Агрегатные станки
Агрегатные станки
Одним из методов усовершенствования технологических процессов на машиностроительных заводах является применение высокопроизводительного станочного оборудования. Высокопроизводительными станками комплектуются целые автоматические линии. Создание таких линий становится приоритетом в развитии обрабатывающей промышленности. Среди крупных предприятий начали зарождаться тенденции развития многооперационных и агрегатных станков. Для внедрения новых технологий многие конструкторские учреждения усиленно работают над созданием новых моделей агрегатных станков. Особое широкое применение получили агрегатные станки с ЧПУ (числовым программным управлением).
Агрегатный станок состоит из станины; центрального и наладочного пульта; поворотного стола; гидробака; насосной установки; гидропанели; электрошкафа станка; силового стола; стойки; сверлильной бабки; упорного угольника; расточной панели; резьбового копира; шпиндельной коробки; электрошкафа силовых механизмов; коробки скоростей; делительного стола [4] . На силовой головке и на столе с бабкой монтируются шпиндельные коробки, несущие режущие инструменты. Обрабатываемые детали закрепляются в зажимном приспособлении, которое может быть одно- или многопозиционным. Зажимное приспособление бывает двух основных типов: с горизонтальной осью поворота, то есть на поворотном барабане и с вертикальной осью поворота, то есть установленное на поворотном столе [1] . Силовые сверлильные, фрезерные и другие головки устанавливают на унифицированных кронштейнах, закрепленных на направляющих круглой или прямоугольной станины. Изменяя число головок и их взаимное расположение перестановкой по пазам станины, можно быстро переналадить станок на обработку новой партии заготовок. Заготовки устанавливают на круглом или прямоугольном делительном столе в универсально-сборных или универсально-наладочных приспособлениях. Станки оснащаются устройством программного управления (ЧПУ), размещенным в блоке управления [3] .
Агрегатный станок состоит из унифицированных узлов (то есть из типоразмеров, например, в 1966 году в СССР и странах СЭВ был принят ряд из 7 типоразмеров основных силовых узлов агрегатного станка) [1] . Основными унифицированными узлами агрегатного станка являются: силовая головка и силовой стол с бабкой.
- Силовые головки различают по технологическому назначению (сверлильные, фрезерные, расточные): по мощности, которая колеблется в пределах 0,1…30 кВт. По типу привода главного движения их подразделяют на головки с электрическим, пневматическим и гидравлическим приводом. В зависимости от расположения привода подач головки делятся на самодействующие и не самодействующие.
- Силовые столы предназначены для установки на них инструментальных бабок (фрезерных, сверлильных и других) с самостоятельным приводом вращения для выполнения рабочего цикла: быстрого подвода, рабочей подачи, быстрого отвода. Столы выпускают шести типоразмеров, нормальной и повышенной точности с максимальной тяговой силой подачи 1…100 кН и мощностью 1…30 кВт. Привод подачи силового узла может быть гидравлическим, механическим или пневмо гидравлическим [2] .
Станки с программным управлением
Это многоцелевые станки, которые оснащены магазинами инструментов. Эти станки могут иметь от одной до трех силовых головок, которые перемещаются от устройства ЧПУ по трем либо двум координатам. Их выпускают с горизонтальной и вертикальной осью шпинделя, с поворотным, наклонно-поворотным или продольным столом. На некоторых станках вместо магазина инструментов применяют магазин шпиндельных коробок. Такие магазины выполняют барабанными или в виде цепного конвейера [2] . Чаще всего Агрегатные станки используют в полуавтоматическом цикле, реже их снабжают загрузочными и разгрузочными устройствами, тогда станки работают как автоматы. Агрегатные станки могут входить в автоматические линии. Также они могут работать индивидуально [3] .
Особенности конструирования
Особенность конструирования состоит в требовании по повышению надёжности работы унифицированных узлов и созданию условий для быстрой перекомпоновки станка на обработку другой детали. Для обеспечения вышеуказанных требований разработали общесоюзные нормали на присоединительные размеры основных узлов. Ведутся работы по созданию быстро переналаживаемых агрегатных станков с применением циклового и числового программного управления для рационального использования в серийном производстве при групповой обработке деталей [1] .
Наибольшее распространение Агрегатные станки получили при механической обработке, когда деталь остаётся неподвижной, а движение сообщается режущему инструменту. На агрегатном станке можно вести механическую обработку инструментами с нескольких сторон, поэтому допускается значительное выделение операций.
По характеру выполняемых операций (фрезерование, растачивание, сверление, подрезание торцов, нарезание резьбы и т. д.) устанавливается число одновременно работающих на одном станке инструментов, которое может доходит до 100 и более. Агрегатные станки имеют высокую производительность, которая зависит от длительности лимитирующей операции и цикла работы.
В 30-х гг. в СССР было начато проектирование и изготовление агрегатных станков впервые на Экспериментальном научно-исследовательском институте металлорежущих станков (ЭНИМС) [1] .
Агрегатный станок состоит из станины; центрального и наладочного пульта; поворотного стола; гидробака; насосной установки; гидропанели; электрошкафа станка; силового стола; стойки; сверлильной бабки; упорного угольника; расточной панели; резьбового копира; шпиндельной коробки; электрошкафа силовых механизмов; коробки скоростей; делительного стола [4] . На силовой головке и на столе с бабкой монтируются шпиндельные коробки, несущие режущие инструменты. Обрабатываемые детали закрепляются в зажимном приспособлении, которое может быть одно- или многопозиционным. Зажимное приспособление бывает двух основных типов: с горизонтальной осью поворота, то есть на поворотном барабане и с вертикальной осью поворота, то есть установленное на поворотном столе [1] . Силовые сверлильные, фрезерные и другие головки устанавливают на унифицированных кронштейнах, закрепленных на направляющих круглой или прямоугольной станины. Изменяя число головок и их взаимное расположение перестановкой по пазам станины, можно быстро переналадить станок на обработку новой партии заготовок. Заготовки устанавливают на круглом или прямоугольном делительном столе в универсально-сборных или универсально-наладочных приспособлениях. Станки оснащаются устройством программного управления (ЧПУ), размещенным в блоке управления [3] .
Агрегатный станок состоит из унифицированных узлов (то есть из типоразмеров, например, в 1966 году в СССР и странах СЭВ был принят ряд из 7 типоразмеров основных силовых узлов агрегатного станка) [1] . Основными унифицированными узлами агрегатного станка являются: силовая головка и силовой стол с бабкой.
- Силовые головки различают по технологическому назначению (сверлильные, фрезерные, расточные): по мощности, которая колеблется в пределах 0,1…30 кВт. По типу привода главного движения их подразделяют на головки с электрическим, пневматическим и гидравлическим приводом. В зависимости от расположения привода подач головки делятся на самодействующие и не самодействующие.
- Силовые столы предназначены для установки на них инструментальных бабок (фрезерных, сверлильных и других) с самостоятельным приводом вращения для выполнения рабочего цикла: быстрого подвода, рабочей подачи, быстрого отвода. Столы выпускают шести типоразмеров, нормальной и повышенной точности с максимальной тяговой силой подачи 1…100 кН и мощностью 1…30 кВт. Привод подачи силового узла может быть гидравлическим, механическим или пневмо гидравлическим [2] .
Агрегатный станок состоит из станины; центрального и наладочного пульта; поворотного стола; гидробака; насосной установки; гидропанели; электрошкафа станка; силового стола; стойки; сверлильной бабки; упорного угольника; расточной панели; резьбового копира; шпиндельной коробки; электрошкафа силовых механизмов; коробки скоростей; делительного стола [4] . На силовой головке и на столе с бабкой монтируются шпиндельные коробки, несущие режущие инструменты. Обрабатываемые детали закрепляются в зажимном приспособлении, которое может быть одно- или многопозиционным. Зажимное приспособление бывает двух основных типов: с горизонтальной осью поворота, то есть на поворотном барабане и с вертикальной осью поворота, то есть установленное на поворотном столе [1] . Силовые сверлильные, фрезерные и другие головки устанавливают на унифицированных кронштейнах, закрепленных на направляющих круглой или прямоугольной станины. Изменяя число головок и их взаимное расположение перестановкой по пазам станины, можно быстро переналадить станок на обработку новой партии заготовок. Заготовки устанавливают на круглом или прямоугольном делительном столе в универсально-сборных или универсально-наладочных приспособлениях. Станки оснащаются устройством программного управления (ЧПУ), размещенным в блоке управления [3] .
Агрегатный станок состоит из унифицированных узлов (то есть из типоразмеров, например, в 1966 году в СССР и странах СЭВ был принят ряд из 7 типоразмеров основных силовых узлов агрегатного станка) [1] . Основными унифицированными узлами агрегатного станка являются: силовая головка и силовой стол с бабкой.
- Силовые головки различают по технологическому назначению (сверлильные, фрезерные, расточные): по мощности, которая колеблется в пределах 0,1…30 кВт. По типу привода главного движения их подразделяют на головки с электрическим, пневматическим и гидравлическим приводом. В зависимости от расположения привода подач головки делятся на самодействующие и не самодействующие.
- Силовые столы предназначены для установки на них инструментальных бабок (фрезерных, сверлильных и других) с самостоятельным приводом вращения для выполнения рабочего цикла: быстрого подвода, рабочей подачи, быстрого отвода. Столы выпускают шести типоразмеров, нормальной и повышенной точности с максимальной тяговой силой подачи 1…100 кН и мощностью 1…30 кВт. Привод подачи силового узла может быть гидравлическим, механическим или пневмогидравлическим [2] .
Агрегатный станок состоит из станины; центрального и наладочного пульта; поворотного стола; гидробака; насосной установки; гидропанели; электрошкафа станка; силового стола; стойки; сверлильной бабки; упорного угольника; расточной панели; резьбового копира; шпиндельной коробки; электрошкафа силовых механизмов; коробки скоростей; делительного стола [4] . На силовой головке и на столе с бабкой монтируются шпиндельные коробки, несущие режущие инструменты. Обрабатываемые детали закрепляются в зажимном приспособлении, которое может быть одно- или многопозиционным. Зажимное приспособление бывает двух основных типов: с горизонтальной осью поворота, то есть на поворотном барабане и с вертикальной осью поворота, то есть установленное на поворотном столе [1] . Силовые сверлильные, фрезерные и другие головки устанавливают на унифицированных кронштейнах, закрепленных на направляющих круглой или прямоугольной станины. Изменяя число головок и их взаимное расположение перестановкой по пазам станины, можно быстро переналадить станок на обработку новой партии заготовок. Заготовки устанавливают на круглом или прямоугольном делительном столе в универсально-сборных или универсально-наладочных приспособлениях. Станки оснащаются устройством программного управления (ЧПУ), размещенным в блоке управления [3] .
Агрегатный станок состоит из унифицированных узлов (то есть из типоразмеров, например, в 1966 году в СССР и странах СЭВ был принят ряд из 7 типоразмеров основных силовых узлов агрегатного станка) [1] . Основными унифицированными узлами агрегатного станка являются: силовая головка и силовой стол с бабкой.
- Силовые головки различают по технологическому назначению (сверлильные, фрезерные, расточные): по мощности, которая колеблется в пределах 0,1…30 кВт. По типу привода главного движения их подразделяют на головки с электрическим, пневматическим и гидравлическим приводом. В зависимости от расположения привода подач головки делятся на самодействующие и не самодействующие.
- Силовые столы предназначены для установки на них инструментальных бабок (фрезерных, сверлильных и других) с самостоятельным приводом вращения для выполнения рабочего цикла: быстрого подвода, рабочей подачи, быстрого отвода. Столы выпускают шести типоразмеров, нормальной и повышенной точности с максимальной тяговой силой подачи 1…100 кН и мощностью 1…30 кВт. Привод подачи силового узла может быть гидравлическим, механическим или пневмо гидравлическим [2] .
Станки с программным управлением
Это многоцелевые станки, которые оснащены магазинами инструментов. Эти станки могут иметь от одной до трех силовых головок, которые перемещаются от устройства ЧПУ по трем либо двум координатам. Их выпускают с горизонтальной и вертикальной осью шпинделя, с поворотным, наклонно-поворотным или продольным столом. На некоторых станках вместо магазина инструментов применяют магазин шпиндельных коробок. Такие магазины выполняют барабанными или в виде цепного конвейера [2] . Чаще всего Агрегатные станки используют в полуавтоматическом цикле, реже их снабжают загрузочными и разгрузочными устройствами, тогда станки работают как автоматы. Агрегатные станки могут входить в автоматические линии. Также они могут работать индивидуально [3] .
Таблица групп и типов металлорежущих станков:
Для удобства данную классификацию можно представить в виде таблицы:
| Группа | Типы станков | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 1 | Автоматы и полуавтоматы | Револьверные | Сверлильно-отрезные | |
| Одношпиндельные | Многошпиндельные | |||
| 2 | Вертикально-сверлильные | Одношпиндельные полуавтоматы | Многошпиндельные полуавтоматы | Координатно-расточные одностоечные |
| 3 | Круглошлифовальные | Внутришлифовальные | Обдирочношлифовальные | Специализированные шлифовальные |
| 4 | Универсальные | Полуавтоматы | Автоматы | Электрохимические |
| 5 | Зубострогальные для цилиндрических колес | Зуборезные для конических колес | Зубофрезерные для для цилиндрических колес и шлицевых валов | Зубофрезерные для червячных колес |
| 6 | Вертикально-фрезерные | Фрезерные непрерывного действия | — | Копировальные и гравировальные |
| 7 | Продольные | Поперечно-строгальные | Долбежные | |
| Одностоечные | Двухстоечные | |||
| 8 | Отрезные, работающие | Правильно-отрезные | ||
| Токарным резцом | Абразивным кругом | Фрикционным блоком | ||
| 9 | Муфто- и трубообрабатывающие | Пилонасекательные | Правильно- и бесцентровообдирочные | — |
| Группа | Типы станков | ||||
| 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| 1 | Карусельные | Винторезные | Многорезцовые | Специализированные для фасонных изделий | Разные токарные |
| 2 | Радиально-сверлильные | Горизонтально-расточные | Алмазно-расточные | Горизонтально-сверлильные | Разные сверлильные |
| 3 | — | Заточные | Плоскошлифовальные с прямоугольным или круглым столом | Притирочные или полировальные | Разные станки с абразивным инструментом |
| 4 | Электроискровые | — | Электроэрозионные, ультразвуковые | Анодно-механические | — |
| 5 | Для обработки торцов зубьев | Резьбофрезерные | Зубоотделочные | Зубо- и резьбошлифовальные | Разные зубо- и резьбобрабатывающие |
| 6 | Вертикальные консольные | Продольные | Широкоуниверсальные | Горизонтальные консольные | Разные фрезерные |
| 7 | Протяжные горизонтальные | — | Протяжные вертикальные | — | Разные строгальные |
| 8 | Пилы | ||||
| ленточные | Дисковые | Ножовочные | — | — | |
| 9 | Для испытательного инструмента | Делительные машины | Балансировочные | — | — |
Агрегатные станки
Агрегатными называются специальные станки, которые состоят из нормализованных деталей и узлов (агрегатов). Станки предназначены для обработки сложных и ответственных деталей в условиях серийного и массового производства. Наибольшие технологические возможности станков обеспечиваются в том случае, когда обрабатываемая деталь в процессе резания неподвижна, а главное движение и движение подачи сообщаются режущим инструментам. Этим достигается наибольшая концентрация операций: можно производить обработку деталей одновременно с нескольких сторон многими режущими инструментами при автоматическом управлении рабочим циклом.
Агрегатные станки различают специальные и переналаживаемые, с полуавтоматическим и автоматическим циклами. Станки не требуют большой производственной площади, обеспечивают стабильную точность обработки, могут обслуживаться операторами невысокой квалификации допускают многократное использование нормализованных деталей и узле при настройке станка на выпуск нового изделия. Однако эти станки мене гибки при переналадке по сравнению с универсальными станками.
Группы
Наибольшее распространение получили агрегатные станки сверлильный, расточной и некоторых других групп. Они позволяют производить сверление, зенкерование, развертывание и растачивание отверстий, резьбонарезание и резьбонакатывание внутренних и наружных поверхностей, подрезание торцов, фрезерование и другие операции. Компоновка станков весьма разнообразна. Она зависит от формы, размеров и точности изготовляемых деталей, расположения на них обрабатываемых поверхностей и принятого технологического процесса.
Компановка
На рис. 129 показаны некоторые схемы компоновки агрегатных станков. Основными нормализованными элементами, из которых состоят станки, являются станина /. стойка 6. основание 7, тумба 5 под приспособление 4, многопозиционный стол 9. Силовым органом станков является независимый агрегат силовой головки. Он состоит из самой головки 2 и шпиндельной коробки 5. Головка предназначена для осуществления главного движения и движения подачи. Она имеет самостоятельный привод. Шпиндельная коробка несет инструментальные шпиндели, вращающиеся от приводного вала силовой головки; движение подачи осуществляется вместе с корпусом головки или пинолью 10 (рис. 129,в) с насадкой 11.
На рис. 129, показан агрегат, в котором силовая головка состоит из силового стола 8 и силовой головки 2. Стол 8 является независимым узлом с индивидуальным приводом движения подачи. Смонтированная на нем силовая головка имеет свой привод, осуществляющий только главное движение. Такая конструкция силовой головки расширяет технологические возможности станка.
Рис. 129 Компановка агрегатных станков
Количество агрегатов
Количество силовых агрегатов и инструментальных шпинделей, расположение осей шпинделей в пространстве зависят от назначения станка. Различают станки одноагрегатные (рис. 129,а, б, г, д) и многоагрегатные (рис. 129,в, е), одношпиндельные и многошпиндельные, горизонтальные (рис. 129,я), вертикальные (рис. 129,г, д), наклонные (рис, 129,6, в), смешанные (рис. 129,е), односторонние (рис, 129,а, б, г, д) и многосторонние (рис. 129,в, е).
Количество позиций
На однопозиционных станках (рис. 129,а, б, г) операция полностью заканчивается при одном постоянном положении детали. На многопозиционных станках (рис. 129, в, е) обработка деталей параллельно или последовательно осуществляется в нескольких позициях, в нескольких различных положениях относительно инструментов. Периодическое перемещение приспособлений вместе с обрабатываемыми деталями из одной позиции в другую производят при помощи многопозиционных столов; поворотных или с прямолинейным движением.
