Вторник, 04 Декабрь 2018 07:26

Обрабатывающий центр с ЧПУ по чугуну

Автор 
Оцените материал
(1 Голосовать)

Обрабатывающие центры это многооперационные станки с ЧПУ, на которых возможно производить комплексную механическую обработку. Обрабатывающие центры оснащаются магазинами для инструмента а также устройствами для автоматической смены инструмента. На многооперационных станках производят различного вида обработку заготовок, содержащих множество обрабатываемых поверхностей.

 

Одна из особенностей обрабатывающих центров заключается в том, что у некоторых из них имеется поворотный стол, что позволяет обрабатывать у детали несколько сторон, не переустанавливая ее.

Из-за высокой стоимости обрабатывающих центов, их используют для обработки наиболее сложных заготовок.

 

 

Основой станочного комплекса является сварная несущая станина из высокопрочной стали или чугуна. Станина является опорой для одного или нескольких поворотных рабочих столов.

 

ИР-800 многооперационный горизонтальный обрабатывающий центр - сверлильно-фрезерно-расточной станок с числовым программным управлением, автоматической сменой инструмента и сменой обрабатываемых деталей.

 

 

Основные параметры станка

Класс точности по ГОСТ 8-82

П

Размеры рабочей поверхности стола (длина х ширина), мм

800 х 800

Перемещение поперечное стола (ось X), мм

1000

Перемещение вертикальное шпиндельной бабки (ось Y), мм

710

Перемещение продольное стойки (ось Z), мм

800

Количество управляемых координат

3

Количество одновременно управляемых координат при линейной/ круговой интерполяции

3/3

Частота вращения шпинделя, об/мин

21.2..3000

Количество скоростей шпинделя

89

Наибольший крутящий момент, Нм

630



Обрабатывающие центры бывают вертикальной и горизонтальной компоновки. Вертикальные обрабатывающие центры используются для обработки крупных заготовок или заготовок, обрабатываемых с одной стороны. При использовании многопозиционных и поворотных приспособлений можно вести обработку заготовок с нескольких сторон. Горизонтальные обрабатывающие центры используются для обработки заготовок с двух-четырех, а иногда и пяти сторон, в последнем случае шпиндельные головки имеют поворот вокруг горизонтальной и вертикальной оси.



 Структурная схема ИР-800

Структурная схема ИР-800.

 

  1. Устройство автоматической смены столов-спутников

  2. Шпиндельная бабка

  3. Стол

  4. Манипулятор (автооператор)

  5. Инструментальный магазин

  6. Стойка

  7. Станина

 

 Кинематическая схема ИР-800

Кинематическая схема ИР-800.



Приводы движения.

 

Шпиндельная бабка со шпинделем находится в проеме стойки. Она перемещается вертикально по направляющим, которые охватывают ее с боковых сторон. На обрабатывающем центре имеется массивная стойка портального типа, усиленная ребрами жесткости. За счет такой компоновки обеспечивается высокая жесткость шпиндельного узла и точность его линейных перемещений. Вращение шпинделя обеспечивается электродвигателем М1. Для изменения частоты вращения шпинделя в определенных диапазонах в коробке скоростей имеется подвижный блок зубчатых колес. Он может входить в зацепление с двумя шестернями, закрепленные на общей ступице и связанны со шпинделем зубчатой муфтой.

Регулирование скорости ступенчатым способом происходит за счет шестеренчатых коробок скоростей или с помощью многоскоростных электродвигателей. На станках предусматривается возможность изменять числа оборотов в определенном диапазоне.

 

Использование в станках коробок скоростей, регулируемых ступенчатым способом, не всегда может дать возможность добиться подходящей скорости резания, из-за этого происходит уменьшение производительности. Поэтому в станках используются механические, гидравлические и электрические приводы, в которых скорость регулируется бесступенчатым способом. Привода с бесступенчатым регулированием скоростей позволяют плавно изменять на ходу обороты шпинделя или скорость ходов ползуна (стола) и достаточно точно устанавливать требуемую скорость резания и подачу. Такая особенность дает возможность обрабатывать заготовки при оптимальных расчетных режимах.

В кинематической схеме движение от двигателя через редуктор с  передается на ходовой винт и затем на исполнительный орган станка. Параметры кинематической схемы определяются с помощью диапазона регулирования подачи, и возможностями двигателя. В техническом задании на электропривод подачи указывают минимальную и максимальную рабочую подачу, скорости, в пределах которых регулирование происходит при постоянном (максимальном) моменте, и скорость вспомогательных перемещений, осуществляемых при уменьшенном моменте сил сопротивления. Таким образом, в приводе подачи необходимы два диапазона регулирования с различными условиями регулирования.

 

Использование высокомоментных двигателей с большим диапазоном регулирования частот позволяет при выборе соответствующего значения p обойтись без редуктора и соединить вал двигателя непосредственно с ходовым винтом.

Тяговые устройства привода подач предназначены для перемещения подвижных узлов станка по направляющим, обеспечивающим прямолинейное или вращательное движение. В кинематической цепи привода подач вспомогательных движений или главного привода тяговые устройства являются окончательным звеном.



 

Тяговые устройства должны удовлетворять следующим требованиям:

 

  • обеспечивать заданный закон перемещения и скорости; для подавляющего большинства станков скорость должна быть постоянной;

     

  • иметь высокий КПД;

     

  • иметь высокую жесткость, являющаяся одной из главных характеристик тягового устройства и влияющая на статические и динамические погрешности исполнительного узла станка;

     

  • иметь малый момент инерции, что определяет быстродействие привода и точность обработки;

     

  • иметь высокую чувствительность к малым перемещениям, т. е. обладать способностью осуществлять движения на малых путях или с малой скоростью;

     

  • отсутствие зазоров, особенно тогда, когда по характеру движения или действию внешней нагрузки имеет место раскрытие стыков;

     

  • минимальный износ в процессе эксплуатации.



Движения подачи в станке.

 

Электродвигатели М2 и М4 обеспечивают перемещение шпиндельной бабки (ось Y), стойки (ось Z) и стола (ось X). Каждый двигатель имеет мощность по 2,8 кВт.

Эти электродвигатели дают возможность, не используя коробку подач, получать рабочие подачи в пределах 1 – 2000 мм/об и подачи быстрых установочных перемещений со скоростью 8000 мм/мин.

 

Максимальная сила, затрачиваемая для перемещения стола и стойки, составляет 8 кН, для перемещения шпиндельной бабки 4 кН. Для вращения поворотного стола и инструментально магазина используются электродвигатели того же типа.



Классификация направляющих.

 

Направляющие необходимы для перемещения подвижных узлов станка по станине, обеспечивая при этом правильную траекторию движения заготовки или детали.

Достаточно часто направляющие разных типов объединяют в одну конструкцию с целью сложить их достоинства. Такие направляющие называют комбинированными. Направляющие скольжения могут быть с полужидкостной, жидкостной и газовой смазкой. Направляющие качения разделяют по виду тел качения на роликовые и шариковые.

 

Таким образом классифицировать направляющие можно следующим образом:

 

  • Направляющие качения:

    • Роликовые направляющие модульного типа;

    • Шариковые направляющие модульного типа;

       

  • Направляющие скольжения:

    • Гидростатические направляющие;

    • Гидродинамические направляющие;

    • Аэростатические направляющие;

    • Аэродинамические направляющие;

  • Комбинированные.

 

 

Шпиндельный узел

 

Шпиндели устанавливаются в подшипниках качения. Материал шпинделя выбирается исходя из твердости и износостойкости рабочих шеек и базирующих поверхностей фланцев.

Шпиндели станков нормальной и повышенной точности изготавливают из сталей 40Х, 45, 50. Для упрочнения рекомендуется использовать поверхностную закалку с индукционным нагревом до получения твердости 48...56 HRC.

 

 

Несущая система станка



К несущей системе станка можно отнести такие элементы как: станина, стол, траверсная балка, основание и т.д. Обычно, станины изготавливаются из чугуна методом литья с последующим принудительным состариванием. Делается это для того, чтобы возможные напряжения, которые были при литье убрать, соответственно повысить долговечность и качество. В качестве основания, для повышения точности, а также понижения вибрации, заливают фундамент под станок.

 

 

 

Типичные представители.

 

 «EXTRON» М527

 

«EXTRON» М527 – вертикально - фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ эффективен при выполнении тяжелых видов обработки.

 «EXTRON» М527

 

Технические характеристики

Размеры стола (длина х ширина)

1520х700 мм

Т-образные пазы (ширина х количество)

18мм х 5

Максимальная нагрузка на стол (по центру)

1000 кг

Перемещение по оси X

1320 мм

Перемещение по оси Y

710 мм

Перемещение по оси Z

700 мм

Расстояние от торца шпинделя до поверхности стола

155~855 мм | 114~814 мм

Расстояние от центра шпинделя до колонны

755 мм

Расстояние от поверхности стола до пола

859 мм

Максимальная скорость вращения шпинделя #40

8000 об/мин (опция 10000 об/мин)

Максимальная скорость вращения шпинделя #50

6000 об/мин (опция 8000 об/мин)

Мощность двигателя шпинделя

15 кВт | 18,5 кВт

Конус шпинделя

ISO40 [BT40] [CAT40] | ISO50 [BT50] [CAT50]

Диаметр ШВП

Ø40 мм

Подача на один оборот ходового винта по осям X/Y/Z

8/8/6мм (Z опция 8 мм)

Скорость быстрых перемещений по осям X и Y

20 м/мин

Скорость быстрых перемещений по оси Z

16 м/мин

Рабочая подача

10 м/мин

Тип устройства автоматической смены инструмента

Зонтик (опц.Манипулятор) | Манипулятор

Емкость инструментального магазина

24 инструмента

Максимальный диаметр инструмента

Ø90 мм | Ø125 мм

Максимальный вес инструмента

7 кг | 15 кг

Точность позиционирования

±0.005 мм

Повторяемость позиционирования

±0.003 мм

СистемаЧПУ

Fanuc, Siemens

Масса станка

8000 кг | 8400 кг

Габаритные размеры станка

длина

3400 мм

ширина

2860 мм | 2965 мм

высота

2810 мм

 

 

  

 

Вертикальный фрезерный обрабатывающий центр VDL850A

 

Предназначен для обработки заготовок из стали, чугуна, цветных металлов и сплавов в автомобильной, аэрокосмической, приборостроительной промышленности, энергетическом машиностроении, а также для изготовления высококачественных штампов и пресс-форм.

 Вертикальный фрезерный обрабатывающий центр VDL850A

 

Технические характеристики

Электропитание

Общая потребляемая мощность

20 кВт 380 В ~50 Гц

Мощность двигателя шпинделя

7,5 / 11 кВт (опция: 11 / 15 кВт)

Система управления

Система ЧПУ

Fanuc 0i-mate MD

Опциональные системы ЧПУ

Siemens 828D / Fanuc 0i MD

Станочные данные

Размер стола (Д х Ш)

1000 х 500 мм

Размер Т-пазов, количество / ширина / между

5 / 18 / 100 мм

Вылет оси шпинделя

550 мм

Расстояние от торца шпинделя до поверхности стола

145 - 705 мм

Максимальный вес обрабатываемой заготовки

500 кг

Шпиндель

Максимальное число оборотов шпинделя

8000 об/мин (опция: 10 000 об/мин)

Конец шпинделя

BT40

Крутящий момент шпинделя продолжительно / 30 мин

35,8 / 52,5 Нм (опция: 47,7 / 70,5 Нм)

Перемещения и подачи

Перемещение по оси Х

860 мм

Перемещение по оси Y

510 мм

Перемещение по оси Z

560 мм

Скорость рабочей подачи по всем осям

10 000 мм/мин

Скорость быстрого хода по осям Х, Y, Z

20 000 мм/мин

Диаметр / шаг ШВП по всем осям

32 / 12 мм

Точность

Повторяемость

± 0,0025 мм

Позиционирование

± 0,004 мм

Сменщик инструмента

Тип сменщика инструмента

барабанный
(опция: манипулятор)

Количество инструмента

20 (опция: 24)

Максимальный диаметр / длина инструмента

100 (130) / 300 мм
(с манипулятором 78 (125) / 300 мм)

Максимальная масса инструмента

8 кг

Время смены инструмента

6 с (с манипулятором 2,5 с)

Габаритные размеры

Емкость бака СОЖ

160 литров

Подключение сжатого воздуха

6 бар

Габаритные размеры (Д х Ш х В)

2790 x 2460 x 2580 мм

Масса станка

5500 кг

 

Дополнительная информация

  • Заказчик: Организация
  • Статус: Нет исполнителя
  • Срок сдачи проекта после оплаты аванса: 01.10.2018
  • ЦЕЛЬ ПРОЕКТА: Рассказать подробней про тему проекта
Прочитано 32 раз Последнее изменение Вторник, 04 Декабрь 2018 07:42
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии