Модульный принцип построения многоцелевых сверлильно-фрезерно-расточных станков с ЧПУ

На машиностроительных заводах наибольшая часть деталей, по­лучаемых обработкой резанием, выпускается в условиях единично­го и серийного производства. Предприятия с единичным и серий­ным характером производства при обработке корпусных и плоских деталей широко используют универсальные фрезерные, сверлиль­ные и расточные станки, специализированные агрегатные станки и особенно многоцелевые сверлильно-фрезерно-расточные станки (МСФРС) с ЧПУ. МСФРС предназначены для комплексной обра­ботки корпусных и плоских деталей широкой номенклатуры из раз­личных материалов (чугуна, стали, алюминиевых сплавов и т. п.). На этих станках можно производить следующие технологические операции: фрезерование торцовыми и концевыми фрезами плос­костей и поверхностей сложной формы; сверление, рассверливание, зенкерование и нарезание резьб как единичным инструментом, так и сменными многошпиндельными головками; растачивание и раз­вертывание высокоточных отверстий и др.

Для наиболее полного удовлетворения промышленности в легкоприспосабливаемом к условиям производства оборудовании с ЧПУ и для увеличения выпуска такого оборудования с минималь­ными затратами наиболее целесообразным является создание МСФРС по агрегатному (модульному) принципу. Этот принцип основан на применении единого унифицированного ряда агрегат­ных узлов станков (таких, как основание с салазками, стол, стойка, шпиндельная бабка, механизмы смены инструмента и детали, сис­тема уборки стружки из зоны резания, накопитель заготовок при станке и т. п.). Каждый из этих узлов может иметь несколько ва­риантов исполнения, но обязательным остается одно условие — на­ружные присоединительные элементы принятых вариантов узлов должны быть одинаковыми. Это дает возможность создавать боль­шое число модификаций станков, с более полным их соответствием требованиям производства (по номенклатуре и серийности обраба­тываемых деталей), повышать технологическую приспосабливаемость станка к требованиям завода-потребителя, снижать затраты и сроки на проектирование и изготовление станков.

Структура и схема построения гаммы МСФРС из унифициро­ванных агрегатных узлов показаны на рис. 1. Каждый станок ус­ловно можно разбить на три группы узлов: сотая — стойка-основа­ние, двухсотая — стол-салазки, трехсотая — шпиндельные бабки.

В сотой группе неизменным элементом является стойка, которая в зависимости от типа станка (вертикальный или горизонтальный) устанавливается в определенной плоскости. Узлы имеют следующие исполнения: 101 — компоновка группы стойка-основание под вертикальный станок с крестовым столом; 102 — компоновка под горизонтальный станок с кресто­вым столом; 103 — компоновка под горизонтальный станок с поперечно-подвижной стойкой и продоль­ным столом.

Двухсотая группа (стол-салазки) имеет 14 ва­риантов исполнения: 201—203 — узлы стол-салазки; 204 — с поворотным столом, 205, 206 — столы с встроенными в них круглыми поворотными стола­ми; 207, 208 — с прямоугольными столами и встро­енными в них круглыми поворотными столами. В модификациях 209—214 салазки отсутствуют и стол устанавливают непосредственно на основа­нии продольного стола.

Трехсотая группа имеет 8 вариантов исполне­ния: шесть (301—306) для вертикальных и два (307, 308) для горизонтальных станков.

Стойка 1, устанавливаемая на основании 2 в двух положениях, формирует станки вертикального А и горизонтального Б исполнения. На стойке мон­тируются вертикальные 301—306 и горизонтальные 307, 308 шпиндельные бабки; поз. 301—303 пред­назначены для обработки деталей из разных мате­риалов и различаются частотой вращения шпин­деля; поз. 303—305 различаются числом шпинде­лей (один, два или три); поз. 306 оснащена пово­ротной головкой; поз. 308 и 307 различаются пре­делами частот вращения шпинделя.

На основание 2 устанавливают салазки 3, на ко­торые базируют столы 201—213. Эти столы, имею­щие одинаковые наружные присоединительные элементы, различаются: формой и размерами ра­бочей поверхности (поз. 201—203); числом пово­ротных столов на продольном столе (поз. 204— 214); компоновкой стола (поз. 210; 211) и т. п.

При использовании основания 5 можно изгото­вить продольный станок с подвижной стойкой 1, ус­тановленной на каретку 4. Применение модульного принципа построения позволяет, используя ограни­ченный набор унифицированных узлов, собирать станки различных типов и исполнений для обработ­ки деталей из различных материалов.

Основные модификации МСФРС (с шириной стола 400 или 500 мм), построенных на ба­зе перечисленных унифицированных узлов и расположенных в направлении повышения уровня автоматизации, по­казаны на рис. 2. К ранее указанным узлам (см. рис. 1) здесь добавляются следующие: система 1 управления; система 2 автоматической смены инструмента; система 3 удаления стружки; сис­тема 4 автоматической смены заготовок.

 

 

 

Рис. 1. Структура и схе­ма построения гаммы МСФРС из унифициро­ванных агрегатных уз­лов

Рис. 2. Основные модификации МСФРС (с шириной стола 400 или 500 мм), расположенные в направлении повышения уровня автоматизации:

a — вертикальный с ручным управлением;

б— вертикальный с оперативной системой управления (число шпиндельных бабок 1—3);

в, г — вер­тикальные с продуктивной системой управления;

д — вертикальный с системой удаления стружки;

е — вертикальный с системой автоматиче­ской смены заготовок;

ж, л — то же, что б, в, но с горизонтальным расположением шпинделя;

м, р — то же, что ж, л, но со столами различных модификаций;

з, к — то же, что б, г, д, но с горизонтальным расположением шпинделя и поворотным столом; н, о, п — то же, что з, к, но вместо крестового стола компоновки имеют продольный стол и подвижную стойку;

РУ — ручное управление,

КСУ — копировально-следящее устройство,

ОСУ — оперативная система управления,

ПСУ — продуктивные системы управления,

АСИ — автоматическая смена инструмента,

АСД — автоматическая смена деталей,

СкД — склад деталей.