Тема 4. Агрегатные станки Классификация и типовые компоновки
Агрегатными называют станки, которые компонуют из нормализованных и частично специальных узлов и деталей путем объединения их в единый агрегат (рабочий комплекс) с обшей системой управления и контроля.
К нормализованным узлам относят силовые головки, столы и бабки, поворотные делительные столы, корпусные базовые детали (например, станины, стойки), а также валики, шпиндели, зубчатые колеса, втулки и другие детали шпиндельных коробок, элементы зажимных приспособлений и систем управления.
К специальным узлам агрегатных станков относят зажимные приспособления, кондукторные плиты, шпиндельные коробки, систему охлаждения, электрооборудование и др. Специальные узлы проектируют применительно к изготовляемой на станке детали и их количество составляет 10... 30 %.
Агрегатные станки компонуют с учетом специфики конкретных обрабатываемых заготовок. Особенность этих станков - высокая концентрация операций: заготовка в процессе обработки в большинстве случаев неподвижна, и это позволяет обрабатывать ее с нескольких сторон одновременно несколькими десятками инструментов.
На агрегатных станках выполняют сверление, зенкерование, развертывание и растачивание отверстий, обтачивание наружных поверхностей, протачивание канавок, нарезание резьбы, подрезание торцов, раскатывание цилиндрических и конических отверстий, фрезерование поверхностей, контроль качества продукции.
Традиционные агрегатные станки (с ручным управлением) применяют в массовом и крупносерийном производстве, агрегатные станки с ЧПУ — в среднесерийном.
Агрегатный станок проектируют специально для изготовления деталей одного типа или нескольких однотипных, поэтому его конструкция существенно зависит от формы и размеров заготовки, а также от технологии ее обработки.
Главное преимущество агрегатных станков состоит в том, что они легко перекомпонуются и сравнительно быстро составляются из стандартных узлов с наименьшими затратами и за довольно короткое время.
Основные унифицированные узлы агрегатных станков (ГОСТ 19468 — 81):
стойка вертикальная
станины с горизонтальными направляющими,
силовой и поворотный столы,
станина-подставка под стойку,
УЧПУ.
Используются также специальные узлы с большим числом унифицированных деталей, например многошпиндельные коробки и одношпиндельные расточные бабки.
Агрегатные станки бывают одно- или многопозиционные; последние позволяют увеличить производительность и уменьшить стоимость изготовления детали.
Типовые компоновки однопозиционных агрегатных станков с обработкой заготовки в одном положении при закреплении ее в стационарном приспособлении 1 показаны на рис. 5.1. Различие станков состоит в том, что обработка ведется с одной (рис. 5.1, а), двух (рис. 5.1, б, в) и трех (рис. 5.1, г — ж) сторон силовыми узлами 2. Станки такого типа применяют для многосторонней обработки корпусных деталей.
Типовые компоновки многопозиционных агрегатных станков бывают вертикальными (рис. 5.2, а, в), горизонтальными (рис. 5.2, б, г, е) и вертикально-горизонтальными (рис. 5.2, д). На этих станках заготовку обрабатывают последовательно с одной, двух и трех сторон на нескольких позициях поворотного делительного стола 2. Благодаря этому вспомогательное время, связанное с загрузкой-выгрузкой и зажимом-разжимом заготовки, совмещают со временем обработки; несовмещенным остается только время поворота стола.
На рис. 5.2, ж показана компоновка многопозиционного агрегатного станка с центральной колонной.
Типовые компоновки агрегатных станков с круговым движением заготовок в вертикальной плоскости выполняются с поворотным барабаном, на котором монтируются зажимные приспособления. На агрегатных станках барабанного типа обработка ведется с одной, двух и трех сторон.
Рис. 5.1. Типовые компоновки однопозиционных агрегатных станков со стационарным приспособлением для обработки заготовки с одной (а), двух (б,в) и трех (г-ж) сторон:
– стационарные приспособления; 2 – силовые узлы
В компоновке многопозиционного агрегатного станка с прямолинейным движением заготовок от позиции к позиции стол перемещается прямолинейно относительно силовых головок.
Аналогичны и компоновки агрегатных станков с ЧПУ.
Рис. 5.2. Типовые компоновки многопозиционных агрегатных станков с поворотным делительным столом (а, в – вертикальные; б, г, е – горизонтальные; д – вертикально-горизонтальные), с центральной колонной (ж) и с кольцевым столом (з) :
1 – зажимное приспособление, 2 – стол; 3 – колонна; 4, 5 – силовые узлы; 6 - станина
Все агрегатные станки чаще всего работают в полуавтоматическом цикле. Если они снабжены загрузочными и разгрузочными устройствами или промышленными роботами, то они работают как автоматы и могут встраиваться в автоматические линии.