Примеры конструкций многооперационных станков и их характеристики

Обрабатывающие центры модельного ряда ОЦ.Обрабатывающие центры модельного ряда ОЦ (рис. 14, 15 и 16) обладают широким набором технологических возможностей. Они предназначены для фрезерования различных поверхностей (плоских и криволинейных), растачивания, сверления, зенкерования и развертывания отверстий, нарезания резьбы метчиками, фрезами в деталях из труднообрабатываемых материалов сталей, чугуна, цветных металлов и их сплавов. Станки позволяют измерять и запоминать длину инструмента с точностью 0,01 мм, что обеспечивает возможность обработки поверхностей на

Примеры конструкций многооперационных станков и их характеристики - №1 - открытая онлайн библиотека

Рис. 14. Обрабатывающий центр модели ОЦ1И22

слияние, исключает необходимость в ручной настройке инструмента вне станка и упрощает подготовку программ.

Измеряемые величины автоматически заносятся в память устройства ЧПУ. Устройства ЧПУ типа ОЦ обеспечивают адаптивное управление скоростью подачи по мощности привода главного движения, а также контроль износа и поломки инструмента. Станки имеют инструментальный магазин, возможность записи программы по модели, позволяют производить четырехкоординатную обработку деталей сложной формы, длинных и корпусных деталей, контурное фрезерование, обработку спиральных пазов и окон на цилиндрических деталях. Имеется автоматический контроль радиуса фрезы, длины инструмента и измерение обработанной детали.

Технические характеристики станков приведены в табл. 3.

Примеры конструкций многооперационных станков и их характеристики - №2 - открытая онлайн библиотека

Рис. 15. Обрабатывающий центр модели ОЦ1И32

Табл. 3. Технические характеристики станков модельного ряда ОЦ

Наименование параметра ОЦ1И22 ОЦ1И32 ОЦ1И32Д
Класс точности станка по ГОСТ 8-82 Н Н Н
Размеры рабочей поверхности стола, мм. 1250х400 1250х500 1250х500
Наибольшее перемещение стола относительно оси шпинделя, мм. продольное/поперечное 1200/400 1200/500     1200/500
Наибольшая скорость перемещения стола по направлениям, м/мин в продольном/поперечном 10/10     12/12 12/12
Предельные размеры заготовок, мм. - при закреплении на столе - в поворотном устройстве 1200х400х350 320х900   1200х500х400 320х900 1200х500х400 320х900
Количество шпинделей, шт.
Расстояние между осями шпинделей, мм - - 400±0,01
Конус шпинделя по ГОСТ 15945-82 SK 50 50АТ5 40АТ5
Предел частоты вращения шпинделя, об/мин. 20…2500 20…3500 20…8000
Наибольшее перемещение (ось Z), мм.
Наибольшая скорость перемещения, м/мин.
Количество механизмов автоматической смены инструментов      
Наибольшее количество инструментов, шт. 15х2
Наибольшая масса инструмента, кг.
Наибольший диаметр инструмента, мм.
Время цикла смены инструмента, с.
Точность позиционирования, мкм.
Стабильность позиционирования, мкм.
Точность при контурном фрезеровании, мм. 0,03 0,03 0,03
Общая мощность электродвигателей, кВт. 20,2 46,0
Габаритные размеры, мм. 4500×2300× ×3000 4460×2575× ×3070 3735×2560× ×2850
Масса станка, кг

Примеры конструкций многооперационных станков и их характеристики - №3 - открытая онлайн библиотека

Рис. 16. Обрабатывающий центр модели ОЦ1И32Д

Станок сверлильно-фрезерно-расточный с ЧПУ модели 630Н. Этот станок (рис. 17), имеющий систему автоматической смены инструмента (АСИ) и числовое программное управление, предназначен для комплексной обработки деталей из различных конструкционных материалов с 4-х сторон в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производства. Он выполняет операции сверления, зенкерования, развертывания, получистового и чистового растачивания отверстий, нарезания резьбы метчиками и фрезерования. Область применения: машиностроительные предприятия различных отраслей промышленности. К функциональным возможностям станка относится высокоскоростная обработка, оснащение контрольными щупами для измерения деталей и инструмента и устройство смены паллет. На рис 18 даны направления перемещений. Там же обозначено: ось X – продольное перемещение стола, ось Y – вертикальное перемещение шпиндельной бабки, ось Z – поперечное перемещение колонны (стойки), ось В – поворот стола с вертикальной осью вращения.

Примеры конструкций многооперационных станков и их характеристики - №4 - открытая онлайн библиотека

Рис. 17. Станок сверлильно-фрезерно-расточной с ЧПУ модели 630Н

Примеры конструкций многооперационных станков и их характеристики - №5 - открытая онлайн библиотека

Рис. 18. Возможные перемещения по осям в станке модели 630Н

Табл. 4. Техническая характеристика станка модели 630Н

Наименование параметра   Параметры стола 630Н
Параметры стола  
Размеры рабочей поверхности стола, мм Диаметр центрального отверстия, мм Диаметр крепежных отверстий, мм   630x630 25H7 M16-H
Шпиндель  
Конус конца шпинделя (DIN 69871) Пределы частот вращения шпинделя, об/мин Номинальный крутящий момент шпинделя, Нм SK40 0...8000
Перемещения  
Наибольшие программируемые перемещения по осям, мм - продольное перемещение стола (X) - вертикальное перемещение шпиндельной бабки (Y) - поперечное перемещение колонны (Z) Поворот стола (ось В), град. Наименьший угол поворота стола, град. Точность углового положения стола, град. Диапазон рабочих подач по координатам X, Y, Z, мм/мин Ускоренные хода по координатам X, Y, Z, м/мин   ±0,002 1...15 000 15...25
Инструментальный магазин  
Емкость инструментального магазина, шт. Время смены инструмента, с Наибольший диаметр инструмента, устанавливаемого в магазине, мм Наибольшая длина инструмента, устанавливаемого в шпинделе станка, мм Наибольшая масса оправки, устанавливаемой в магазине, кг
Характеристика электрооборудования  
Мощность главного привода, кВт Суммарная мощность установленных на станке электродвигателей, кВт Система ЧПУ 11/17 31,5 SIEMENS SINUMERIK 840D
Прочие характеристики  
Габаритные размеры, мм Общая площадь станка в плане, кв.м. Масса, кг 3100x3300x3690

Станок сверлильно-фрезерно-расточный с ЧПУ модели 400V. Станок сверлильно-фрезерно-расточный с автоматической сменой инструмента (АСИ) и числовым программным управлением (ЧПУ) модели 400V (рис. 19) предназначен для комплексной обработки деталей из различных конструкционных материалов в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производства. Выполняет операции сверления, зенкерования, развертывания, получистового и чистового растачивания отверстий, нарезания резьбы метчиками и фрезами, фрезерования. Область применения: машиностроительные предприятия различных отраслей промышленности.

Возможности станка: высокоскоростная обработка, применение поворотного стола для четырехкоординатной обработки, оснащения щупами для измерения детали и инструмента.

Примеры конструкций многооперационных станков и их характеристики - №6 - открытая онлайн библиотека

Рис. 19. Станок сверлильно-фрезерно-расточный с ЧПУ модели 400V

Табл. 5. Техническая характеристика станка 400V

Наименование параметра   Параметры стола 400V
Параметры стола  
Размер рабочей поверхности стола, мм Ширина направляющего паза, мм Количество Т-образных пазов Наибольшее расстояние от торца шпинделя до стола, мм 400x900 18H7  
Шпиндель  
Конус шпинделя (DIN 69871) Диапазон частот вращения шпинделя, об/мин Номинальный крутящий момент на шпинделе, Нм SK40 0-8000 44,6
Перемещения  
Наибольшие программируемые перемещения по осям, мм -продольное перемещение стола (X) -поперечное перемещение верхней колонны (Y) -вертикальное перемещение шпиндельной бабки (Z) Точность позиционирования, мм     ±0,005  
Инструментальный магазин  
Емкость инструментального магазина, шт. Время смены инструмента, с Наибольший диаметр инструмента, устанавливаемого в магазине, мм Наибольшая длина инструмента в шпинделе станка, мм Наибольшая масса оправки, устанавливаемой в магазине, кг 8,5
Характеристика электрооборудования  
Мощность двигателя главного привода, кВт Суммарная мощность электродвигателей, кВт Система ЧПУ 17,7 SIEMENS SINUMERIK 802D
Прочие характеристики  
Габаритные размеры, мм Общая площадь станка в плане, кв.м. Масса, кг 2400x2200x2640 6,1

Примеры конструкций многооперационных станков и их характеристики - №7 - открытая онлайн библиотека

Рис. 20. Возможные перемещения по осям в станке 400V

На рис 20 обозначено: ось X – продольное перемещение стола; ось Y – поперечное перемещение колонны; ось Z – вертикальное перемещение шпиндельной бабки

Вертикальные обрабатывающие центры типа V.CNC.Они создавались для небольших механических цехов, учебных заведений, а также для пользователей, впервые имеющих дело с системами ЧПУ.

Простые в обучении и эксплуатации, станки V.CNC (рис. 21) оборудованы системой ЧПУ «Fanuc 21i МВ» с широкими техническими возможностями и удобным интерфейсом.

Функции, осуществляемые при нажатии одной клавиши, минимизируют время наладки и обработки. Доступ к справочным экранам возмоенпутем нажатия одной клавиши. Имеется функция «быстрое резание» для эффективного, простого ручного и полуавтоматического фрезерования.

Передача данных и возможность дистанционной работы в режиме прямого ЧПУ обеспечивается при помощи РСМС1А-карты и последовательного порта системы ЧПУ. Оба терминала установлены в стандартной комплектации, а для хранения управляющих программ могут также использоваться флэш-карты.

Функция контроля состояния инструмента в шпинделе автоматически прекращает обработку, если нагрузка на шпиндель превышает установленное предельное значение. Автоматический режим отключения питания позволяет оптимизировать работу в цехе, так как в режиме безлюдной технологии после окончания обработки электропитание станка автоматически выключается.

 
  Примеры конструкций многооперационных станков и их характеристики - №8 - открытая онлайн библиотека

Рис. 21. Обрабатывающий центр модели V.CNC 500

В данном станке обеспечиваются перемещения по трем координатным осям X,Y,Z в пределах 510x510x510 мм. Скорость же быстрой подачи достигает 20 м/мин. Стандартная частота вращения шпинделя – до 8000 об/мин, пиковая передаваемая мощность – до 13 кВт, максимальная программируемая скорость подачи – 15 м/мин., время смены инструментов составляет 7 секунд.

Вертикальные обрабатывающие центры СFV800. Новое поколение вертикальных обрабатывающих центров (рис. 22) обеспечивает высокую производительность, точность обработки и рентабельность производства. Имеют литую станину высокой жесткости, обеспечивают более высокую точность финишной обработки, малое время настройки и программирования.

К основным техническим характеристикам можно отнести: перемещения по осям Х,У,Z до 1300x540x560 мм, соответственно, возможность выбора одной из 4-х различных систем ЧПУ, наибольшую частоту вращения шпинделя до 40000 об/мин, возможность использования 3-х уровней производительности и эффективную систему удаления стружки.

Примеры конструкций многооперационных станков и их характеристики - №9 - открытая онлайн библиотека

Рис. 22. Обрабатывающий центр модели СFV 800

Эта конструкция, обладающая высокой жесткостью, обеспечивает прецизионное поверхностное финиширование, особенно при высоких скоростях. Новая система направляющих с высокой жесткостью и новыми блоками качения обеспечивает исключительную надежность и высокую стабильность в течение длительного времени эксплуатации. Новая двухтрубная конструкция шпиндельной бабки обеспечивает максимальную устойчивость к скручиванию и разработана специально для обеспечения стабильности при операциях глубокого сверления и фрезерования.

Большая величина проема, равная 585 мм и рабочего хода по оси Y, составляющего 540 мм (одного из самых больших в своем классе станков), позволяют обрабатывать широкие детали. Применение моделей с ходом по оси X в 1300 мм обеспечивает еще большую гибкость, как при обработке больших деталей, так и при обработке нескольких деталей на столе станка.

Станки СFV обеспечивают оптимальное управление процессом удаления стружки. Поддон станины со встроенными наклонными каналами и полностью закрытыми линейными направляющими обеспечивает надежное удаление стружки, исклю­чая необходимость использования проблемных улавливателей стружки. Интегрированная система смывки стружки, автоматическая система подачи СОЖ и промывочный пистолет высокого давления являются стандартными устройствами на станках данной серии.

Предоставляется возможность выбора специализированных систем ЧПУ мирового класса (Simens Sinumerik 810D и 840D, GЕ Fanuc 18i-МВ или Нeiden-hain ТНС).

Выдержано условие эргономичности конструкции. Одна дверь с большим окном толщиной 8 мм, торцевые окна доступа и высокоэффективное освещение обеспечивают хороший обзор рабочей зоны и безопасность работы. Подвижное крепление стойки ЧПУ с удобной полкой тщательно отработаны с точки зрения удобства работы оператора. Расстояние от передней до задней части станка минимизировано для облегчения перевозки станков в контейнерах.

Большая по объему рабочая зона предоставляет все возможности для размещения поворотных столов, деталей большого размера и зажимных приспособлений. Дизайн обеспечивает оптимальные условия для работы и очень небольшой размер требуемой рабочей площади в цехе.

Конфигурация станков для максимизации потенци­альных возможностей может быть изменена. Возможный выбор шпинделей: от шпинделей со скоростью вращения 5000 об/мин и высоким крутящим моментом, обеспечивающих максимальный съем металла, до шпинделей со скоростью вращения 40000 об/мин для наиболее тонких и точных операций. Дополнительно возможна установка 4-ой и 5-ой осей для минимизации потребного количества зажимных приспособлений. Возможность обеспечения длительной безотказной работы шпинделя во всем диапазоне обрабатываемых деталей, обеспечивают индикаторы состояния станка и датчики контроля величины износа инструментов.

Станок продольно-фрезерный пятикоординатный модели ВФ5Н.Этот станок (рис. 23) предназначен для обработки заготовок длинных корпусных деталей, а также плоских де­талей и деталей кубической формы, т.е. в тех случаях, когда нельзя использовать большинство многоцелевых станков.

Заготовки, закрепляемые непосредственно на столе, могут обрабатываться с пяти сторон за один установ. При обработке горизонтальных поверхностей используется вертикальный шпиндель, вращение которому передается от сверлильно-фрезерной бабки, смонтированной на траверсе станка. Вертикальные по­верхности обрабатываются горизонтальным шпинделем.

Поворот горизонтальной шпиндельной бабки и установка наклона выполняются автоматически по команде от системы ЧПУ.

Станок предназначен для комплексной механической обработки крупногабаритных деталей со сложными аэродинамическими поверхностями из особо прочных сталей, титановых и легких сплавов. Станок обеспечивает: фрезерование плоскостей, пазов, выступов, криволинейных контуров, сверление, зенкерование, развертывание, растачивание отверстий, нарезание резьбы метчиком. Обработка производится по пяти координатам по программе.

В специальных случаях управление ручное – посредством кнопочных выключателей с пульта управления. Наличие двух управ­ляемых независимо друг от друга столов позволяет сократить вспомогательное время: когда один стол находится в позиции ожидания (на нем производится выгрузка обработанной детали и закрепление новой заготовки), на втором выполняется обработка.

Для обработки длинных деталей можно сцеплять оба стола с помощью автоматической системы. При этом скорость ускоренного хода стола составляет 10 м/мин, что обеспечивает минимальное время сцепления-расцепления и позиционирования.

При портальной компоновке обеспечивается статическая и динамическая жесткость для достижения высокого уровня точности обработки, производительности и стойкости инструмента.

Столы и сверлильно-фрезерная бабка перемещаются по гидростатическим направляющим. В приводе стола использованы гидростатический червяк и рейка с пластмассовым покрытием, что позволяет достичь максимальной жесткости в продольном направлении и равномерного движения подачи.

Табл. 6. Техническая характеристика станка модели ВФ5Н

1. Класс точности Н
2. Рабочая поверхность стола, мм длина х ширина   7000 х 2500
3. Наибольшее перемещение, мм -продольное -поперечное -вертикальное  
4. Пределы рабочих подач: - линейных, мм/мин - угловых, 1/мин   до 10000 до 360
5. Пределы частоты вращения шпинделя, об/мин. 20 - 2500
6. Мощность главного привода, кВт
7. Количество инструментов в магазине, шт.
8. Габаритные размеры, мм длина х ширина х высота 19000 x 6500 x 6000
9. Масса станка, кг

Примеры конструкций многооперационных станков и их характеристики - №10 - открытая онлайн библиотека

Рис. 23. Станок продольно-фрезерный пятикоординатный модели ВФ5Н

Температурные деформации в салазках и вертикальном шпинделе автоматически компенсируются, что повышает точность обработки. Результаты постоянного контроля основных функций выводятся на дисплей подвесного пульта. Диагностика отказов осуществляется с помощью ЭВМ.

Диапазон обрабатываемых заготовок составляет 1750... 2250 мм (ширина) и 2000... 8000 мм (длина). Со сцепленными столами можно обрабатывать заготовки длиной от 4700 до 16 700 мм.