Вопрос №29 — Какими особенностями обладает токарный станок 16к20ф3 с ЧПУ

Главная База знаний «stud.wiki» Производство и технологии Анализ кинематической схемы токарно-винторезного станка с ЧПУ модели 16К20Ф3

Токарно-винторезные станки: понятие и общая характеристика, сферы практического применения. Структура и основные узлы, принцип работы и технологические особенности. Анализ кинематики токарно-винторезного станка с ЧПУ модели 16К20Ф3, его назначение.

Рубрика Производство и технологии
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 26.05.2015

Анализ кинематической схемы токарно-винторезного станка с ЧПУ модели 16К20Ф3

1. Общий вид токарно-винторезного станка

На рисунке 1 приведён общий вид токарно-винторезного станка.

Рис.В 1 Общий вид станка модели 16К20Ф3 с ЧПУ

Станок предназначен для токарной обработки наружных и внутренних поверхностей деталей типа тел вращения со ступенчатым и криволинейным профилями за один или несколько рабочих ходов в замкнутом полуавтоматическом цикле. В зависимости от возможностей системы ЧПУ на станке можно нарезать различные резьбы. Станок имеет традиционную для токарных станков компоновку. Он имеет максимально возможную унификацию узлов с токарно-винторезным станком модели 16К20, на базе которого выпускается.

На рисунке 2 изображена схема общего вида токарно-винторезного станка.

Рис.В 2 Схема общего вида токарно-винторезного станка 16К20Ф3 с ЧПУ

1. Основание

2. Станина

3. Каретка

4. Опора левая винта продольного перемещения

5. Бабка шпиндельная

6. Привод продольного перемещения

7. Ограждение неподвижное

8. Привод датчика резьбонарезания

9. Шкаф управления

10. Ограждение неподвижное

11. Головка автоматическая универсальная

12. Винтовая шариковая пара поперечного перемещения

13. Шкаф управления

14. Винтовая шариковая пара продольного перемещения

15. Бабка задняя

16. Опора продольного винта правая

17. Электрооборудование

18. Пульт управления

19. Блок ручного управления

20. Электромеханический привод пиноли задней бабки

23. Патрон механизированный с электромеханическим приводом

Основными узлами станка модели 16К20Ф3 (рис.В 2) являются основание, передняя (шпиндельная) бабка, станина, суппорт с кареткой, поворотный резцедержатель и задняя бабка.

Основание станка представляет собой монолитную отливку. На нем устанавливается станина. Внутри основания слева помещается электродвигатель привода главного движения. В средней части основания расположен стружкосборник. В первом отсеке смонтирован насос охлаждения и размещена емкость для СОЖ.

Станина станка выполняется коробчатой формы с поперечными ребрами П-образного профиля. Важной частью станины являются направляющие, по которым перемещаются каретка суппорта и задняя бабка. В правой части станины крепится привод продольной подачи.

Передняя бабка закреплена на левом конце станины, и в ней находится коробка скоростей станка. Основной частью коробки скоростей является шпиндель, на который устанавливается патрон. Шпиндель смонтирован в двух конических роликоподшипниках. В передней бабке монтируется также датчик резьбонарезания.

Поворотный резцедержатель имеет горизонтальную ось вращения и размещается на поперечном суппорте. На нем смонтирована съемная инструментальная головка, на которой одновременно можно установить 6 резцов-вставок или 3 инструментальных блока. Поворот резцедержателя осуществляется по программе или по команде от пульта станка. Поворот и зажим резцедержателя при наладке станка осуществляются вручную.

Задняя бабка служит для поддержания обрабатываемой заготовки в центрах. Она имеет пневматическое устройство, облегчающее перемещение ее по направляющим станины и предотвращающее их износ.

Приводы поперечной и продольной подач станка состоят из приводных шаговых двигателей с гидроусилителями-моментов, одноступенчатых редукторов и шариковых передач винт — гайка с винтами. Предусмотрена возможность установки датчиков обратной связи.

Станок имеет неподвижное и подвижное ограждения. Подвижное ограждение снабжено прозрачным экраном, предохраняющим от попадания стружки и позволяющим производить наблюдение за ходом обработки.

Для обработки длинных заготовок используется люнет. Подвод СОЖ в зону резания производится по команде с программы или с пульта управления станка через устройство. Настройка нулевого положения производится в узле с использованием конечного выключателя.

Гидропривод станка включает в себя гидростанцию, гидроусилитель моментов продольного хода каретки, гидроусилитель моментов поперечного хода суппорта и магистральные трубопроводы, соединяющие между собой гидравлические узлы и аппаратуру. Гидростанция состоит из регулируемого насоса с приводным электродвигателем, резервуара для масла емкостью 200В л, элементов фильтрации и охлаждения рабочей жидкости и контрольно-регулирующей аппаратуры. В резервуар заливается предварительно отфильтрованное минеральное масло марки «Турбинное 22п», уровень его не должен быть ниже контрольной отметки на маслоуказателе. Предохранительный клапан регулируемого насоса настраивается на давление Р = 40-50 кгс/см2 (3,92 — 4,90 МПа).

При работе станка крутящий момент с вала шагового электродвигателя через муфту передается на входной вал гидроусилителя. При отработке шаговым двигателем определенного числа импульсов происходит поворот входного вала гидроусилителя и смещение следящего золотника гидроусилителя на соответствующую величину. Масло от насоса гидростанции под давлением поступает через щели следящего золотника и распределительный диск и воздействует на поршни ротора гидроусилителя, который поворачивает выходной вал пропорционально величине открытия щелей. Величина поворота выходного вала гидроусилителя соответствует числу импульсов, поданных на шаговый двигатель, а скорость — частоте их следования. Таким образом происходит синхронное вращение ротора шагового двигателя, выходного вала гидроусилителя с крутящим моментом, необходимым для перемещения рабочих органов.

Устройство ЧПУ станка (станок может оснащаться различными типами систем ЧПУ: разомкнутыми, замкнутыми, СNС) обеспечивает движение формообразования (число одновременно управляемых координат равно двум), изменение значений подач, переключение частот вращения шпинделя, индексацию резцовой головки и нарезание резьбы по программе.

Для нарезания резьбы по программе станок оснащен датчиком нарезания резьбы типа ВЕ-51.

Буквенно-цифирный индекс станка 16К20Ф3 обозначает следующее: цифра 1 — это токарный станок; цифра 6 — обозначает токарно-винторезный станок, буква К — поколение станка, цифра 20 — высота центров (200В мм). НаличиеВ «Ф3» в конце индекса говорит о наличии ЧПУ — числового программного управления.

Технические характеристики станка 16К20Ф3

Параметры

Диаметр обработки над станиной, мм

400

Диаметр обработки над суппортом, мм

200

Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм

1000

Наибольшая длина обработки, мм

905

Частота вращения шпинделя, мин-1

35 — 1 600

Число автоматически переключаемых скоростей

9

Скорость быстрых перемещений суппорта — продольного, мм/мин

4 800

Скорость быстрых перемещений суппорта — поперечного, мм/мин

2 400

Скорость продольной подачи, мм/мин

3 — 1 200

Скорость поперечной подачи, мм/мин

3 — 500

Продольное перемещение суппорта на один импульс, мм

0,01

Поперечное перемещение суппорта на один импульс, мм

0,005

Класс точности по ГОСТ 8-82

Н

Размер внутреннего конуса в шпинделе

Морзе 6 М80*

Диаметр сквозного отверстия в шпинделе, мм

55

Максимальная масса заготовки, закрепленной в патроне, кг

300

Максимальная масса детали, закрепленной в центрах, кг

1 300

Максимальная масса заготовки, закрепленной в патроне, кг

23

Число ступеней частот обратного вращения шпинделя

12

Пределы частот прямого вращения шпинделя, мин-1

12,5 — 2 000

Пределы частот обратного вращения шпинделя, мин-1

19 — 2 420

Число ступеней рабочих подач — продольных

42

Число ступеней рабочих подач — поперечных

42

Пределы рабочих подач — продольных, мм/об

0.7 — 4,16

Пределы рабочих подач — поперечных, мм/об

0,035-2,08

Число нарезаемых метрических резьб

45

Число нарезаемых дюймовых резьб

28

Число нарезаемых модульных резьб

38

Число нарезаемых питчевых резьб

37

Число нарезаемых резьб — архимедовой спирали

5

Наибольший крутящий момент, кНм

2

Наибольшее перемещение пиноли, мм

200

Поперечное смещение корпуса, мм

±15

Наибольшее сечение резца, мм

25

Мощность электродвигателя главного привода

10 кВт

Мощность электродвигателя привода быстрых перемещений суппорта, кВт

0,75 или 1.1

Мощность насоса охлаждения, кВт

0,12

Предельные диаметры сверления, мм:

по чугуну

28

по стали

25

Габаритные размеры станка (Д х Ш х В), мм

3 250 Ч 1 700 Ч

2 145

Масса станка, кг

3 800

2. Анализ кинематики токарно-винторезного станка с ЧПУ модели 16К20Ф3

На рис.В 3 приведена кинематическая схема станка по библиографическому источнику [4, стр.В 77].

Рис.В 3 Кинематическая схема токарно-винторезного станка модели 16К20Ф3 по библиографическому источнику[4]

В этой схеме допущены следующие существенные отклонения от требований ГОСТ 2.703-200:

— позиции элементов схемы (зубатые и червячные колеса, червяки и валы) показаны неверно;

— неправильно обозначены позиции зубчатых колес гитар сменных зубчатых колес.

На рис.В 4 приведена эта же схема, исправленная в соответствии с требованиями указанного стандарта.

Рис.В 4 Кинематическая схема станка модели 16К20Ф3, исправленная по ГОСТ 2.703-200

Кинематическая структура станка (рис.В 4) содержит традиционные для токарно-винторезных станков группы формообразования. Она включает следующие простые группы: скорости резания Фv1), продольной подачи Фs12) поперечного суппорта, поперечной подачи Фs23) поперечного суппорта и вспомогательную группу Вс(В4) шестипозиционного резцедержателя.

Внешняя связь группы Фv1) скорости резания (главное движение) имеет вид:

М1 > 126/182 > АКС > 200/280 > 40/54 > Б1 (30/60 или 65/43) > шпиндель VI (В1).

Автоматическая коробка скоростей (АКС) обеспечивает девять переключаемых в цикле частот вращения шпинделя вследствие включения электромагнитных муфт. Вал 11 имеет три значения частоты вращения при переключении муфт М1, М2, М3 (соответственно подачи 36/36 или 30/42 или 24/48); вал III вращается уже с девятью различными частотами; при включении муфты М4 работает передача 48/24, муфты М5 — передача 30/42, муфты М6 — передача 14/56. Одновременное включение муфт М4 и М6 осуществляется торможение шпинделя. В шпиндельной бабке вручную переключается блок Б1, что обеспечивает получение двух диапазонов частот вращения шпинделя (35 — 560 и 100 — 1600 ). Практически шпиндель имеет 12 частот вращения.

УКЦ для минимальной частоты вращения шпинделя:

В винторезной модификации станка устанавливают датчик (измерительный преобразователь ВЕ-51) резьбонарезания, связанный со шпинделем беззазорной зубчатой передачей 60/60.

Группы продольной подачи Фs12) и поперечной подачи Фs23) могут иметь два исполнения: с гидравлическим шаговым приводом (рис.В 4, а) и с электродвигателем постоянного тока (рис.В 4, б). В первом случае применяют электрогидравлические шаговые двигатели ШД5-Д1 с гидроусилителем Э32Г18-23 для продольной подачи и гидроусилителем Э32Г18-22 для поперечной подачи. Тяговые валы обеих групп: шариковый винт X продольной подачи и шариковый винт VIII поперечной подачи получают вращение через беззазорные передачи соответственно 30/125 и 24/100.

Минимальная продольная подача (цена импульса):

где 1/240 — минимальная доля оборота выходного вала гидроусилителя при шаге на выходном валу шагового двигателя 1,5?.

Минимальная поперечная подача (цена импульса):

В случае применения двигателей постоянного тока на шариковые ходовые винты устанавливают измерительные преобразователи, выполняющие в системе управления функцию датчиков обратной связи.

Суппорт и каретка имеют традиционное устройство, но их размеры увеличены по высоте для повышения жесткости и возможности установки винта поперечной подачи.

Кинематика станка включает также вспомогательную группу Вс (В4) поворота шестипозиционного резцедержателя с горизонтальной осью вращения, оснащённый съёмной инструментальной головкой.

Внешняя связь группы имеет вид:

М4 > 20/62 > 1/67 > поворотный резцедержатель (В4).

Управление поворотом резцедержателя осуществляется по программе посредством кулачковых муфт М7, М8, М9 и конечных выключателей.

Съёмная инструментальная головка имеет шесть позиций. В неё можно установить шесть резцов-вставок или три инструментальных блока, которые настраивают на размер вне станка, в специальных оптических приспособлениях. Установку инструмента на определённый размер осуществляют регулировочными винтами в двух плоскостях.

Гидрооборудование станка состоит из гидростанции с контрольно-регулирующей аппаратурой, двух гидроусилителей крутящих моментов и магистральных трубопроводов.

токарный станок технологический винторезный

3. Структурная схема токарно-винторезного станка модели 16к20ф3

На рисунке 5 представлена структурная схема токарно-винторезного станка.

Рис.В 5 Структурная схема токарно-винторезного станка 16К20Ф3

Группа скорости резания Фv1).

Внутренняя связь:

подшипниковые опоры передней бабки шпиндель1 В1.

Внешняя связь:

М1 АКС шпиндель(В1).

Группа продольной подачи Фs12).

Внутренняя связь:

направляющие станины каретка3 П2

Внешняя связь:

В1 1 ИП1 CNC АСУЭП М3 ТВ1 каретка(П2)

Группа поперечной подачи Фs13)

Внутренняя связь:

направляющие каретки3 поперечный суппорт П3

Внешняя связь:

М2 ТВ2 каретка3 (П3)

Вспомогательная группа Вс(4) поворота шестипозиционного резцедержателя.

Внутренняя связь:

Внешняя связь:

М4 резцедержатель

Список использованной литературы

1. ГолембиевскийВ А.И.В Металлорежущие станки; Технологическое оборудование: учеб.-метод. пособие (практика курсового проектирования) для студ. спец. 1-36 01 01, 1-36 01 03/ А.И.В Голембиевский. — Новополоцк: ПГУ, 2011.

2. ГолембиевскийВ А.И.В Станочное оборудование: учеб.-метод. комплекс для студ. спец. 1-36 01 01, 1-36 01 03/ А.И.В Голембиевский. — Новополоцк: ПГУ, 2006.

3. ГолембиевскийВ А.И.В Технологическое оборудование: учеб.-метод. комплекс для студ. спец. 1-36 01 01, 1-36 01 03/ А.И.В Голембиевский. — Новополоцк: ПГУ, 2007.

4. Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных вузовВ / Под ред. В.Э.В Пуша. — М.: Машиностроение, 1986.

Подобные документы

  • Токарно-винторезные станки
  • Токарно-винторезный станок модели 1м63
  • Автоматизация электропривода поперечной подачи токарно-винторезного станка
  • Электрооборудования токарно-винторезного станка модели СА564С100
  • Реконструкция токарно-винторезного станка 16К20Т1
  • Модернизация главного привода токарно-винторезного станка 1К62
  • Ремонт токарно-винторезного станка 16К20
  • Токарно-винторезный станок 1К62
  • Станки ЧПУ
  • Динамический расчет токарно-винторезного станка 16Б04А

Автоматизация технологических процессов способствует не только повышению производительности рабочего места. Станки с ЧПУ, такие, как 16к20ф3 для токарных операций — гарантируют высокую повторяемость, минимизацию брака, устранение так называемого человеческого фактора. Оборудование такого класса способствует росту экономической эффективности при средне и малосерийных типах производства.

Применение

Паспорт оборудования гласит, что токарный станок марки 16к20 предназначен для проведения следующих типов операций:

  • сверловки отверстий;
  • обработки торцов деталей, в том числе формовки на них сложного контура, благодаря двухкоординатной системе регулировки положения резца или другого рабочего органа;
  • зенкерования;
  • нарезания резьбы, как по внешней поверхности заготовки, так и внутри отверстий;
  • расточки конических поверхностей, при правильном составлении программы управления гарантируется высокое качество отделки.

Сфера деятельности, в которой рекомендуется использовать токарные станки 16к20ф3 — мелко и среднесерийное производство деталей, компонентов более крупных конструкций. Это обусловлено механикой работы на оборудовании.

Технические характеристики

Особенностью, которая отличает станок 16к20ф3, является удобство регулировки оборотов шпинделя. Для того, чтобы гарантировать высокую отдачу мощности от привода при любой угловой скорости — применена коробка переключения передач, состоящая из 5 электромагнитных муфт. Общее количество шагов переключения диапазонов скорости составляет 12, для удобства работы предусмотрена механика автоматического изменения скоростей. Количество доступных переключений в таком режиме — 9. Другие характеристики:

  • диаметр шпинделя 53 мм;
  • диапазон оборотов от 12,5 до 2000 в минуту;
  • общая масса станка 16к20ф3 вместе с штатным блоком ЧПУ — 5000 кг;
  • двухкоординатная система управления рабочим органом;
  • суппорт может позиционироваться с точностью до 0,001 мм;
  • токарный станок использует в качестве главного привода электрический двигатель с мощностью 11 кВт;
  • общая пиковая мощность оборудования — 22 кВт;
  • максимальные диапазоны смещения суппорта по продольной оси — 900 мм, в поперечном направлении — 250 мм;
  • скорость подачи от 1 до 2000 мм в минуту;
  • устройство может производить нарезку резьбы с шагом от 0,1 до 39,999 мм;
  • устройство фиксации предусматривает 6 позиций резцедержки.

Станок, поставляемый конкретному производителю, может отличаться системой числового программного управления, допустима установка одного из совместимых комплексов. Поэтому конкретные технические характеристики точности, показателей позиционирования, наличия датчика обратной связи — могут меняться. Следует внимательно изучать спецификации оборудования перед его покупкой.

Станок 16к20ф3 без системы числового управления и транспортера имеет размер 3700х2210х1650 мм по длине, ширине, высоте соответственно. Масса установки составляет 4000 кг. Данные приводятся для варианта поставки без транспортера.

Устройство и принцип работы

С конструкционной схеме токарного станка 16к20ф3 — привычные узлы, функциональные элементы и классическая компоновка. Устройство состоит из:

  • основания;
  • основной системы жесткости органов рабочей зоны, представленной станиной;
  • мобильной каретки суппорта;
  • бабки шпиндельного типа;
  • гидравлической системы, которая имеет собственный электродвигатель;
  • направляющих;
  • коробки переключения передач (для автоматических режимов регулировки скорости);
  • электромагнитных муфт;
  • зубчатых колес шпиндельной бабки для ручного изменения диапазонов скорости вращения;
  • бабки задней;
  • колеса, которое приводит в движение червячную передачу, смещающую каретку суппорта;
  • резцедержателя с поворотной державкой, закрепляемой винтами.

Система смазывания предусматривает автоматический пуск при начале работы главного привода станка. В конструкции устройства разработчики предусмотрели релейную схему безопасности. Работа станка блокируется при определении неполадок различных функциональных узлов, при превышении нагрузки, в случае открытия защитных кожухов.

ЧПУ и техническое оснащение токарного станка 16к20ф3 обеспечивает класс точности обработки при любых операциях, соответствующий ГОСТ 8-82-Паспорт

Классическая конструкция системы налагает некоторые ограничения на размерность обрабатываемых заготовок. Так, максимальный диаметр детали, располагаемый над станиной, составляет 400 мм. При работе с заготовкой над суппортом — габарит ограничен 220 мм. Максимум длины детали составляет 1 м.

Принцип работы оборудования также достаточно понятен и привычен. Заготовка располагается, фиксируется в шпинделе, затем устанавливаются необходимые типы резцов и инициируется выполнение программы. Для достижения оптимальных параметров нагрузки и скорости обработки — оператор может регулировать обороты и другие параметры работы системы.

Обеспечение комплексами с ЧПУ

Станок 16к20ф3 без системы числового управления и транспортера имеет размер 3700х2210х1650 мм по длине, ширине, высоте соответственно. Масса установки составляет 4000 кг. Данные приводятся для варианта поставки без транспортера.

  • СС-221-02Р;
  • Электроника НЦ-31;
  • Контур 2ПТ-71;
  • СС221-02Р Алкатель;
  • Н22-1М;
  • ЭМ-907.

Приведенный список достаточно краткий. Чтобы потребитель понимал, какое именно оборудование представлено его вниманию — предусматривается отдельная маркировка. К названию 16к20ф3 добавляется индекс, к примеру, С2 или С18. По этому параметру специалисты сразу определяют, какой в системе установлен привод (Приз, Кемрон, Размер) и блок ЧПУ, а также оценивают общие возможности оборудования в разрезе списка выполняемых операций.

Программы управления и автоматизации процесса обработки

В комплект поставки станка 16к20фз с ЧПУ входит множество готовых сценариев для проведения тех или иных операций в автоматическом режиме. В задачу программиста, при использовании типовых программ, входят минимальные модификации, призванные регулировать размерность заготовки, те или иные параметры конечного изделия.

Однако в документации к системе управления входят подробнейшие инструкции, которые описывают используемый при программировании синтаксис, доступный список стандартных команд. Также декларируется:

  • порядок расположения кодовых слов, который является рекомендуемым порядком адресов в одном кодовом кадре;
  • формат синтаксиса в отдельно взятом кадре;
  • обязательные конечные команды и формат заголовка кадра.

Кроме описания доступной структуры отдельного кадра, в документации приводятся данные, касающиеся принятой в системе дискретности обработки. В частности, приводится максимально допустимое число символов для кодового слова, а также максимум команд в пределах одного кадра.

Некоторые системы числового программного управления поставляются с собственными системами автоматизированной разработки комплекса команд. Такие средства сильно облегчают работу оператора. В их задачи входят:

  • автоматическая проверка соответствия синтаксиса программы используемому коду;
  • отслеживание соответствия листинга своду ограничений, принятому в системе;
  • поддержку справочной помощи, предоставление информации, приведенной в документации к станку.

Средства разработки позволяют типизировать отдельные действия программиста, использовать существующие схемы обработки определенных поверхностей, снизить избыточность команд. В результате применения таких продуктов производительность труда персонала, станка, рабочего процесса в целом — значительно повышается, а уровень сбоев и число неверно составленных инструкций — падает.

Технические характеристики токарного станка 16К20:

image

Наименование параметра 16К20 16К20П
Габариты и масса станка
 Габариты станка (длина x ширина x высота) РМЦ=1000
 Масса станка 3010 кг 3010 кг
Основные параметры станка
 Класс точности (ГОСТ 8-82) Н П
 Наибольшая масса заготовки, обрабатываемой в центрах 460..1300 кг 460..1300 кг
 Наибольшая масса заготовки, обрабатываемой в патроне 200 кг 200 кг
 Наибольший диаметр заготовки устанавливаемой над станиной 400 мм 400 мм
 Высота оси центров над плоскими направляющими станины 215 мм 215 мм
 Наибольший диаметр заготовки обрабатываемой над суппортом 220 мм 220 мм
 Наибольшая длина заготовки, устанавливаемой в центрах (РМЦ)
 Наибольшее расстояние от оси центров до кромки резцедержателя 225 мм 225 мм
 Наибольший диаметр сверла при сверлении стальных деталей 25 мм 25 мм
 Наибольшая масса заготовки, обрабатываемой в центрах 460..1300 кг 460..1300 кг
 Наибольшая масса заготовки, обрабатываемой в патроне 200 кг 200 кг
Шпиндель
 Диаметр отверстия в шпинделе 52 мм 52 мм
 Наибольший диаметр прутка, проходящий через отверстие в шпинделе 50 мм 50 мм
 Частота вращения шпинделя в прямом направлении, об/мин 12,5..1600 12,5..1600
 Частота вращения шпинделя в обратном направлении, об/мин 19..1900 19..1900
 Количество прямых скоростей шпинделя 22 22
 Количество обратных скоростей шпинделя 11 11
 Конец шпинделя по ГОСТ 12593-72
 Коническое отверстие шпинделя по ГОСТ 2847-67 Морзе 6 Морзе 6
 Диаметр фланца шпинделя 170 мм 170 мм
 Наибольший крутящий момент на шпинделе 1000 Нм 1000 Нм
Суппорт. Подачи
Наибольшая длина продольного перемещения
 Наибольшая длина поперечного перемещения 300 мм 300 мм
 Скорость быстрых продольных перемещений, мм/мин 3800 3800
 Скорость быстрых поперечных перемещений, мм/мин 1900 1900
 Максимально допустимая скорость перемещений при работе по у порам, мм/мин 250 250
 Минимально допустимая скорость перемещения каретки (суппорта), мм/мин 10 10
 Цена деления лимба продольного перемещения 1 мм 1 мм
 Цена деления лимба поперечного перемещения 0,05 мм 0,05 мм
 Диапазон продольных подач, мм/об 0,05..2,8 0,05..2,8
 Диапазон поперечных подач, мм/об 0,025..1,4 0,025..1,4
 Количество подач продольных 42 42
 Количество подач поперечных 42 42
 Пределы шагов метрических резьб 0,5..112 мм 0,5..112 мм
 Пределы шагов дюймовых резьб, ниток/дюйм 56..0,5 56..0,5
 Пределы шагов модульных резьб, модуль 0,5..112 0,5..112
 Пределы шагов питчевых резьб, питч диаметральный 56..0,5 56..0,5
 Наибольшее усилие, допускаемое механизмом подач на резце — продольное 5884 Н 5884 Н
 Наибольшее усилие, допускаемое механизмом подач на резце — поперечное 3530 Н 3530 Н
Резцовые салазки
 Наибольшее перемещение резцовых салазок 150 мм 150 мм
 Перемещение резцовых салазок на одно деление лимба 0,05 мм  0,05 мм
 Наибольший угол поворота резцовых салазок ±90° ±90°
 Цена деления шкалы поворота резцовых салазок
 Наибольшее сечение державки резца 25 х 25 мм 25 х 25 мм
 Высота от опорной поверхности резца до оси центров (высота резца) 25 мм 25 мм
 Число резцов в резцовой головке 4 4
Задняя бабка
 Конус отверстия в пиноли задней бабки по ГОСТ 2847-67 Морзе 5 Морзе 5
 Наибольшее перемещение пиноли 150 мм 150 мм
 Перемещение пиноли на одно деление лимба 0,1 мм 0,1 мм
 Величина поперечного смещения корпуса бабки ±15 мм ±15 мм
 Электрооборудование
 Электродвигатель главного привода 11 кВт 11 кВт
 Электродвигатель привода быстрых перемещений 0,12 кВт 0,12 кВт
 Электродвигатель насоса СОЖ 0,125 кВт 0,125 кВт

Кинематическая схема токарно-винторезного станка 16К20

Кинематическая схема представлена для понимания связей и взаимодействия основных элементов токарного станка. На схеме указаны числа зубьев шестерен(z). Звездочкой обозначено число заходов червяка.

image

Описание кинематической схемы 16К20

От электродвигателя Д1 вращение передается на входной вал II коробки передач станка через клиноременную передачу. Муфта на этом валу через двойной блок зубчатых колес 56/34 или 51/39 позволяет получить прямое вращение вала III. Либо, через зубчатые колеса 50/21 и 36/38 — обратное вращение вала. Вал IV получает через блок зубчатых колес 29/47, 21 /55 или 38/38 шесть частот вращения в прямом направлении, что соответствует вращению шпинделя против часовой стрелки.  А так же три частоты вращения в обратном направлении. С вала IV’ шпиндель VII получает двенадцать высоких частот вращения (либо шесть в обратном направлении) через двойной блок зубчатых колес 60/48 или 30/60 .

Двенадцать низких частот вращения шпинделя через валы IV и VI перебора передаются с помощью двойного блока зубчатых колес 45/45 или 15/60 и зубчатых передач 18/72 и 30/60. Для включения этой цепи зубчатое колесо z=60 двойного блока сцепляется с зубчатым колесом z=30 вала VI.

На высоких частотах вращения шпинделя группа зубчатых колес на валах V и VI не участвует в передаче мощности от двигателя на шпиндель. Это позволяет повысить динамические свойства привода главного движения. При этом уменьшается время разгона шпинделя и его торможения, уменьшаются вибрации и повышается долговечность станка. Всего на шпиндель передается 22 частоты вращения, так как две частоты совпадают.

Перемещение суппорта при нарезании резьбы, при продольной или поперечной подаче осуществляется по кинематической цепи механизма подач. От шпинделя VII через зубчатые колеса 60/60 вращение передается валу VIII. Для увеличения шага нарезаемой резьбы или подачи используется звено увеличения шага. Через зубчатые колеса 45/45 с вала IV снимается вращение, что позволяет увеличить подачу (или шаг нарезаемой резьбы) в 4 или 16 раз. Через колеса 30/45 или цепочку реверса 30/25/45, гитару сменных зубчатых колес a/b и c/d вращение передается на приемный вал коробки подач.

Вал XIII используя колеса 28/38 и зубчатые передачи 28/28, 28/35, 30/25 или 42/30, а так же через муфту получает четыре частоты вращения, используемые при нарезании метрических и модульных резьб. Дюймовые резьбы нарезаются через кинематическую цепь 28/38, муфту М3 и колеса 30/33. Вращение выходному валу ХV передается через различные комбинации включения зубчатых колес на валах XIII, XIV и ХV.

Настройка коробки подач на выбранную подачу или шаг нарезаемой резьбы производится перемещением блока зубчатых колес z=18 и z=28 и включением муфт М2, М3, М4 и М5. Муфта М5  на ходовой винт XIX передает вращение для нарезания резьбы. При отключенной муфте М5 через зубчатые колеса 23/40, 24/39, муфту обгона М6 и колеса 28/35 — на ходовой валик XVI для работы с продольной и поперечной подачами.

С ходового валика XVI вращение сообщается зубчатому колесу z=36  через зубчатые колеса 30/32/32/30, через муфту М7 и червячную передачу 4/21 . Продольное перемещение суппорта выполняется через зубчатые колеса z=41, муфты М8 или М9, зубчатые передачи 17/66 на реечную шестерню 10. Для поперечного перемещения суппорта вращение от колеса z=36 передается через зубчатые колеса z=36, муфты М10 или М11, зубчатые передачи 34/29/16 на винт поперечных салазок ХXI с шагом 5 мм.

От двигателя Д2, связанного с ходовым валиком клиноременной передачей 85/127, выполняются ускоренные продольные или поперечные перемещения суппорта. Муфта обгона М6 не препятствует быстрому вращению валика от включенных зубчатых колес в коробке подач.

Направление подачи и быстрых перемещений суппорта определяется включением одной из четырех муфт М8…М11, управляемых одной рукояткой. Для включения необходимой подачи рукоятку наклоняют в соответствующую сторону, а нажимом кнопки на торце рукоятки включают двигатель быстрых перемещений.

В некоторых модификациях токарного станка 16К20 подача верхнего суппорта может быть механизирована. В этом случае от зубчатого колеса z=29 вращение снимается колесом 18 на вал ХХ и через зубчатые передачи 20/20, 20/23/30/28/30 и 20/20 передается на ходовой винт ХХII верхнего суппорта.

Скачиваний: 91 Добавлен: 18.03.2015 Размер: 147.97 Кб Скачать ☆

ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНЫЙ СТАНОК МОД. 16К20Ф3

Назначение станка

Станок предназначен для токарной обработки наружных и внутренних поверхностей заготовок типа тел вращения со ступенчатым или криволинейным профилем в один или несколько рабочих ходов в замкнутом полуавтоматическом цикле в условиях индивидуального и мелкосерийного производства. Станок (рис. 1,2) выпускается на базе станка 16К20.

Рис. 1. Компоновка токарно-винторезного станка мод. 16К20Ф3:

1 – основание; 2 – станина; 3 – передняя бабка; 4 – задняя бабка; 5 – каретка;

6 – поворотная резцовая головка; 7 – пульт устройства ЧПУ; 8 – поперечные салазки

Основные технические характеристики станка:

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм

над станиной 400

над суппортом 220

Наибольший диаметр прутка, проходящий через отверстие шпинделя, мм 53

Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм 900

Шаг нарезания резьбы, мм 0,01-20

Частота вращения шпинделя, об/мин 22,4-2240

Количество частот вращения шпинделя 41

Наибольшее перемещение суппорта, мм

продольное 900

поперечное 250

Предельные величины подач, мм/об

продольных 0,01-2,8

поперечных 0,005-1,4

Скорость быстрых перемещений, мм/мин

продольных 6000

поперечных 5000

Мощность электродвигателя, кВт

главного движения 11

продольной подачи 2,2

поперечной подачи 1,1

Частота вращения электродвигателя, об/мин

главного движения, nmax-nном 4500-500

продольной подачи, nном 750

поперечной подачи, nном 1000

Габаритные размеры (без ЧПУ)

длина, мм 3360

ширина, мм 1710

высота, мм 1750

Масса, кг 4000

Рис. 2. Кинематическая схема токарно-винторезного станка мод. 16К20Ф3:

— — регулируемый электродвигатель постоянного тока с датчиком перемещения

Соседние файлы в папке Кин. схемы 2

  • # 18.03.2015230.4 Кб29Кинем. схема 16К20.doc
  • # 18.03.201598.3 Кб80Кинем. схема 16К20Ф3.doc
  • # 18.03.2015101.89 Кб15Кинем. схема 5В12.doc
  • # 18.03.201558.37 Кб18Кинем. схема 5Д32.doc
  • # 18.03.2015124.93 Кб18Кинем. схема 6Р82.doc
  • # 18.03.2015147.97 Кб91ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНЫЙ СТАНОК МОД. 16К20Ф3.doc

Алексей Куликов из Тольятти спрашивает:

Устроился на новую работу. Необходимо работать с токарным станком 16к20фЗ с ЧПУ. Можно узнать конструкцию токарного станка с ЧПУ 16к20ф3 и правила его управления?

Ответ нашего эксперта:

Токарный станок 16к20ф3 предназначен для обработки внешней и внутренней стороны детали, которая имеет тело вращения со ступенчатым или криволинейным профилем. Обрабатываются элементы в один или несколько этапов, весь процесс проходит в автоматическом замкнутом цикле. Устройство применяется при серийном производстве.

Токарный станок 16к20ф3 изготавливается на базе универсального устройства, имеет стандартную комплектацию:

  • Основание – монолитная отливка.
  • Станина имеет коробчатую форму с ребрами поперечного типа. Направляющие станины проходят термообработку и шлифовку.
  • Каретка суппорта имеет поворотный резцедержатель, он передвигается по передней призматической и задней плоской направляющим.
  • Автоматическая коробка скоростей.

Схема токарного станка Схема токарного станка

Аппарат получает направление движения от приводов продольных и поперечных подач. Станок может быть оснащен различными системами ЧПУ. Комплектации с различными ЧПУ имеют определенные индексы. Сама система ЧПУ обеспечивает движение формообразования, следит за скоростью подачи и может изменять частоту движения шпинделя.

Особенностью конструкции является то, что станина выполнена из литья чугуна, который перед процессом проходит процесс термообработки. Благодаря этому устройство отличается высоким сроком эксплуатации, повышенной работоспособностью. К тому же детали на таком аппарате получаются наиболее ровными и точными.

Высокоточный шпиндель дает возможность работать с деталями из пруткового материала. Обрабатывать элементы можно линейной насадкой или револьверной головкой, все зависит от пожеланий заказчика. Привод у станка может быть как отечественного, так и импортного производства.

Управление токарным станком осуществляется с помощью пульта. На клавиатуре можно отследить перемещение инструмента, работу главного привода и дать устройству вспомогательные команды. Агрегат можно контролировать с внешней кассеты памяти или с пульта управления системы ЧПУ, где можно увидеть все операции на цифровой панели оператора.

Конструкция токарного станка с ЧПУ 16к20ф3 позволяет обрабатывать элементы из разных материалов, в результате получаются точные и ровные детали, при этом все управление аппаратом происходит автоматически через пульт.

Видео: Токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий