Дипломная работа: Анализ конструкции поворотных столов, применяемых в мехатронных станках

Узел зажима паллет

Узел фиксации и зажима паллет представляет собой гидромеханическую систему зажима с прерыванием траектории. Данная система обеспечивает высокие усилия зажима при малом рабочем пространстве. Высокие усилия зажима гарантируют стабильность и жесткость системы.

Особенность данной конструкции состоит в применении захватывающего цилиндра поз. 4, расположенного и закрепленного в соответствии с рисунком 1.3 на поворотной плите поз. 2 поворотного стола. Он представляет собой укороченный конус 50АТ5. Его контур ориентируется на соединение с хвостовиком поз. 5, крепящимся в корпусе поз. 3. Корпус поз. 3 крепится к паллете поз. 1. Фиксация и зажим осуществляется посредством перемещения штока поз. 6 и захватом шариками поз. 9 хвостовика поз. 5. Движение самого штока осуществляется за счет перемещения поршня поз. 8, который в свою очередь зажимает (разжимает) сухарики поз. 7. Во время фиксации происходит очистка базовой поверхности за счет продувки сжатым воздухом.

2.3 Поворотный стол с червячной передачей

Стол поворотный предназначен для установки обрабатываемой детали и поворота ее во время обработки. Поворотный стол перемещается по оси Z и поворачивается относительно оси В.

В состав поворотного стола входят: собственно поворотный стол поз. 1, установленный на проставку поз. 3. К проставке поз. 3, через компенсаторы поз. 7, крепятся каретки поз. 9 направляющих качения перемещения поворотного стола по оси Z и, через компенсаторы поз. 6, вилка поз. 2, в которую устанавливается гайка шариковой винтовой передачи по оси Z. Компенсаторы поз. 8 установлены между корпусом поворотного стола и проставкой поз. 3. Поворотный стол и проставка закрыты от попадания стружки и СОЖ кожухами поз. 4, 5.

Основанием стола является корпус поз. 3, в котором размещается корпус поз. 11 с установленным в нем подшипником поз. 16. В подшипнике поз. 16 вращается цилиндр поз. 8. К цилиндру поз. 8 крепится планшайба поз. 6, являющаяся верхней крышкой цилиндра, и нижняя крышка цилиндра поз. 7, а к планшайбе – поворотная плита поз. 4.

Поворот планшайбы поз. 6 и поворотной плиты поз. 4 осуществляет червячное колесо поз. 2, установленное на цилиндре поз. 8 и находящееся в зацеплении с червяком поз. 12. Червяк поз. 12 установлен в корпусе поз. 13, опоры червяка – подшипники поз. 15, 17. Червяк соединен с валом электродвигателя посредством муфты поз. 14.

Точное базирование поворотной плиты поз. 4 относительно корпуса поворотного стола поз. 3 осуществляется посредством зубчатой муфты поз. 19 (хирта). Полумуфты с торцовым зубом крепятся к корпусным деталям поз. 3 и 4. При подаче давления через шток поз. 9 в нижнюю полость цилиндра, шток поз. 9 с поворотной плитой поз. 4 перемещается вверх, выводя из зацепления верхнюю полумуфту поз. 19. Затем пара червяк – червячное колесо осуществляет поворот поворотной плиты поз. 4 на заданный угол, после чего давление подается в верхнюю полость цилиндра. Шток поз. 9 опускается и верхняя часть зубчатой полумуфты поз. 19, установленная на поворотной плите поз. 4, входит в зацепление с нижней частью полумуфты, установленной на корпусе поз. 3, фиксируя положение поворотной плиты.

В плите поворотной поз. 4 размещены четыре узла зажима паллет поз. 1, на которых располагается паллета поз. 5. Для работы цилиндра узла зажима паллет давление подается по каналам в поворотной плите поз. 4 и штоке поз. 9 через стакан поз. 10.

Рисунок 2.9 – Стол поворотный в разрезе

2.4 Поворотные столы, встраиваемые в стол станка

Поворотные столы, встраиваемые в стол станка или поперечные салазки, представлены на рисунках 2.9 и 2.10.

Стол с редуктором представляет собой поворотный механизм с планшайбой. В корпусе поз. 7, устанавливаемом на корпусе поворотного стола, устанавливается подшипник поз. 11, к внутреннему кольцу которого крепится ступица поз. 2 с закрепленной на ней планшайбой поз. 8. Пробки поз. 10 и заглушка поз. 9 в совокупности с кольцами поз. 12, 13 предохраняют крепежные и центральное отверстия планшайбы от попадания стружки и СОЖ при обработке. Вал электродвигателя (N=5 кВт, n=3000 ^мин-1 ), установленного на фланце поз. 4, входит во входное отверстие подшипникового редуктора TS 300–191-SCB (ф. Spinea, Словакия) поз. 14. Подшипниковый редуктор установлен между фланцем поз. 4 и фланцем поз 5, планшайба поз. 8 крепится к выходному фланцу редуктора кольцом поз. 3. С целью повышения точности позиционирования планшайбы на кольцо поз. 3 устанавливается круговой датчик Renishaw.

Тормоз поз. 1 осуществляет торможение ступицы поз. 2 за счет подачи избыточного давления воздуха в полость между двумя кольцами тормоза и изменения размеров внутреннего кольца.

2.5 Стол поворотный двухосевой модели RTL 500

Стол поворотный двухосевой модели RTL500 предназначен для установки обрабатываемой детали и поворота ее во время обработки в позиционном и непрерывном режимах.

Частота вращения стола имеет непрерывное регулирование, а положение стола может быть заданно позиционно (т.е. на заданный угол).

Стол поворотный двухосевой имеет в своем составе две опоры: механизм поворота шпиндельной головки поз. 2 и неприводную опору поз. 3. В корпусе поз. 5, расположенном между фланцами опор поз. 2 и 3, монтируется поворотный стол поз. 4. Компенсаторы поз. 6 обеспечивают прилегание посадочной плоскости корпуса поз. 5 к фланцу неприводной опоры. Нижняя и боковые плоскости корпуса закрыты крышками поз. 7, 8, 9. Кожух поз. 1 предохраняет кабели поворотного стола.

Общий вид поворотного стола модели RTL500 в соответствии с рисунком 2.11.

Механизм поворота шпиндельной головки в соответствии с рисунком 2.12.

В корпусе поз. 1 установлен фланец поз. 6, в котором устанавливается подшипниковый редуктор TS 300–191-SCB (фирмы Spinea, Словакия) поз. 7. Редуктор крепится к фланцу поз. 6 через фланец поз. 3. На фланце поз. 3 установлен электродвигатель (N=5 кВт, n=3000 мин^-1 ), вал электродвигателя входит во входное отверстие редуктора поз. 6. К выходному фланцу редуктора через фланец поз. 5 крепится планшайба поз. 2. С целью повышения точности позиционирования непосредственно к фланцу поз. 5 крепится круговой датчик Renishaw. Штырь поз. 4, установленный во фланец поз. 6 центрирует планшайбу поз. 2 и корпус поворотного стола.

Рисунок 2.11 – Общий вид поворотного стола модели RTL500

Неприводная опора в соответствии с рисунком 2.13.

В корпус опоры поз. 9 устанавливается фланец поз. 4, в котором установлен подшипник поз. 13. Во внутреннем кольце подшипника устанавливается фланец поз. 3, на торце фланца монтируется фланец поз. 2, к которому непосредственно крепится корпус поворотного стола. Кольца поз. 10, 11, установленные на фланцах поз. 3 и 4 соответственно, крепят подшипник поз. 13. Кольцо поз. 8, установленное во фланце поз. 2, центрирует корпус поворотного стола относительно оси поворота фланца.

Тормоз поз. 1 осуществляет торможение фланца поз. 2 за счет подачи избыточного давления воздуха в полость между двумя кольцами тормоза и изменения размеров внутреннего кольца.

Контроль крайних положений поворота стола (ось А) осуществляется при помощи блоков микропереключателей установленных через планки поз. 5 на фланце поз. 4 и кулачка поз. 6, установленного на фланце поз. 3. Крышка поз. 7 закрывает корпус с обратной стороны, компенсатор поз. 12 позволяет отрегулировать высоту корпуса опоры.

3. Анализ жесткости конструкций поворотных столов