Расточные станки
Содержание
Аннотация
Введение
.
Технологические возможности станка
.1
Назначение
.2.
Эскизы выполняемых операций
.3.
Примеры типовых деталей
.
Компоновка станка
.1
Примеры компоновок расточных станков
.
Расточной станок фирмы TOS Varnsdorf мод. TEC Optima
.1
Схема компоновки
Заключение
Список
использованной литературы
Аннотация
В данной работе изучаются конструкции расточных
станков, виды выполняемых работ и конструкции обрабатываемых деталей.
Рассматриваются конструкции станков аналогов зарубежных производителей станков.
Введение
Развитие машиностроения должно осуществляться
преимущественно интенсивным путем, т.е. за счет комплексной автоматизации и
механизации, использование прогрессивной технологии, без увеличения числа
рабочих мест (а зачастую и с сокращением). В целях постоянного ускорения
обновления продукции машиностроения при высоких темпах роста производительности
труда и снижении затрат производства предусматривается развивать его в основном
за счет использования станков с ЧПУ, обрабатывающих центров, гибких
производственных модулей и систем, автоматических линий на их основе.
Одним из главных элементов любого
машиностроительного производства вообще, а автоматизированного в особенности,
являются станки, обеспечивающие качество продукции, производительность, также
через эти параметры существенным образом влияющие на затраты производства.
1. Технологические возможности
станка
.1 Назначение
Расточные станки - группа металлорежущих
станков, предназначена для обработки заготовок крупных размеров в условиях
индивидуального и серийного производства. На этих станках можно производить
растачивание, сверление, зенкерование, нарезание внутренней и наружной резьб,
обтачивание цилиндрических поверхностей, подрезку торцов, цилиндрическое и
торцовое фрезерование. Иногда на расточных станках можно произвести
окончательную обработку заготовки корпусной детали без перестановки ее на
другие станки.
Отличительной особенностью расточных станков
является наличие горизонтального (или вертикального) шпинделя, совершающего
движение осевой подачи. В отверстии шпинделя закрепляется режущий инструмент -
борштанга с резцами, сверло, зенкер, развертка, фреза и др.
Перемещения, обеспечивающие установку шпинделя в
заданное положение, и движения подачи сообщаются различным узлам расточных
станков в зависимости от назначения, компоновки, размеров станка, а также
характера операции.
Для проектирования расточных станков используют
модульный принцип, т.е. использование при проектировании станка унифицированных
узлов. Модульный принцип обеспечивает сокращение сроков, стоимости
проектирования и изготовления станков, гибкость станков (возможность их
переналадки применительно к изменению конструкции обрабатываемой детали),
облегчение ремонта и обслуживания станков.
Обработка на однопозиционных расточных станках
выполняется при одном постоянном положении заготовки. Расточные станки с
многопозиционными поворотными столами или барабанами предназначены для
параллельно-последовательной обработки заготовки средних и больших размеров.
При этом вспомогательное время сокращено до минимума за счет того, что
установка заготовки и снятие заготовки на позиции загрузки-выгрузки
осуществляется за счёт сменных паллет.
1.2 Эскизы выполняемых операций
На расточных станках в основном выполняется
обработка отверстий, а именно: сверление, развертывание, растачивание,
нарезание резьбы. Кроме обработки отверстий агрегатные станки так же позволяют
обрабатывать поверхности фрезерованием. Эскизы операций приведены на рисунке 1.
Рисунок 1 - Эскизы выполняемых операций: а)
растачивание двухлезвийным резцом; б) растачивание соосных отверстий; в)
проточка канавок; г) растачивание конических отверстий; д) подрезание торцов;
е) подрезание плоскости; ж) фрезерование поверхностей
.3 Примеры типовых деталей
На расточных станках обрабатываются сложные
детали, такие как блок цилиндров рисунок 2, коробка передач рисунок 3, колесо
турбины рисунок 4, фланец трубы рисунок 5, трубчатая решетка рисунок 6, корпус
электромотора рисунок 7.
|
|
|
|
Рисунок
2 - Блок цилиндров тягача
|
Рисунок
3 - Коробка передач
|
|
|
|
|
Рисунок
4 - Колесо турбины
|
Рисунок
5 - Фланец трубы
|
|
|
|
|
Рисунок
6 - Трубчатая решетка
|
Рисунок
7 - Корпус электромотора
|
Материалы деталей различны, например чугун,
алюминий, высокопрочный чугун, высокопрочная сталь, и т.д.
2. Компоновка станка
.1 Примеры компоновок расточных
станков
Расточной станок фирмы TOS Varnsdorf мод.
WHN-130
Основное использование станка предназначено для
производительной и эффективной универсальной обработки резанием, невращающихся
обрабатываемых деталей большого размера и большого веса, прежде всего чугунных,
стально-чугунных и стальных, в том числе самые сложные операции с точки зрения
технологии.
Общий вид станка представлен на рисунке 8.
Рисунок 8 - Общий вид расточного станка фирмы
TOS мод. WHN-130
Этот станок состоит из шпиндельной бабки 1,
стойки 2, шпинделя 3, поворотного стола 4, сменного поворотного стола 5, пульта
управления 6, телескопической защиты 7.
Для расширения рабочих возможностей станка и для
обеспечения его непрерывной эксплуатации предназначены особые принадлежности,
периферийные устройства и специальное оснащение, прежде всего технологического
характера.
Расточной станок фирмы TOS Varnsdorf мод.
WHN(Q)-13(Q) 13 является универсальным обрабатывающим станком, предназначенным
для точной фрезеровки, координатного сверления, расточки и нарезки резьбы у
изделий/заготовок шкафных, панельных и сложной формы, весом до 25 000 кг.
Общий вид станка представлен на рисунке 9.
Рисунок 9 - Общий вид расточного станка фирмы
TOS мод. WHN(Q)-13. Этот станок состоит из телескопической защиты 1, органа
управления 2, шпиндельной бабки 3, вертикальной стойки 4, поворотного стола 5.
Расточной станок фирмы TOS Varnsdorf мод.
WH-105CNC
Станок предназначен для универсальной стружечной
обработки неротационных обрабатываемых деталей небольшого размера и веса,
прежде всего из чугуна, сталистого чугуна и стали, выполнения технологически
высокотребовательных операций.
Общий вид станка представлен на рисунке 10.
Рисунок 10 - Общий вид расточнго станка фирмы
TOS мод. WH-105CNC. Этот станок состоит из станины 1, поворотного стола 2,
шпиндельной бабки 3, вертикальной стойки 4, телескопической защиты 5.
Концепция некоторых конструкционных узлов и
применяемых технических и конструкционных средств, в том числе оборудования
технологической принадлежности частично исходит из передового поколения CNC
горизонтальных станков фирмы ТОS VARNS-DORF a.s.
Расточной станок фирмы TOS Varnsdorf мод.
WRD-170
Станки предназначены для сверления,
растачивания, фрезерования и нарезания резьбы с большой точностью и высокой
производительностью. Используются для обработки деталей с большим размером и
весом или сложных деталей трехразмерной величины из стали, чугуна и литейной
стали.
Общий вид станка представлен на рисунке 11.
Рисунок 11 - Общий вид расточнго станка фирмы
TOS мод. WRD-170
Этот станок состоит из станины 1, поворотного
стола 2, кабины оператора 3, шпиндельной бабки 4, вертикальной стойки 5,
телескопической защиты 6.
Станок является лучшим представителем серии
плитовых горизонтальных расточно-фрезерных станков, изготавливаемых компанией
АО «TOS VARNSDORF».
Станки предназначены для сверления,
растачивания, фрезерования и нарезания резьбы с большой точностью и высокой
производительностью. Используются для обработки деталей с большим размером и
весом или сложных деталей трехразмерной величины из стали, чугуна и литейной
стали.
Общий вид станка представлен на рисунке 12.
Рисунок 12 - Общий вид расточнго станка фирмы
TOS мод. WRD-130
Этот станок состоит из станины 1, стола 2,
кабины оператора 3, шпиндельной бабки 4, вертикальной стойки 5, телескопической
защиты 6.
3. Расточной станок фирмы TOS
Varnsdorf мод. TEC Optima
.1 Схема компоновки
Полностью закрытый фрезерно-расточный станок
состоит из неподвижной станины в „T“ образной форме с поперечно переставным
вращающимся столом или с палетой и продольно передвижной стойкой.
Станок может быть оснащен автоматической сменой
инструмента и автоматической сменой паллет.
Серия предназначена для универсальных и
специализированных технологий металлостружечной обработки, включая
сверхсовременные технологии пятикоординатной обработки и высокоскоростной
обработки HSC
Компоновка станка представлена на рисунке 13.
Рисунок 13 - Компоновочная схема станка фирмы
TOS мод. TEC Optima
Этот станок состоит из инструментального
магазина 1, устройства автоматической смены инструмента 2, салазок 3,
вертикальной стойки 4, шпиндельной бабки 5, привода салазок со шпиндельной
бабкой 6, пульта управления 7.
Движения формообразования представлены на
рисунке 14.
Рисунок 14 - Движения формообразования станка
фирмы TOS мод. TEC Optima
|
ШПИНДЕЛЬНЫЕ БАБКИ
|
ШПИНДЕЛЬНАЯ
БАБКА С ВЫДВИЖНЫМ ШПИНДЕЛЕМ
|
|
Диаметр
рабочего шпинделя
|
мм
|
112
|
|
Коническая
полость рабочего шпинделя
|
|
ISO
50 / ISO 50 BIG+
|
|
Диапазон
оборотов рабочего шпинделя
|
1/мин
|
10
- 4 200
|
|
Мощность
главного двигателя (S1 / S6-60)
|
кВт
|
28
/ 35
|
|
Номинальная
крутящий момент (S1)
|
Нм
|
1
205
|
|
Макс.
момент кручения (S6-60)
|
Нм
|
1
506
|
|
ШПИНДЕЛЬНАЯ
БАБКА С ИНТЕГРИРОВАННЫМ НЕВЫДВИЖНЫМ ЭЛЕКТРОШПИНДЕЛЕМ
|
|
Коническая
полость рабочего шпинделя
|
|
ISO
50, HSK A63
|
|
Макс.
обороты шпинделя
|
1/мин
|
10
000 (24 000)*
|
|
Hоминальная
мощность электрошпинделя
|
кВт
|
25,5
(19)*
|
|
Макс.
момент кручения
|
Нм
|
487
(60)
|
|
ШПИНДЕЛЬНАЯ
БАБКА С ИНТЕГРИРОВАННОЙ ФРЕЗЕРНОЙ ГОЛОВКОЙ HUI 50
|
|
Коническая
полость рабочего шпинделя
|
|
ISO
50 / ISO 50 BIG+
|
|
Макс.
обороты шпинделя
|
1/мин
|
3
000
|
|
Макс.
допустимая передаваемая мощность
|
кВт
|
28
|
|
Макс.
момент кручения
|
Нм
|
1
000
|
|
ШПИНДЕЛЬНАЯ
БАБКА С ИНТЕГРИРОВАННОЙ ВИЛОЧНОЙ ГОЛОВКОЙ С ЭЛЕКТРОШПИНДЕЛЕМ HV/E-H
|
|
Коническая
полость рабочего шпинделя
|
|
HSK
A63
|
|
Макс.
обороты шпинделя
|
1/мин
|
22
000 / 18 000
|
|
Hоминальная
мощность электрошпинделя
|
20
/ 28
|
|
Макс.
момент кручения
|
Нм
|
30
/ 90
|
|
ШПИНДЕЛЬНАЯ
БАБКА С ИНТЕГРИРОВАННОЙ ФРЕЗЕРНОЙ ГОЛОВКОЙ HOI 50
|
|
Коническая
полость рабочего шпинделя
|
|
ISO
50 / ISO 50 BIG+
|
|
Макс.
обороты шпинделя
|
1/мин
|
4
000
|
|
Макс.
допустимая передаваемая мощность
|
кВт
|
28
|
|
Макс.
момент кручения
|
Нм
|
1
070
|
|
ПОВОРОТНЫЕ
СТОЛЫ С ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ
|
ПОВОРОТНЫЕ
СТОЛЫ
|
|
|
|
Макс.
вес обрабатываемой детали
|
кг
|
10
000
|
|
Размеры
зажимной поверхности
|
мм
|
1
250 × 1 250 1 250 × 1 600
|
|
СТОЛ,
ЗАИМСТВОВАННЫЙ ОТ ТИПА PRIMA
|
|
Макс.
вес обрабатываемой детали
|
кг
|
5
000
|
|
Размеры
зажимной поверхности
|
мм
|
1
000 × 1 250
|
|
СТОЛ,
ЗАИМСТВОВАННЫЙ ОТ ТИПА VARIA
|
|
Макс.
вес обрабатываемой детали
|
кг
|
20
000
|
|
Размеры
зажимной поверхности
|
мм
|
1
800 × 1 800 1 800 × 2 200 1 800 × 2 500
|
|
ПОДАЧИ
|
ПОДАЧИ
|
|
|
|
Диапазон
рабочих подач - X, Y, Z, W
|
мм/мин
|
1
- 15 000
|
|
Диапазон
рабочих подач - B
|
об/мин
|
0,003
- 1,5
|
|
Yскоренная
подача - X, Y, Z
|
мм/мин
|
24
000
|
|
Yскоренная
подача - W
|
мм/мин
|
20
000
|
|
Yскоренная
подача - B
|
об/мин
|
6,5
|
Концепция автоматической замены инструментов
состоит в создании отдельно стоящей узловой конструкции, которая представляет
собой магазин с инструментами и манипулятор с вращающейся рукоятью на двух
кронштейнах. Оборудование также позволяет осуществлять автоматическую замену
инструментов для фрезерных головок с числовым программным управлением (CNC)
положением шпинделя.
Основные технические параметры:
|
Количество
мест для укладки
|
-
цепной
|
40,
60
|
|
-
меандрический
|
80,
100, 120
|
|
-
стеллажный
|
150
- 300
|
|
ТЕХНИЧЕСКИЕ
ДАННЫЕ ДЛЯ ЦЕПНОГО МАГАЗИНА
|
|
Расстояние
между местами укладки
|
130
|
|
Макс.
диаметр инструмента
|
-
при полностью занятом магазине
|
мм
|
125
|
|
-
при свободных соседних местах
|
мм
|
320
|
|
Макс.
длина инструмента
|
|
мм
|
500
|
|
Макс.
вес инструмента
|
|
кг
|
25
|
|
Среднее
время автоматической замены инструмента
|
|
сек
|
14
|
Концепция оборудования для автоматической замены
поддонов основывается на автоматической замене технических поддонов между
закрепленными разгрузочными поддонами, оснащенными манипуляторами, и опорным
основанием поддона на агрегате. Поддон на опорном основании на агрегате
центрируется при помощи центрирующих стержней и гидравлически фиксируется. В
случае двух поддонов, обмен поддонами осуществляется непосредственно между
разгрузочными станциями и агрегатом, в случае трех или четырех поддонов между
агрегатом и станцией вставляется вращающийся манипулятор с механизмом для
перемещения поддона.
Основные технические параметры
|
Количество
палет в системе
|
|
2
- 4
|
|
Макс.
вес заготовки
|
кг
|
6
000
|
|
Зажимная
поверхность палеты
|
мм
|
1
250 x 1 250 1 250 x 1 600
|
|
Размер
зажимных Т-образных канавок
|
мм
|
22H8
|
|
Время
автоматической замены палет
|
сек
|
90
|
Специальные принадлежности
расточный станок деталь компоновка
|
HPR
50
|
головка
фрезерная (вертикальная)
|
|
HUR
50
|
головка
фрезерная универсальная ручная
|
|
UT3-360S, ITS CH 8, ITS CH 16
|
планшайба
|
|
CHZ
OPTIMA
|
установка
для охлаждения инструментов внешними форсунками
|
|
CHOV
OPTIMA
|
установка
для охлаждения инструментов осью шпинделя
|
|
UK
500, UK 1000
|
крепежный
кубик
|
|
UU
800, UU 950, UU 1120, UU 1450, UU 1620, UU 2000, UU 2500
|
крепежные
угольники
|
|
другие
насадки для зажима инструментов
|
|
Зонды
для заготовок и инструментов (HEIDENHAIN, Renishaw, M+H, Bloom, ...)
|
Заключение
В результате проведенной работы был проведён
анализ вариантов исполнения расточных станков преимущественно фирмы TOS
Varnsdorf.
Список использованной литературы
1. TOS
VARNSDORF a.s.: Tехническое описание продукта [Электронный ресурс]. Режим
доступа:
<http://www.tosvarnsdorf.cz/ru/produkty/gorizontalno-rastochnye-stanki-povorotnym-stolom/whn-130-q-mc/>
свободный
. TOS
VARNSDORF a.s.: Tехническое описание продукта [Электронный ресурс]. Режим
доступа: <http://www.tosvarnsdorf.cz/ru/produkty/gorizontalno-rastochnye-stanki-povorotnym-stolom/whnq-13-cnc/>
свободный
. TOS
VARNSDORF a.s.: Tехническое описание продукта [Электронный ресурс]. Режим
доступа: <http://www.tosvarnsdorf.cz/ru/produkty/gorizontalno-rastochnye-stanki-povorotnym-stolom/whq-105-cnc/>
свободный
. TOS
VARNSDORF a.s.: Tехническое описание продукта [Электронный ресурс]. Режим
доступа:
<http://www.tosvarnsdorf.cz/ru/produkty/tjazhelye-gorizontalno-rastochnye-stanki-plitnym-nastilom/wrd-170-q/wrd-170-q-tehnicheskoe-opisanie-produkta.html>
свободный
. TOS
VARNSDORF a.s.: Tехническое описание продукта [Электронный ресурс]. Режим
доступа:
<http://www.tosvarnsdorf.cz/ru/produkty/tjazhelye-gorizontalno-rastochnye-stanki-plitnym-nastilom/wrd-130/150-q/>
свободный
. TOS
VARNSDORF a.s.: Tехническое описание продукта [Электронный ресурс]. Режим
доступа:
<http://www.tosvarnsdorf.cz/ru/produkty/gorizontalno-obrabatyvajushhie-centry/tostec-optima/tostec-optima-tehnicheskoe-opisanie-produkta.html>
свободный