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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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