Большое распространение в нашей промышленности в советское время получили трехкоординатные вертикально-фрезерные станки 6Н13ЭГ (рис. 1), изготовляемые ГЗФС на базе универсальных станков 6Н13. Шаговая система программного управления и все внешние устройства к станку были разработаны ЭНИМСом. Электронное оборудование, а именно - линейный интерполятор ЛКП-01Ф, пульт записи программы ПЗК и пульт воспроизведения программы ПРС, поставлялся Астраханским заводом электронной аппаратуры.
Рис. 1. Трехкоординатный вертикально-фрезерный станок 6Н13ЭГ: 1 - электрошаговый двигатель типа ШД-4; 2 - гидроусилитель типа МГ18-14M
Система ПУ станка 6Н13ЭГ - разомкнутая, без датчиков исполнения. Приводы исполнительных узлов станка (перемещение стола в двух направлениях - по координатам X и Y и перемещение фрезы - по координате Z) осуществляются от электрошаговых двигателей типа ШД-4 с разрешающей способностью (приемистостью) 800 гц при динамическом моменте 0,02 кГм. Эти двигатели связаны с сервозолотниками, которые, в свою очередь, управляют гидромоторами типа МГ-154а, приводящими во вращение винты с шариковыми гайками (см. Устройство передачи ходовой винт-гайка), перемещающими исполнительные узлы. На рис. 2 изображен используемый на станке 6Н13ЭГ гидроусилитель типа МГ18-14М, имеющий следующую характеристику:
- Рабочее давление 50 Мн/м2;
- Наибольший крутящий момент 5 н•м;
- Наибольшая отдаваемая мощность 100 вт;
- Наибольшее число оборотов 300 об/мин.
В зависимости от типов применяемых пультов записи и воспроизведения используется магнитная лента шириной 19 и 35 мм. Программа записывается в виде ряда последовательных импульсов, т. е. в унитарном коде (на шести дорожках) или в виде частотно-модулированного сигнала.
После считывания информации при помощи магнитной головки сигналы направляются в усилители, а затем в формирователи импульсов, представляющие собой триггерные устройства с одним устойчивым состоянием. Возникает импульс прямоугольной формы с определенной амплитудой и длительностью. Далее сигнал поступает на вход кольцевой схемы коммутатора, распределяющего в определенной последовательности сигналы по обмоткам ЭШД в зависимости от запрограммированного направления перемещения исполнительного узла.
Рис. 2. Гидроусилитель станка 6Н13ЭГ: 1 - гидромотор; 2 - сервозолотник; 3 - валик для присоединения электрошагового двигателя
Техническая характеристика станка 6Н13ЭГ
- Ход стола: продольный 900 мм, поперечный 285 мм, вертикальный 395 мм;
- Числа оборотов шпинделя 30-1500 об/мин;
- Подача стола при программном управлении 0-800 мм/мин;
- Цена импульса системы управления 25 мкм;
- Время работы по программе без смены ленты (скорость протягивания ленты 200 мм/сек) 1,5 ч.
Типовые процессы ремонта вертикально-фрезерных станков типа 6Н13
Ремонт фрезерного станка 6Н13 начинают с узла шпинделя, так как ось шпинделя является базой, по отношению к которой восстанавливают и выверяют координаты основных узлов станка (консоль, салазки стола). Плоскости консоли изнашиваются неравномерно. Поэтому технологическим процессом предусмотрено вертикальные плоскости выравнивать шабрением, ориентируясь на неизношенную опорную плоскость под планку, а горизонтальные плоскости выравнивать перпендикулярно оси шпинделя.
Для получения перпендикулярности двух движений стола (в продольном и поперечном направлении) необходимо, чтобы нижние и верхние направляющие салазок были взаимно перпендикулярны.
При ремонте фрезерных станков 6Н13 часто выявляют деформированные столы у которых обычно верхняя плоскость выпуклая. Основной причиной деформации столов этих станков является наклеп верхней плоскости стола в процессе эксплуатации от действия фрезы.
Способ выравнивания деформированных столов строганием или шабрением нерационален, так как эта операция трудоемкая и невыгодна еще тем, что приходится снимать наиболее износостойкий верхний слой металла. В связи с этим получает распространение правка деформированных столов методом термического воздействия. Процесс правки состоит из следующих операций:
- устанавливают стол на опоры;
- в месте наибольшего прогиба наносят мелом полоску поперек стола и устанавливают индикатор под это место, как показано на рис. 3;
- газопламенной горелкой нагревают полоску шириной 8-12 мм по намеченной мелом линии. Скорость нагрева должна быть такова, чтобы металл в месте нагрева принял вишнево-красный цвет (850-900°C), при этом горелку следует перемещать равномерно, не допуская повторного прогрева одного и того же участка;
- после нагрева стол должен окончательно остыть, после чего определяют степень выпрямления по индикатору или проверкой прямолинейности направляющих проверочной линейкой и щупом; для ускорения процесса остывания стол можно охлаждать воздухом или водой после понижения температуры нагреваемого участка до 300-400°С (во избежание закаливания нагретой полоски металла);
- если при первом этапе правки стол недостаточно выправился, следует повторить нагрев, но не на прежнем месте, а несколько отступив в сторону нагретой полоски.
Рис. 3. Правка деформированного стола фрезерного станка 6Н13 газопламенной горелкой
Режим нагрева, размер и количество нагретых полосок определяют опытным путем в зависимости от величины стрелы прогиба, сечения и длины стола. Для правки, к примеру, стола фрезерного станка шириной 400 мм и длиной 1750 мм со стрелой прогиба 0,4 мм требуется прогреть одну полоску на всю ширину стола (рис. 4). При стреле прогиба 0,15-0,2 мм достаточно прогреть полоску не на всю ширину стола, а лишь на часть ее (две полоски длиной, равной ¼ ширины стола и расположенные по краям ширины стола).
При правке столов необходимо учитывать следующее правило: за одну операцию прогрева лучше недогнуть стол, чем перегнуть, так как легче достичь удовлетворительных результатов путем последующих нагревов, чем использовать нагрев для обратной деформации чрезмерно изогнутого стола.
Направляющие скольжения станка у стола, кроме изгиба, могут иметь также износ их поверхностей, поэтому перед началом правки необходимо определить стрелу чистого прогиба, исключая величину износа. Для нагрева поверхности стола применяют следующую аппаратуру: пламенную горелку с наконечником № 4 или № 5, два баллона, снабженных редукторами и манометрами для ацетилена и кислорода, и комплект шлангов.
Рис. 4. Определение длины прогреваемой полосы
