Существенный дефект электромеханических винтовых головок

Существенным дефектом электромеханических винтовых головок считается быстрый износ ходового винта и гайки при значительных рабочих усилиях. Износ винтовой пары приводит к уменьшению точности работы. Если обратить внимание на универсальное оборудование, то выясняется, что все токарные и большинство фрезерных станков имеют подачу, осуществляемую винтом с гайкой. И все же нельзя считать, что этот узел винтовых головок имеет малый износ, так как соотношение общей работы силовой головки к работе механизма подач будет значительно меньшим, чем соотношение общей работы токарного станка к работе ходового винта. Учитывая, что нормализация отдельных элементов силовых головок позволяет заменять износившиеся части в течение нескольких часов, этот дефект нельзя считать весьма существенным.

Силовые головки с винтовым механизмом подач конструкции СКБ-8 выпускаются серийно Минским заводом автоматических линий четырех типоразмеров: второго, третьего, четвертого и пятого габаритов. Эти головки предназначаются для сверлильных, расточных, фрезерных и резьбонарезных работ и являются самодействующими нормализованными узлами. При сочетании с салазками они могут работать в горизонтальном, наклонном и вертикальном положениях.

Силовые головки моделей УМ2243 и УМ2253 обеспечивают получение двух рабочих подач, а в некоторых исполнениях и одной рабочей подачи.

На всех моделях винтовых головок смазка механизмов осуществляется централизованно, от лопастного насоса, вмонтированного в корпусе.

При установке головок в вертикальном или наклонном положении под углом более 30° к горизонтали к корпусу привертываются серьги для крепления цепи противовеса.

В передней части салазок рассмотренных головок закреплен жесткий упор, положение которого регулируется для различных работ.

Для одношпиндельной обработки силовые головки моделей УМ2223 и УМ2233 оснащаются специальной типовой расточной насадкой.

Величина осевого усилия головок

определяется настройкой и стабильностью работы предохранительной фрикционной муфты

Для каждого типоразмера головок спроектировано по два вида салазок, отличающихся длиной хода, а также салазки с повернутым на 90° электродвигателем ускоренных перемещений для горизонтальных станков.

Величина осевого усилия головок определяется настройкой и стабильностью работы предохранительной фрикционной муфты. Бронзовые диски муфты сидят на шлицевом валу. Стальные диски установлены в пазах барабана фланца червяка. Для настройки муфты на заданный крутящий момент для ходового винта диски через тарельчатые пружины сжимают гайкой.

Винтовые головки обеспечивают сверление отверстий с технологическими подачами. Для использования полного усилия подач для головки УМ2223 необходим электродвигатель мощностью Nde = 4,7 кет, а для головки УМ2243 — мощностью Nde = 12,8 кят.

Сравнительно высокая жесткость винтовых головок позволяет успешно применять для обработки деталей твердосплавный инструмент. Вследствие высокой стойкости твердосплавных сверл значительно увеличились скорости vT, определяемые возможностями инструментов. Однако недостаточная мощность электродвигателя не позволяет полностью использовать инструмент.

Головки могут быть использованы для обработки деталей торцовыми фрезами.

При резьбонарезании необходимо рассчитывать лишь скорости vNii vT, так как только эти параметры являются ограничивающими.

Точность переключения головок с ускоренного подвода на рабочую подачу лежит в пределах 0—2,5 мм. Наибольшая точность переключения в горизонтальнохМ положении при vyCK = 7 м/мин будет 1,21—1,85 мм. Более высокая точность переключения достигается при вертикальном положении силовой головки, что обеспечивается устранением осевых зазоров.

Точность реверса у силовых головок УМ2223 лежит в следующих пределах: без нагрузки от 0 до 1,47 мм; под нагрузкой от 0 до 3,4 мм; у головок УМ2243—без нагрузки от 0 до 3,8 мм; под нагрузкой от 0 до 2,84 мм.

наладка агрегатного станка

точность работы с использованием жесткого упора изменяются до момента наступления теплового баланса

При этом следует учитывать, что при работе с большими подачами точность переключения повышается, поскольку повышается точность работы концевого выключателя, который дает команду на быстрый отвод головки. Необходимо отметить, что с увеличением подачи точка реверса несколько смещается вперед по направлению подачи, так как в данном случае влияют период запаздывания включения тормозной муфты и динамические факторы.

На точность работы винтовых головок оказывают влияние тепловые деформации салазок, а также отжатие жесткого упора при повторных нагрузках. У винтовых головок усилие, действующее на упор, меняется в зависимости от настройки и стабильности работы фрикционной муфты. При каждом цикле сообщаются различные усилия, поэтому упор отжимается по-разному. Даже в конце каждого цикла положение головки на упоре изменяется, так как при проскальзывании муфты осевое усилие уменьшается и упор отжимает ее на величину от 0,007 до 0,08 мм.

На основании исследований установлено, что при работе с ограничением перемещения жестким упором размеры по длине у обрабатываемых деталей могут быть получены головкой УМ2223 с точностью, не превышающей ±0,15—0,25 мм, а головкой УМ2243 с точностью ±0,35—0,60 мм.

При наладке агрегатного станка с винтовыми головками на точность следует иметь в виду, что точка реверса и точность работы с использованием жесткого упора изменяются до момента наступления теплового баланса, который наступает через 1,5—2 ч работы. За это время точка реверса смещается в сторону направления подачи на величину от 0,2 до 0,35 мм. Положение жесткого упора окончательно устанавливается после отработки нескольких циклов.

Управление циклом работы головок

осуществляется с помощью низковольтной аппаратуры

Исходя из изложенного, необходимо отметить, что винтовые головки СКБ-8 должны работать с величиной врезания инструментов на 2 — 3 мм больше нормативной из-за разброса положения переключения с быстрого подвода на рабочую подачу.

У винтовых головок за счет упругих деформаций механизма подачи и отжатия корпуса в осевом направлении кратковременно снижается величина подачи при резком возрастании осевой силы. Уменьшение подачи во время врезания при максимальной осевой силе составляет по отношению к подаче до врезания до 38% для головок УМ2223 и до 35% для головок УМ2243, причем уменьшение подачи у вертикально расположенных головок больше, что объясняется выборкой больших зазоров. После врезания подача вновь возрастает, но не доходит до своего первоначального значения на 1,5—3%. Это объясняется, в частности, тем, что число оборотов электродвигателя уменьшается под нагрузкой.

Управление циклом работы головок осуществляется с помощью низковольтной аппаратуры. Команды на переключение подаются конечными выключателями.