Анализ конструкции поворотных столов, применяемых в мехатронных станках (стр. 2 из 6)
в) Стол поворотный модели CNC 320 в соответствии с рисунком 2.3.
Стол поворотный состоит из стола CNC 320R поз. 1 (без планшайбы), задней бабки TS70–00 поз. 2, поворотного стола CNC 320RV поз. 3, установленного в корпусе поз. 4. Устройство поворотного стола CNC 320RV аналогично CNC 320R.
г) Стол поворотный модели CNC 320–01 в соответствии с рисунком 2.4.
Стол поворотный состоит из стола CNC320R поз. 1 (без планшайбы), задней бабки TS70–00 поз. 2 и установочной плиты поз. 3
2.2 Одноосевые столы с паллетой
Стол поворотный предназначен для установки обрабатываемой детали и поворота ее во время обработки в позиционном и непрерывном режимах.
Частота вращения стола имеет непрерывное регулирование, а положение стола может быть заданно позиционно (т.е. на заданный угол).
Одноосевые столы с паллетой разделяются на 2 вида: без устройства смены заготовок и с устройством смены заготовок, т.е. с узлом зажима паллет.
Технические характеристики столов приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 – Технические характеристики стола с паллетой
| Наименование параметров | Значения | |
| 1 | Размеры рабочей поверхности паллеты, мм– длина– ширина | 630630 |
| 2 | Диаметр центрального отверстия, мм | Ø25 Н7 |
| 3 | Диаметр крепежных отверстий, мм | М16–7Н |
| 4 | Расстояние между фиксирующими и крепежными отверстиями, мм | 100+0,01 |
| 5 | Количество крепежных отверстий | 45 |
| 6 | Количество элементов, фиксирующих паллету | 4 |
| 7 | Наибольшее расстояние от оси шпинделя до рабочей поверхности стола, мм | 750 |
| 8 | Угол поворота стола, град | 360 |
| 9 | Режим вращения стола | непрерывный |
| 10 | Частота вращения стола, мин-1 | 22 |
| 11 | Точность углового позиционирования по оси В (при непрерывном отсчете координат), град. | 0,006 |
| 12 | Повторяемость углового позиционирования по оси В (при непрерывном отсчете координат), град. | 0,003 |
| 13 | Дискретность задания поворота по оси В, град | 0,001 |
| 14 | Наибольший крутящий момент, Нм | 500 |
| 15 | Наибольшая масса обрабатываемой детали, кг, не более | 800 |
| 16 | Номинальная мощность электродвигателя привода вращения стола по оси В, кВт | 2 |
| 17 | Номинальная частота вращения электродвигателя по оси В, мин-1 | 2500 |
| 18 | Максимальная частота вращения электродвигателя по оси В, мин-1 | 3500 |
| 19 | УСЗ: Время смены паллет, сек | 24±10% |
| 20 | УСЗ: Грузоподъемность паллет, кг | 2х800 |
Устройство и работа одноосевых столов с паллетой
а) Стол поворотный без УСЗ
Стол поворотный для станка без УСЗ в соответствии с рисунком 2.5.
Статор мотора синхронного вращательного R113–3P 298х75 фирмы IDAM (Германия) поз. 10 расположен в корпусе поз. 5. Корпус поз. 5 установлен в корпусе стола поз. 3, неподвижно закрепленном на станине станка. К ступице ротора поз. 6, установленной на роторе мотора через поворотную плиту поз. 4 крепится паллета поз. 2 (630 х 630 мм).
Высокая нагрузочная способность и жесткость ротора обеспечивается комбинированным радиально-упорным подшипником ZKLDF395 фирмы INA (Германия) поз. 9. Для контроля позиционирования стола на фланце поз. 7, закрепленном на ступице ротора поз. 6, установлен круговой датчик Renishaw. Считывающая головка датчика устанавливается на корпусе поз. 8.
Мотор имеет водяное охлаждение, что обеспечивает продолжительную работу на высоких крутящих моментах. Подвод и отвод охлаждающей жидкости осуществляется от станции охлаждения по гибкой трубке через фитинг (G 1/4»).
Для работы в позиционном режиме стол оснащен гидравлическим тормозом. Управление тормозом осуществляет устройство ЧПУ. Тормоз представляет собой два кольца (вид Б), внутрь одного из которых через соединение 8 (К1/8») подается масло от гидростанции. За счет давления масла (4 МПа) размер кольца меняется и происходит схватывание ротора стола.
б) Стол поворотный с УСЗ
Стол поворотный для станка c УСЗ в соответствии с рисунком 2.6.
Статор мотор-редуктора CHA-50–160 фирмы HAMONIKDRIVE (Германия) поз. 1 через фланец поз. 2 установлен в корпусе поз. 3, неподвижно закрепленном на станине станка. К ротору мотор-редуктора через ступицу ротора поз. 4 крепится поворотная плита поз. 6. На поворотную плиту устанавливается паллета поз. 9 (630 х 630 мм). Высокая нагрузочная способность и жесткость ротора обеспечивается комбинированным радиально-упорным подшипником ZKLDF395 фирмы INA (Германия) поз. 5.
Для работы в позиционном режиме стол оснащен гидравлическим тормозом поз. 7. Управление тормозом осуществляет ЧПУ. Тормоз – полое кольцо поз. 7 внутрь которого подается масло от гидростанции через соединение поз. 8 (К1/8»). За счет давления масла размер кольца меняется и происходит схватывание ротора стола.
В поворотной плите поз. 6 расположены 4 узла зажима паллет поз. 8. Подвод масла к гидромеханической системе зажима и подвод воздуха для обдува конуса осуществляется через каналы поворотной плиты поз. 6.
Узел зажима паллет
Узел фиксации и зажима паллет представляет собой гидромеханическую систему зажима с прерыванием траектории. Данная система обеспечивает высокие усилия зажима при малом рабочем пространстве. Высокие усилия зажима гарантируют стабильность и жесткость системы.
Особенность данной конструкции состоит в применении захватывающего цилиндра поз. 4, расположенного и закрепленного в соответствии с рисунком 1.3 на поворотной плите поз. 2 поворотного стола. Он представляет собой укороченный конус 50АТ5. Его контур ориентируется на соединение с хвостовиком поз. 5, крепящимся в корпусе поз. 3. Корпус поз. 3 крепится к паллете поз. 1. Фиксация и зажим осуществляется посредством перемещения штока поз. 6 и захватом шариками поз. 9 хвостовика поз. 5. Движение самого штока осуществляется за счет перемещения поршня поз. 8, который в свою очередь зажимает (разжимает) сухарики поз. 7. Во время фиксации происходит очистка базовой поверхности за счет продувки сжатым воздухом.
2.3 Поворотный стол с червячной передачей
Стол поворотный предназначен для установки обрабатываемой детали и поворота ее во время обработки. Поворотный стол перемещается по оси Z и поворачивается относительно оси В.
В состав поворотного стола входят: собственно поворотный стол поз. 1, установленный на проставку поз. 3. К проставке поз. 3, через компенсаторы поз. 7, крепятся каретки поз. 9 направляющих качения перемещения поворотного стола по оси Z и, через компенсаторы поз. 6, вилка поз. 2, в которую устанавливается гайка шариковой винтовой передачи по оси Z. Компенсаторы поз. 8 установлены между корпусом поворотного стола и проставкой поз. 3. Поворотный стол и проставка закрыты от попадания стружки и СОЖ кожухами поз. 4, 5.
Основанием стола является корпус поз. 3, в котором размещается корпус поз. 11 с установленным в нем подшипником поз. 16. В подшипнике поз. 16 вращается цилиндр поз. 8. К цилиндру поз. 8 крепится планшайба поз. 6, являющаяся верхней крышкой цилиндра, и нижняя крышка цилиндра поз. 7, а к планшайбе – поворотная плита поз. 4.
Поворот планшайбы поз. 6 и поворотной плиты поз. 4 осуществляет червячное колесо поз. 2, установленное на цилиндре поз. 8 и находящееся в зацеплении с червяком поз. 12. Червяк поз. 12 установлен в корпусе поз. 13, опоры червяка – подшипники поз. 15, 17. Червяк соединен с валом электродвигателя посредством муфты поз. 14.
Точное базирование поворотной плиты поз. 4 относительно корпуса поворотного стола поз. 3 осуществляется посредством зубчатой муфты поз. 19 (хирта). Полумуфты с торцовым зубом крепятся к корпусным деталям поз. 3 и 4. При подаче давления через шток поз. 9 в нижнюю полость цилиндра, шток поз. 9 с поворотной плитой поз. 4 перемещается вверх, выводя из зацепления верхнюю полумуфту поз. 19. Затем пара червяк – червячное колесо осуществляет поворот поворотной плиты поз. 4 на заданный угол, после чего давление подается в верхнюю полость цилиндра. Шток поз. 9 опускается и верхняя часть зубчатой полумуфты поз. 19, установленная на поворотной плите поз. 4, входит в зацепление с нижней частью полумуфты, установленной на корпусе поз. 3, фиксируя положение поворотной плиты.
В плите поворотной поз. 4 размещены четыре узла зажима паллет поз. 1, на которых располагается паллета поз. 5. Для работы цилиндра узла зажима паллет давление подается по каналам в поворотной плите поз. 4 и штоке поз. 9 через стакан поз. 10.
Рисунок 2.9 – Стол поворотный в разрезе
2.4 Поворотные столы, встраиваемые в стол станка
Поворотные столы, встраиваемые в стол станка или поперечные салазки, представлены на рисунках 2.9 и 2.10.
Стол с редуктором представляет собой поворотный механизм с планшайбой. В корпусе поз. 7, устанавливаемом на корпусе поворотного стола, устанавливается подшипник поз. 11, к внутреннему кольцу которого крепится ступица поз. 2 с закрепленной на ней планшайбой поз. 8. Пробки поз. 10 и заглушка поз. 9 в совокупности с кольцами поз. 12, 13 предохраняют крепежные и центральное отверстия планшайбы от попадания стружки и СОЖ при обработке. Вал электродвигателя (N=5 кВт, n=3000 мин-1), установленного на фланце поз. 4, входит во входное отверстие подшипникового редуктора TS 300–191-SCB (ф. Spinea, Словакия) поз. 14. Подшипниковый редуктор установлен между фланцем поз. 4 и фланцем поз 5, планшайба поз. 8 крепится к выходному фланцу редуктора кольцом поз. 3. С целью повышения точности позиционирования планшайбы на кольцо поз. 3 устанавливается круговой датчик Renishaw.