animateMainmenucolor
activeMenucolor
Главная / Фрезерный станок с ЧПУ / Компоновка фрезерного станка с ЧПУ

Компоновка фрезерного станка с ЧПУ

Компоновка фрезерных станков с ЧПУ

Компоновка фрезерных станков с ЧПУ - это совокупность основных и вспомогательных узлов фрезерного оборудования, предназначенных для совершения относительного движения режущего инструмента и заготовки. К основным узлам станка относят: станину, шпиндельную бабку, подвижный стол и их приводы. К вспомогательным узлам фрезерных станков следует отнести устройства для установки, базирования и закрепления режущего инструмента и заготовки, а также механизмы для их периодической смены.

Взаимное пространственное расположение основных и вспомогательных узлов принято называть компоновкой фрезерного станка. Отраслевой стандарт Минстанкопрома ОСТ 2Н62-1-78 для станков с ЧПУ сверлильно-фрезерно-расточной группы устанавливает десять основных типов компоновок и регламентирует их основные параметры и размеры. Стандарт также предусматривает возможность модификации основных типов на основе агрегатно-модульного принципа проектирования и сборки. Общая компоновка станка в основном определяется положением оси шпиндельного узла относительно стола.

Из общего числа типовых компоновок фрезерных станков с ЧПУ наибольшее распространение получили три компоновки:

  • Вертикальная компоновка станка с ползуном, на котором установлена револьверная головка для автоматической смены инструмента и крестовым столом (рис. 1).
  • Вертикальная компоновка станка с подвижной шпиндельной бабкой и выдвижным шпинделем (рис. 2 и 3).
  • Горизонтальная компоновка станка с выдвижным шпинделем и крестовым столом (рис. 4 и 5).

Рассмотрим основные особенности пространственных компоновок фрезерных станков с ЧПУ.

По-первому типу компоновок (рис. 1) создают преимущественно вертикально-сверлильные станки (например, мод. 2Р135Ф2), предназначенные для сверления, зенкерования, нарезания резьб и т.д. Эти станки имеют точность позиционирования стола 0,05 мм при дискретности перемещения 0,01 мм.

Компоновка вертикально-сверлильного станка с ЧПУ

Рис. 1. Компоновка вертикально-сверлильного станка с ЧПУ мод. 2Р135Ф2: 1 - основание, 2 - стойка, 3 - станина, 4 - привод подачи, 5 - пульт управления, 6 - шпиндельная бабка, 7 - револьверная головка, 8 - кожух

По аналогичной компоновке также строят вертикально фрезерные станки (например, ГФ2171Ф3) (рис. 2). Они имеют дискретность перемещений 0,001 мм и обеспечивают точность позиционирования 0,02 мм.

Компоновка фрезерного станка ГФ2171

Рис. 2. Компоновка фрезерного станка ГФ2171: 1 - основание, 2 - консоль, 3 - стол, 4 - шпиндельная бабка, 5 - ползун, 6 - схват, 7 - автооператор, 8 - инструментальный магазин, 9 - привод подач

Вертикальная компоновка фрезерного станка с подвижной шпиндельной бабкой (рис. 3) характерна для многоцелевых станков. Главной конструктивной особенностью этих станков является устройство для автоматической смены инструментов. В современных станках с ЧПУ в качестве механизмов смены инструмента в основном применяются магазины инструментов 3 с автооператором 2. Магазины инструментов могут быть трех типов: барабанные, дисковые или цепные. Они могут размещаться как на подвижной шпиндельной бабке, так и на станине станка (рис. 3).

Компоновка вертикально фрезерного станка с ЧПУ

Рис. 3. Компоновка вертикально фрезерного станка с ЧПУ ЛФ-260МФ3: 1 – стойка, 2 – станина, 3 – салазки, 4 – стол, 5 – шпиндельная бабка, 6 – корпус, 7 – магазин инструментов, 8 – автооператор, 9 – коробка скоростей

Магазин 7, установленный на стойке 1, имеет ограниченное число инструментов и достаточно сложную конструкцию автооператора 8. Поэтому чаще всего применяются магазины, установленные либо на колонне станка, либо автономно – отдельно от станка.

Существенным недостатком магазинов данного типа является необходимость строгого позиционирования шпинделя относительно магазина при каждой смене инструмента. Это связано с возникновением погрешностей и снижением точности позиционирования инструмента относительно заготовки. Кроме этого имеют место непроизводительные потери времени на установочные перемещения шпинделя или шпиндельной бабки. Следует отметить, что фрезерные станки с вертикальной компоновкой шпиндельного узла применяются для обработки заготовок сравнительно небольших габаритов. Для обработки заготовок больших габаритов используются фрезерные станки с горизонтальной компоновкой шпиндельного узла, называемые многоцелевыми. Конструкция такого станка показана на рис. 4.

Горизонтальный многоцелевой станок (МС) мод. ИР500МФ4 (рис. 4), предназначенный для обработки корпусных деталей, имеет шпиндельную бабку (ШБ) с установленным на ней шпинделем (Ш), перемещающуюся по вертикальным направляющим подвижной стойки 3, и поворотный стол 1.

Компоновка многоцелевого станка

Рис. 4. Компоновка многоцелевого станка ИР500МФ4: А – автооператор, ШБ - шпиндельная бабка, Ш – шпиндель; 1 – стол поворотный, 2 – паллета-спутник, 3 – стойка, 4 – стол загрузочный, 5 – стойка ЧПУ

На верхнем торце стойки смонтирован магазин (М) на 30 инструментов, а у правого торца станины размещен поворотный стол 4, на котором установлены два стола-спутника с обрабатываемыми деталями. Использование приспособлений спутников позволяет сократить вспомогательное время на установку, закрепление и снятие заготовки. Все эти операции оператор выполняет во время обработки заготовки на станке.

Характерными особенностями многоцелевых станков являются:

  • высокая концентрация производимых на них технологических операций (черновая, получистовая и чистовая обработка сложных деталей, в том числе точение, растачивание, фрезерование, сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резьб и др.);
  • оснащенность большим числом режущих инструментов;
  • высокая точность (6...7 квалитеты) выполнения чистовых операций;
  • оснащенность (в большинстве случаев) устройствами для автоматической смены заготовок, предварительно закрепленных на приспособлениях-спутниках (ПС).

Многоцелевые станки оснащаются контурными УЧПУ, имеют бесступенчатое регулирование (в широком диапазоне) частоты вращения шпинделя и подач и высокие скорости быстрых перемещений, отличаются высокой жесткостью, точностью и надежностью.

Многоцелевые станки используют для обработки сложных деталей или комплекта деталей, так, при этом одно такое оборудование заменяет два станка с ЧПУ или 8...10 станков с ручным управлением.

На рис. 5 показана компоновка многоцелевого станка с чпу мод. 262ПМФ4. В отличие от станка мод. ИР500МФ4 данный станок имеет подвижную стойку 5, автономно установленный магазин инструментов 13 цепного типа и два дополнительных стола 10 и 17 для загрузки и выгрузки обрабатываемых деталей. Дискретность координатных перемещений стола 15 и шпиндельной бабки 11 составляет 0,001 мм, а точность позиционирования - 01 мм.

Компоновка многоцелевого станка 262ПМФ4

Рис. 5. Компоновка многоцелевого станка 262ПМФ4: 1, 10 – станины приспособлений; 2, 9 – приспособления-спутники; 3 – заготовка; 4 – электродвигатель привода вертикального перемещения шпиндельной бабки; 5 – стойка подвижная; 6 – экран цифровой индикации; 7 – электродвигатель привода вращения шпинделя; 8 – устройство ЧПУ; 11 – шпиндель; 12 – автооператор; 13 – магазин; 14 – электродвигатель поворота стола; 15 – верхний поворотный стол; 16 – продольный стол