Гибкие производственные системы

Фрезерные станки с ЧПУ мод. 654ФЗ, 6М13ГН1-Н, ФП-17МН, ФП-7МН, ФП-27МН, ФП-37МН, ФП-242 оснащены устройствами ЧПУ типа НЗЗ-2М. Наиболее общий цикл работы фрезерного станка с ЧПУ в автоматическом режиме состоит из следующих этапов:

1. перед началом обработки партии деталей станок 
   с   ЧПУ  проверить   на   работоспособность    по   тест-программе, с пмощью которой убеждаются в  правильности функционирования всех органов станка и в* выполнении всех технологических команд;

2. установить на стол станка приспособление и за крепить заготовку;

 

3. закрепить в шпинделе инструмент с помощью гидрозажима;
4. установить программу  (перфоленту)  всчитывающее устройсво системы ЧПУ, с помощью ручного пульта   установить   режим   работы   станка,   произвести   коррекцию по режиму обработки и инструменту (по длине диаметру);
5. установить инструмент или рабочий орган станков исходную   точку   в соответствии     с технологической картой настройки;

6) включить   станок,   систему   ЧПУ   и   ввести   программу в устройство    ЧПУ,    произвести    обработку по первой операции;

7. после обработки детали по первой операции проверить качество и точность обработки детали, убедившись, что станок и система ЧПУ правильно обработали деталь в соответствии с заданной программой; произвести дальнейшую пооперационную обработку;
8. после  обработки  первой  детали  снять деталь  с приспособления   и   произвести   окончательный   контроль детали,   если   выявляются   неточности,   скорректировать режимы  обработки;  дальнейшую  обработку  партии  деталей производят аналогично.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Особенности кинематических и гидравлических схем

фрезерных станков

Трехкоординатные вертикально-фрезерные станки 654ФЗ, 6М13ГН1-Н, ФП-7МН, ФП-17МН и др. предназначены для обработки по программе, записанной на перфоленте, деталей, ограниченных плоскими поверхностями или фасонными контурами с постоянным углом наклона образующих, например ! балок, нервюр, лонжеронов, кронштейнов и т. п. На этих станках можно обработать детали, имеющие выпуклые и вогнутые поверхности двойной кривизны, с помощью концевой фрезы с шаровым концом. На станке можно обрабатывать детали из алюминиевых сплавов, стали, а также при специальном изготовлении детали из титановых сплавов, легированных и жаропрочных сталей. На станках предусмотрено управление перемещением рабочих органов от рукояток с пульта ручного управления.

Вертикально-фрезерный станок 6М13ГН1-Н (рис. 81) состоит из станины, коробки скоростей, фрезерной головки, коробки переключения скоростей, консоли, стола и салазок, редукторов продольной и поперечной подач, привода и редуктора вертикальной подачи. Ста-нина 4 пирамидальной формы коробчатого сечения отделена от основания. В боковых стенках станины имеются ниши, в которых размещено электрооборудование. Внутри в верхней части станины расположены редуктор и коробка переключения скоростей. Станина установлена на основании 1 с помощью привалочных поверхностей и закреплена болтами. Внутри основания расположен резервуар для охлаждающей жидкости. С задней стороны станины установлен асинхронный электродвигатель 2 привода главного движения. Коробка скоростей 3 смонтирована внутри станины, все валы ее установлены на подшипниках качения. Переключение двух трехвенцовых и одной двухвенцовой шестерен дает возможность получить 18 частот вращения шпинделя от 31,5 до 1600 об/мин. Смазка коробки скоростей осуществляется под давлением от встроенного плунжерного насоса.

В верхней части станины имеется круглый фланец, к которому прикреплена фрезерная головка 5. Консоль 16 представляет собой отливку коробчатой формы, имеющую вертикальные направляющие типа ласточкина хвоста и прямоугольные направляющие для салазок. Салазки 15 станка представляют собой чугунную отливку, имеющую в нижней части прямоугольные направляющие для перемещения в поперечном направлении и в верхней части направляющие в виде «ласточкина хвоста» для продольного перемещения стола // относительно салазок.

Перемещение стола и салазок осуществляется электродвигателями постоянного тока ПБСТ-23, управляемыми тиристорными преобразователями типа ПТЗР,

 

 

Рис. 81. Кинематическая схема станка 6М13ГН1-Н

причем каждая подача имеет самостоятельный привод. От электродвигателя 14 через редуктор 13 получает вращение вал и через пару цилиндрических зубчатых колес передает вращение гайке продольной подачи. От электродвигателя 19 через редуктор 18 получает вращение другой вал и через пару конических колес и пару цилиндрических колес сообщает вращение гайке поперечной подачи. Цилиндрические зубчатые колеса установлены на корпусах шариковых гаек и имеют спиральный зуб, что позволяет регулировать боковые зазоры. Стол и салазки можно перемещать вручную от рукояток, квадраты которых выведены на лицевую сторону салазок.

Приводной электродвигатель подач крепится к корпусу редуктора и шпоночным соединением связан с приводным валом, на втором конце которого насажена шестерня привода датчика обратной связи 12, 17. Смазка шестерен и подшипников редукторов подач осуществляется заливкой масла в корпус редуктора. Шпиндель 6 смонтирован в пиноли 10, имеющей осевое перемещение от редуктора вертикальной подачи 8, который отличается от редукторов продольной и поперечной подачи своим расположением и корпусом, перемещение шпинделя осуществляется электродвигателем 7, На валу редуктора также установлен датчик 9 обратной связи по положению.

Для выборки зазора в шариковых винтовых парах приводов подач поставлены две полугайки; смещение полугаек в осевом направлении за счет разворота относительно друг друга осуществляется выборка зазора. Зазор в спиральных колесах редукторов выбирают прокладками.

Кинематическая схема консольного вертикально-фрезерного станка ФП-17МН (ФП-7МН) приведена на рис. 82 (станок ФП-7МН в отличие от станка ФП-17МН имеет больший размер рабочей поверхности стола в продольном направлении и соответственно большую величину перемещения). На станине 19 с чугунными направляющими прямоугольного сечения перемещается стол 20. Стол перемещается от электродвигателя 16 через редуктор 13 с силовой выборкой зазора и шариковую винтовую пару. Винт неподвижно закреплен на столе. Гайки установлены в редукторе подачи. С приводом с помощью зубчатых колес 17 соединен датчик обратной связи 18 (вращающийся трансформатор ВТМ-1В), а с помощью зубчатых колес 14 сельсин-датчик 15 системы индикации положения.

У тумбы 25, прифланцованной к станине, имеются направляющие прямоугольного сечения, по которым перемещается ползун /, а внутри тумбы располагается редуктор поперечной подачи 23. К нижней части ползуна неподвижно закреплен шариковый винт поперечной подачи. Привод ползуна аналогичен приводу стола к состоит из электродвигателя 22, редуктора 23, датчика обратной связи 24 и сельсина-датчика 21 индикации.

Фрезерная головка 8 установлена на прямоугольные-направляющие ползуна. К ней прикреплена гайка шариковой винтовой пары вертикальной подачи. Привод фрезерной головки осуществляется от электродвигателя 5 через зубчатые колеса 6 и шариковую винтовую пару.. К» выходному валу зубчатой передачи присоединен редуктор 9 с датчиком обратной связи 11 и сельсином-датчиком 10 индикации положения рабочего органа станка*.

Рис. 82. Кинематическая схема станка ФП-17МН

В корпусе фрезерной головки установлена пиноль 7, которая фиксируется двумя тангенциальными зажимами. В пиноли смонтирован шпиндель 12. на двух рядных роликовых подшипниках. Осевая сила шпинделя воспринимается радиально-упорными подшипниками. Внутри шпинделя смонтировано устройство зажима инструмента, работающее от тарельчатых пружин. Разжим осуществляется с помощью гидроцилиндра 4.

Привод главного движения (вращение инструмента) осуществляется от электродвигателя 2 переменного тока через коробку передач 3, расположенную4 в ползуне. Переключение трех зубчатых блоков позволяет получить восемь различных частот вращения шпинделя. Перемещение блоков осуществляется с помощью реечных передач от рукояток, расположенных на ползуне. Приводы подач (перемещение стола, ползуна и фрезерной головки) осуществляется от электродвигателей постоянного тока с тиристорным управлением.

Индикация положения рабочих органов станка осуществляется по каждой координате отдельными механизмами, смонтированными с сельсинами-приемниками на подвесном пульте управления станка. Смазка направляющих и редукторов подач осуществляется централизованно от общей насосной станции, расположенной в станине станка.

Резервуар с охлаждающей жидкостью и электронасосом находится в отсеке станины. Включение и отключение подачи жидкости осуществляется с помощью выключателя, находящегося на пульте управления станком.

Гидравлическая принципиальная схема станка ФП-17МН изображена на рис. 83. Лопастной насос 10, приводимый во вращение электродвигателем 9, всасывает масло через приемный сетчатый фильтр 11 и нагнетает в гидросистему через пластинчатый фильтр 7. При выключенном электромагните гидрораспределителя 3 гидроцилиндр 2 разжима инструмента соединен со сливом. Инструмент зажат в шпинделе тарельчатыми пружинами. Масло одновременно поступает от насоса в распределитель 5 и через него на систему смазки. Излишки масла сливаются в бак 12 через предохранительный клапан 4. Клапан 4 настраивается по манометру 1 на давление 0,1—0,2 МПа. Настройка этого клапана определяет давление в системе смазки.

Инструмент в шпинделе разжимается при работающей насосной установке включением тумблера, установленного на ползуне. При включении тумблера гидрораспределитель 3 соединяет напорную магистраль насоса с гидроцилиндром 2 и отсоединяется от клапана 4. Давление в системе определяется настройкой клапана 6. Этот клапан определяет давление в гидроцилиндре при разжиме инструмента в шпинделе. Величину давления контролируют с помощью манометра 8. Давление в системе разжима должно быть 2—2,5 МПа. Настройку давления в данной системе нужно производить только при включенном электромагните гидрораспределителя, т. е. при подаче тумблером команды на разжим инструмента в шпинделе. .

Для обеспечения надежной работы гидравлической системы станка необходимо ежедневно проверять уровень масла, при доливке масла степень фильтрации должна быть не хуже 80 мкм; ежедневно проверять настройку давления, при снижении вязкости на 15—20 % от первоначальной необходимо заменить масло; для равномерной подачи масла к подшипникам и зубчатым передачам необходимо отрегулировать маслораспреде-лители так, чтобы масло поступало в каждую точку в нужном количестве; при неисправной системе смазки работа на станке запрещается.

 

 

 

 

            Регулировка и наладка следящих приводов

Фрезерные станки с ЧПУ мод. 654ФЗ, 6М13ГН-1Н, ФП-17МН, ФП-7МН имеют следяще-регулируемые электроприводы постоянного тока с тиристорным управлением серии ПТЗР. Следящие приводы постоянного тока с тиристорными преобразователями имеют статический характер работы, широкую возможность регулирования

Рис,     83.     Гидравлическая      принципиальная схема станка ФП-17МН

                      

 

 

Рис.   84.    Блок-схема

электропривода  серии

ПТЗР

Рис. 85. Электродвигатель постоянного тока серии ПБСТ (а) и его*

электрическая схема (б):

Я1, Я2 — обмотки  якоря;  Д1,  Д2 — обмотки добавочных  полюсов;   Ш1—Ш4-*

независимые обмотки возбуждения

 

                                 

 

Рис.   84.    Блок-схема

электропривода  серии

ПТЗР

Рис. 85. Электродвигатель постоянного тока серии ПБСТ (а) и его

электрическая схема (б):

Я1, Я2 — обмотки  якоря;  Д1, Д2 — обмотки добавочных  полюсов;  Ш1—Ш4 —

независимые обмотки возбуждения

 

напряжения, легкость управления, возможность простого обеспечения стабильности регулирования и поддержа-ния скорости, высокое быстродействие, сравнительно малые габаритные размеры и массу, бесшумность работы» низкие эксплуатационные расходы, простое обслуживание.

Блок-схема электропривода серии ПТЗР показана на рис. 84. Электродвигатель постоянного тока 3 питается от тиристорного преобразователя 2 по двухкомплексной трехфазной мостовой схеме с нулевым выводом. Преобразователь питается от сети переменного тока через трехфазный трансформатор /. Электродвигатель запускается подачей управляющего напряжения на задатчик скорости 6 и напряжения питания на систему управления и питания обмоток возбуждения двигателя 4 и та-хогенератора 5 при предварительном включении силового трансформатора 1 и промежуточного усилителя. При пуске на большой скорости, а также при перегрузках -включается система, ограничивающая силу тока якоря до величины тока уставки.

 

скорости, изменяется полярность напряжения на входе усилителя. При этом двигатель-в реверсивном приводе автоматически переходит в режим рекуперационного торможения. При коротких замыканиях и длительных перегрузках электропривод отключается от сети автоматическим выключателем с комбинированным расцепителем. Применение в приводах лавинных тиристоров позволило исключить элемедты защиты их от кратковременных перенапряжений, возникающих при коммутациях в цепях с индуктивностью.

Для обеспечения широких диапазонов регулирования до 2000 в электроприводе предусмотрена система автоматического регулирования, замкнутая по скорости с высоким коэффициентом усиления. Датчиком обратной связи по скорости служит встроенный в двигатель тахо-генератор 7 постоянного тока. В приводах фрезерных станков с ЧПУ применяют электродвигатели постоянного тока серии ПБСТ закрытого необдуваемого исполнения со встроенным тахогенератором.