Прошивной станок с ЧПУ

Задачи, которые выполняют прошивные станки, способствуют высокопроиз­водительной обработке. А именно, прошивными станками можно обрабаты­вать глубокие и узкие полости, не используя промывку. Также, отметим и то, что станки являются высокопроизводительными, особенно, если используется режим выхаживания.

Достоинство прошивного станка состоит в том, что соблюдается высокая точность. А значит, позиционирование рабочих частей станка также является точным, как итог, электроды имеют низкое значение износа.

Такой станок способствует высокому классу шероховатости. Деталь будет отличаться высокой однородностью поверхности, даже если площадь обрабатываемой поверхности будет большая. А так как электроды имеют небольшой зазор, то производительность не теряется.

Прошивные станки делятся на несколько видов:

Копировально-прошивной станок

Назначение этих станков - прошивка отверстий в деталях. Также, копировально-прошивным станком можно осуществлять маркировку изделий, производить объемное копирование, осуществлять доводку деталей. Станки обладают жесткой станиной. Часто можно встретить копировально-прошивные станки с числовым программным управлением.

Координатно-прошивной станок

Такими станками удобно обрабатывать различные фасонные поверхности. Обладают высокой точностью. Твердые сплавы обрабатываются чаще всего, а следовательно, для этого типа материала станок достаточно производите­лен. Лучше использовать, конечно же, станок с системой ЧПУ, так как благодаря программному управлению расширяются возможности использования этого оборудования. На координатно-прошивном станке можно обрабатывать формообразующие пресс-формы, матрицы и так далее.

Конструкция станка стабильная и жесткая. Обычно, станки имеют: сверхскоростные линейные двигатели и прецизионный холодильник-термостат, имеющий дискретность регулировки 0,2 град . Станки также часто применяются и для микрообработки.

Электроэрозионные прошивные станки

Благодаря электроэрозионным прошивным станкам осуществляется электроэрозионная обработка материалов, чаще всего, это труднообрабатываемые материалы, такие как нержавеющая сталь, легированная сталь, инструментальная сталь, титан, закаленная сталь, твердый сплав и так далее.

Электроэрозионные прошивные станки позволяют получить профильные углубления любой сложной формы. Одно из достоинств электроэрозионного прошивного станка состоит в том, что углубления, которые могут иметь различную форму, можно выполнять и во внутренних стенках. Для этого по оси Z нужно ввести электрод (во внутрь отверстия). Потом мы можем наблюдать процесс прожига по оставшимся осям.

Также, электроэрозионный прошивной станок позволяет получать и резьбовые отверстия. 

Характеристика Т-Э показателей прошивных станков разного поколения представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Характеристика Т-Э показателей

ВЫБОР ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СТАНКА

Классификация станков для ЭЭО может быть выполнена и по их компоновке. В основном такое оборудование  вертикального исполнения, однако для электродуговой обработки длинномерных заготовок, например, твердосплавных валков прокатных станов, изготавливаются и  станки горизонтального типа.

Из основных конструктивных различий ЭЭО-станков необходимо отметить исполнение и размеры стола (координатный или обычный), а также ванны с рабочей жидкостью, которая может быть съёмной или перемещающейся вверх-вниз.

Важным классификационным признаком рассматриваемого оборудования считается его возможность программного управления, что немаловажно из-за высокой продолжительности обработки заготовок. Поэтому станки электроимпульсного и электроискрового типа часто изготавливаются с системами ЧПУ.

Типовой копировально-прошивочный станок вертикальной компоновки, снабжённый электрогидравлической системой привода рабочих органов, состоит из следующих узлов:

1. Г-образной станины, регулируемой по высоте.
   
   
2. Рабочей головки, в которой смонтирован узел электрода-инструмента.
   
   
3. Привода двухкоординатного перемещения рабочей головки (на некоторых типоразмерах станков имеется ещё и орбитальная головка, благодаря которой электрод-инструмент может вращаться).
   
   
4. Рабочего стола, на котором закрепляется обрабатываемая заготовка.
   
   
5. Ванна с рабочей жидкостью, которая снабжена винтовой передачей для своего подъёма-опускания.
6. Электродвигателей: главного привода, привода рабочей ёмкости и орбиталь­ной головки.
   
   
7. Системы управления.
   
   
   

В самостоятельном корпусе размещается шаговый генератор импульсов, ко­торый включается в общую электрическую схему станка. Эти устройства должны отвечать следующим требованиям:

• Отличаться возможно более высоким КПД;
  
  
• Стабилизировать во времени все параметры электрического разряда;
  
  
• Иметь возможность максимального регулирования рабочей частоты импульса;
  
  
• Обеспечивать такие параметры электрического разряда, при которых износ электрода-инструмента, производительность процесса и качество обработки заготовки будут оптимальными.
  
  
  

Узлы подачи рабочей головки в станках, использующих для ЭЭО нестацио­нарный электрический разряд, могут быть трёх основных типов  соленоидного, электромеханического и электрогидравлического. Первый применяется в установках малой мощности, второй  преимущественно для агрегатов, производящих электроискровое разрезание. Наиболее универсальным считается электрогидравлический привод. Его недостатки  несколько меньшая производительность на вспомогательных переходах и необходимость в дополнительных площадях под гидравлические компоненты, ответственные для очистки и перекачки рабочей среды.

КОМПОНОВКА СТАНКА

Прошивной станок состоит из следующих узлов: пинольной головки, пинольного узла, редуктора и винта механического перемещения пинольной головки, колонны, станины, стола и салазок с их редукторами, настольной ванны, отсчетного устройства перемещения стола и пиноли. Кроме того в комплект станка входит: установка насосная, агрегат диэлектрической жидкости, генератор, шкаф инструментальный и электрошкаф.

На жесткой станине закреплена колонна станка, по двум призматическим направляющим которой перемещается пинольная головка. В пинольной головке находится пинольный узел и механизм зажима пинольной головки. Пинольная головка уравновешивается специальным грузовым противовесом, встроенным в колонну. На колонне также установлен винт механического перемещения пинольной головки. Салазки расположены на двух направляющих станины (одна плоская и одна призматическая).

По направляющим салазок перемещается стол. На салазках установлен механизм зажима стола, а на столе установлена настольная ванна.

Последнее время компоновка не претерпела  изменений, но дизайн прошивных станков значительно улучшился (рис. 1).

Рис. 1 – Общий вид копировально-прошивочного станка

ПРИВОД ГЛАВНОГО ДВИЖЕНИЯ СТАНКА

В прошивных станках приводом главного движения является привод подачи Э-И. Передача движения от электродвигателя к Э-И может осуществляться различными вариантами:

-реечная передача,

-винтовая передача,

-дифференциальная передача.

-ЭМ привод

-ЭГ привод

Для увеличения КПД ЭГ привод лучше . Помимо, данный типаж привода способен создавать большие усилия при обработке. Со стороны точности обработки ЭГ привод также имеет наилучший рез-тат нежели ЭМ приводом. Это можно объяснить устранением люфтов. Однако ЭГ привод больший по размеру и в массе. Цена на данный привод довольно высока.

ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ СТАНКА

Шпиндель прошивного-это прошивная головка (Рис. 2). Прошивная головка это инструмент для быстрого изготовления многогранных отверстий.

Прошивная головка состоит из:

1.Корпус.

 
Сделан из термообработанной и отшлифованной стали, внутри него находятся шарикоподшипники, способные выдерживать нагрузки обработки.

2.Вал несущий прошивку

Монтируется внутри корпуса и вращается на шарикоподшипниках, находящихся внутри корпуса. На внешней части, которая выступает из корпуса, находится винт для фиксации прошивки и резьбовое отверстие для крепления тягового стержня.
3.Гнездо для прошивки
Представляет собой паз внутри вала, несущего прошивку, в который вставляется прошивка. Этот паз подвергается специальной обработке и шлифовке с толерантностью
позволяющей получить максимальную точность в работе.

4.Крепление на станок

На противоположной валу стороне находится хвостовик, составляющий одно целое с корпусом, для монтажа на станок.

5.Тяговый стержень

Представляет собой стальной стержень , который завинчивается в специальное отверстие, находящееся на валу, несущем прошивку.
Стержень рекомендуется для использования при определённых способах прошивки; таким образом обеспечивается безукоризненная центровка во время работе по прошиванию. Кроме того использование стержня необходимо, когда заготовка должна иметь точную ориентацию готовой фигуры , полученной посредством прошивания.

Рисунок 2  – Прошивная головка

НЕСУЩАЯ СИСТЕМА СТАНКА

Станина прошивного станка для выполнения своего функционала, обязана быть очень стабильной и жёсткой. Станина прошивного станка изготовлена в виде куба. Самые ответственные части станины сильно подвержены шабрению и полированию.

При выполнении станины используются очень прочные сплавы. Изначально для изготовления станины прошивного станка использовался особый вид высокопрочного чугуна. В наст. время производительность станков быстро возросла .На данный момент используют станины из минерального литья или из полимербетона.

ТИПИЧНЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ

Рассмотрим трёх представителей из России , Японии и Швейцарии и сравним их техническую характеристику.

Таблица 2 – Техническая характеристика прошивных станков последнего поколения