содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..

§ 18. Механизмы и детали фрезерно-окантовочных станков

Станина — деталь (сборочная единица) станка, конструкция которой определяет во многом его устройство, а часто и само название станка: портал — портальный, мост — мостовой, стоика с консолью — консольный.

Портал — П-образная металлическая конструкция, образованная двумя мощными колоннами (стойками), связанными вверху горизонтальной балкой, которую называют поперечиной или перемычкой. Колонны выполняются литыми, полыми с ребрами жесткости и имеют сечение различной конфигурации. Своими нижними окончаниями с увеличенной опорной площадью они устанавливаются на железобетонный фундамент, на нижнюю стальную раму (станок модели ГФ-50) или на бетонные тумбы (станки моделей СМР-014, МП-600, 196 и др.) и крепятся анкерными болтами. Колонны снабжаются вертикальными направляющими, по которым может перемещаться вверх-вниз траверса, несущая передвигающиеся по ней суппорты шпиндельных узлов с рабочим инструментом.

Мост — металлическая конструкция в виде жесткой удлиненной балки с катками, установленными на направляющие железобетонных опорных стенок. В большинстве случаев мост представляет собой единую литую деталь (станки моделей 310, ТБС 500Д, ЛЛ30 и др.), а иногда выполняется сварным из двух прямоугольных балок, соединенных перемычками (станок модели СМР-015). В верхней части моста размещаются две направляющие для каретки шпиндельного узла, несущего рабочий инструмент.

Стойка (колонна) — металлическая литая или сварная конструкция прямоугольного (станок модели КР-612) или круглого сечения (станок модели 440), несущая кронштейн-консоль со шпиндельным узлом.

Шпиндельный узел представляет собой совокупность различных деталей и механизмов, объединенных общим назначением, и обеспечивает установку, работу и перемещение инструмента относительно обрабатываемой заготовки. Основу узла составляет шпиндель, размещенным в корпусе, который, как правило, связан с передвижным механизмом (ходовой частью), перемещаемым

по направляющим траверсы (в портальных станках) либо моста (в мостовых станках). При этом характерно, что у большинства портальных станков ходовая часть представлена суппортом (массивным кронштейном, несущим корпус шпинделя и перемещаемым по траверсе по направляющим скольжением), в то же время ходовая часть многих мостовых станков выполнена в виде каретки, перемещаемой на катках по направляющим моста и несущей суппорт с корпусом шпинделя. Конструкция шпиндельного узла характеризуется большим разнообразием в зависимости от группы и модели станка.

Рис. 6. Шпиндельный узел станка JIJI-30
1 — корпус; 2— шпиндель; 3— электродвигатель; 4 — клиноременная передача: 5 — каретка; 6 — рабочая головка; 7 —базовый упор; 8 — комплект прижимных фланцев; 9 — отрезной круг: 10 — гайка; 11— контргайка; 12— ограждение; 13 — водоподающая форсунка
 

У большинства портальных станков в корпусе шпиндельного узла размещены два вала: промежуточный, получающий вращение от фланцевого электродвигателя или мотора-редуктора, и горизонтальный — шпиндель, несущий рабочий инструмент и связанный с промежуточным валом зубчатой цилиндрическом передачей. При этом в корпусе этого узла станка модели СМР-014 расположена двухвальная коробка передач (скоростей), позволяющая получать на шпинделе три различные частоты вращения при односкоростном электродвигателе (за счет того, что три шестерни разного диаметра жестко закреплены на шпинделе, в то время как блок из трех шестерен может свободно передвигаться по шлицам промежуточного вала). Как правило, корпус шпиндельного узла портальных станков вместе с электроприводом крепится к поворотному кронштейну суппорта, что обеспечивает резание под различными углами к вертикали.




У мостовых станков в корпусе шпиндельного узла обычно размещен один горизонтальный вал-шпиндель, приводимый во вращение от электродвигателя через клиноременную передачу (рис. 6). Сам корпус жестко крепится снизу к каретке, несущей электродвигатель и оснащенный роликами для перемещения ее по направляющим моста. Подобные в принципе конструкции имеют шпиндельные узлы консольных и конвейерных станков. В состав шпиндельного узла можно включить также другой, смежным с ним узел — рабочую головку, которая монтируется на выходном конце шпинделя, несущем рабочий инструмент (см. рис. б). Основные детали рабочей головки: базовый упор, комплект прижимных фланцев с гайкой и контргайкой, ограждение с укрепленной на нем водоподающей форсункой. У станков моделей СМР-015 и «Африка-Б» возможна установка на шпинделе поворотной рабочей головки, позволяющей обрабатывать заготовку под углом к вертикали (рис. 7).

Стол — деталь станка, служащая для базирования заготовок и имеющая различные конструктивные исполнения. У портальных станков стол имеет возможность продольного перемещения, обеспечивающего рабочую подачу. Стол станка модели ГФ-50 представляет собой литую коробчатую конструкцию с ребрами жесткости и верхней рабочей поверхностью, на которой имеются пазы для крепления заготовок и обеспечения сквозной их разрезки. Нижняя часть стола снабжена 10 башмаками с катками и направляющими (прижимными) роликами, посредством которых стол передвигается по рельсам под действием гидропривода. Стол станков моделей СМР-014, МП-600 и 196 также перемещается по рельсам па ходовых катках с помощью гидроцилиндра. В верхней части стола па поворотном круге смонтирована поворотная плита с фиксацией положения через 90°, что обеспечивает выполнение взаимно перпендикулярных резов. Поворот плиты стола производится вручную, для чего она вначале поднимается с помощью плунжерного гидроцилиндра до образования незначительного зазора между кольцевыми поверхностями поворотного круга и плиты.

Большинство столов мостовых станков не имеют продольной подачи, но обладают возможностью ручного фиксирования поворота, для облегчения которого, как и в случае портальных станков, используется гидроцилиндр с ручным насосом (рис. 8). И, наоборот, консольные станки, оснащаются столами с продольной подачей.

У конвейерных станков роль стола выполняет транспортер, обычно пластинчатого исполнения (станки моделей СМР-038, СМР-060, СМР-071, 470, «Тэ-плюримА» и др.) и значительно реже — ленточного исполнения (станок модели АЦ-350).

Механизм подачи у большинства фрезерно-окаптовочных станков является гидравлическим. Так, у портальных станков моделей ГФ-50, CMP-0I4 передвижение стола осуществляется за счёт пары плунжерных гидроцилиндров, расположенных параллельно друг под другом. Масло от насоса поступает в цилиндры, наполняет полый шток и перемещает стол. У станка модели СМР-015, например корпуса гидроцилиндров, крепятся в специальных сдвоенных кронштейнах к каретке, а плунжеры закреплены в кронштейнах моста, на его противоположных концах; один из цилиндров перемещает каретку в одном направлении, другой — в обратном, осуществляя рабочую подачу (см. § 19). Сходную конструкцию имеет и привод рабочей подачи станка модели ЛЛ-30.

Следует отметить, что у последних модификаций станка СМР-015 в качестве исполнительного механизма гидропривода подачи шпиндельного узла используется гидродвигатель. Аналогичным образом приводится шпиндельный узел и у станка модели 310.

У консольных крупногабаритных станков рабочая подача производится с помощью гидравлического привода подачи стола (станки моделей СМР-031, ФЖ и др.), у малогабаритных станков — ручным перемещением стола-тележки. Исключение составляют консольные малогабаритные станки, предназначенные для работы в поточных линиях; у этого автоматизированного оборудования рабочая подача достигается обычно перемещением шпиндельного узла под действием гидравлического привода. У отдельных станков (например, модели 442) для этой цели используется пневмогидравлический привод (рис. 9). В этом случае сжатый воздух под давлением 0,5—0,6 МПа (5—6 кг/см2) поступает из ресивера 1 через двухпозиционный золотник 5 в поршневую полость силового цилиндра 2, шток которого связан со шпиндельным узлом; происходит рабочая подача, при которой жидкость из полости цилиндра через дроссель расхода 3 поступает в компенсационный цилиндр 4, вытесняя из него сжатый воздух через золотник 5 в атмосферу. При возвращении шпиндельного узла в исходное положение (холостой ход) золотник 5 переключается в позицию, при которой сжатый воздух поступает в компенсационный цилиндр, нагнетая из него жидкость через Дроссель в штоковую полость цилиндра. Б результате его поршень перемещается в крайнее левое положение, отжимая воздух из поршневой полости через золотник в атмосферу. Регулирование скорости рабочей подачи производится посредством дросселя. Такая комбинированная система подачи сочетает в себе преимущества гидравлических и пневматических приводов; в частности, обеспечивается плавная подача, чувствительная к перегрузкам рабочего инструмента, что благоприятствует автоматизации регулирования подачи. Недостатком комбинированной системы подачи является ее сложность.

У конвейерных станков рабочая подача обеспечивается за счет движения транспортера, привод которого может быть механическим с помощью вариатора (станок модели АЦ-350), электромеханическим с тиристорным регулированием скорости (станок модели СМР-038) либо гидравлическим — с помощью гидродвигателя (станок модели СМР-060) .

Механизмы вспомогательных перемещений у фрезерно-окантовочных станков не требуют регулирования скорости и поэтому характеризуются конструктивной простотой. У портальных станков (модели ГФ-50, СМР-014, МП-600 и др.) поперечное перемещение

шпиндельных узлов по направляющим траверсы осуществляется от мотора-редуктора, передающего вращение на входной вал коробки привода, связанной системой кулачковых муфт и промежуточных валов с ходовыми винтами. Такая система обеспечивает автономное перемещение шпиндельных узлов. Механизм вертикального перемещения траверсы состоит из двигателя и редукторов, через которые вращение передается на вертикальные ходовые винты. Укрепленные в теле траверсы гайки навинчиваются на вращающиеся винты, осуществляя перемещение траверсы вверх или вниз.

У большинства мостовых станков перемещение моста производится посредством ручного привода, от ручного маховика через две шестерни, закрепленные на общем с ним валу, и неподвижные зубчатые рейки, установленные на боковых опорах (станки моделей СМР-015, JIЛ-30 и др.). Вертикальное перемещение рабочей головки у большинства станков этого типа осуществляется при помощи винтового механизма (станок модели ЛЛ-30 не имеет вертикального перемещения рабочей головки; регулировка глубины резания при работе па нем достигается подъёмом стола).

Рис. 10. Измерительное устройство для контроля и установки рабочего инструмента на требуемый размер (станок 196а)
а — общий вид станка со смонтированным устройством; б — принципиальная схема устройства

С конструкцией механизмов вспомогательных перемещений фрезерно-окантовочных станков непосредственно связаны измерительные устройства для контроля и установки рабочего инструмента на требуемый размер. Чаще всего такие устройства связываются с механизмом поперечного перемещения шпиндельных узлов для установки рабочего инструмента на требуемую ширину окантовки (фрезеровки). Исполнение этих устройств весьма разнообразно — от простейших механических (в виде мерной линейки, укрепленной вдоль направляющей моста) до электронно-механических с использованием направляющего светового луча и светочувствительных элементов (фирма «Фиккерт», ФРГ). В последнее время для обеспечения точного контроля за направлением резания на фрезерно-окантовочных станках некоторых фирм («Биссо», Италия, «Гармони Блю Гранит», США и др.) используется лазерный луч. В настоящее время наибольшее распространение получили механизированные устройства для установки инструмента на заданную ширину окантовки портальных фрезерно-окантовочных станков с использованием кониусного диска (станки моделей СМР-014,МП-600,196а, «Пиккардидр.). Схема такого устройства на примере станка модели 196а приведена на рис. 10. Оно состоит из двух независимых дисков-барабанов 8, 9, свободно укрепленных на одной оси, лицевые торцы которых 5, 6 имеют шкалы с делениями в сантиметрах и миллиметрах. Каждый из барабанов связан с бесконечным канатом 4, 7 через направляющие ролики 1, 10 с соответствующими суппортами 2, 3 шпиндельных узлов. Установочные перемещения шипиндельных узлов с суппортами вызывает поворот дисков-барабанов относительно друг друга, что позволяет по разнице отсчетов на их лицевых торцах контролировать расстояние между рабочим инструментом.

В более поздних исполнениях станков СМР-014 А, СМР-015А и некоторых зарубежных установочные перемещения задаются посредством счетчика импульсов и контролируются по цифровому табло на пульте управления.