Файл: Кашепава М.Я. Современные отечественные и зарубежные координатно-расточные станки обзор.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.07.2024
Просмотров: 118
Скачиваний: 0
Компоновка приводов главного |
движения одностоечных КРС |
весьма разнообразна. Размещение |
электродвигателя привода и |
коробки скоростей на шпиндельной бабке встречается на станках невысокой точности (фирмы Kolb, Aba и др.), либо на точных станках малых типоразмеров с очень низкой мощностью привода (модель МР-2Р фирмы SIP и др.). На шпиндельной бабке разме щены гидромотор и переборная группа (в станке модели № 50 фирмы Matrix).
В целях лучшего теплоотвода электродвигатель привода и ко робку скоростей (или вариатор) располагают на стойке. При этом встречаются следующие варианты размещения элементов привода:
р а с п о л о ж е н и е э л е к т р о д в и г а т е л я |
в н у т р и с т о й - |
|||
к и с использованием |
ременной передачи |
для |
связи |
с коробкой |
скоростей, находящейся |
над шпиндельной |
бабкой (на |
станках мо |
делей 2В440А и 2А450, а также LB-I2 и LB-15A фирмы Lindner). На станках моделей 2436 и 2657 фирмы Newall электродвигатель смонтирован на коробке скоростей, а для ее связи с приводным шкивом шлицевого вала (хвостовика) шпинделя применяется ременная передача. Размещение электродвигателя (или электро двигателя в сборе с коробкой скоростей) внутри стойки может вызвать нарушения теплового режима станка и привести к значи тельным смещениям оси шпинделя в результате тепловых дефор маций.
Исследования, проведенные на отечественных станках моделей 2В440 и 2А450 [16], показали, что при размещении электродвига теля внутри стойки необходимы специальные конструктивные меро приятия для уменьшения температурных деформаций, базовых деталей станка [16].
Р а с п о л о ж е н и е |
э л е к т р о д в и г а т е л я |
з а |
с т о й к о й |
||
(на станках моделей 2Д450, HYOP-65, HYOP-80 и HYOP-120 фир |
|||||
мы Burkhardt и многих других) или |
в о т к р ы т о й |
н и ш е |
|||
позволяет обеспечить |
удовлетворительные |
условия |
теплоотвода |
в случае применения электродвигателей переменного и постоянного тока.
На новом станке модели LN-16 фирмы Lindner электродвига тель привода главного движения также вынесен за стойку и смон тирован на задней стенке коробки скоростей, откуда через корот кий вертикальный вал движение передается на клиноременные передачи, обеспечивающие вращение шпинделя во всем диапазоне скоростей.
Р а с п о л о ж е н и е |
э л е к т р о д в и г а т е л я |
н а д |
с т о й |
||
к о й |
применяет фирма |
Newall на современных станках моделей |
|||
1520, |
2443, 24А51, 26А57. При |
установке электродвигателей над |
|||
стойкой или за ней (в |
верхней |
части) требуется |
их тщательная |
балансировка и принятие мер по уменьшению уровня вибраций на станке. Поэтому в одно- и двухстоечных станках используются амортизационные прокладки из резины, поглощающие энергию колебаний электродвигателя.
В ы н е с е н н ы й |
п р и в о д |
э л е к т р о д в и г а т е л я |
г л а в |
н о г о д в и ж е н и я |
осуществлен на отечественных одностоечных |
||
станках моделей 2411 и 2421 |
(см. рис. 12). Электродвигатель и |
коробка скоростей КРС модели 2431 располагаются на отдельном фундаменте за станком, что несколько уменьшает выделение теп
ла |
вблизи важных элементов конструкции, позволяет |
применить |
|
на |
станках малых типоразмеров электродвигатель |
низкой номи |
|
нальной мощности (больших габаритных размеров), |
а |
также не |
|
сколько снизить требования к точности исполнения |
электродвига |
||
теля. |
|
|
Вынесенный привод главного движения применяется также на станках моделей ВКоЕ 315x450 и ВКоЕ 450x800 фирмы Mik.ro- mat. В станине под стойкой размещаются электродвигатель и ва риатор на станках моделей AV-2 и AV-4 фирмы Perrin. На станке модели № 50 фирмы Matrix на отдельном фундаменте у задней стенки станины располагается гидростанция привода главного дви жения. Если электродвигатель размещен глубоко в нише станины под стойкой, возможно нарушение теплового режима станка при продолжительной работе.
НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ КОНСТРУКЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ
С целью уменьшения шума и тепловыделения, повышения точ ности работы и совершенствования системы управления приводом отечественные заводы и зарубежные фирмы на лучших моделях станков применяют следующие конструктивные усовершенствова ния.
1. Введение централизованной проточной смазки механизмов шпиндельной бабки с последующим охлаждением масла, напри мер на КРС моделей 2В460, 2А470 и КРГС моделей 2457, 2458 и 2459.
На рис. 13 представлена схема охлаждения механизмов шпин дельных головок и оптических устройств КРС модели 2А470 (пунктирными линиями показано направление движения охлаж денного масла, поступающего из гидростанции в шпиндельные го ловки и оптические приборы, сплошными линиями — направление стока нагретого масла в холодильник гидробака для охлаждения и очистки). На гидравлической станции 1 установлен сдвоенный лопастной насос, подающий масло по двум независимым направ лениям. Один поток масла служит для смазки и охлаждения ме ханизмов горизонтальной 2 и вертикальной 3 шпиндельных голо вок. Температура масла автоматически поддерживается в задан ных пределах холодильной установкой 6. Второй поток масла пред назначен для отвода тепла от оптических приборов отсчета пере мещения стола 5 и шпиндельных головок 4.
2. Механизированное кнопочное переключение диапазонов (или ступеней) скоростей вращения шпинделя с использованием элект ромагнитных муфт, гидравлических устройств или специальных электродвигателей.
100
3. Перекрытие диапазонов изменения скоростей (при использо вании электродвигателей постоянного тока) с целью уменьшения количества переключений механических ступеней в случаях, когда не требуется большая мощность привода.
Рис. 13. Схема охлаждения механизма шпиндель ных головок и оптических устройств КРС моде ли 2А470
4. Применение (в случае изменения скорости кнопками «бы стрее», «медленнее») специальных электрических тахометров с дополнительной стрелкой, которая после выключения вращения шпинделя показывает величину установленной скорости.
5. Введение (в случае регулируемого электропривода главного движения и подач гильзы) механически связанных регуляторов скорости с целью поддержания постоянства оборотной подачи при изменении скорости вращения шпинделя.
ПРИВОД РАБОЧИХ ПОДАЧ И УСТАНОВОЧНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ
ПРИВОД РАБОЧИХ ПОДАЧ И УСТАНОВОЧНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ГИЛЬЗЫ ШПИНДЕЛЯ
Величины рабочих подач, а также скорости установочных пе ремещений гильзы шпинделя современных отечественных и зару бежных КРС приведены в табл. 1, 2, 3, 8, 10 и 11.
101
Диапазоны рабочих подач шпинделя современных станков за последние годы существенно не изменились и составляют для ма
лых |
станков 0,015—0,15 (2—3 ступени), для средних 0,02—0,2 |
||
(4—6 |
ступеней) и для крупных 0,03—0,4 мм/об (6—8 ступеней). |
||
Исключение составляет новый станок модели PW-100 фирмы |
|||
Pratt |
& Whitney, где диапазон подач гильзы равен 0,022—0,914 мм/об, |
||
и станки моделей WKV-63 и WKV-100 фирмы MAS с диапазоном |
|||
подач 0,025 — 0,63 |
мм/об. |
|
|
Шире стали диапазоны подач гильзы и на крупных двухстоеч |
|||
ных |
станках фирм |
Oerlikon |
моделей КВ-3, КВ-4, КС-4, КВ-5 и |
КВ-6; |
Kolb моделей ОРСО-65, |
ОРСО-70 и других, имеющих повы |
шенную мощность приводов и предназначенных, как правило, для выполнения работ средней точности с тяжелыми режимами реза ния (на станках моделей КВ-5 и КВ-6 рекламируется, например, возможность сверления отверстий диаметром 70 мм при скорости
80 м/мин с подачей |
1 мм/об). На этих станках количество ступе |
ней рабочих подач |
также значительно увеличено и составляет |
15—28. |
|
На станках с бесступенчато регулируемым электроприводом подач максимальные скорости рабочих подач достигают 500— 750 мм/мин. На КРГС модели 5S фирмы Dixi максимальное зна чение скорости рабочей подачи достигает 1000 мм/мин.
На крупных станках с регулируемыми гидроприводом или электроприводом скорости установочных перемещений гильзы (шпиндельной головки) составляют на станках моделей 2В460 и 2А470— 1260 мм/мин, на КРГС моделей 2458 и 2459 и на КРГС моделей 3S и 75 фирмы Dixi — 3000 мм/мин и достигают 4000— 5000 мм/мин на КРГС моделей 60Н фирмы SIP, 43Н48 и 43Н72 фирмы Herbert De Vlieg, на КРС моделей Оптимат 4А фирмы Matheys, KBNE30 фирмы Kolb и КС4 фирмы Oerlikon.
Основные типы приводов перемещений гильзы шпинделя. Для малых, средних и неавтоматизированных станков применяются «свя занные» приводы, обеспечивающие «оборотные» рабочие подачи гильзы.
Такой тип привода имеют станки зарубежных фирм, а также отечественные станки моделей 2411, 2421 (см. рис. 12), 2431, 2В440А, 2А450 и др.
Привод перемещения гильзы 8 шпинделя осуществляется от электродвигателя / главного движения. Вращение через плоско-
ременную передачу 3, вал /, плоскоременную |
передачу 4, шкив 9, |
||||||
червячную пару |
10 передается |
валу //. Три механические |
подачи |
||||
(0,015; 0,03; 0,05 лш/об) |
гильзы шпинделя переключаются |
переме |
|||||
щением |
блока |
шестерен |
11, |
сцепляющегося |
с |
шестернями 12. |
|
Далее |
через шестерни 13, 14, |
15, 16, червяк |
17, |
червячное |
коле |
со 18, соединяющееся с валом реечной шестерни 19 фрикционной муфтой, заключенной в червячном колесе, движение передается репке 20, связанной с гильзой 8.
102
Фрикционная муфта включается сдвоенными рукоятками 21, которые перемещают клин 22, раздвигающий разрезное кольцо 23. Кольцо 23 соединяет (защемляет) червячное колесо 18 с валом ре ечной шестерни 19.
При включенной фрикционной муфте рукоятками 21 можно не посредственно вращать реечную шестерню 19 и поднимать и опу скать гильзу шпинделя.
Ручная мелкая подача гильзы производится маховичком 24 при включенной фрикционной муфте через червячную пару 17, 18 и ре ечную шестерню 19. Шестерня 15 'при этом должна быть выведена из зацепления.
Направление подачи гильзы устанавливается сцеплением ше стерни 15 с шестерней 13 (через паразитную шестерню 14) либо с шестерней 12.
Значительно реже применяется «связанный» привод с бессту пенчатым изменением величины подачи посредством фрикционного вариатора, состоящего из закаленных конусов и связывающего их кольца (на станках моделей 2В440А и 2А450 [8, 14] и на станке мо дели LB-15A фирмы Lindner).
На крупных одно- и двухстоечных станках с большими переме щениями гильзы шпинделя, где пользование рычагами (или махо виком) быстрого перемещения затруднительно, а также в автома тизированных модификациях станков применяют комбинированный привод, обеспечивающий необходимый диапазон рабочих подач гильзы и ее быстрое перемещение. Такой привод применяется на крупном станке модели № 7 фирмы Mitsui Seiki и двухстоечном станке модели Гидроптик 8Р фирмы SIP.
В последнее время для привода подач гильзы крупных и авто матизированных станков все шире используют регулируемый электропсжвод постоянного тока (на продукционных станках моделей 243В и 2444, КРГС моделей 2457, 2458 и 2459 и на КРС моделей
2455, 2В460 и 2А470). |
|
|
|
||
Привод подачи гильзы |
шпинделя |
КРС модели 243ВФ2 |
показан |
||
на ; рнс. 10. От двигателя 13 через редуктор <подач гильзы |
14, кото |
||||
рый |
крепится в |
передней |
верхней |
части колонны, и шлицевый |
|
вал |
15 движение |
передается вертикальному валу 16 шпиндельной |
головки. На выходном валу редуктора подач гильзы установлена предохранительная муфта 17, которая срабатывает при увеличении
нагрузки выше |
допустимой и отключает приводной двигатель. |
|
Вращение с вертикального вала 16 через зубчатые колеса |
18, ко |
|
ническую, пару |
19, червячную пару 20 передается реечной |
шестер |
не 21, которая |
зацепляется с рейкой на гильзе шпинделя. |
Быстрое |
ручное перемещение гильзы шпинделя осуществляется с помощью
рукояток 22 через реечную шестерню 21. |
Ручная мелкая |
подача |
гильзы производится маховичком 23 через |
червячную |
пару 20 |
(при включенной муфте 24) и реечную шестерню 21. |
|
|
Схема привода расточного шпинделя КРГС модели 2458 показа |
||
на на рис. 11. Вращение передается от двигателя 13 через |
шестер- |
103