Новые обрабатывающие центры для высокоскоростной обработки, представленные на выставке

04 Сентября 2001г.   журнал "ИТО"

Кашепава М. Я., к.т.н., старший научный сотрудник "ЭНИМС"

Мехатронный сверлильно-фрезерно-расточный обрабатывающий центр модели МС630ПМФ4

ЗАО "Станкостроительный завод "Свердлов" экспонировало опытный образец сверлильно-фрезерно-расточного обрабатывающего центра модели МС630ПМФ4, имеющего оригинальную компоновку и кинематику, построенного по оригинальному принципу с использованием мехатронных и традиционных узлов. Основные технические характеристики см. сайте (на странице- <Новейшие разработки>).

Станок предназначен для высокоскоростной получистовой и чистовой обработки деталей с пяти сторон без их переустановки с пространственно сложными формами поверхностей методами фрезерования, сверления и растачивания, а также для изменения сложных поверхностей с одновременной записью управляющей программы для последующей обработки партии деталей. Оригинальность компоновки и кинематики заключается в том, что вместо традиционных основных прямолинейных перемещений по взаимно перпендикулярным осям X, Y и Z с дополнительными наклонно-поворотными перемещениями (оси А и В) обрабатываемой детали или шпинделя (при пятикоординатной обработке), обрабатываемая деталь и шпиндельная бабка имеют по два поворотных движения (оси В и А для стола и оси В1 и А1 для шпиндельной бабки) в сочетании с одним прямолинейным выдвижением шпиндельной бабки (ось Z). Наличие перечисленных движений предопределяет оригинальность компоновке станка. Сочетание перечисленных перемещений по соответствующей управляющей программе позволяет выполнять относительные перемещения инструмента и обрабатываемой детали, необходимые для обработки произвольно ориентированных в пространстве плоскостей, отверстий и пространственно сложных поверхностей всей общеупотребительной номенклатурой инструментов (сверлами, борштангами, торцовыми и концевыми фрезами и т.п.).

Линейное и все круговое перемещение выполняется по прецизионным направляющим качения, отсчет перемещения производится по опто электронным измерительным системам. Конец мотор - шпинделя, выполненный по ВШТ69063, предусматривает базировку инструмента по конусу и торцу, чем обеспечиваются высокие точность и жесткость его установки.

Управление станками производится УЧПУ типа CNC с пятью одновременно управляемыми осями координат.

Перечисленные оригинальные компоновочные решения станка позволяют по сравнению с зарубежными и отечественными аналогами в несколько раз снизить металлоемкость и уменьшить потребную производственную площадь. Так, например, если для сопоставления взять три модели аналогичных по размерам и назначению станков( мод. Specht 500 Т фирмы "Huller Hille", мод. ХНС241 фирмы "Ex-Cell-O", мод. Cуперцентр ИС-630 ОАО "Ивановский ЗТС"), массы которых лежат в пределах 15-18,5 т, а площадь в плане - в пределах 10, 3 - 25, 2 м2 , то , в среднем, снижение металлоемкости станка МС630ПМФ4 будет примерно в 4 раза, а площади в плане - 2,5.

Можно ожидать, что благодаря указанным выше преимуществам и широкой универсальности станок модели МС630ПМФ4 после конструктивной доработки опытного образца ( введение защиты рабочей объема, транспортера для удаленной стружки и выполнения других предложений приемочной комиссии) найдет достаточно широкое применение в промышленности для изготовления деталей с пространственно сложными поверхностями ( с массой значительно меньше, чем указано в таблице характеристик).Серийное производство этого станка запланировано на 2002г.

Обрабатывающий центр модели 2627МФ4 (Baltic T CNC ) для пятикоординатной обработки.

ЗАО "Станкостроительный завод "Свердлов" экспонировало исполнение сверлильно-фрезирно- расточного обрабатывающего центра мод. 2627МФ4 для пятикоординатной обработки. Основные технические характеристики даны на сайте (на странице <Продукция>)

Управление станка производится УЧПУ типа CNC с пятью одновременно управляемыми осями координат.

Экспонировавшийся станок является модификацией основного исполнения за счет того, что на поворотном столе (координата В) установлен дополнительный наклдадной стол Ф58400. 000.ПС с горизонтальной осью вращения (координата А) и вертикальной рабочей поверхностью. Эта модификация предназначена для возможности выполнения наряду с другими сверлильно-фрезирно-расточными работами фрезирования пространственно-сложных поверхностей на лопастях и ступицах гребных винтов, рабочих колесах циркуляционных насосов, импеллерах и других подобных деталях, для формообразования которых требуется одновременное перемещение инструмента относительно детали по пяти координатам (координата W дублирует координату Z).

Все основные конструкторские решения и технические параметры рассматриваемой модификации не отличаются от таковых у базового станка, так что накладной стол следует считать принадлежностью, расширяющей технологические возможности.

Конструктивные решения базового станка, выпускаемого уже много лет, не содержат новых элементов, в связи с чем их описание излишне.

Основные технические характеристики накладного стола даны в табл. на сайте (на странице <Продукция>), его планшайба приводится во вращение от размещенного сверху регулируемого электродвигателя через зубчатый редуктор, имеет Т - образные пазы для закрепления обрабатываемых деталей; предусмотрено тормозное устройство, обеспечивающее удерживающий момент планшайбы - 400 Н·м.

Основным достоинством экспонировавшегося станка является конструктивная простота и относительная дешевизна обеспечения пятикоординатной обработки деталей за счет установки на основной стол базового станка накладного стола с горизонтальной осью вращения. Однако постоянное вертикальное расположение рабочей поверхности накладного стола снижает эксплутационные и технологические возможности этого станка по сравнению со специализированными для пятикоординатной обработки станками, имеющими встроенный наклонно-поворотный стол или шпиндельное устройство с возможностью наклона и поворота шпинделя. Вертикальное расположение рабочей поверхности стола создает значительные трудности для установки и выверки положения деталей, в особенности, если их масса достигает 2500 кг. При наличии автоматической смены столов- спутников требуется применение сложного кантователя. Консольного расположения обрабатываемых деталей, имеющих разную массу и высоту (вылет), вызывает переменные, трудно компенсируемые величины провисания, снижающие точность взаимного расположения обработанных поверхностей в том числе на деталях простой форме, требующих обработки с 2-4 -х сторон, которые будут обрабатываться на этом универсальном станке для его полной загрузки. Наконец, обработка некоторых деталей требует свободного доступа к ним "обратной" стороны с соответствующими углами поворота по оси В, что затруднено (или вовсе невозможно) при рассматриваемой компоновке столов станка.