Многоцелевой станок ИР500МФ4

Многоцелевой станок ИР500МФ4 предназначен для сверления, зенкерования, развертывания, растачивания отверстий в корпусных деталях, фрезерования по контуру, нарезания резьб метчиками в условиях серийного производства. Помимо автоматической смены инструментов станок имеет автоматическую смену столов-спутников. Емкость магазина — 30 инструментов.

Многоцелевой станок ИР500МФ4 имеет вертикально-подвижную шпиндельную бабку 3 (рис. 19.19), расположенную внутри подвижной стойки 4, и поворотный стол 1. На верхнем торце стойки расположен магазин 6 барабанного типа, а у бокового торца станины на отдельном основании 10 смонтирована поворотная (на 180°) платформа 9 для двух столов-спутников 2 и 8. Поворот магазина осуществляется от высокомоментного двигателя 7. Номера гнезд магазина закодированы.

На переднем торце стойки установлен манипулятор 5 (автоматическая двухзахватная рука), осуществляющий смену инструментов. Манипулятор имеет механизмы вертикального перемещения, поворота руки на 180° и выдвижения руки. Вертикальное перемещение позволяет обходиться без смещения шпиндельной бабки вверх в позицию смены. Захват инструментальных оправок выполняют губки, стянутые двумя цилиндрическими пружинами.

Техническая характеристика станка

Размеры рабочей поверхности стола, мм:

• длина: 500
• ширина: 500

Перемещения подвижных частей, мм:

• поперечное передвижение стола: 800
• вертикальное—шпиндельной бабки: 500
• продольное—подвижной стойки: 500

Частота вращения шпинделя, мин^-1: 21—3000

Подача стола, шпиндельной бабки, стойки, мм/мин: 1—2000

Движения в станке (рис. 19.20). Главное движение—вращение шпинделя с закрепленным в нем инструментом. Движения подачи: по оси X’ — перемещение стола с заготовкой, по оси У — вертикальное перемещение шпиндельной бабки, по оси Z — горизонтальное перемещение стойки. Вращение шпинделя 2 обеспечивается электродвигателем М1 2ПФ-80Г постоянного тока мощностью 14 кВт (номинальная частота вращения 1000 мин^-1, номинальное напряжение 220 В). Изменение частоты вращения шпинделя обеспечивается регулированием двигателя и двухступенчатой коробкой скоростей. Для переключения механических диапазонов служит подвижный блок зубчатых колес z 23—56, который может входить в зацепление с зубчатыми колесами z = 33 или z = 66, закрепленными на общей ступице и связанными со шпинделем зубчатой муфтой, размещенной в отверстии ступицы. Подвижный блок может занимать два положения, соответствующие первому и второму диапазону. Блок перемещается гидроцилиндром и вилкой (на схеме не показаны). При включении первого механического диапазона возможно получение частоты вращения шпинделя 21,2—1000 мин^-1 при большом постоянном крутящем моменте (700 Н*м). Второй диапазон обеспечивает частоту вращения шпинделя 1000—3150 мин^-1 при постоянной мощности 14 кВт. Изменение направления вращения достигается реверсированием электродвигателя.

Перемещение шпиндельной бабки (по оси У), стойки (по оси 2) и стола (по оси X’) обеспечивается одинаковыми высокомоментными электродвигателями М2—М4 с возбуждением от постоянных магнитов. Мощность каждого двигателя 2,8 кВт (при n = 1000 мин^-1). Установленные электродвигатели позволяют без применения коробки подач получать по любой из координат рабочую подачу 1—2000 мм/мин и быстрые установочные перемещения со скоростью 8000 или 10 000 мм/мин (последняя зависит от принятой системы ЧПУ).

Наибольшая сила подачи стола и стойки — 8кН, шпиндельной бабки — 4кН. Такие же электродвигатели использованы для вращения поворотного стола 1 (двигатель М5) инструментального магазина 3 (двигатель Мб).

Инструментальный магазин устроен следующим образом (рис. 19.21). Корпус 19 магазина с гнездами 20 для инструментальных оправок 21 размещен на верхнем торце стойки 2 станка и может поворачиваться относительно центральной оси. Сопряжение корпуса магазина с основанием происходит по направляющим 3—5, изготовленным из полимерного материала. Для поворота магазина служит высокомоментный электродвигатель 10 с возбуждением от постоянных магнитов. На валу двигателя на шпонке закреплено зубчатое колесо 12, входящее в зацепление с зубчатым венцом 18, привернутым к корпусу магазина. Угол поворота магазина задается с помощью конечных выключателей, установленных на неподвижном кронштейне 13. Один из них (14) взаимодействует с упором 17, фиксирующим нулевое положение магазина, другой 15 служит для отсчета гнезд магазина. Напротив, каждого гнезда имеется такой же упор 16, взаимодействующий с конечным выключателем 15 при повороте магазина. Для того чтобы гнездо после очередного поворота на заданный угол останавливалось точно в положении смены инструмента, предусмотрено фиксирующее устройство. На валу электродвигателя с помощью муфты закреплен диск 11 с двумя полукруглыми пазами 25. При подходе инструментального гнезда с позиции смены ролик 9 штоком гидроцилиндра 6 вводится в паз диска. Отключается электродвигатель 10, и происходит точная фиксация магазина. Бесконтактный выключатель 8 сигнализирует об этом в систему управления. После этого вступает в работу механизм автоматической смены инструмента.

Перед последующим поворотом ролик фиксатора выводится из зацепления с диском (шток гидроцилиндра смещается влево). Бесконтактный выключатель 7 формирует сигнал, разрешающий выключение электродвигателя поворота магазина.

Инструментальные оправки 21 удерживаются в гнездах от выпадения фиксаторами 24 и шариками 23 с пружинами 22. Сила прижатия фиксаторов к хвостовику оправки невелика и не препятствует вытаскиванию автооператором оправки из гнезда магазина. Контроль наличия оправки в гнезде обеспечивает бесконтактный выключатель 1.

При наладке станка каждая оправка с инструментом устанавливается в гнездо магазина в строго определенном угловом положении так, чтобы паз во фланце оправки совпал с направляющей шпонкой гнезда магазина. Это необходимо для того, чтобы при переносе оправки автооператором в шпиндель станка пазы оправки совпали со шпонками шпинделя. При смене инструмента шпиндель всегда останавливается автоматически также в определенном угловом положении.