и инструменты. Классификация сверлильных станков.
контрольная работа [12,8 K], добавлен 19.02.2010Проектирование привода главного движения токарно-винторезного станка. Модернизация станка с числовым программным управлением для обработки детали "вал". Расчет технических характеристик станка. Расчеты зубчатых передач, валов, шпинделя, подшипников.
курсовая работа [576,6 K], добавлен 09.03.2013Классификация металлорежущих станков и их обозначение. Назначение, типы, общее устройство, основные механизмы токарных, сверлильных, расточных, фрезерных, резьбообрабатывающих, строгальных, долбежных, протяжных, шлифовальных, зубообрабатывающих станков.
учебное пособие [2,7 M], добавлен 15.11.2010Устройство и принцип действия зубострогальных станков. Нарезание конических зубчатых колес на специальных зуборезных станках. Технические характеристики станков. Цикл работы станка при чистовом зубонарезании. Перспективы развития станочного оборудования.
курсовая работа [184,3 K], добавлен 03.07.2009Общие сведения о станках с числовым программным управлением (ЧПУ), их конструктивные особенности, назначение и функциональные возможности. Точность и качество обработки на станках с ЧПУ. Преобразователи частоты для управления асинхронными двигателями.
контрольная работа [24,7 K], добавлен 11.10.2015Электропривод с двигателем постоянного тока с независимым возбуждением. Построение в MatLab релейной схемы управления двигателем, регулирование по скорости. Сравнительный анализ разработанных систем управления станка с числовым программным управлением.
курсовая работа [732,0 K], добавлен 08.07.2012Обзор конструкций широкоуниверсальных фрезерных станков. Назначение, устройство узлов и особенности компоновки станка модели 6Р82Ш. Технологические операции, выполняемые на нем. Расчет параметров режима резания для типовых операций механической обработки.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 21.11.2014Станки с числовым программным управлением, особенности конструкции и работы. Классификация станков по степени универсальности, по габаритным размерам и массе, по точности. Системы управления АТО, эволюция технологии числового программного управления.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 05.06.2010Инструмент для токарных станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Инструмент для сверлильно-фрезерно-расточных станков с ЧПУ. Устройства для настройки инструмента. Особенности и классификация устройств для автоматической смены инструмента.
реферат [3,2 M], добавлен 22.05.2010Расчет реверсивного комплектного автоматического электропривода и обоснование замены устаревшей программы управления на станке с числовым программным управлением. Осуществление проверки работоспособности модернизированного электрооборудования станка.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 05.09.2014
