МОС для обработки тел вращения

Особую группу токарных станков составляют токарные многоцелевые станки или токарные обрабатывающие центры. Такие станки позволяют за один установ детали, кроме токарной обработки, обрабатывать отверстия параллельные или перпендикулярные по отношению к оси вращения заготовки, фрезеровать пазы на торце детали, винтовые канавки и другие виды обработки.

Станок имеет шпиндельную бабку, перемещающуюся по вертикальным направляющим. Благодаря этому заготовка способна изменять своё положение относительно инструментального шпинделя. Станок оснащён инструментальным магазином и автооператором для замены инструмента.

Магазин, автооператор и инструментальный шпиндель размещены на массивном корпусе. Корпус имеет возможность поворачиваться вокруг вертикальной оси. Для выполнения чисто токарных работ имеется револьверная головка с вертикальной осью вращения, которая установлена на одном корпусе с инструментальным шпинделем.

Станки токарной группы выпускает Бердичевский станкоинструментальный завод «Комсомолец» и станкостроительный завод «Красный пролетарий».

Токарные МОС получили широкое распространение, т.к. 70% деталей, обрабатываемых на токарных станках, требуют последующего фрезерования, сверления и т.д. При создании МОС необходимо учитывать следующие факторы:

1. Возможность совмещения различных операций при вращающемся, невращающемся и позиционируемом (с фиксированной остановкой) шпинделе.

2. Возможность обработки деталей с двух сторон при обработке из прутка или штучных заготовок

3. Наличие автоматической смены инструмента вращающегося и невращающегося

4. Наличие многокоординатных систем ЧПУ

5. Наличие автоматического манипулирования заготовками.

МОС для тел вращения создают на базе многорезцово-копировальных, токарно-револьверных станков, токарных автоматов, карусельных станков.

В станках, относящихся к группе многоцелевых станков, шпиндельный узел в сборе с коробкой скоростей и приводом устанавливается на стойке на вертикальных направляющих. Для перемещения узла по направляющим применяется ходовой винт, который принимает на себя всю вертикальную нагрузку не только от сил резания, но и от веса перемещаемого узла. В зависимости от габаритов станка вес шпиндельного узла может достигать нескольких тонн. Например, боковая фрезерная бабка фрезерно-сверлильно-расточного станка модели 6М612 весит 5600 кг, и весь этот вес с учётом коэффициента трения в направляющих нагружает ходовой винт вертикального перемещения.

Это приводит к интенсивному износу винтовой пары и необходимости завышать мощность привода. Для устранения этого явления в станках устанавливают системы уравновешивания.

Поскольку станки в своём составе имеют, как правило, систему гидравлики и маслостанцию, применяется гидравлическая система уравновешивания. Под перемещаемым узлом устанавливается гидроцилиндр, корпус которого опирается на специальный элемент станины или фундамент станка. Шток гидроцилиндра упирается в корпус перемещаемого узла примерно по центру тяжести узла. При перемещении узла вверх включается подача масла в полость гидроцилиндра, который воспринимает нагрузку от веса узла. При перемещении вниз включается золотник слива масла из цилиндра. Настройка гидравлических параметров системы уравновешивания выполняется таким образом, чтобы при подъёме и опускании узла в гидроцилиндре было небольшое избыточное давление для создания постоянного натяга в винтовой паре. Для снижения энергозатрат и увеличения быстродействия системы уравновешивания в питающую гидравлическую схему включают гидроаккумулятор. Гидроаккумулятор представляет собой высоконапорный герметичный сосуд, разделённый на две части упругой мембраной. В одну из полостей закачивается под большим давлением (порядка 30атм.) инертный газ – аргон. Вторая полость через систему золотников подключается к общей гидравлической магистрали. При опускании вниз, когда на шток гидроцилиндра действует вес узла, масло нагнетается в полость гидроаккумулятора, сжимая при этом через упругую мембрану находящийся в другой полости газ. При подъёме узла масло в гидроцилиндр частично закачивается маслостанцией и одновременно поступает из гидроаккумулятира, облегчая при этом работу маслостанции.

Для уравновешивания менее тяжёлых узлов применяется более простая система с контргрузами. К тросу, переброшенному через блок на верхней части стойки, подвешиваются шпиндельный узел и контргруз, который уравновешивает его вес. Вес контргруза выбирается таким, чтобы он создавал силу, несколько превышающую вес перемещаемого узла. В этом случае при перемещении вверх или вниз создаётся постоянный натяг в винтовой паре, который действует в одну и ту же сторону, независимо от направления перемещения.