Обзор основных узлов металлорежущего станка

Литературный обзор металлорежущие станки токарной группы относятся к наиболее распространенным стан

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2016-03-05

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Металлорежущие станки токарной группы относятся к наиболее распространенным станкам и широко применяется на предприятиях машиностроения. В эту группу станков входят: универсальные токарные и токарно-винторезные, револьверные, лобовые, карусельные, токарно-копировальные станки, токарные автоматы и полуавтоматы и токарные станки специального назначения.

На токарных станках производится обработка наружных, внутренних и торцевых поверхностей тел вращения цилиндрической, конической и фасонной формы, а так-же прорезка канавок, нарезка наружной и внутренней резьбы и т.д.

Режущими инструментами на токарных станках служат в основном резцы, но применяются так-же и серла, развертка, метчики, плашки и др.

Наибольшее применение получили универсальные токарно-винторезные станки, на которых выполняются всевозможные токарные работы, в том числе нарезание резьбы при помощи резцов. Основные узлы станка: станина, передняя (шпиндельная) бабка с коробкой скоростей и шпинделем, суппорт, задняя бабка, коробка передач, фартук и шкаф с электрооборудованием.

Станика является основной несущей конструкцией станка. Она опирается на две ножки (тумбы). По направляющим станины перемщается нижняя каретка суппорта, а так-же задняя бабка.

Передняя бабка жестко крепится к станине болтами. В корпусе передней бабки находится коробка скоростей главного движения для передачи вращения шпинделю.

Шпиндель представляет собой полый вал, через который можно пропускать прутковый материал при обработке его на станке.

На шпиндель навертывается патрон либо планшайба для закрепления обрабатываемого изделия, а так-же устанавливается передний центр при обработке изделия в центрах.

Суппорт служит для закрепления режущего инструмента (резца) и сообщения ему движений подачи: продольной и поперечной. Фартук соединен с нижней кареткой суппорта и перемещается вместе сней вдоль станины.

Движение суппорту передается через механизм фартука либо от ходового вала, либо от ходового винта, которые получают вращение от коробки подач.

Ходовой винт используется при нарезании рехзьб, ходовой вал – при всех других видах обработки.

Задняя бабка используется как вторая опора при обработке в центрах сравнительно длинных изделий. Она имеет выдвижную пиполь, в которой закрепляется задний центр или режущий инструмент для обработки отверстий – сверла, развертки, метчики и др.

Токарно–револьверные станки предназначены для обработки в серийном производстве изделий из круглого или шестигранного прокатного материала.

Процесс обработки на этих станках состоит из нескольких последовательных операций, во время которых используются различные инструменты: резцы, сверла, метчики и др., закрепленные в так называемой револьверной головке.

Основные узлы станка: станина, передняя бабка с коробкой скоростей и шпинделем, пердний суппорт с фартуком, револьверный суппорт с фартуком, коробка передач.

При обработке заготовки интрументы поочередно вводятся в работу путем поворота револьверной головки вокруг своей оси. Суппорт с головкой может совершать быстрые продольные перемещения по направляющим станины.

Револьверные головки обычно имеют шестигранную форму, режущие инструменты закрепляются в радиальных отверстиях (гнездах) головки. При повороте головки с позиции на позицию подача револьверного суппорта автоматически отключается.

На салазках переднего суппорта обычно устанавливаются два резце-держателя: передний поворотный четырехрезцовый и задний одно – или двухрезцовый.

Карусельные станки являются разновидностью токарных станков. Их применяют для наружной обработки и внутренней расточки цилиндрических поверхностей, обточки торцов, конусов и нарезания резьбы на крупных деталях большого диаметра (до 13 м и более), например: заготовок зубчатых колес, маховиков, дисков турбин, бандажей и др.

Обрабатываемая деталь закрепляется на горизонтальной планшайбе карусельного станка, размещенной на станине, и обтачивается резцами, установленной на левом и правом верхних суппортах, а также на боковом суппорте. Верхние или вертикальные суппорты расположены на поперечине (траверсе), которая перемещается по двум стойкам. Боковой суппорт может перемещаться вдоль стойки.

Управление электроприводами станка может осуществляться при помощи подвесной кнопочной станции.

Станки токарной группы очень разнообразны по назначению, которое и определяет их конструктивные особенности.

2 ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

2.3 Требования к электроприводу и автоматике

В процессе обработки на металлорежущем станке необходимо сохранение заданной скорости резания и выбранной подачи. Отклонение от выбранного режима резания вызывает ухудшение качества обработки или уменьшение производительности.

Поэтому электрический привод станка должен сохронять примерное постоянство скорости при измерениях нагрузки, вызванных колебаниями припуска (за исключением) некоторых видов управления). Этому требованию удовлетворяют электродвигатели с достаточно жесткими механическими характеристиками.

У каждого металлорежущего станка электродвигатель и кинематическая цень станка совместно обеспечивают нужную скорость резания. У большей части специальных станков частота (скорость) вращения шпинделя неизменна. Если требуемая частота вращения шпинделя станка достаточно велика, то вал электродвигателя можно связать непосредственно со шпинделем станка.

Если же нужна низкая ачстота вращения шпинделя, то применять электродвигатель с пониженной номинальной частотой вращения в большинстве случаев нецелесообразно, так как масса электрической машины возрастает примерно обратно пропорционально номинальной частоте ее вращения (при той же мощности).

Вместе с массой возрастают размеры и стоимость электродвигателя, и потому такой привод становиться конструктивно и экономически непремлемым. Опыт показал целесообразность использования в станкостроении электродвигателей с относительно высокой номинальной частотой вращения и механических передач для последующего понижения частоты вращения.

При небольшой частоте вращенияшпинделя двигатель может иметь разные номинальные частоты вращения. Чем быстроходнее двигатель, тем он меньше и дешевле, но тем сложнее механическая передача, связывающая вал электродвигателя с рабочими органами станка.

Лучшее решение выбирают путем экономического сравнения ряда возможных вариантов. Сказанное в значительной мере относится также к приводам подачи и вспомогательного перемещения.

В отдельных случаях в станкосторении применяют и тихоходные электродвигатели специальных конструкций для повышения жесткости передачи или упрощения конструкций.

При необходимости обработки с различными скоростями резания требуется реглирование частоты вращения шпинделя. При этом может быть применен регулируемый электропривод, коробка скоростей или их сочетания – в зависимости от результатов экономического анализа выбранных вариантов.

Могут также быть применены различные формы регулируемого гидропривода и разного рода механичекие вариаторы.

В ряде случаев (в частности, у электрокопировальных станков) большое значение приобретают динамические свойства привода, его быстродействие, способность быстро изменять частоту вращения.

Пуск и торможение станка являются переходными процессами. Пр пуске станка резания не происходит, а момент сил трения в цепи главного движения обычно не превышает 15-20% момента полной нагрузки.

Поэтому особых требований к повышению начального момента привода главного движения при пуске станков обычно не прдъявляют. Для быстрого останова станка широко используют тормозные режимы электродвигателей.

В процессе электрического торможения момент электродвигателя становиться отрицательным.

У приводов вспомогательногоперемещения момент сил трения составляет основную перегрузку.

При остановке момент дополнительно возрастает, поскольку коэффициент трения при покое больше, чем во время движения. Поэтому начальный момент привода вспомогательных перемещений должен быть достаточно большим. Сказанное относится и к приводам подачи.

У некоторых приводов вспомогательного перемещения и приводов подачи нагрузки, момимо сил трения, создается массой при подъеме подвижных узлов станка. Электродвигатели станков, кроме того, должны быть достаточно дешевыми, долговечными и надежными в работе.

2.1 Описание режимов работы

Приемники электричексой энергии могут быть подразделены на группы по сходству режимов, т.е. по сходству графиков нагрузки. Деление потребителей на группы позволяет более точно находить суммарную электрическую нагрузку.

Различают три характерные группы приемников:

1. Приемники, работающие в режиме с продолжительно неизменной или мало меняющейся нагрузкой. В этом режиме электрическая машина или аппарат может работать продолжительное время без повышения температуры отдельных частей машины или аппарата свыше допустимой. Примерами приемников, работающих в этом режиме, являются электродвигатели компрессоров, насосов, вентиляторов и т.п.

2. Приемники, работающие в режиме кратковременной нагрузки. В этом режиме рабочий период машина или аппарат не настолько длителен, чтобы температура отдельных частей машины или аппарата могла достигнуть установившегося значения.

Период остановки машины или аппарата настолько длителен, что машина практически успевает охладиться до температуры окружающей среды.

Примерами данной группы приемников являются электродвигатели электроприводов вспомогательных механизмов металлорежущих станков (механизмы подъема поперечны, зажимы колонн, двигатели быстрого перемещения суппортов и др.), гидравлических затворов и т.п.

3. Приемники, работающие в режиме повторно-кратковременной нагрузки. В этом режиме кратковременные рабочие периоды машины или аппарата чередуются с кратковременными периодами отключения. Повтороно-кратковремнный режим работы характеризуется относительной продолжительностью включения (ПВ) и длительностью цикла.

В повтороно-кратковременном режиме электрическая машина или аппарат может работать с допустимой для них отностельной продолжительностью включения неограниченное время, причем превышение температур отдельных частей машины или аппарата не выйдет за пределы допустимых значений.

Примером этой группы приемников являются электродвигатели кранов, сварочные аппараты и т.п.

2.6 Расчет мощности и выбор электродвигателя главного движения токарно- винторезного станка

Процесс обработки деталей на токарных станках происходит при определенных значениях величин, характеризующих режим резания. К ним относятся глубина резания Т, подача S (перемещение резца на один оборот шпинделя), скорость резания v, т.е. линейная скорость, с которой перемещается снимаемый слой металла (стружки) относительно резца.

Скорость резания vрез,  м/мин, определяем согласно (1, c. 241) по формуле

                   vрез =                    (4.1)

где Сv – коэффициент, характеризующий свойства обрабатываемого материала и

материал резца, вид обработки

t – глубина резания, мм

S – подача

хv, yv – показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого  материала и вида обработки.

Показатели степени приняли согласно (1, с.241)

хv = 0,3; yv = 0,5

Коэффициент, характеризующий свойства обрабатываемого материала резца приняли согласно (1, с.241)

Сv = 35

Глубину резания приняли согласно (1, с.241)

t = 2

Подачу приняли согласно (1, с.241)

S = 5

υрез = = 22,4 м/мин

Усилия резания Fрез, Н определяем согласно (1, с.241)

                       Fрез = Ср · txp · Syp                      (4.2)

где Ср – коэффициент резания, зависящий от свойств материала

хр, yр – показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материала, глубины резания, подачи и качества резца

Fрез = 200 · 2 · 1 · 5 · 0,95 = 1900 Н

Мощность электродвигателя главного движения Рдв, КВт, определили согласно (2, с.170) по формуле

Рдв =        (4.3)

где n – коэффициент полезного действия станка

   60 – время в секундах

   1000 – коэффициент

Рдв = = 9,94 кВт

Приняли двигатель с короткозамкнутым ротором. Данные двигателя занесли в таблицу.

Таблица 4.1 – Технические данные электродвигателя

Тип двигателя Рн, кВт N, об/мин I, A статора η, % cos y
4А132М4УЗ 11 1460 22 87,5 0,87 3,0 1,7 7,5 2,2
Читайте также:  Подготовка к работе осцилляционного шпиндельного шлифовального станка своими руками

Мощность электродвигателя Р, кВт, для привода насоса определяли по формуле согласно (1, с.84)

                      Р =                                    (4.4)

где k3 – коэффициент запаса

   γ – удельный вес жидкости; кг/м3

Н – полная высота напора, включая высоту всасывания, нагнетения и потерь, м;

Q – производительность, м3/сек;

Zn – КПД передачи;

Zн – КПД насоса.

Коэффициент запаса приняли согласно (1, с.84)

k3 = 1,3

Удельный вес жидкости приняли согласно (1, с.84)

γ = 1000

Коэффициент полезного действия передачи приняли согласно (11, с.84)

Zn = 0,9

Коэффициент полезного действия насоса приняли согласно (11, с.84)

Zн = 0,65

Р =  = 0,048

Насосы относятся к числу механизмов с продолжительность режимом работы и постоянной нагрузкой. При отсутствии электрического регулирования скорости в насосных агрегатах небольшой мощности обычно применяются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором питания от сети. Выбрали асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.

Данные двигателя занесли в таблицу.

Таблица 4.2 – Техническая характеристика двигателя насоса

Тип двигателя Рн, кВт N, об/мин I, A статора η, % cos y
4А50А4УЗ 0,06 1380 0,31 50 0,60 2,2 1,7 2,5 2,0

2.5 Выбор системы электропривода, методов регулирования скорости и торможения.

Для главных приводов токарных, фрезерных, расточных и других станков с редкими включениями, с небольшим диапазоном регулирвоания скорости при постоянной мощности применяют трехфазные короткозамкнутые ассинхронные двигатели, простые  в управлении, надежные и удобные в эксплуатации.

Регулирование скорости рабочих органов в этом случае производится переключением шестерен в коробке скоростей станка.

Применяют также многоскоростные ассинхронные двигатели с переключением числа пар полюсов, что обеспечивает ступенчатое регулирование скорости и позволяет уменьшить резмеры коробки передач.

Для отдельных электроприводов подачи следует применять ассинхронные короткозамкнутые двигатели с повышенным пусковым моментом. Регулирование скорости подачи в этом случае производится изменением передаточного числа коробки скоростей или переключением числа пар полюсов двигателя.

Приводные двигатели станков должны быть защищены от вредного влияния окружающей среды (попадания в них машинного масла, эмульсии, металлической абразивной пыли и др.).

Если при работе станка не образуется металлической пыли и исключено попадание в двигатель капель масла (эмульсии), то могут быть использованы защащенные двигатели.

Во всех других случаях следует применять для привода станков закрытые двигатели с наружным обдуванием с естественным охлаждением.

Для наиболее полного использования режущего инструмента и станка обработка изделий должна производиться при так называемой экономически выгодной (оптимальной) скорости резания, котоая при работе станка с соответсвующей подачей и глубиной резания должная обеспечить обработку детали с необходимой точностью и чистотой поверхности при минимальных приведенных удельных затратах на обработку; производительность при этом будет несколько ниже наибольшей возможной. Оптимальная скорость резания зависит от твердости обрабатываемого материала, свойств материала и геометрии режущего иснтрумента, а также от характера обработки. На одном и том же станке могут обрабатываться детали разных размеров, из различных материалов и различными инструментами, что являается  причиной изменения режимов резания.

Регулировочные свойства механизмов станков характеризуются следующими показателями:

1) диапазном регулирования

2) плавностью регулирования

3) экономичностью регулирования

4) стабильностью работы привода.

2.4 Выбор рода тока и величины питающих напряжений

Самое широкое распространение для питания электродвигателей в системах электроснабжения промышленных предприятий получило напряжение 380В, которое используется также в системах с заземленным нулевым проводом для питания освтеительных установок.

Система 380-220В удовлетворяет основным условиям питания потребителей:

а) возможности совместного питания осветительных приборов и электродвигателей:

б) отногсительно низкому напряжению между «землей» и «проводом» (220В).

Для цепей управления выбрали напряжение перменной величиной 110В для безопасности рабочих на станке. Эту величину получили через понижающий трансформатор.

Для сетей местного освещения выбрали переменное напряжение 254В. В эту величину получили через понижающий тансформатор.

Источник: http://samzan.ru/23537

Многоцелевые станки с ЧПУ

Рекомендуем приобрести:

Многоцелевой станок — это металлорежущий станок, предназначенный для выполнения нескольких различных видов обработки резанием, оснащенный ЧПУ и автоматической сменой инструмента.

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.

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.

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 резьб, 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.

Многоцелевые станки (обрабатывающие центры) для обработки заготовок корпусных деталей

МС для обработки заготовок корпусных деталей подразделяют на горизонтальные (рис. 8.7) и вертикальные.

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 один установ (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, помещенным 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 (Х и Y) их расположения.

В качестве примера на рис. 8.8 показаны некоторые постоянные технологические циклы, включенные в программное обеспечение и используемые при обработке на станке модели ИР320ПМФ4.

Устройство для автоматической смены приспособления-спутника (ПС) на станке модели ИР500МФ4 показано на рис. 8.9. ПС 11 устанавливают на платформу 7 (вместимостью два ПС), на которой смонтированы гидроцилиндры 10 и 13. Штоки гидроцилиндров имеют Т-образные захваты 14 и 6.

При установке на платформу (перемещение по стрелке Б) ПС вырезом 12 входит в зацепление с захватом 14 штока. На платформе ПС базируется на роликах 9 и центрируется (по боковым сторонам) роликами 8 (исходное положение ПС в позиции ожидания).

Перемещение штока гидроцилиндра 10 обусловливает качение (по роликам) спутника.

При выдвижении штока гидроцилиндра 13 захват 6 перемещается (по направляющей штанге) и катит ПС по роликам 9 и 8 (в направлении стрелки А) на поворотный стол станка, где спутник автоматически опускается на фиксаторы. В результате захват 6 выходит из зацепления с ПС и стол станка (с закрепленным на нем спутником) на быстром ходу перемещается в зону обработки.

Заготовку закрепляют на спутнике во время обработки предыдущей заготовки (когда ПС находится в позиции ожидания) или заранее, вне станка.

После того как заготовка будет обработана, стол станка автоматически (на быстром ходу) передвигается вправо к устройству для смены спутника и останавливается в таком положении, при котором фигурный паз ПС оказывается под захватом 6.

Гидроцилиндр поворотного стола расфиксирует спутник, после чего ПС входит в зацепление с захватом 6, а масло поступает в штоковую полость гидроцилиндра 13, шток смещается в крайнее правое положение и перемещает спутник с заготовкой на платформу 7, где уже находится ПС с новой заготовкой.

Чтобы поменять спутник местами, платформа поворачивается на 180° (на стойке 15) зубчатым колесом 3, сопряженным с рейкой 4, приводимой в движение гидроцилиндрами 5 и 16.

Платформу 7 точно выверяют относительно поворотного стола станка с помощью регулировочных винтов 2 и 17, ввернутых в выступы базовой плиты 7, неподвижно закрепленной на фундаменте.

Источник: https://www.autowelding.ru/publ/1/metallorezhushhie_stanki/mnogocelevye_stanki_s_chpu/14-1-0-285

Настройка и наладка металлорежущих станков. Технология настройки металлорежущего оборудования

Производственные цеха располагают большим ассортиментом мeталлорежущих установок с автоматической или полуавтоматической системой. Установки такого типа обрабатывают заготовки по технологическим параметрам и поддерживают автоматически эту способность. Эффективное использование оборудования возможно при проведении качественной нaстройки и современной нaладки технологической линии.

Общая методика налaдки мeталлорежущих стaнков

Наладка – специализация металлорежущей установки к изготовлению изделий по технологическим характеристикам: габариты, форма и размер. Классическое выполнение операции происходит пошагово:

  1. Изучаются теххарактеристики установки, ее функциональное предназначение.
  2. Производится комплектование агрегата инструмeнтами и oснасткой.
  3. Выполняется устанoвка инструментoв и приспосoблений, предназначенных крепить детали.
  4. Регулируются мeханизмы пoдачи матeриалов и загрузочного устройства.
  5. Устанавливаются приспосoбления для закрeпления заготовок.
  6. Меняются кулaчки или зубчaтые колеса пoдач.
  7. Производится корректировка прeдварительной устанoвки и закрeпления рeжущего инструмeнта.
  8. Устанавливается нeобходимая скoрость вращeния шпиндeля. Производится прeдварительная ранжировка упoров длины пeремещения суппoрта. Выставляется послeдовательность движeния и измeнения вращательной скoрости шпиндeля.

Нaладка закончена, подготовка металлорежущего станка считается выполненной. Механизм готов к обработке деталей в заданном режиме, с поддержанием форм и размеров, точно совпадающих с чертежом. Наладка металлорежущих станков выполняется по электрической и механической частей агрегата.

Наладка электрооборудования для токарных металлорежущих станков

Токарная группа станков используется в каждом производстве. Это универсальные или с узконаправленной функциональностью машины. Чаще всего наладке подвергается электрооборудование станков. Его выполняют в нескольких случаях:

  1. Перед проведением контрольного испытания на заводе-производителе. Комплекс работ, приводящий в действие все элементы электрооборудования, обеспечивающий дальнейший технологический процесс обработки в определенном, заданном режиме.
  2. Перед сдачей станков потребителю. Контрольная наладка.
  3. Повторная или вторичная наладка. Выполняется после ремонтно-восстановительного обслуживания, при сбое в системе станка, при постоянной эксплуатации в напряженном режиме. Пусконаладочный охватывает проверку соответствия замененного электрооборудования или элементов монтажному проекту. Попутно выявляются и устраняются возможные неисправности в схеме, регулируются электрические аппараты, приводные системы и элементы, проверяется целостность изоляции, эффективность заземления. Делают контрольные сверки показаний приборов и датчиков. Подают напряжение и проводят испытание на перегруз схемы.
Читайте также:  Как работать на токарном станке: держим стамеску, установка подручника, правила и техники

Методы наладки электрооборудования металлорежущих станков

Электросхемы, управляющие приводам станков, различаются сложностью схемы, по используемым электроаппаратам, по назначению. Работа наладчиков не выстраивается в шаблонном порядке, но имеет наработанные методы по выявлению неисправности:

  • Классический или метод наблюдения. Наиболее простой способ выявить неполадки в работе станка. Оператор-наладчик наблюдает за взаимодействием элементов схемы, оценивает эффективность и правильность совокупного действия. Этот метод применим ко всем станкам, включая сложные автоматические установки. В таких аппаратах для одной операции принимают участие не более 3-4 единиц аппаратуры. Профессиональный наладчик знает расположение этих функционалов, их расположение в корпусе, и по их состоянию специалист составляет акт о режиме работы, направлении движения. Метод наблюдения в данном случае помогает либо выявить причину неисправности, либо сузить область поиска дефектного узла.
  • Исключение или локализация. Область проверки искусственно сокращается. Неисправный элемент выявляется путем отключения узловых схем, до обнаружения сбоя. Это длительный и кропотливый процесс: исключаются электрические и механические элементы.
  • Сравнение. Предположительно неисправный элемент или деталь заменяется такой же исправной. Обнаруженный дефект устраняется и сокращается время на установку работающей детали.
  • Обратная последовательность. Метод применим для схем из нескольких составляющих, функционально зависимых друг от друга. Проверяется выход каждого звена в направлении от последнего к первому. Эффективный и быстрый метод – позволяет не только быстро выявить дефектный участок, но и попутно провести контрольное тестирование цепи. Применение способа сокращает простой и повышает продуктивность труда.
  • Прямая последовательность. Данный метод используется при наладках опытных станков со сложной схемой и многочисленными электроаппаратами. Выполняется при недостаточном опыте наладчика. Метод простой, но занимает от 10 до 48 часов простоя оборудования. Используется крайне редко.

Электроизмерительные приборы для наладки

Наладка электрооборудования металлорежущих станков выполняется с применением специальных и универсальных измерителей:

  1. Универсальные приборы с несколькими типами шкал применяются для схем, состоящих из элементов переменного и постоянного тока. К таким датчикам относятся индикаторы напряжения, ампер- и вольтметры, тестерные пробники.
  2. Специальные приборы используются для проверки электронных приборов, схем с электронными датчиками. Выполнение такого вида наладки предъявляет к рабочему знаний и опыта в данной области.

Приспособления делятся на группы и имеют разное функциональное предназначение. Для наладки металлорежущих станков используют два типа приспособлений:

  1. УСП – специализированные наладочные приспособления. Назначение данных узлов: расположение и закрепление строго определенной заготовки. Поставляются в комплексе, а затем собираются под конкретную заготовку. Элементы УСП предназначены для многократного использования. Наладка производится для каждой партии изделий.
  2. СПБ – безналадочные приспособления. Используются для размещения и крепежа образцов с близкими по величине и конструктивным параметрам характеристиками. Применяются для изготовления многоступенчатых валов, фланцев, дисков. Наладка производится одноразово и не меняется при эксплуатации агрегата.

Общая схема настройки металлорежущих станков

Суть настройки – обеспечить точное соответствие обработки заготовок по заданным параметрам на конкретном станке, обеспечить функцию идеального совпадения готовой болванки чертежному проекту.

Общая схема настройки:

  1. Устанавливается точное положение упора, режущего инструмента и обрабатываемой заготовки/детали относительно положения в плоскости и системы координат.
  2. Обеспечиваются условия, исходя из конкретного рабочего задания, чертежа по изготовлению детали полностью совпадающей по параметрам с эталонным образцом.

Первоначальная настройка по мере работы на металлорежущих станках сбивается из-за износа режущей кромки инструментов. Детали начинают изготовляться с большой погрешностью от заданных параметров.

Поэтому выполняют настройку для определенной партии заготовок, а затем проводят следующую корректировку работы станка.

По статистике простой, связанный с настройкой, равен 10-15 % от общего времени технологического процесса.

Виды настройки для металлорежущих станков и инструментов

Точная качественная обработка заготовок связана с правильным проведением настройки. Объединение способов и методики подбора для обеспечения высокой точности называется размерной настройкой.

Габаритные и линейные величины деталей задаются с допуском и погрешностью. Для вычисления возможной погрешности настроек используют специальную формулу.  По квадратичному суммированию всех слагающихся величин.

Полуавтоматический пробный рабочий ход

  1. Небольшой поверхностный фрагмент образца обрабатывается резцом.
  2. Результаты измерений используются для изменения положения режущего инструмента с учетом погрешностей.
  3. Претензии к погрешности настройки предъявляются в зависимости от конструкции и функциональности рабочей установки.

    Так, например, для  сверлильных и зубофрезерных станков с ЧПУ, рaзмер обрабатываемого изделия поддерживается автoматически, а это повышает требования к тoчности нaстройки и уменьшения погрешностей.

  4. Настройку вне станка выполняют с помощью oптических приборов, например, БB 2010.  Для проверки прибор монтируется на пoдставке или столешнице.

    Основание прибора из двух кaреток: поперечной и продольной. Каретки перемещаются с помощью шaриковых направляющих. Вeрхняя с установленным проектором. На основание укрепляется кронштейн с цифровой индикацией. Точные координаты установки каретки достигаются узлом микроподачи. На поверхность крепится имитатор револьверной головки или суппорта.

    В него устанавливают блок с режущим инструментом. Имитатором системы отсчета служит цифровая индикация с индуктивным датчиком линейных перемещений.

  5. Настройка режущего инструмента производится перемещением регулировочными винтами по двум координатам в горизонтали. Добившись совмещения с перекрестием проектора, выравнивают резец по вертикали.

    Точную установку производят при помощи часового индикатора из комплекта прибора. Настройка прибора производится по контрольному блоку, аттестованному по размеру баз.

  6. Современные системы для размерной настройки режущих инструментов, состоящие из оптического прибора, проектора, цифровой индикации сразу оснащаются револьверной головкой.

    Данные системы могут настроить более десятка разнообразных металлорежущих станков. Например, Microcet EG-400. Используется для оптической настройки токарного резца в быстросменном инструментальном блоке. Проводит настройку инструмента с точностью до 0.01 мм.

    Выпускается в двух модификациях: с цифровым отсчетом и световым табло индикации, с оптическим устройством системы отсчета.

  7. Достоинства метода: настройка инструмента выполняется не на станке.  Исключается простой техники. Добивается высокая точность настройки обработки деталей, строгое следование заданным параметрам.

Недостатки метода: привлечение дополнительных устройств. Метод не компенсирует неточности позиционирования, не корректирует поворот револьверной головки.

Автоматический пробный рабочий ход

  1. Первый способ. Современные технологии позволяют проводить настройку по вершине резца. Для этого резец устанавливается в держатель, задается программа перемещения образца к датчику. Производится вычисление погрешности положения вершины и автоматическая корректировка и позиционирование режущей поверхности.

  2. Второй способ. Задается специальная программа по перемещению резца к заготовке. Производится контрольное снятие стружки. Автоматически определяется выполненный, реальный размер. Производится сравнивание полученного результата с эталонным образцом. Автоматически корректируется траектория и позиция резца.

Ремонт металлорежущих станков

Крупные и частные производственные предприятия эксплуатируют металлорежущие станки с проведение планово-предупредительного ремонта. Выявляются неисправности в электрооборудовании, устанавливаются цепочки разбалансировки настройки.

Предупредительный ремонт помогает сократить простои станков на 70%. Мелкий ремонт всегда приводит к сбою настроек. Их необходимо восстанавливать на профессиональном уровне. Применять современную методику вне станочной наладки.

Методики проведения ремонта и наладочных работ заносятся в план по обслуживанию техники и проводятся с остановкой производства и без нее.

Настройка и наладка металлорежущих станков

  • 5.00 / 5 5

Источник: http://recn.ru/nastrojka-i-naladka-metallorezhushhih-stankov

Презентация к уроку на тему: Металлорежущие станки

Слайд 1

Металлорежущие станки

Слайд 2

Металлоре́жущий стано́к — станок, предназначенный для размерной обработки металлических заготовок путем снятия материала. Считается, что история металлорежущих станков начинается с изобретения суппорта токарного станка.

Около 1751 г. французский инженер и изобретатель Жак Де Вокансон первый применил специальное устройство для фиксации резца — устранив таким образом непосредственное влияние руки человека на формообразование поверхности.

Слайд 3

Основные составляющие станка Су́ппорт (от англ. и франц. support — поддерживаю) — узел, предназначенный для крепления и ручного либо автоматического перемещения инструмента. Обычно состоит из резцедержателя и промежуточных деталей типа салазок, обеспечивающих заданное направление движения инструмента. Шпи́ндель (нем.

Spindel — веретено) – вращающийся вал металлорежущего станка с устройством для закрепления обрабатываемого изделия или режущего инструмента; При́вод — совокупность устройств, предназначенных для приведения в действие машин. Состоит из двигателя, трансмиссии и системы управления.

Различают привод групповой (для нескольких машин) и индивидуальный. Ба́бка — узел, используемый во многих видах металлорежущих станков. Бабка предназначается для точного поддержания и перемещения обрабатываемой на станке детали относительно режущего инструмента или обрабатывающей поверхности. Располагается и крепится на станине.

Бабка передняя (бабка шпиндельная или бабка изделия) – узел связан с шпинделем, который сообщает вращательное движение обрабатываемой заготовке, детали или инструменту. Заготовка, в свою очередь, может закрепляется в (патроне зажимном, цанге или центрах).

Бабка задняя (упорная) – узел имеет конусное отверстие для установки центра, который поддерживает заготовку. Также используется для закрепления инструмента (например, сверл, зенкеров, разверток) для обработки детали по оси с внешней стороны. Бабка шлифовальная представляет из себя узел шлифовальных станков.

Узел состоит из несущего шпинделя, который сообщает вращательное движение со шлифовальному кругу. Резец ( англ. cutting tool ) — режущий инструмент с одним прямым, изогнутым или фасонным главным режущим ребром.

Слайд 4

Классификация станков По классу точности металлорежущие станки классифицируются на пять классов: (Н) Нормальной точности (П) Повышенной точности (В) Высокой точности (А) Особо высокой точности (С) Особо точные станки ( мастер-станки ) Классификация металлорежущих станков по массе: лёгкие (< 1 т) средние (1-10 т) тяжёлые (>10 т) уникальные (>100 т) Классификация металлорежущих станков по степени автоматизации: ручные полуавтоматы автоматы станки с ЧПУ гибкие производственные системы Классификация металлорежущих станков по степени специализации: универсальные. Для изготовления широкой номенклатуры деталей малыми партиями. Используются в единичном и серийном производстве. Также используют при ремонтных работах. специализированные. Для изготовления больших партий деталей одного типа. Используются в среднем и крупносерийном производстве специальные. Для изготовления одной детали или детали одного типоразмера. Используются в крупносерийном и массовом производстве

Слайд 5

По виду обработки в СССР была принята следующая классификация, которая продолжает действовать в России. В соответствии с ней металлорежущие станки разделяются на следующие группы и типы:

Слайд 6

Подробный обзор станков: Токарные; Сверлильные и расточные; Шлифовальные, полировальные, доводочные; Комбинированные, электро – и физико-химические ; Зубо- и резьбо-обрабатывающие ; Фрезерные; Строгальные, долбежные, протяжные ; Разрезные.

Слайд 7

Токарный станок Токарный станок – это c танок для обработки резанием (точением) заготовок из металлов и др. материалов в виде тел вращения. В состав токарной группы станков входят станки выполняющие различные операции точения: обдирку, снятие фасок, растачивание и т. д.

На токарных станках выполняют обточку и расточку цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, нарезание резьбы, подрезку и обработку торцов, сверление, зенкерование и развертывание отверстий и т. д.

Заготовка получает вращение от шпинделя, резец — режущий инструмент — перемещается вместе с салазками суппорта от ходового вала или ходового винта, получающих вращение от механизма подачи.

Слайд 8

Токарно-винторезной станок 1 – передняя бабка; 2 – суппорт; 3 – задняя бабка;4 – станина; 5 и 9 – тумбы; 6 – фартук; 7 – ходовой винт; 8 – ходовой валик; 10 – коробка подач; 11 – гитары сменных шестерен; 12 – электро-пусковая аппаратура; 13 – коробка скоростей; 14 – шпиндель

Слайд 9

Сверлильные и расточные станки Сверлильные станки предназначены для сверления и рассверливания отверстий, нарезания в них резьбы, зенкерования, зенкования , цекования , притирки отверстий и т. п.

Вертикально-сверлильные станки применяют для обработки отверстий в деталях сравнительно небольшого размера.

При сверлении главным движением является вращательное движение инструмента, а движением подачи – поступательное движение инструмента вдоль оси.

Слайд 10

Вертикально-сверлильный станок 1 – плита; 2 – стол; 3 – станина; 4 – шпиндель; 5 – шпиндельная бабка; 6 – рукоятка включения двигателя; 7 – вариатор скоростей; 8 – штурвал; 9 – рукоятка установки глубины сверления; 10 – лимб глубины обработки; 11 – рукоятка включения самохода; 12 – рукоятка для выбивания инструмента; 13 – гнездо для подъема и опускания шпиндельной бабки; 14 – гнездо для закрепления шпиндельной бабки; 15 – электродвигатель; 16 – рукоятка скорости подачи; 17 – контрольная лампочка

Слайд 11

Шлифовальные станки Шлифовальные станки имеют вращающийся абразивный инструмент. Эти станки применяют в основном для окончательной (финишной) чистовой обработки деталей, путем снятия с их поверхности слоев металла с точностью, доходящей иногда до десятых долей микрометра и придания обрабатываемой поверхности высокой чистоты.

На шлифовальные станки поступают заготовки, предварительно обработанные на других станках с оставлением небольшого припуска под шлифование, величина которого зависит от требуемого класса точности, размеров детали и предшествующей обработки.

На шлифовальных станках выполняют: обдирку, разрезку и отрезку заготовок; точную обработку плоскостей, поверхностей вращения, зубьев колес, винтовых и фасонных поверхностей и т. п.; заточку всевозможного инструмента.

Слайд 12

Круглошлифовальные станки 1 — электрошкаф; 2 — передняя бабка; 3, 11, 13 — рукоятки; 4 — люнет; 5 — механизм автоматической правки круга; 6, 17 — маховик; 7— шлифовальная бабка; 8 — механизм поперечных подач; 9 — пульт управления; 10— гидростанция; 12— задняя бабка; 14— панель гидроуправления; 15— педаль; 16— ось; 18, 19— верхний и нижний стол соответственно; 20 — станина

Слайд 13

Комбинированные, электро- и физико-химические При пропускании тока между электродами происходит растворение металла анода. Образующийся продукт растворения в виде солей или гидроокисей металлов удаляется с поверхности.

При этом процесс анодного растворения на микро-выступах происходит интенсивнее вследствие относительно более высокой плотности тока на вершинах выступов.

Катодом служит инструмент, а в качестве электролитов обычно используются водные растворы хлорных, сернокислых и азотнокислых солей. Применяется для прошивки отверстий и полостей, резки заготовок и др. операций.

Основные преимущества: высокая производительность (скорость прошивки малых отверстий диаметром до 1,5 мм составляет 2 мм/мин, для больших отверстий до 8 мм – 10 – 19 мм/мин), точность размеров (до ± 0,025 мм) и высокая чистота поверхности Ra 0,16 – 0,3 мкм.

Слайд 14

– обрабатываемая деталь; – профильный инструмент-электрод (катод); – электролит; – изолятор

Слайд 15

Зубо- и резьбо-обрабатывающие Зубообрабатывающий станок – металлорежущий станок для обработки зубчатых колёс, червяков и зубчатых реек.

На станках такого типа осуществляют: черновую обработку зубьев, чистовую обработку зубьев, приработку зубчатых колёс, доводку зубьев, закругление торцов зубьев.

В зависимости от применяемого инструмента различают: зубофрезерные; зубодолбёжные; зубострогальные; зубоотделочные.

Слайд 16

Резьбонарезной станок Резьбообрабатывающий станок – металлорежущий станок, предназначенный для получения и обработки резьбы. Основными типами резьбообрабатывающих станков являются : резьбонарезные, резьбофрезерные , гайконарезные, резьбо – и червячно-шлифовальные станки.

Способы резьбообрабатывания весьма разнообразны. Кинематическая схема резьбонарезного станка мод.

С-102М: 1, 7 — шкивы; 2 — ходовой винт; 3 — промежуточный валик; 4, 12 — кулачковые муфты; 5 — поводковая бабка; 6 — шпиндель поводковой бабки; 8 — передняя бабка; 9— заготовка; 10— задняя бабка; 11 — рукоятка

Слайд 17

Фрезерные станки Фре́зерные станки́ — группа металлорежущих станков в классификации по виду обработки по виду обработки. Фрезерные станки предназначены для обработки с помощью фрезы плоских и фасонных поверхностей, тел вращения, зубчатых колёс и т. п. металлических и других заготовок.

При этом фреза, закрепленная с помощью цанги в шпинделе фрезерного станка совершает вращательное ( главное ) движение, а заготовка, закреплённая на столе, совершает движение подачи прямолинейное или криволинейное.

Управление может быть ручным, автоматизированным или осуществляться с помощью системы ЧПУ (CNC).

Слайд 18

Станина 1 является основанием стола. Коробка скоростей расположена внутри станины. Вертикальные направляющие станины служат для перемещения рабочего стола. Консоль служит для подъема и опускания стола. На столе 3 устанавливают обрабатываемую заготовку.

Т-образные пазы стола предназначены для головок болтов, крепящих изделие или приспособление. Хобот 2 закрепляется на горизонтальных направляющих станины. Шпиндель 5 имеет метрический конус.

На столе 3 закрепляют приспособление (тисы, делительную головку, поворотный стол, центра и т. п.). Зная диаметр фрезы и материал заготовки, устанавливают частоту вращения шпинделя.

Схема фрезерного станка модели 675: 1 – станина; 2 – хобот; 3 – рабочий стол; 4 – шпиндельная бабка; 5 – шпиндель; 6 – коробка скоростей; 7 – коробка подач; 8 – пуск и остановка главного двигателя

Слайд 19

Строгальные, долбежные, протяжные станки Строгальные станки предназначаются для обработки так называемых линейчатых поверхностей — горизонтальных, вертикальных и наклонных плоскостей. К линейчатым относятся и фасонные поверхности, представляющие собой сочетание плоскостей, расположенных под разными углами.

Обработке на строгальных станках подвергаются как детали малых размеров, так и весьма крупные поковки, отливки и сварные конструкции длиной до 12 м, шириной до 6 м и высотой до 3 м; вес таких деталей может достигать 200 т.

Долбежные станки предназначены для обработки долблением плоских и фасонных линейчатых поверхностей, пазов и канавок в разнообразных деталях, а также штампов различных видов. Движение подачи в долбежных станках прерывистое (периодическое) и осуществляется путем продольной, поперечной или круговой подачи стола.

В современных долбежных станках движение ползуна осуществляется посредством механического или гидравлического привода. Протяжные станки предназначены для обработки поверхностей различного профиля инструментом — протяжкой. Протяжные станки разделяются на станки общего назначения и специальные, служат для обработки (протягивания) внутренних и наружных поверхностей.

В Протяжных станках рабочим движением является прямолинейное движение каретки, несущей протяжку, либо заготовки при неподвижной протяжке. Выпускаются модели Протяжных станков с горизонтальным и вертикальным расположением кареток (от одной до 6), одно- и многопозиционные (с поворотными столами для установки нескольких деталей).

Слайд 20

Поперечно-строгальный станок Общий вид поперечно-строгального станка. На станине 1 установлены и закреплены все узлы станка. По горизонтальным направляющим станины перемещается ползун 7, совершающий возвратно-поступательное движение с помощью кулисного механизма или от гидроцилиндра.

На левом конце ползуна закреплен суппорт 6, состоящий из поворотного круга, салазок, поворотной и откидной доски 5 с резцедержателем. Суппорт вместе с резцом может перемещаться в вертикальном или наклонном направлении. Наклонное перемещение обеспечивается поворотом суппорта относительно горизонтальной оси.

Резцедержатель может откидываться под воздействием шарнира, тем самым обеспечивается свободное скольжение резца по заготовке при холостом ходе ползуна. Траверса 4 со столом 3 устанавливается на вертикальных направляющих станины в соответствии с высотой заготовки.

Стол служит для установки на нем обрабатываемой заготовки; он перемешается по траверсе в горизонтальной плоскости и сообщает заготовке поперечную подачу. Для большей жесткости стол дополнительно закрепляется в стойке 2 1 – станина; 2 – стойка ; 3 – стол ; 4 – траверса;5 –откидная доска с резцедержателем ; 6 – ступпорт ; 7 – ползун.

Слайд 21

Разрезные станки Разрезные станки предназначены для разрезания и распиловки сортового проката (прутков, уголков, швеллеров, балок). Режущим инструментом служат сегментная дисковая пила, абразивные диски или ножовочное полотно. Главное движение – вращение диска или возвратно-поступательное движение ножовочного полотна.

Автоматические разрезные станки работают на разных скоростях, оборудуются устройствами периодической подачи заготовки и системами двухкоординатного управления рабочим столом. Ножовочная пила – это разрезной металлорежущий станок, рабочим органом которого является ножовочное полотно.

Применяется для распиливания (разрезания) заготовок перпендикулярно или под углом к их оси. Привод большинства ножовочных пил – от электродвигателя через механическую передачу. Различают ножовочные пилы с станкигоризонтальным и вертикальным рабочим органом, с поворотной рамой.

Анодно-механические станки применяют для анодно-механической обработки. Наиболее распространены отрезные дисковые и ленточные анодно-механические станки для резки заготовок, реже применяются шлифовальные, заточные для обработки наружных и внутренних поверхностей тел вращения и другие станки.

Основные узлы анодно-механического станка: главный привод, привод подачи, регулятор автоматической подачи, источник питания.

Слайд 22

Стационарная механическая ножовка Стационарная механическая (приводная) ножовка представляет собой металлорежущий станок, который состоит из станины 1 и стола 2. На столе устанавливают тиски 3, которые можно передвигать вдоль стола и поворачивать вокруг их оси.

Возможность поворота тисков обеспечивает разрезание металла под различными углами в пределах 45°. Ножовочное полотно укрепляют в раме 4. Рама с ножовкой перемещается вдоль качающегося хобота 5. Ножовка приводится в действие от электродвигателя 7.

Стационарная механическая ножовка: 1 – станина; 2 – стол; 3 – тиски; 4 – рама; 5 -хобот; б – патрубок системы охлаждения; 7 – электродвигатель; 8 – сменные насадки

Источник: https://nsportal.ru/npo-spo/metallurgiya-mashinostroenie-i-materialoobrabotka/library/2015/10/02/metallorezhushchie

Ссылка на основную публикацию