CC BY
141
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №9/2015 ISSN 2410-6070
Список использованной литературы
1. ГОСТ 9726-89. Станки фрезерные вертикальные с крестовым столом. Терминология. Размеры. Нормы точности и жесткости // Государственный комитет СССР по стандартам. - С. 36.
2. Станок фрезерный вертикальный с крестовым столом, ЧПУ и МАСИ 65А90ПМФ4. - Руководство по эксплуатации. - 1991.
3. Инструкция по эксплуатации и ремонту универсальной индексированной фрезерной головки HUI 50 для станка WHN(Q) 13 СТС с системой SINUMERIC 840D Solution line - TOS VARNSDORE a.s., - Чехия, 2013.- 29 с.
© С.Н. Бриченков, И.Д. Соколова, 2015
УДК 621.9.06
С.Н. Бриченков
студент КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана И.Д. Соколова к.т.н., доцент КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана г. Калуга, Российская Федерация
МОДЕРНИЗАЦИЯ КОРОБКИ СКОРОСТЕЙ ФРЕЗЕРНОГО СТАНКА С ЦЕЛЬЮ РАСШИРЕНИЯ
ЕГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ
Аннотация
В статье рассмотрено одно из решений проблемы расширения технологических возможностей металлорежущего станка. Коробка скоростей является базовой деталью металлообрабатывающего оборудования. Поэтому для расширения функциональных возможностей станка, повышения точности и производительности обработки необходима модернизация коробки скоростей и шпиндельного узла. Для достижения этой цели рассмотрены технологические возможности фрезерного станка модели 65А90ПМФ4. В основе модернизации лежит замена шпинделя коробки скоростей на поворотную фрезерную головку. Были проведены существенные изменения коробки скоростей для осуществления монтажа фрезерной головки: сокращено количество валов коробки скоростей с четырех до трех, что уменьшило ее габаритные размеры и общую массу. Установку данного приспособления следует производить по направляющим и закреплять с помощью болтов. Это обеспечит легкость монтажа фрезерной головки и упростит изготовление коробки скоростей. В результате проведенного исследования была предложена конструктивная схема, обеспечивающая обработку заготовки с пяти сторон.
Ключевые слова
Модернизация станка, технологические возможности станка, коробка скоростей, фрезерная головка
Современный этап социального и экономического развития общества характеризуется постепенным повышением развития многих отраслей производства, требующих создания новых машин, механизмов и оборудования для комплексной механизации и автоматизации технологических процессов. Однако в современной промышленности остается большое количество морально устаревших станков, заменить которые на современное, экономичное и высокотехнологичное оборудование в короткое время и с наименьшими затратами не представляется возможным.
Одним из путей решения этой проблемы является модернизация станков, которая предусматривает повышение их экономичности, универсальности и производительности, а также комплексную механизацию
70
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №9/2015 ISSN 2410-6070
и автоматизацию трудоемких процессов, сокращение потерь рабочего времени на вспомогательные и второстепенные операции. Модернизация станочного парка обеспечивает повышение производительности, увеличения коэффициента использования оборудования, автоматизацию работы станков и т.д.
Цель данного исследования - добиться расширения технологических возможностей станка путем модернизации коробки скоростей. Для достижения этой цели рассмотрены технологические возможности станка до модернизации, описаны в общем виде предлагаемые изменения коробки скоростей и произведены необходимые расчеты.
Станок фрезерный вертикальный с крестовым столом, ЧПУ и МАСИ модели 65А90ПМФ4 предназначен для обработки в автоматическом режиме по программе с автоматической сменой инструмента деталей сложной конфигурации типа кулачков, копиров, штампов, прессформ или им подобных, а также обработки корпусных деталей с большим числом выполняемых операций.[1] Параметры технической характеристики станка обеспечивают высокопроизводительную обработку деталей из черных и цветных металлов, высоколегированных и жаропрочных сплавов, а также обработку деталей из легких сплавов.[2] Возможность выполнения на станке операций фрезерования, растачивания, сверления, зенкерования, развертывания при обработке сложных деталей позволяет обеспечить высокую точность обработки с одной установки и значительно повысить производительность. Но вертикальное расположение шпинделя станка делает невозможным обработку наклонных поверхностей, что значительно ограничивает номенклатуру изделий, пригодных для обработки на данном оборудовании. Эту проблему можно решить изготовлением дорогостоящих приспособлений для установки детали на столе станка под требуемым углом, но это решение может быть целесообразно только в условиях серийного производства.
Схематичный чертеж коробки скоростей станка модели 65А90ПМФ4 в исходном исполнении показан на рисунке 1 со следующими обозначениями: 1 - корпус коробки скоростей, 2 - входной вал, 3 и 4 - промежуточные валы, 5 - выходной вал, 6 - шпиндель.
Рисунок 1 - Схематичный чертеж коробки скоростей станка в исходном исполнении
71
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №9/2015 ISSN 2410-6070
Это конструктивное решение построения коробки скоростей можно считать очень удачным для вертикально-фрезерного станка данного типа, но для расширения функциональных возможностей следует внести некоторые изменения.
В основе предлагаемой модернизации коробки скоростей лежит замена базового шпинделя на поворотную фрезерную головку, конструктивное исполнение которой взято с универсальной индексированной фрезерной головки HUI 50 для горизонтально-расточного станка TOS WHNQ 13 CNC (рис.2). Фрезерная головка HUI 50 является специальной принадлежностью горизонтально-расточного станка модели WHN(Q) 13 CNC. [3] Значительно расширяет технологические возможности данного станка: позволяет проводить обработку пятой стороны детали, фрезерование наклонных поверхностей, сверление, растачивание вертикальных и наклонных отверстий (используя линейную интерполяцию) в деталях из чугуна, стали и литой стали.
Рисунок 2 - Схематичный чертеж универсальной индексированной фрезерной головки HUI 50
Для обеспечения монтажа фрезерной головки была упрощена конструкция коробки скоростей: сокращено количество валов с четырех до трех для уменьшения габаритных размеров и общей массы. Подготовка посадочного места под фрезерную головку потребовала удаления части коробки скоростей и шпинделя, соединявшегося с валом коробки скоростей при помощи шлицев, и усиления стенки, к которой будет монтироваться приспособление. Также следует указать, что, так как приспособление монтируется на место шпинделя и коробка скоростей сократилась на один вал, то размеры рабочей зоны станка практически не изменились. Следовательно, были расширены технологические возможности станка без потери исходных параметров. Установку данного приспособления следует производить по направляющим и закреплять с помощью болтов, что обеспечит легкость монтажа фрезерной головки и упростит изготовление коробки скоростей (рис. 3).
72
Рисунок 3 - Модернизированная коробка скоростей станка 65А90ПМФ4: 1 - корпус, 2, 3, 4 - валы, 5 -фрезерная головка, 6 - шпиндель
Вывод. Предложенная модернизация коробки скоростей станка значительно расширяет технологические возможности вертикально- фрезерного станка: монтаж фрезерной головки HUI 50 в упрощенную конструкцию коробки скоростей дает возможность производить обработку наклонных поверхностей, что значительно расширит номенклатуру изделий для изготовления на данном оборудовании. Данная модернизация позволит проводить обработку детали с пяти сторон без внедрения дорогостоящих приспособлений для установки детали на столе станка под требуемым углом: фрезерование наклонных поверхностей, сверление, растачивание вертикальных и наклонных отверстий (используя линейную интерполяцию) в деталях из чугуна, стали и литой стали.
Список используемой литературы
1. ГОСТ 9726-89. Станки фрезерные вертикальные с крестовым столом. Терминология. Размеры. Нормы точности и жесткости // Государственный комитет СССР по стандартам. - С. 36.
2. Станок фрезерный вертикальный с крестовым столом, ЧПУ и МАСИ 65А90ПМФ4. - Руководство по эксплуатации. - 1991г.
3. Инструкция по эксплуатации и ремонту универсальной индексированной фрезерной головки HUI 50 для станка WHN(Q) 13 СТС с системой SINUMERIC 840D Solution line - TOS VARNSDORE a.s., - Чехия, 2013 г. - 29 с.
© С.Н. Бриченков, И.Д. Соколова, 2015
73
