Координатно-расточные станки

Содержание

Введение

1. Устройство и принцип действия координатно-расточных станков

2. Расчет критериев

2.1 Критерии развития технических объектов

2.2 Расчет критериев

2.3 Определение изменения критериев

3. Перспективы развития координатно-расточных станков

Заключение

Список литературы

Введение

Расточные станки предназначаются для обработки деталей в условиях единичного и серийного производства. Это широкоуниверсальные станки, на которых можно производить черновое и чистовое растачивание отверстий, обтачивание наружных цилиндрических поверхностей и торцов отверстий, сверление, зенкерование и развёртывание отверстий, фрезерование плоскостей, нарезание резьбы и другие операции. Большое разнообразие различных видов обработки, производимой на расточных станках, позволяет в ряде случаев проводить полную обработку детали без перестановки её на другие станки, что особенно важно для тяжёлого машиностроения.

Характерной особенностью расточных станков являются наличие горизонтального (или вертикального) шпинделя, который совершает движение осевой подачи. В шпинделе крепится режущий инструмент – борштанга с резцами, сверло, зенкер, фреза, метчик и др. Широкое применение получают расточные станки с программным управлением, сокращающим время их переналадки, повышающим производительность труда и качество обработки.

В зависимости от характера выполняемых операций, назначения и конструктивных особенностей расточные станки подразделяют на универсальные и специализированные. В свою очередь, универсальные станки разделяются на горизонтально-расточные, координатно-расточные и алмазно-расточные (отделочно-расточные). Для всех типов станков наиболее существенным параметром, определяющим все основные размеры станка, является диаметр расточного шпинделя.

1.   Устройство и принцип действия координатно-расточных

станков

Координатно-расточные станки предназначены для обработки отверстий с точными координатами. Станки этого типа имеют два исполнения: одностоечное (рис.1, а) и двухстоечное (рис.1, б). Основными частями одностоечного координатно-расточного станка являются станина 1, стойка 2, расточная головка 3, стол с салазками 4. Двухстоечный координатно-расточный станок 2Е470А имеет следующие основные части: станину 1, стойки 2, расточные головки 3, траверсу 4, рабочий стол 5.

Обрабатываемую деталь закрепляют на плоскости стола, режущий инструмент – в шпинделе расточных головок. В зависимости от высоты обрабатываемой детали траверсу и расточную головку устанавливают на определённую высоту и закрепляют. Установка шпинделя на заданные координаты осуществляется перемещением стола в двух взаимно перпендикулярных направлениях (при работе на одностоечном станке) или перемещением стола в продольном направлении по направляющим станины и расточной головки в поперечном направлении по траверсе (в случае работы на двухстоечном станке портального типа). Особенностями конструкции, монтажа и обслуживания координатно-расточных станков являются:

наличие корригирующих устройств, компенсирующих погрешность шага ходового винта (на станках старых моделей);

применение оптических устройств для отсчёта координат; использование роликовых направляющих, воспринимающих массу салазок, стола, изделия и силу резания;

высокая точность обработки деталей и сборки узлов и высокое качество обрабатываемой поверхности; хорошая виброустойчивость и массивный фундамент; постоянная температура в помещении в пределах (201,5) С;

высокая квалификация рабочих, обслуживающих станки; минимальные и регламентированные припуски на обработку отверстий.

а) б)

Рис.1. Координатно-расточные станки:

а – одностоечный: 1 – станина, 2 – стойка, 3 – расточная головка, 4 – стол с салазками;

б – двухстоечный: 1 – станина, 2 – стойки, 3 – расточные головки, 4 – траверса, 5 – рабочий стол

Одностоечные вертикальные координатно-расточные станки предназначены для обработки отверстий с точным расположением осей, размеры между которыми заданы в прямоугольной системе координат.

Кроме того, на станке также возможно:

·           нарезание резьбы;

·           чистовое фрезерование поверхностей торцевыми или концевыми фрезами;

·           подрезка торцов;

·           разметка и контроль линейных размеров на деталях.

Поворотные столы, поставляемые со станками, позволяют производить обработку отверстий, заданных в полярной системе координат, а также взаимно перпендикулярных и наклонных отверстий и плоскостей.

В условиях нормальной эксплуатации станки обеспечивают точность межцентровых расстояний при обработке в прямоугольной системе координат до 0,06 мм.

Станки комплектуются разнообразным инструментом и принадлежностями для сверления и растачивания отверстий, резьбонарезания, фрезирования и разметки:

·           патроны:

-       цанговый с комплектом цанг,

-       сверлильный,

-       резьбонарезной,

-       расточный.

·           втулки переходные для инструмента с конусом Морзе

·           оправки для фрез

·           набор борштанг

·           универсальный резцедержатель и резцедержатель с точной подачей

·           микроскоп-центроискатель, оправка-центроискатель

·           керн пружинный

·           центр установочный

·           широкий набор резцов расточных, сверл, развёрток, фрез, метчиков.

Рекомендуемая область применения - инструментальные и производственные цехи машиностроительных предприятий при индивидуальном и серийном производстве точных деталей без специальной оснастки.

Координатно-расточный станок мод.2Е450

Станок мод. 2Е450А – одностоечный с размерами стола 630х1120 мм, оснащённый оптической измерительной системой с экранным отсчётом, устройством для предварительного набора координат, автоматическим остановом стола и салазок в заданных положениях с помощью фотоэлектрического нуль-индикатора. Эталонами длины являются плоские стеклянные штриховые меры. Период вращения шпинделя осуществляется от регулируемого электродвигателя постоянного тока через трёхступенчатую коробку скоростей. В пределах каждой ступени частота вращения шпинделя регулируется бесступенчато в пределах 50-2500 об/мин. Подача шпинделя также регулируется бесступенчато с помощью фрикционного вариатора. Имеется механизм автоматического отключения подачи шпинделя на заданной глубине. Предусмотрены механические зажимы стола и ручной зажим шпиндельной бабки. Точность установки координат 0,004 мм, точность диаметра расточенного отверстия допускается не более 0,005 мм.

Координатно-расточный станок мод.2Д450

Одностоечный координатно-расточный станок мод. 2Д450 с рабочей поверхностью стола 630х1120 мм. оборудован оптическими устройствами, позволяющими отсчитывать целую и дробную части координатного размера. Станок может использоваться как в инструментальных, так и в производственных цехах для точной обработки деталей без специальной оснастки. В условиях нормальной эксплуатации станок обеспечивает точность установки межцентровых расстояний в прямоугольной системе координат 0,004 мм. и в полярной системе – 5 угловых секунд. Точность расстояний между осями отверстий, обработанных в нормальных для координатного растачивания условиях, 0,006 мм.

Установка оси отверстия на изделии относительно оси шпинделя на требуемую координату осуществляется движением стола или салазок , перемещение которых контролируется специальным оптическим устройством. Последнее базируется на точных линейках, закрепляемых в одном случае на столе (подвижная линейка), в другом – на станине (неподвижная линейка). Линейка стола имеет 1000 высокоточных делений через 1мм., линейка станины – 630 делений. Штрихи проектируются на матовый экран с 75-кратным увеличением. Для оценки сотых долей одного интервала линейки в плоскости экрана имеется шкала со 100 делениями. Для получения отсчёта большой точности на экране имеется дополнительная шкала, позволяющая производить отсчёт до 0,001 мм.

Рис. 2. Кинематическая схема станка мод. 2Д450

На рис.2 показана кинематическая схема станка мод. 2Д450. Цепь главного движения определяет вращение шпинделя с режущим инструментом, которое осуществляется от регулируемого электродвигателя постоянного тока 1 через ременную передачу 2-3, вал I, зубчатые колёса 6-7, вал II, колёса или 7-10 на шпиндель III. Частота вращения шпинделя изменяется бесступенчато путём регулирования электродвигателя 1 в пределах 700-2800 об/мин. Переключение ступеней частоты вращения двухступенчатой коробкой скоростей производится маховичком 11 через цепную передачу 4-5. Частота вращения контролируется тахогенератором, установленным на валу I.

Вертикальная подача гильзы, шпинделя осуществляется от отдельного электродвигателя 17 постоянного тока с широким диапазоном регулирования. Вращение через червячную передачу 18-19, шлицевый вал IV, зубчатые колёса 20-21, вал V и червячную пару 22-23, фрикционную муфту с рейкой 25 гильзы шпинделя. Рукоятками 40 при выключенной муфте можно вручную производить подъём или опускание гильзы шпинделя. Для более точных перемещений гильзы имеется маховичок 41, связанный с валом V коническими колёсами 42-43. Автоматическое выключение подачи гильзы шпинделя при достижении заданной глубины сверления осуществляется отключением 17 микропереключателем.

Установочное перемещение шпиндельной головки производится от асинхронного электродвигателя 12 через червячную передачу 13-14 и реечную 15-16. Перемещение заготовки в прямоугольной системе координат производится за счёт перемещения стола в продольном направлении и салазок – в поперечном от двух независимых электродвигателей постоянного тока 44 и 26 через аналогичные червячные передачи 27-28 и 31-32, конические передачи 35-36 и 37-38, реечные передачи 29-30 и 33-34.

Для закрепления стола, салазок и шпиндельной головки в нужных положениях применены унифицированные зажимы.

 

Таблица 1.

Модельный ряд координатно-расточных станков

Модель	Характеристики
2А450	Станок с оптической системой отсчёта координат по осям X и Y
2А450АФ10, 2Д450АФ10	Станки с электронной отсчётно-измерительной системой, включающей устройство цифровой индикации, по осям X и Y. Режим электронного маховика.
2Л450АФ11-01	Станок с устройством цифровой индикации по осям X, Y и Z и предварительным набором координат по осям X и Y. Предусмотрен следящий режим позиционирования и режим электронного маховика с дискретностью перемещения стола 0,001 и 0,01 мм
2Е450АФЗ0	Станок с устройством ЧПУ, с возможностью задания программы обработки в диалоговом режиме по осям X и Y и цифровой индикацией координат по оси Z.
2Л450АФ4	Станок с устройством ЧПУ, с контурной обработкой по осям X , Y и Z. Графический монитор позволяет производить отладку программ без движения по осям. Программы обработки деталей могут быть подготовлены в диалоговом режиме стандартными текстовыми файлами или автоматизированными системами.