Оборудование с ЧПУ для механической обработки деталей типа «Корпус»

Многооперационные станки с ЧПУ для обработки деталей типа «Корпус»

Многоцелевые станки с ЧПУ

Благодаря оснащению многоцелевых станков (МС) устройствами ЧПУ и автоматической смены инструмента существенно сокращается вспомогательное время при обработке и повышается мобильность переналадки. Сокращение вспомогательного времени достигается благодаря автоматическим установке инструмента (заготовки) по координатам, выполнению всех элементов цикла, смене инструментов, кантованию и смене заготовки, изменению режимов резания, выполнению контрольных операций, а также большим скоростям вспомогательных перемещений.

Рис.2.1 Горизонтальный многоцелевой сверлильно-фрезерно-расточной станок с ЧПУ: 1-поворотный стол; 2-зажимные приспособления;3-шпиндель; 4-шпиндельная бабка; 5-автооператор;6-инструментальный магазин; 7-стойка; 8-поворотная платформа; 9-заготовка; 10-стол-спутник; 11-система ЧПУ;12-шкаф для электрооборудования

 

По назначению МС делятся на две группы: для обработки заготовок корпусных и плоских деталей и для обработки заготовок деталей типа тел вращения. В первом случае для обработки используют МС сверлильно-фрезерно-расточной группы, а во втором-токарной и шлифовальной групп. Рассмотрим МС первой группы, как наиболее часто используемые.

Рис.2.2 Постоянные технологические циклы вариантов обработки, используемые на станке модели ИП320ПМФ4: 1-Фрезерование наружного контура; 2-глубокое сверление с выходом сверла для отвода стружки; 3 – растачивание ступенчатых отверстий; 4 – обратная цековка с использованием ориентации шпинделя; 5 – растачивание отверстия с использованием специальной оправки; 6 – фрезерование по контуру внутренних торцов; 7 – цековка путем фрезерования по контуру; 8 – сверление отверстия; 9- нарезание резьбы; 10 – фрезерование внутренних канавок дисковой фрезой; 11 – цековка отверстий; 12 – фрезерование торцовой фрезой; 13 – обработка поверхностей типа тел вращения

 

 

МС имеют следующие характерные особенности: наличие инструментального магазина, обеспечивающего оснащенность большим числом режущих инструментов для высокой концентрации операций (черновых, получистовых и чистовых), в том числе точения, растачивания. фрезерования, сверления, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы, контроля качества обработки и др.; высокая точность выполнения чистовых операций (6...7-й квалитеты).

Для систем управления МС характерны сигнализация, цифровая индикация положения узлов станка, различные формы адаптивного управления. МС -это в основном одношпиндельные станки с револьверными и шпиндельными головками.

Рис.2.3 Устройство ЧПУ для автоматической смены приспособлений-спутников: 1-базовая плита; 2,17-регулировочные винты; 3-зубчатое колесо; 4-рейка; 5,10,13, и 16-гидроцилиндры; 6,14-захваты; 7-платформа; 8,9-ролики; 11-приспособление-спутник; 12-вырез в приспособлении-спутнике; 15-стойка

Многоцелевые станки (обрабатывающие центры) для обработки заготовок корпусных деталей. МС для обработки заготовок корпусных деталей подразделяют на горизонтальные (рис.2) и вертикальные(рис.58).

Обработка заготовок на МС по сравнению с их обработкой на фрезерных, сверлильных и других станках с ЧПУ имеет ряд особенностей. Установка и крепление заготовки должны обеспечивать ее обработку со всех сторон за одну установку (свободный доступ инструментов к обрабатываемым поверхностям), так как только в этом случае возможна многосторонняя обработка без переустановки.

Обработка на МС не требует, как правило, специальной оснастки, так как крепление заготовки осуществляется с помощью упоров и прихватов. МС снабжены магазином инструментов, помещенных на шпиндельной головке, рядом со станком или в другом месте. Для фрезерования плоскостей используют фрезы небольшого диаметра и обработку производят строчками. Консольный инструмент, применяемый для обработки неглубоких отверстий, имеет повышенную жесткость и, следовательно, обеспечивает заданную точность обработки. Отверстия, лежащие на одной оси, но расположенные в параллельных стенках заготовки, растачивают с двух сторон, поворачивая для этого стол с заготовкой.

Если заготовки корпусных деталей имеют группы одинаковых поверхностей и отверстий, то для упрощения составления технологического процесса и программы их изготовления, а также повышения производительности обработки (в результате сокращения вспомогательного времени) в память УЧПУ станка вводят постоянные циклы наиболее часто повторяющихся движений (при сверлении, фрезеровании). В этом случае программируется только цикл обработки первого отверстия (поверхности), а для остальных - задаются лишь координаты (X и Y) их расположения.

2.3.2 Фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ 400V

В связи с расширением производства и постановкой вопроса руководством завода НОАО «Гидромаш» о модернизации производственного цеха №13 было принято следующее решение: в связи с увеличением годовой программы выпуска детали «Корпус» до 30 000шт/год было принято решении о приобретении многооперационных сверлильно-фрезерно- расточных станков с ЧПУ. Данный тип детали ранее обрабатывался на следующих станках: токарно-винторезный 16К20, Фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ, станок резьбонарезной.

Была поставлена задача полностью перевести изготовление детали «Корпус» на обработку станком сверлильно-фрезерно-расточным 400V с автоматической сменой инструмента (АСИ) и числовым программным управлением (ЧПУ), предназначенный для комплексной обработки деталей из различных конструкционных материалов. Данный станок сверлильно-фрезерно-расточной с ЧПУ 400V выполняет операции сверления, зенкерования, развертывания, получистового и чистового растачивания отверстий, нарезания резьбы метчиками и фрезами, фрезерования. Область применения станка сверлильно-фрезерно-расточного с ЧПУ 400V: машиностроительные предприятия различных отраслей промышленности.

Станок сверлильно-фрезерно-расточный с ЧПУ 400V выполняет операции сверления, зенкерования, развертывания, получистового и чистового растачивания отверстий, нарезания резьбы метчиками и фрезами, фрезерования[3].
Область применения станка сверлильно-фрезерно-расточного с ЧПУ 400V: машиностроительные предприятия различных отраслей промышленности.

Особенности функциональных возможностей станка:

-возможность оснащения поворотным столом для четырехкоординатной обработки;

- возможность оснащения щупами для измерения детали и инструмента.

Внешний вид станка приведен на рисунке 2.4.

 

Рисунок 2.4 – Внешний вид сверлильно-фрезерно-расточного станка 400V

Техническая характеристика станка представлена в таблице 2.5.

Таблица 1.1 - Основные технические характеристики станка сверлильно-фрезерно-расточного с ЧПУ 400V:

Характеристика	Параметр
Параметры cтола
Размер рабочей поверхности стола, мм	400x900
Ширина направляющего паза, мм	18Н7
Количество Т-образных пазов
Наибольшее расстояние от торца шпинделя до стола, мм
Наибольшая масса обрабатываемой детали, кг
Шпиндель
Конус шпинделя (DIN 69871)	SK 40
Пределы частот вращения шпинделя, об/мин	0...8000
Номинальный крутящий момент на шпинделе, Нм	44,6
Перемещения
Наибольшие перемещения по осям, мм
- продольное перемещение стола (Х)
- поперечное перемещение колонны (Y)
- вертикальное перемещение шпиндельной бабки (Z)
Точность позиционирования, мм	0,005
Диапазон рабочих подач по координатам, мм/мин	1…15000
Скорость быстрого перемещения по всем осям, м/мин	15…30
Инструментальный магазин
Емкость инструментального магазина, шт.
Время смены инструмента, сек.
Наибольший диаметр инструмента, устанавливаемого в магазине [без пропуска гнезд], мм	125 [80]
Наибольшая длина инструмента, устанавливаемого в шпинделе станка, мм
Наибольшая масса оправки, устанавливаемой в магазине, кг
Характеристика электрооборудования
Мощность двигателя главного привода, кВт
Номинальная частота вращения, об/мин
Максимальная частота вращения, об/мин
Суммарная мощность установленных на станке электродвигателей, кВт	17,7 / 21,7
Система ЧПУ	SIEMENS SINUMERIK 802D sl

 

Прочие характеристики
Габаритные размеры, мм	2400x2200x2640
Общая площадь станка в плане, кв.м. не более (с учетом открытых дверей шкафа)	6,1
Масса, кг