Вопрос № 27 Назначение и устройство продольно-строгальных станков. Особенности работы. Типы электроприводов
Рисунок 14- Расположение основных узлов продольно-строгального станка
Предназначены для обработки горизонтальных и вертикальных плоских поверхностей у крупных деталей большой длины.
Детали средних размеров устанавливаются на столе рядами и обрабатываются одновременно.
Кроме основной операции (строгание) на продольно-строгальных станках можно прорезать прямолинейные канавки различного профиля, пазы и т.п.
Конструктивное исполнение.
По конструкции продольно-строгальные станки разделяются на одностоечные (с консольной траверсой) и двухстоечные (портальные).
На рисунке представлен двухстоечный продольно-строгальный станок с указанием основных узлов. Станина (1) станка имеет направляющие (плоские пазы, V-образные), по которым совершает возвратно-поступательное движение стола (2) с обрабатываемой и закрепленной деталью.
Главное движение ( перемещение стола) обеспечивается от электродвигателя стола (11) через редуктор (12) и реечную передачу. Реечная передача состоит из рейки (прямозубой, косозубой или червячной), прикрепленной снизу к столу по всей его длине, и реечного колеса (или расположенного под углом червяка).
Снятие стружки с обрабатываемой детали (строгание) производится при ходе стола «вперед» (прямой или рабочий ход) со скоростью резания. Ход стола «назад» (обратный ход) совершается без снятия стружки (холостой ход) при поднятом резце (13) и с повышенной скоростью. Резцы отводятся и подводятся к обрабатываемой поверхности автоматически.
Портал (5) станка образован двумя вертикальными стойками и верхней балкой. По вертикальным направляющим стоек портала перемещается траверса (3) и боковой суппорт (8). Некоторые станки имеют два боковых суппорта.
Траверса (поперечина) имеет горизонтальные направляющие, по которым перемещаются вертикальные суппорты (4).
Движение вертикальным суппортам (4) обеспечивается от отдельного ЭД (6) через коробку подач (7).
Движение боковому суппорту (8_ обеспечивается от отдельного ЭД (9) через коробку подач (10).
Суппорты станка с закрепленными в них резцами осуществляют прерывистую подачу за время реверса стола с обратного хода на прямой.
Технологические возможности продольно-строгальных станков определяются:
- ходом стола (L) – наибольшей длиной строгания ( от 1,5 до 12м),
- наибольшей шириной обработки (В) (от 0,7 до 4м),
- наибольшим тяговым усилием (Fт) на рейке стола ( от 70кН и более).
Особенности работы.
На таких станках процесс обработки циклический. Каждый цикл включает:
- рабочий ( прямой) ход стола, во время которого происходит обработка,
-холостой (обратный) ход, при котором он возвращается в исходное положение и производится подача резцов ( в период реверса стола с обратного хода на прямой)
Скорость резания (нормативная при прямом ходе) устанавливается в зависимости от твердости обрабатываемого материала, свойств режущего инструмента и вида обработки (черновая или чистовая).
Производительность станка зависит от времени цикла. Чем меньше время цикла, тем выше производительность. На практике производительность станка оценивается количеством двойных ходов в минуту.
Зная все особенности, можно сделать вывод, что производительность станка и качество обработки зависит, в основном, от электропривода стола.
Электропривод.
Основные требования:
- повышенная перегрузочная способность и пониженный момент инерции, т.к такие двигатели имеют меньше время пуска и торможения;
- поддержание заданной скорости двигателя во всем диапазоне с точностью не более ± 10%;
- обеспечение динамического перепада скорости при входе резца в металл – не более 20% от номинального значения, а возникающий при этом переходный процесс должен быть длительностью не более 0,2 с;
- диапазон регулирования скорости стола должен быть от 15 до 25:1;
- в зоне небольших скоростей (до 25м/мин) момент на валу двигателя должен быть неизменным, а в зоне больших скоростей (более 25м/мин) – неизменной должна быть мощность, т.к тяговое усилие в диапазоне скоростей резания изменяется от максимального до минимального
- применение вместо одного ЭД двух, но с половинной мощностью.
Типы электропривода:
- АД с КЗ-ротором в сочетании с коробкой скоростей и реверсивной электромагнитной муфтой, применяется для небольших станков в диапазоне регулирования скоростей стола до 4:1;
- система Г-Д, у которой в качестве возбудителя применяется МУ (или ЭМУ) в сочетании с промежуточными магнитными ( или полупроводниковыми) усилителями; эта система позволяет обеспечить требуемый вид характеристик, диапазон и плавность регулирования скорости движения стола, небольшое время реверсирования;
- система ТП – Д в сочетании с унифицированной блочной системой регулирования (УБСР) применяется для современных тяжелых станков; она позволяет сравнительно просто обеспечить высокое быстродействие привода и качество переходных процессов при меньших весо-габаритных показателях.