Короткий огляд конструкцій агрегатних верстатів

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9191

Короткий огляд конструкцій агрегатних верстатів.

Агрегатні верстати розрізняються набором уніфікованих вузлів і агрегатів, тобто елементною базою, на основі якої вони проектуються і виготовляються. В даний час існує класифікація [19,20] агрегатних верстатів по габаритах оброблюваних на них деталей. За цією ознакою вони підрозділяються на три групи, що відрізняються розмірами, масою і використовуваними уніфікованими вузлами: малогабаритні і малі агрегатні верстати, оснащені невеликими по розмірах силовими агрегатами потужністю 0.18-0.75 квт; агрегатні верстати середніх розмірів, із силовими вузлами потужністю 1.1 - 3 квт; агрегатні верстати великих розмірів, оснащені гідравлічними чи електромеханічними столами, на яких установлюються шпиндельні вузли різного технологічного призначення.

Малогабаритні верстати і верстати середніх розмірів випускалися Харківським заводом агрегатних верстатів (ХЗАС) на основі силових агрегатів, що випускалися серійно Глухівським заводом агрегатних вузлів (ГЗАУ). Агрегатні верстати великих і середніх розмірів випускалися Мінським заводом автоматичних ліній (МЗАЛ) і Московським станкозаводом ім.Орджонікідзе. Мається значна кількість іноземних фірм, що проектують і випускають агрегатні верстати різних типорозмірів. Це фірми Cross, Exello (США), Рено - Франція, Haberzang, Heller - Німеччина, Olivetti - Італія й інші.

Відмінною рисою агрегатних верстатів у порівнянні з іншими видами металорізального устаткування є те, що в процесі обробки деталь нерухома, а всі робочі і допоміжні рухи роблять різальні інструменти. Це вносить певні обмеження на їхнє компонування і технологічні можливості. По компонуванню і характеру позиционирования оброблюваних деталей агрегатні верстати поділяються на наступні групи [19,20]:

А) стаціонарні чи однопозиційні. У цих верстатах деталь не транспортується, тобто має місце одна операційна станція, на якій може бути встановлено кілька силових агрегатів, що виконують обробку однієї деталі одночасно. При значному часі обробки стаціонарне пристосування виконують багатомісним для забезпечення заданої продуктивності шляхом одночасної обробки декількох деталей;

Б) багатопозиційні агрегатні верстати з поворотним ділильним столом, планшайба якого з установленими на ній затискними пристосуваннями з оброблюваними деталями обертається навколо вертикальної осі. Верстати з поворотним столом застосовуються для багатобічної обробки невеликих заготівель. Завантаження заготівлі і розвантаження обробленої деталі виконуються під час обробки на робочих позиціях, число таких позицій може досягати 12.

По характері розташування пристосувань з оброблюваними деталями й операційними станціями з різальними інструментами верстати цього типу можуть мати три різновиди компонування:

1) периферійні, у яких затискні пристосування з заготівлями розташовані по периферії планшайби поворотного столу і транспортуються (позиционуються) між операційними станціями з блоками різальних інструментів таким чином, що кожна операційна станція(блок інструментів) обробляє заготівлю в одній робочій позиції. При такім компонуванні обробка у всіх робочих позиціях виконується одночасно і готова деталь знімається після кожного повороту планшайби на одну позицію. Застосовують такі компонування у випадку наявності багатоперехідної обробки поверхонь і вимозі високої продуктивності;

2) центральні, у яких одне затискне пристосування з однією оброблюваною деталлю розташовано в центрі планшайби поворотного столу і позиционується навколо своєї осі симетрії щодо операційних станцій, розташованих навколо поворотного столу. Такі компонування застосовують при обробці набору регулярних поверхонь в оброблюваній деталі, тобто однакових, рівномірно-розташованих навколо осі деталі на визначеному радіусі. Готова деталь при цьому знімається за один повний оборот планшайби поворотного столу;

3) з кільцевим столом і центральною колоною, на гранях якої встановлюються силові агрегати. Таке компонування дозволяє забезпечити більш високу концетрацию операцій, обробку деталі з більшого числа сторін. Однак, цей вид компонування є менш технологичным у виготовленні й експлуатації, тому що утруднений доступ до силових агрегатів і різальних інструментів, розташованим на центральній колоні усередині планшайби кільцевого столу.

По характері взаємодії блоків інструментів силових агрегатів з робочими позиціями компонування типу Б можуть бути двох різновидів: а) з індивідуальними операційними станціями(силовими агрегатами) на кожній позиції (див. мал.1.1);

б) із загальними силовими агрегатами (чи одним силовим агрегатом) на кілька робочих позицій чи відразу на всі позиції. Останній варіант, коли один вертикально розташований силовий агрегат з багатошпиндельною коробкою і різальними інструментами в її шпинделях виконує обробку у всіх робочих позиціях, називають компонуванням, що накриває. Таке компонування характерне для великих агрегатних верстатів виробництва МЗАЛ і Московського станкозаводу.

На мал.1.1 приведений приклад верстата з компонуванням типу Б1а, на мал.1.2 - типу Б1б, на мал.1.3 - типу Б3;

В) компонування з багатопозиційним поворотним барабаном, що обертається навколо горизонтальної осі (багатопозиційні барабанного типу). Обробка в них можлива одночасно з двох протилежних сторін. Силові агрегати розташовуються по торцях поворотного барабана. Приклад верстата з таким компонуванням приведений на мал.1.4;

Г) багато- чи однопозиційні верстати з прямолінійним поступальним рухом позиционирования. Такі агрегатні верстати застосовуються для обробки (за кілька проходів) великогабаритних деталей, а також для виконання повторюваних операцій. При такім компонуванні верстата зручно виконувати двосторонню обробку. Прямолінійний поступальний рух столу використовується для введення заготівлі в зону обробки і висновку обробленої деталі. На мал.1.5 приведений приклад верстата з прямолінійним рухом позиціонування фірми Хилле. Верстат має 3 позиції, з яких 2 робочі й одна завантажувально-розвантажувальна.

При проектуванні і виробництві агрегатних верстатів використовуються уніфіковані функціональні вузли єдиної гами, що поділяються на чотири основні групи: силові, шпиндельні(вузли технологічного оснащення силових вузлів), базові і транспортні. Крім цього, функціональна структура[19] агрегатних верстатів містить у собі систему керування (электро-, гидро- і пневмооборудование), систему змазування рухливих елементів, систему охолодження зони різання і систему відводу стружки. У випадку автоматизації у верстаті компонуються також вузли завантаження-вивантаження оброблюваних деталей і контролю оброблюваних поверхонь. Обов язково проектується і поставляється з верстатом пристрій для настроювання різальних інструментів після їхнього переточування.

Силові агрегати компонуються на основі силових вузлів двох типів: силових голівок і силових столів, на які встановлюються шпиндельні вузли технологічного оснащення. Силові голівки реалізують у своїй конструкції всі рухи різальних інструментів - головне (звичайно обертальне) і циклові рухи - рух подачі і допоміжні (швидкий відвід, підведення, вистій і т.д.). Силові столи реалізують (забезпечують) тільки циклові рухи.

По використовуваному виді енергії силові вузли можуть бути электро-механичними, гідравлічними, пневматичними і комбінованими. Электро-механичні силові голівки по конструкції механізму подач бувають: пинольного типу з плоско-кулачковим чи барабанно-кулачковим приводом, із гвинтовим приводним механізмом рухливого корпуса голівки й інші.

Для виконання конкретних типів технологічних операцій силові вузли оснащуються спеціальними шпиндельними вузлами (начіпними пристосуваннями). На платформу силових столів установлюються шпиндельні (свердлильні, фрезерні, розточувальні й інші) бабки чи багатошпиндельні коробки. Силові голівки оснащуються такого ж типу пристосуваннями, що називають насадками, тому що в голівці вже мається шпиндель чи приводний вал, що одержує обертання від одного з приводом подачі двигуна.

В агрегатних верстатах середнього типорозміру, що випускалися ХЗАС, яким буде і проектований верстат, застосовують силові агрегати на основі плоскокулачкової пинольної силової голівки У1Х4035 і електромеханічних силових столів із гвинтовим приводом УЕ4530.

Силова голівка пинольного типу з плоскокулачковым механізмом подачі використовується для свердління, зенкерування, розгортання, торцування і нарізування різьблення. При оснащенні спеціальними пристосуваннями за допомогою голівки можна виконати фрезерування, обточування і розточування кільцевих канавок в отворах. Передбачено можливість оснащення голівки багатошпиндельною насадкою, механізмом зворотного ходу, механізмом двосторонньої обробки, фрезерною насадкою й іншими пристроями. Голівка може встановлюватися в горизонтальному, вертикальному чи похилому положенні.

Як транспортний пристрій для періодичного переміщення встановлених у пристосуваннях оброблюваних деталей з однієї позиції на іншу з точною фіксацією (позиціонуванням) їх на кожній позиції, в агрегатних верстатах з компонуванням типу Б1 і Б2 застосовують поворотно-ділильні столи, що розрізняють-ся конструкцією привода повороту планшайби і її діаметром. Як привод повороту використовуються электро- і гидро-механічні приводи з зубцюватими, черв ячни-ми і мальтійськими механізмами реалізації періодичних рухів. В агрегатних верстатах виробництва ХЗАС застосовують електромеханічні поворотні столи з мальтійським механізмом повороту внутрішнього зачеплення. Число позицій планшайби цих столів складає 2 - 12. Ці столи випускають з діаметром планшайби 500, 630 і 800 мм.

До уніфікованих базових вузлів і деталей агрегатних верстатів відносяться корпусні деталі несущої системи: станини, стійки, підкладки й інші. Елементи (вузли і деталі) інших функціональних систем агрегатних верстатів (затискних пристосувань, систем змазування, охолодження, відводу стружки й інших) є частково уніфікованими чи створюються на основі документації типових проектів цих вузлів.