Обоснование необходимости модернизации горизонтально-расточного станка с ЧПУ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 01-2/2017 ISSN 2410-700Х_

8. Смородова О.В., Сулейманов А.М. Автоматизация учета жидких и газообразных энергоносителей. - Уфа, УГНТУ: 2004. - 95 с.

9. Трофимов А.Ю., Бурдыгина Е.В., Смородова О.В., Сулейманов А.М. Тепловой расчет котельного агрегата. - Уфа, 2007.- С.106.

10.Сулейманов А.М., Хафизов Ф.М. Оценка погрешности измерений. - Уфа, УГНТУ: 2007. - 32 с.

11.Сулейманов А.М. Внедрение газопоршневой электрической станции на котельную в г.Уфа// в сб.: Трубопроводный транспорт 2016 Материалы XI Международной учебно-научно-практической конференции. 2016. С.379-380.

12.Сулейманов А.М. Что влияет на окупаемость внедрения мини-ТЭЦ?// в сб.: Трубопроводный транспорт 2016 Материалы XI Международной учебно-научно-практической конференции. 2016. С.381-382.

13.Смирнов А. Газотурбинная отрасль - события и итоги 2015 года // Каталог Газотурбинное оборудование. 2016. 148 с.

© Сайделов А.Р., Асылов М.А., 2017

УДК 621.9.06

И.Д. Соколова

к.т.н., доцент С.Н. Бриченков

аспирант

КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана, г. Калуга, Российская Федерация

ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ МОДЕРНИЗАЦИИ ГОРИЗОНТАЛЬНО-РАСТОЧНОГО СТАНКА С ЧПУ

Аннотация

В статье обоснована необходимость постановки производственной задачи повышения производительности и расширения технологических возможностей горизонтально-расточного станка WHN(Q) 13CNC для сокращения времени обработки рычагов без потери точности и качества обработанных поверхностей. Проблема вызвана потребностью обработки большой партии деталей с отверстиями 7 квалитета точности и требованиями по обеспечению отклонений от соосности и перпендикулярности отверстий, а также параллельности и перпендикулярности плоскостей 0,02 мм. Для этого были исследованы возможные направления модернизации оборудования. Рассмотрены технические характеристики станка. В результате принято решение о дополнительном оснащении станка накладным столом с сохранением точности обработки и увеличением производительности.

Ключевые слова

Горизонтально-расточной станок, модернизация, производительность, точность обработки, мобильность.

Современное производство в области механической обработки характеризуется следующими основными особенностями:

• универсальность - возможность ускоренной переналадки на обработку с одной номенклатуры деталей на другую;

• мобильность - способность к перестройке технологического процесса;

• гибкость - способность обработки более или менее часто меняющейся номенклатуры различных деталей;

• адаптивность - способность приспосабливаться к временным технологическим отклонениям;

• автономность управления - способность функционирования в условиях малолюдной или безлюдной технологии.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 01-2/2017 ISSN 2410-700Х_

На все эти особенности значительное влияние оказывают металлообрабатывающее оборудование и применяемая технологическая оснастка [1, с. 3].

В настоящее время многие предприятия машиностроительного комплекса оснащены новыми современными металлообрабатывающими станками. Как правило, это дорогостоящее оборудование импортного производства. Поэтому, при возникновении производственных задач, требующих от имеющихся станков большей производительности и функциональности, модернизация данного производственного оборудования является экономически более выгодным вложением средств, нежели приобретение нового оборудования. При этом величина этой выгоды, как правило, составляет не менее половины стоимости нового станка.

Помимо существенного сокращения затрат по сравнению с приобретением нового оборудования, модернизация позволяет сохранять прежние фундаменты и размещение станков на территории предприятия, а также имеющиеся оснастку и инструмент.

Также следует отметить, что для многих станков модернизация - это единственный способ реализации их не до конца использованного механического ресурса.

Модернизация станков производится путем следующих основных мероприятий [2]:

1) повышения числа оборотов шпинделя станка и увеличения его мощности, а также увеличения количества скоростей вращения шпинделя;

2) увеличения наибольшей подачи, имеющейся на данном станке, и расширения пределов подач;

3) повышения жесткости и виброустойчивости станка;

4) повышения степени автоматизации станка, оснащения его различными дополнительными устройствами, сокращающими вспомогательное время и облегчающими условия труда;

5) расширения технологических возможностей станка или его специализации;

6) обеспечения безопасности работы на станке.

На одном из калужских машиностроительных заводов возникла проблема в обработке большой партии деталей типа рычаг с отверстиями 7 квалитета точности и требованиями по обеспечению отклонений от соосности и перпендикулярности отверстий, а также параллельности и перпендикулярности плоскостей 0,02 мм. Обработка данных деталей производилась на горизонтально-расточном станке с ЧПУ TOS WHNQ 13 CNC за два установа на разных приспособлениях с большой потерей времени на переустановку и выставление заготовки на новый установ.

Горизонтально-расточной станок WHN(Q) 13CNC является фрезерным и расточным станком с компоновкой станин в Т-образном исполнении, то есть с поперечно передвижным столом и продольно передвижной стойкой (рис. 1).

Рисунок 1 - Горизонтально-расточной станок WHN(Q) 13CNC

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 01-2/2017 ISSN 2410-700Х_

Станок имеет 5 управляемых координат. Линейные оси (Х - поперечное перемещение стола, Y -вертикальное перемещение шпиндельной бабки, Z - продольное перемещение стойки, W - выдвижение шпинделя) являются полностью (непрерывно) управляемые. Ось В (поворот стола) позиционируемая.

Станок дополнен вертикально перемещаемой площадкой оператора, которая облегчает обслуживание станка при положении шпиндельной бабки в верхней позиции.

Основными преимуществами оборудования является жесткое и прочное исполнение рамы, долговременное сохранение точности и большая рабочая зона обработки. Конструкция основана на оптимально выбранных технико-конструкционных средствах с длительным сроком службы и с современной системой управления и приводов.

Станок предназначен к универсальной механической обработке (типа сверление, растачивание, фрезерование и нарезание резьбы) нецилиндрических деталей больших размеров из чугуна, стали и литейной стали. Технические характеристики станка приведены в таблице.

Таблица

Краткие технические характеристики станка [3]

Шпиндельная бабка с выдвижным шпинделем

Диаметр рабочего шпинделя мм 130

Коническая полость рабочего шпинделя ISO 50

Диапазон оборотов рабочего шпинделя мин-1 10-3000

Мощность главного двигателя при оборотах кВ 37/1500

Максимальный момент кручения Нм 2500

Выдвижение рабочего шпинделя мм 800

Колонна

Вертикальная перестановка шпиндельной головки Y мм 2000

Продольная перестановка станины Z мм 1250

Стол

Макс. вес заготовки кг 12000

Размеры зажимной поверхности стола мм 1800х1800

Поперечная перестановка стола Х мм 2000

Диаметр центрирующего отверстия мм 100Н6

Подачи

Диапазон рабочих подач -ХД^ мм^мин"1 4-5000

Диапазон рабочих подач -W мм^мин-1 4-5000

Диапазон рабочих подач -В град/мин 360

На данном станке обрабатывается большое количество точных (6-7 квалитет) деталей типа рычагов и гидроцилиндров, которые требуют от станка с горизонтальным расположением шпинделя переустановки детали на второй установ или использование поворотной фрезерной головки, не поставляемой заводом-производителем. Также станок дополнительно необходимо оснастить угольником для установки и закрепления на нем деталей типа кольцо и фланец, а также накладным столом, облегчающим доступ шпинделя станка с инструментом к обрабатываемым поверхностям деталей.

Проанализировав возможности станка TOS с ЧПУ и требования производства была поставлена задача повышения производительности и расширения технологических возможностей данного станка для сокращения времени обработки рычагов без потери точности и качества обработанных поверхностей.

Список использованной литературы

1. Пшеничный М.В. Совершенствование переналаживаемой технологической оснастки для обработки корпусных деталей: автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук (05.02.08) / Пшеничный Михаил Вадимович; Моск. гос. универс. приборостр. и информ. (МГУПИ) - Москва, 2007. - 153 с.

2. Оснащение станка дополнительными устройствами - ООО Техно-Лайн [Электронный ресурс] / ООО Техно-Лайн. - Электрон. текстовые дан. - Сергиев Посад: [б.и.], 2017. - Режим доступа: http:// tehno-line.ru/files/theory/Turning/3-3-9.html, свободный.

3. Горизонтально-расточной станок WHN(Q) 13CNC. - Руководство по эксплуатации. - 2013 г.

© Соколова И.Д., Бриченков С.Н., 2017