Модернизация главного привода РТК на базе станка КА280

Перечень чертежей:

1. Чертеж главного вида робототехнического комплекса РТК на базе станка КА280 формата А1
2. Робототехнический комплекс в сборе, вид сбоку, А2
3. Рабочий чертеж устройства числового программного обеспечения NC-110 А1
4. Шпиндельный узел в сборе А1
5. Кинематическая схема привода главного движения А4

 Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 33 листах.

         В данной пояснительной записке выполнена модернизация главного привода базового станка КА280 с ЧПУ для токарной обработки деталей с целью повышения производительности.

Приведено описание станка и его главного привода. Станок КА-280 нормального класса точности используется для механической обработки различных деталей из стали, чугуна, цветных металлов, а также закаленных деталей, требующих применения тяжелых режимов резания (например, из жаропрочных и инструментальных сталей)

На станке предусмотрено выполнение токарных, резьбонарезных (нарезки метрической, дюймовой, модульной резьбы) и сверлильных работ.

Главный привод станка КА280 оборудован автоматической коробкой скоростей (АКШ). Она расположена между двигателем, закрепленным на подмоторной плите, и шпинделем. В двигателе имеется ступенчатое регулирование.

Рассмотрен модернизированный привод. Конструкция модернизированного привода применяет широко-регулируемый двигатель. Такая конструкция имеет минимальное количество кинематических элементов: двигатель, два шкива и поликлиновой пасс. Двигатель позволяет с помощью винтовой пары регулировать натяжение ремня. Плита к станине закреплена винтами.

Датчик обратной связи по скорости оборотов шпинделя установлен на кронштейне на шпиндельной бабке. Шкивами и зубчатым ремнем датчик соединен со шпинделем. Если технологический процесс обработки детали включает работу на максимальных частотах вращения, то чтобы предотвратить перегрузку привода, в управляющую программу заложен «поэтапный» набор скорости от состояния покоя. После длительной остановки станка перед началом работы шпиндельный узел прогревается последовательным включением по 5 минут ступенчато увеличивающейся частоты вращения, чтобы общее время составляло 15…25 мин.

Произведен кинематический расчет модернизированного привода. Определена максимальная частота вращения шпинделя 4200 мин^-1 и мощность двигателя 8 кВт. Принят двигатель постоянного тока 4ПФ112SBT мощностью 8 кВт.

Выполнен расчет ременной передачи. В приводе модернизированного станка используется поликлиновая ременная передача. Определены параметры:

Сделан прочностной расчет шпинделя. Выполнен расчет геометрических параметров шпинделя. По расчетам приняты подшипники:

• Передней опоры: двухрядный роликовый радиальный 3182116К в количестве 1 шт и упорно-радиальный сдвоенный 178816 в количестве 1 шт
• Задней опоры: 3182112К в количестве 1 шт

Выполнена проверка прочности и расчет радиальной жесткости шпиндельного узла. Определен наименьший диаметр пустотелого вала 30 мм и окончательная радиальная жесткость узла 510,6 Н/мкм.

         Приведен расчет осевой жесткости шпиндельного узла. Рассчитана осевая сила 2231 Н и жесткость 663,2 Н/мкм.

В проектиуемом модернизированном станке используется централизованная система смазки, которая реализуется от насоса гидропривода станка. Марка жидкого масла: И-Г-С по ГОСТ 17479-87.

Также в станке применяется автономная система смазки. Используется высококачественный пластичный материал длительного действия: ОКБ-122-7 ГОСТ 18179-72. Станция смазки предназначена для смазки элементов коробки скоростей.  Смазка опор шпинделя осуществляется от системы гидропривода с использованием фильтра с тонкого войлока.

Приведена характеристика робототехнического комплекса. Автоматический манипулятор осуществляет работу в соответствии с циклограммой. Имеется возможность обработки заготовки с двух сторон (с переустановкой в ​​патроне за счет поворота на 180°). Начало цикла начинаетс с перемещения каретки манипулятора с позиции ожидания (задней бабкой) в зону загрузки стола. В конце цикла происходит возвращение каретки к исходной позиции в зоне задней бабки станка.

Автоматический манипулятор обладает 7-ю степенями подвижности, с учетом наличия двух рук. Манипулятор выполнен из унифицированных узлов (модулей): каретки с приводом; монорельса с кронштейнами, которые установлены на передней бабке и станине станка; блока механических рук, каждая из которых оснащена головкой и захватным устройством с механизмом поворота относительно продольной оси; гидроблока; электрошкафа управления; электро- и гидрокоммуникаций.

Характеристика движений механизмов РТК:

Описано управление комплексом. Устройство числового программного управления NC-110 построено по модульному принципу. Мощное программное обеспечение позволяет управлять станками всех основных типов: токарными, фрезерными, обрабатывая центрами, копировальными, шлифовальными, кузнечно-прессовым оборудованием.

В данной работе разработана модернизация конструкции главного привода базового станка КА280 с ЧПУ для токарной обработки деталей с целью повышения производительности.

Спецификация – 1 лист

В программе: Компас 3D v