Файл: Табаков, П. М. Работа на координатно-расточных станках.pdf

Большое вертикальное перемещение траверсы и свя­ занной с ней шпиндельной бабки позволяет обрабаты­ вать детали значительной высоты (например, на станке модели 2А470 до 900 мм).

К недостаткам двухстоечных станков следует отнести неудобство (из-за меньшего по доступности простран­ ства) наблюдения за обрабатываемой деталью и режу­ щим инструментом во время выполнения операции. Этот недостаток особенно заметен при работе с приме­ нением универсального поворотно-делительного стола. Кроме того, при нахождении траверсы со шпиндельной бабкой в крайнем по высоте положении снятие отсчетов несколько затруднено, так как элементы устройств от­ счета координатных перемещений находятся в различ­ ных по высоте положениях, что быстро утомляет зрение рабочего.

3. СОВРЕМЕННЫЕ МОДЕЛИ КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫХ СТАНКОВ

Общее описание и технические характеристики

В инструментальных и опытных цехах предприятий приборостроения и машиностроения широко приме­ няются одностоечные координатно-расточные станки мо­ делей 2А420 и 2В440, крупные двухстоечные двухшпин­ дельные моделей 2В460, 2А470 и др.

Отечественные КРС имеют совершенные отсчетноизмерительные системы, большую жесткость и износо­ стойкость, высокую степень механизации. Достаточно указать, что КРС модели 2А470 оснащен 10 электриче­ скими машинами (двигателями, электромашинными уси­ лителями, тахогенератором). Несмотря на большую ве­ личину станка, его шпиндели могут вращаться со ско­ ростью до 2000 об/мин.

Отечественные координатно-расточные станки осна­ щаются значительным количеством приспособлений и принадлежностей, облегчающих работу на них. Наряду с КРС отечественного производства на предприятиях нашей страны используются подобные станки ряда зару­ бежных фирм — ГДР, Швейцарии, Японии и др.

Координатно-расточный станок модели 2В440. По компоновке станок относится к одностоечным КРС с вертикальным шпинделем с продольно перемещаю­ щимся столом и взаимно перпендикулярным перемеще­ нием салазок (рис. 2).

10

Детали с отверстиями, оси которых заданы в поляр­ ной системе координат, обрабатываются на станке с по­ мощью одного из двух (простого и универсального) по-

Ш

воротно-делительных столов, поставляемых со станком. Станок комплектуется рядом облегчающих работу при­ способлений: центроискателями, резцедержателями, пру­ жинными чертилками и др.

Основанием станка служит станина 1 коробчатой формы с внутренними ребрами жесткости.

На направляющих станины расположены салазки 2, которые имеют перемещение в поперечном направлении;

11

на салазках находится стол 3. Таким образом, нижние направляющие салазок 2 сопрягаются со станиной, а верхние — со столом; расположение верхних напра­

вляющих салазок относительно нижних строго перпен­ дикулярно.

Стол по верхним направляющим салазок переме­ щается в продольном направлении. Направляющие стола и салазок V-образные и плоские со встроенными роликами, которые заключены в сепараторы. Сепара­ торы с роликами помещены в масляные ванны и пре­

дохраняются от загрязнения специальными защитными козырьками.

На станине установлена отлитая из чугуна полая стойка 4, в которой размещен электродвигатель посто­ янного тока (N = 2 кет, п = 700—2800 об/мин.), исполь­ зуемый для привода расточного шпинделя 5.

В передней части стойки укреплен блок направляю­ щих 6. По направляющим при вращении маховика 9 перемещается смонтированная в блоке шпиндельная бабка 7 с узлом шпинделя и механизмами ручного пере­ мещения и привода подачи шпинделя. На блоке направ­ ляющих 6 закреплена трехступенчатая коробка скоро­ стей 8, которая обеспечивает три диапазона скорости вращения шпинделя: первый — 50—200 об/мин., вто­ рой— 145—575 об/мин. и третий — 505—2000 об/мин.

Регулирование скорости вращения шпинделя в пре­ делах каждого из трех диапазонов — бесступенчатое. Электроприводы стола и салазок, выполненные по одной схеме, дают возможность перемещать стол и салазки со скоростью 800 мм/мин при выверке деталей и приме­

нять подачи в пределах 16—320 мм/мин при легких фре­ зерных работах.

Механическая подача шпинделя зависит от числа его оборотов. Величина подачи изменяется при помощи ва­ риатора подачи, а величина осевой механической подачи шпинделя отсчитывается по указателю 10. Длина осе­ вого перемещения шпинделя определяется по лимбу 11.

Ручное осевое перемещение шпинделя осуществляется при помощи рукояток 12.

Отсчетно-измерительное устройство станка — оптико­ механического типа. В качестве эталонов длины исполь­ зованы штриховые меры в виде плоских оцифрованных стеклянных шкал и применена экранная оптика Шкалы освещаются проходящим светом. Изображение шкал и сеток спирального микрометра проецируется на экраны

12

По вертикальным направляющим стоек может переме­ щаться траверса 7.

Бабка вертикального шпинделя движется по направ­ ляющим траверсы горизонтально и строго перпендику­ лярно направлению движения стола. Бабка горизонталь­ ного шпинделя расположена на направляющих правой стойки и перемещается вертикально. По направляющим левой стойки может перемещаться вертикально люнет 8.

Управление станком осуществляется с помощью пульта 10, подвешенного на металлическом кронштейне, и от установочных кнопок, расположенных возле опти­ ческих экранов 3. С помощью этих устройств произво­ дятся включение и выключение шпинделей, осевых и ра­ бочих подач и быстрого осевого движения шпинделей, установочных перемещений траверсы, точной установки подвижных рабочих органов по координатам, а также переключение скорости вращения шпинделей. Преду­ смотрен режим, при котором ротор двигателя поворачи­ вается в обратном направлении на некоторый угол для снятия напряжения в кинематической цепи подач.

Измерение величин координатных перемещений по­ движных органов станка осуществляется при помощи оптического устройства с экраном. На этот экран прое­ цируется увеличенная ( х 120) шкала штриховой метал­ лической меры с ценой одного деления 1 мм; на самом экране имеется шкала с делениями от 0 до 10.

Для перемещения проекции штриха шкалы относи­ тельно делений экрана есть рукоятка, воздействующая на оптические клинья компенсатора, смещающего проек­ цию ^штриха шкалы в пределах 1 мм. Дробная часть де­ сятой доли миллиметра отсчитывается по барабанчику,

имеющему 100 делений. Цена наименьшего деления от­ счета координат— 0,001 мм.

Станок поставляется с двумя поворотно-делитель­ ными столами (простым и универсальным). Это дает возможность обрабатывать отверстия в деталях, раз­ меры которых заданы в полярных координатах.

Станки с программным управлением

Кроме перечисленных моделей в последние годы по­

явились новые координатно-расточные станки с про­ граммным управлением.

Станки с таким управлением позволяют выполнять самые различные работы по обработке отверстий в де­ талях с определенной заданной последовательностью

14

автоматически, без вмешательства рабочего. В станке с программным управлением последовательность, вели­ чина, направление и скорость перемещений стола при установке координат, скорость и подача шпинделя и другие необходимые данные (называемые программой) назначаются заранее и с помощью условной записи на­ носятся на магнитную ленту, фотопленку, перфориро­ ванные карты или ленты (называемые носителем про­ граммы) .

Для выполнения заданной программы станок должен «прочитать» команды, записанные на программоноси­ теле. С этой целью он снабжается специальными счи­ тывающими устройствами, которые в зависимости от способа записи программы представляют собой набор

ция), необходимые для выполнения станком заданного технологического процесса, преобразуются в электриче­ ские импульсы, которые направляются в узел управле­ ния. В последнем сигналы передаются исполнительным механизмам станка, которые осуществляют необходи­ мые перемещения.

И у первых моделей координатно-расточных станков (например, у модели 2В440Пр, имеющей еще шифр МВ103) и у последних (модель 2Д450Пр) программоноси­ телями являются перфорированные карты. Перфорация этих карт, т. е. цепочка отверстий в них, и является специальной формой записи программы. В общем слу­ чае сущность такой записи заключается в следующем.

Предположим, необходимо записать с помощью на­ бора отверстий перемещение стола. В первом вертикаль­ ном ряду задается перемещение в десятках миллиметров. Каждое отверстие этого ряда обеспечивает продвижение стола на 10 мм. Если, например, в этом ряду подряд расположено 4 отверстия, то стол при непрерывном дви­ жении в заданном направлении переместится на 40 мм.

Во втором ряду фиксируется величина перемещений в миллиметрах, и каждое отверстие соответствует пере­ мещению в 1 мм.

Третий ряд — перемещения в десятых долях милли­ метра и т. д.

Сигналы о количестве отверстий, а значит и о харак­ тере перемещений, могут передаваться с помощью спе­

15

циального барабана, имеющего такое же количество считывающих контактов, сколько вертикальных рядов отверстий имеется на перфокартах.

Общая особенность таких систем управления заклю­ чается в возможности сравнительно быстро и просто го­ товить программы работы станка и изменять их в очень широких пределах. В новых координатно-расточных станках с программным управлением сочетаются высо­ кая производительность и точность специализированного станка с быстротой переналадки универсального обору­

дования.

Широкое применение координатно-расточных стан­ ков с программным управлением — один из наиболее эффективных путей автоматизации процессов обработки разнообразных сложных деталей в условиях единичного и мелкосерийного производства.

Ниже приведено краткое описание некоторых моде­ лей координатно-расточных станков с программным управлением.

Координатно-расточный станок модели 2В440Пр

(МВ-103). Станок выполнен на базе модели 2В440. Координаты обрабатываемых отверстий заранее про­ граммируются, наносятся на перфокарту и затем в про­ цессе работы осуществляется автоматическая последо­ вательность установки стола в заданные положения с высокой точностью. После установки заданных коор­ динат стол и салазки автоматически закрепляются.

В станке предусмотрена возможность установки за­ данных координат и с помощью ручного управления.

Грубая установка стола происходит ускоренно с ис­ пользованием переключателей, а окончательная уста­ новка координат с высокой точностью — вручную.

При сравнении работы станка по программе с руч­ ной установкой координат для одного отверстия время уменьшается от 1,6 мин. при ручном управлении до 0,6 мин. — при работе по программе.

В данном станке точные перемещения на большие расстояния контролируются с помощью фотодатчиков и стеклянных шкал с миллиметровыми делениями, позво­ ляющих переместить стол на любое целое число милли­ метров. Малые перемещения в пределах миллиметра производятся путем смещения фотодатчика от нулевого положения на необходимую величину.

Таким образом, величина перемещения стола опре­ деляется перемещениями, отсчитываемыми по линейке

16

ляет устанавливать стол в заданное положение с высо­ кой точностью, которая не зависит от точности изготов­ ления механизмов станка и их износа. Точность рас­ стояний между осями обработанных на таком станке отверстий составляет 0,012 мм, а погрешность геометри­ ческой формы отверстий не превышает 0,004 мм. Точ­ ность установки координат составляет 0,004 мм без при­ менения программного управления и 0,008 мм — с про­ граммным управлением.

Узел ввода программ выполнен в виде барабана с блоком электрических щеток для считывания инфор­ мации с перфокарт. На этом барабане может быть раз­ мещено 8 стандартных перфокарт. Координаты каждого отверстия записываются специальным кодом. На восьми картах кодируются координаты 48 отверстий.

После считывания информации, т. е. замыкания кон­ тактов, соответствующих отверстиям в одной строке перфокарты, барабан поворачивается на один шаг с по­ мощью электродвигателя.

Храповой механизм позволяет быстро повернуть ба­ рабан с перфокартами вручную при установке перфо­ карт или при наладке станка. Точная установка коорди­ нат отверстия обеспечивается взаимными перемещения­ ми стола и каретки.

Программное управление перемещениями каретки позволяет устанавливать ее в заданном положении че­ рез каждую 0,001 мм. Путем перемещения каретки уста­ навливаются десятые, сотые и тысячные доли милли­ метра координаты.

в следующей последовательности. Вначале считывается первая строка перфокарты, в которой записана вели­ чина дробной части координаты. Необходимые сигналы передаются на электродвигатели, управляющие переме­ щениями каретки, и каретка занимает заданное поло­ жение. Одновременно с отключением ее исполнитель­ ного электродвигателя в считывающееустройство по­ дается команда на считывание следующей строки

17