Разработка конструкции бабки изделия

ШЛИФОВАЛЬНО-ЗАТОЧНОГО СТАНКА С ЧПУ В УСЛОВИЯХ

КАФЕДРЫ «МСиИ»

Объект исследования: бабки изделия опытной модели шлифовально-заточного станка с ЧПУ.

Результаты, полученные лично автором: проведён анализ существующих конструктивных решений, спроектирована конструкция бабки изделия и разработана конструкторская документация.

Актуальность данной темы связана с проектированием конструкции бабки изделия и шлифовально-заточного станка, которые в целом являются абсолютно новой продукцией для отечественного производства и могут быть использованы по программе импортозамещения.

Для получения высокой точности размеров обрабатываемых деталей в машиностроении необходимо иметь не только современное точное оборудование, но и соответствующий инструмент. Инструмент имеет свойство изнашиваться в процессе его эксплуатации и для дальнейшего использования требуется его замена, либо перетачивание. Замена инструмента не всегда целесообразна, поэтому более рациональным решением является восстановление режущих свойств инструмента путем его перетачивания. В условиях современного автоматизированного производства используют заточные и шлифовально-заточные станки с ЧПУ общего назначения. Учитывая то, что отечественная промышленность не изготавливает такого оборудования, была поставлена задача разработки конструкции и изготовления опытной модели шлифовально-заточного станка с ЧПУ в условиях кафедры «Металлорежущие станки и инструмент».

Наш коллектив был привлечен к проекту разработки бабки изделия и привода круговой подачи проектируемого малогабаритного шлифовально-заточного станка с ЧПУ для затачивания и перетачивания мелкоразмерного осевого и дискового лезвийного инструмента.

Бабка изделия предназначена для точного базирования, закрепления, расположения и перемещения обрабатываемого на станке режущего инструмента относительно шлифовального круга. Во многих аналогичных станках она располагается и крепится на подвижном столе, перед шлифовальным кругом. Внутри бабки располагается шпиндель, в который устанавливается оснастка и обрабатываемый инструмент. В нашем случае в качестве обрабатываемого инструмента будут использованы сверла, зенкеры, развертки, концевые и дисковые фрезы и др.

На основе проведенного анализа существующих станков аналогичного назначения были определены типовые конструктивные решения рассматриваемых узлов и структуры размещенных в них приводов круговых подач обрабатываемого изделия. Установлены две типовые структуры приводов круговых подач. Первая структура предполагает наличие регулируемого электродвигателя и механической части в виде червячной передачи на примере шлифовально-заточного станка с ЧПУ мод. ВЗ454Ф4 компании «ВИЗАС». Вторая структура предусматривает применение встроенного поворотного синхронного двигателя с прямым приводом без использования механических передач на примере шлифовально-заточного станка мод. ВЗ531Ф4 того же производителя.

Исходя из анализа рассмотренных вариантов, а также рассчитанных скоростных и силовых характеристик проектируемого привода была принята за основу первая структура привода. При проектировании привода широко использовался агрегатно-модульный принцип конструирования, получивший реализацию в применении унифицированных конструкционных модулей в виде сервопривода и червячного редуктора. Это позволило значительно упростить и удешевить конструкцию привода и бабки в целом.

Наличие зазора в червячной передаче не позволяет обеспечивать стабильность положения шпинделя при затачивании инструмента. Для решения этого вопроса в конструкции был использован электромагнитный тормоз. Для контроля положения шпинделя бабки изделия предусмотрено применение измерительного преобразователя ЛИР – 158Б компании «СКБ ИС».

Основные элементы бабки изделия проектируемого станка представлены на рис. 1.

Рис.1. Основные элементы бабки изделия

На данном этапе прорабатываются конструкторские и технологические вопросы, проектируется необходимая технологическая оснастка для закрепления на станке сверл, концевых и прорезных фрез, а так же изготавливаются узлы станка, которые в дальнейшем будут собираться.

Материал поступил в редколлегию 27.04.2017

УДК 621.316.722

Герасин Е.Д.

Научный руководитель: доцент кафедры «Автоматизированные технологические системы» к.т.н. В.А. Хандожко

[email protected]