R-A-351605-4

Вторник, 12 Июль 2022 12:37

4 осевой фрезерный станок с ЧПУ: предназначение, конструкция, плюсы

Автор 
Оцените материал
(1 Голосовать)

 Рассмотрим 4-х осевой фрезерный станок модели EM1000A

 

4 осевой фрезерный станок с ЧПУ

 

В состав станка входит система ЧПУ, что позволяет работать быстро и практически без участия персонала. Длина рабочего стола установки достигает 1200 мм, ширина 600 мм, что позволяет работать даже с крупногабаритными заготовками. Ширина Т-пазла 18. Расстояние от стола до пола (мм) 950

Максимальный вес обрабатываемой заготовки не должен превышать 800 кг.

При этом отмечается максимальная скорость вращения шпинделя, которая достигает 8000 об/мин. Максимальная мощность (кВт) 11-15.

Скорость холостого хода X/Y/Z (м/мин) 36. Максимальная скорость резания (м/мин) 10. Минимальная скорость подачи (мм) 0,001.

Осевые двигатели: скорость сервопривода X/Y/Z (об/мин) 3000.

Крутящий момент серводвигателя (Нм) 11/11/20.

Диаметр шнека для осей X/Y/Z (мм) ø40

 

 

 

Экономические характеристики.

Экономическая эффективность станков характеризуется приведенными затратами:

П = С + Кн

где С - стоимость обработки на станке (руб.); – нормативный

коэффициент капитальных вложений (для обрабатывающих машин 0,15-

0,2); Ф - капитальные вложения (руб.). Капитальные вложения

стоимость станка и инструментов.

При разработке новой техники экономические

производительность машины можно рассчитать по формуле

Э = (С1 + Кн1) - (С2 + Кн2).

Сравнение производится по формуле:

2 + Кн2) < (С1 + Кн1)

 

 Выбор технических характеристик станка

 


Выбор технических характеристик станка.

 

Производительность станка определяется количеством продукции, которое можно произвести на нем в единицу времени - в час или смену.

 

Формула для подсчёта сменной производительности 4 осевого фрезерного станка:

Псм = (ТсмUKp)/l

 

Тсм – продолжительность смены, Т=480 мин

U – скорость подачи = 10м/мин

Кр = 0,6-0,7

l- длина фрезеруемого паза, l - длина фрезеруемого паза = 3м

Псм = (480*10*0.7)/3 = 1 120 м3

 

Фрезерный станок по металлу EM1000A оснащен микропроцессорным управлением (на выбор Fanuc или Mitsubishi). Программное обеспечение автоматически оптимизирует функции станка во время обработки, избегая ошибок и адаптируясь к меняющимся инструментам и температурным условиям. Система управления предлагает простой в использовании интерфейс программирования, который обеспечивает точное, индивидуальное управление контуром для выбранной детали, продлевая срок службы станка и сокращая время обработки.

 

Такое программное обеспечение будет предлагать различные варианты скорости и точности резки, а также обработки поверхности и геометрии. Настраиваемый дисплей обеспечивает мониторинг в режиме реального времени. Используя программное обеспечение для оптимизации, встроенное в систему управления станком, обрабатывающий центр использует искусственный интеллект для регулировки скорости подачи, чтобы обеспечить постоянную нагрузку на инструмент, что приводит к увеличению срока службы инструмента, сокращению времени цикла и повышению качества.

 

Компоновка станка.

Компоновка станка — это способ организации станка и помещения ее отдельных частей в единую конструкцию. главный

критерием выбора оптимальной компоновки станка является наличие или

набор необходимых исполнительных движений для формирования

подробности в процессе.

При выборе компоновки станка учитывают следующее:

расположение инструмента и заготовки; положение фиксированного узла; последовательность расположения подвижных частей; формирование поверхности путем сочетания определенного количества вращательных движений и прямолинейных движений.

 

Привода главного движения в станке.

Обобщенная структура привода металлорежущего станка с ЧПУ состоит: 1) двигатель (Дв) вращательного или поступательного действия; 2) звенья, устройства и механизмы передачи движения - передаточные механизмы (ПДМ); 3) звенья, устройства и механизмы преобразования движения - преобразовательные механизмы (ПрМ); 4) исполнительный рабочий орган (РО); 5) устройства управления (УУ), обеспечивающие включение, выключение, реверсирование, измерение и регулирование.

В качестве привода главного движения используется электродвигатель М1- частотно-регулируемый асинхронный. Возможно использование регулируемого электродвигателя постоянного тока. От электродвигателя М1 посредством передачи вращение передается на вал I шпиндельной бабки, а затем через зубчатые колеса z=48 и z=48 — на вал II. Далее обеспечивается три диапазона частоты вращения шпинделя. В пределах каждого диапазона частота вращения регулируется бесступенчато путем изменения частоты вращения электродвигателя М1.

Диапазон регулирования 1:10000.



Направляющие станка.

Классификация направляющих:

В ЧПУ применяются направляющие скольжения, качения, гидростатические, аэростатические.

В зависимости от расположения направляющие также делятся на:

Горизонтальные, вертикальные, наклонные.

 

Форма поперечного сечения направляющих:

круглые (цилиндрические); прямоугольные; треугольные (призматические).

 

 

Шпиндельные узлы станка.

В конструкцию шпиндельного узла входят:

передний конец; межопорный участок.

 

Конструкция шпинделей зависит от способов крепления деталей и инструмента на переднем конце, вида привода и месторасположения привода, а также от типа опор. Конструкция передних концов шпинделя определяется назначением станка.

Обычно, концы шпинделей имеют стандартные размеры, а также эти разновидности форм: с резьбой; с резьбой и центрирующей цилиндрической шейкой; с внутренним коническим отверстием; с коническим хвостовиком; с наружным коническим хвостовиком и резьбой.

Материалы шпинделей.

Часто используемым материалом для шпинделя нормальной точности является конструкционная сталь марок 45, 50, 40Х с ТВЧ закалкой до 48-60 HRC. Для шпинделей сложной формы, когда ТВЧ закалка невозможна, применяют объемную закалку до 56-60 HRC из стали 50Х и 40ХГР. В особых случаях прецизионных станков применяют стали 20Х, 18ХГТ, 12ХНЗА с цементацией и последующей закалкой до твердости 56-60 HRC.

 

Опоры качения шпинделей.

 

У Подшипников качения имеются следующие качества: долговечность, грузоподъемность, быстроходность и др.

Виды подшипников применяемых для шпиндельных узлов: двухрядные роликовые подшипники с короткими роликами; однорядные роликовые конические с широким наружным кольцом; двухрядные роликовые конические с буртом на наружном кольце; упорные шариковые; радиально-упорные шариковые высокоскоростные; роликовые подшипники с управляемым натягом; упорно-радиальные сдвоенные шариковые с углом контакта 60°

 

Анализ неудачных решений в шпиндельных узлах.

Причины вызывающие высокое радиальное биение:

1. изогнутость рабочего вала (появляется из-за удара при обработке фрезерованием) – исправляется правкой вала шпинделя

2. недостаточная медленность подшипников, зазоры – поправляется регулированием подшипников, при помощи гайки затяжки подшипников шпинделя

3. износ подшипников – поломка предотвращается сменой подшипников

4. износ посадочных шеек подшипников в валу –устраняется при восстановлении шпинделя.

Необходимость замены смазки в подшипниках

Когда вал работает в сильно загрязненной среде, в подшипники может попасть пыль или грязь. Кроме того, пылеобразование может образовываться из-за работы шпинделя в нестандартных системах и активного износа посадочных мест в валу.

Неисправность может наблюдаться при повышенном температурном режиме подшипников.

 

Замена подшипников при их износе.

Об износе подшипников может свидетельствовать, например, звук в верхнем подшипнике. Условия износа подшипников:

1. неправильная установка подшипников на валу шпинделя

2. Загрязнение подшипниковой смазки (если после засорения смазки не было, ее следует вовремя заменить)

3. повышенные перегрузки на обработку (высокие подачи, не заданные заранее критериями работы фрезерного станка)

4. общий износ шпинделя.

 

 

Приводы подач станка.

 

Основные проектные критерии:

высокая скорость холостых перемещений рабочих органов (до 20 м/мин);

короткое время разгона и торможения (разгон до 10 м/мин за 0,25 сек.);

небольшое расхождение между заданными и фактическими перемещениями;

 

большой диапазон регулирования (D=10000...30000);

достаточно большая мощность, необходимая для перемещения приводов станка и преодоления сил резания;

стабильность работы;

надежность и долговечность;

 

Структура приводов подач:

Привод механизма подачи (от отдельного электродвигателя или от вала КС);

Устройство включения механизма подачи находится в начале цепи подачи (фрикционы); Устройство реверса подачи; Устройство безопасности; Одинарные шестерни в цепи рабочих подач; Зубчатая цепь для быстрого перемещения суппорта или стола; Коробка передач; Тяговое устройство.

 

 

 

Несущая система станка.

 

Несущая система состоит из набора основных частей, к ним относят:

станины; столы; суппорты; коробки; ползуны; траверсы и пр.

 

Назначение несущей системы:

обеспечивает правильное выравнивание инструментов и деталей, находящихся под действием сил и температурных деформаций.

 

Основные проектные критерии:

жесткость системы; виброустойчивость; относительно небольшие деформации при работе машины.

 

Материалы и конструктивные формы несущей системы:

чугун; сталь; полимербетон; пластмасс; алюминий.

 

Типичные представители.

 

4 осевые фрезерные станки моделей EM1000A;  Beaver 1515AVT3-2H

EM1000A имеет микропроцессорное управление (Fanuc или Mitsubishi). Программное обеспечение автоматически оптимизирует функции станка во время обработки, избегая ошибок и прспосабливаясь к меняющимся инструментам и температурным условиям.

Цент оснащёншпинделем, скорость которого достигает 800 об/мин, АТС дискового типа, а также барабаном, имеющий вместимость в 24 инструмента и тремя осями обработки.

 

Beaver 1515AVT3-2H имеет два шпинделя, площадь обработки составляет, мм:

Х - 1500, У - 1550, З – 200, Шпиндель: 2 х 3,0 кВт ,Скорость: 0–18 000 об/мин, Смена инструмента: ручная, Вес: 1300 кг.

 

 

 

Дополнительная информация

  • Заказчик: Организация
  • Статус: Нет исполнителя
  • Срок сдачи проекта после оплаты аванса: 01.10.2020
  • ЦЕЛЬ ПРОЕКТА: Рассказать подробней про тему проекта
Прочитано 108 раз Последнее изменение Вторник, 12 Июль 2022 12:44
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии