16А20Ф3 – востребованный разными предприятиями токарно-винторезный станок

1 Токарный станок 16А20Ф3 – основные сведения

Агрегат рекомендован для серийного и мелкосерийного производства, он имеет целый ряд особенностей, обеспечивающих удобство его эксплуатации и эффективность работ, выполняемых на нем:

• шпиндель высокой точности, который дает возможность обрабатывать заготовки из прутков: отверстие шпинделя имеет диаметр 55 мм, область обработки детали оснащается револьверной головкой или линейной накладкой, по желанию заказчика отверстие может быть увеличено до 64 мм;
• станина высокой прочности: изготовлена из серого чугуна СЧ20 методом литья, гарантирует уникальную точность выполнения рабочих операций и продолжительное время службы агрегата за счет наличия термически упрочненных направляющих (обязательной является процедура шлифования металла, который идет на их изготовление);
• превосходная защита шарико-винтового механизма станка: обеспечивает стабильное и длительно функционирование узлов перемещения по Z и Х-координатам;
• привод движения (главного) со шпиндельной бабкой и основным двигателем мощностью 11 кВт.

Описываемый токарно-винторезный станок способен обрабатывать детали длиной до 100 см и диаметром до 40 см, его блок ЧПУ (замкнутый, разомкнутый либо типа СNС) позволяет выполнять:

• изменение показателей подач;
• движение формообразования;
• индексацию по заданной программе нарезания резьбы и резцовой головки;
• изменение частот вращения шпинделя.

К стандартной комплектации станка нередко добавляются (по желанию покупателя) инструментальные съемные головки, разные типы ЧПУ в таком техническом решении, которое дает возможность осуществлять их интеграцию в существующие модули производства заводов.

Также можно заказать токарный агрегат в специализированном либо специальном исполнении, например, с основанием, предназначенным для наладки его под работу с транспортером стружкоудаления.

Револьверная головка на данном станке может иметь три типа:

• стандартный шестипозиционный;
• УГ9326 восьмипозиционный;
• УГД9325 двенадцатипозиционный.

Допускается монтировать на описываемый механизм электроприводы и числовые программные комплексы разных производителей, включая и зарубежных.

2 Основные технические характеристики станка

Официальное описание 16А20Ф3 (паспорт) указывает следующие важные техпараметры станка:

• сечение отверстия в шпинделе – 55 мм;
• ЧПУ-система – 2Р22;
• максимальная длина детали, которую можно обрабатывать 6, 8 и 12-позиционной головкой, соответственно – 900, 750, 850 мм;
• максимальный диаметр детали над суппортом – 200 мм,
• количество оборотов шпинделя – от 20 до 2500 в минуту;
• конец шпинделя – 6К (согласно Госстандарту 12593-72);
• диапазон задаваемых вручную скоростей шпинделя – от 20 до 345 оборотов в минуту (для первого ряда), от 60 до 1000 (для второго), от 145 до 2500 (для третьего);
• максимальный крутящий момент – 800 Нм;
• диапазон скоростей (указывается в мм/мин): для поперечных подач – от 5 до 1000, для продольных – от 10 до 2000;
• высота резца – 25 мм;
• граничные значения шагов резьб, которые можно нарезать на станке – от 0,25 до 40 мм;
• максимально возможное передвижение суппорта: поперечное – 210 мм, продольное – 905;
• вес токарно-винторезной установки с учетом смонтированной ЧПУ – 4150 кг;
• габариты – 3700 мм (длина), 3000 мм (ширина), 2100 мм (высота).

Характеристики электрооборудования агрегата:

• номинальный момент (крутящий): двигатель поперечных подач – 17 Нм, продольных – 23 Нм;
• мощность электродвигателей (в кВт/об/мин): инструментальной головки – 0,37/1365, станции смазки бабки шпиндельной – 0,27/1450, смазки каретки – 0,18/1400, насоса охлаждения – 0,12/2800, главного привода – 11/1500.

Общая мощность станка составляет 24 кВт, а на мощность всех двигателей, установленных на него, приходится 21,4 кВт.

3 Особенности кинематики устройства главного движения станка

Шпиндельная бабка, монтируемая на агрегат, характеризуется тремя диапазонами, соотношения которых могут быть следующими:

• 1:2;
• 1,25:1;
• 1:5,8.

Все они переключаются вручную.

Положение оси бабки регулируется также в ручном режиме при помощи двух винтов. Смазка бабки выполняется от установленной на основании агрегата специальной станции смазки, имеющей собственный электродвигатель. Имеющийся датчик нарезания резьбы позволяет производить на шпиндельной бабке процесс резьбонарезания.

Шпиндель установки размещается в однорядном и двухрядном коническом подшипниках. В процессе использования станка их регулировку выполнять нет необходимости, так как данная процедура осуществляется на комбинате-производителе.

Приводом движения (главного) в описываемом нами токарном агрегате выступает асинхронный частотнорегулируемый двигатель. Передача вращения от него на шпиндельную бабку (а именно на ее передний вал) обеспечивается ремнем поликлинового типа 2240Л20, передаточное отношение коего составляет 115:257.

На основании станка, которое является, по сути, жесткой отливкой, монтируется электродвигатель, станина, станции смазки бабки и направляющих каретки. Имеются агрегаты с основаниями двух разных видов:

• Без окна для удаления стружки: такой вариант основания представляет собой отсек, разделенный в средней своей части вертикальной сплошной перегородкой. В данном случае отделение в правой нижней части выполняет функцию резервуара стружки, в средней части – сборника стружки. А справа (сзади от основания) монтируется насос.
• С окном, по которому стружка сходит. При такой конструкции с правой стороны монтируется транспортер для удаления стружки.

Станина установки для выполнения токарно-винторезных работ, на которой размещают заднюю и шпиндельную бабку, привод продольной подачи и каретку, выполнена в коробчатой форме. На ней предусмотрены поперечные ребра (профиль – П-образный), а также шлифованные направляющие, прошедшие процедуру закалки металла.

Передняя направляющая при этом изготовлена в виде призмы с разными по размерам боками, что позволяет смонтировать на ней каретку. Задняя направляющая имеет плоскую форму. Задняя бабка устанавливается на передней направляющей по плоскости и по призматической (малой задней) направляющей.

4 Конструкция приводов продольного и поперечного перемещения

Привод перемещения деталей в поперечном направлении состоит из:

• опоры винта;
• передачи шарикового принципа действия;
• датчика связи (он посредством муфт соединяется с винтом);
• винт-гайки качения;
• двигателя (он может быть асинхронным либо постоянного тока).

Если станок работает с асинхронным двигателем, в его конструкции имеется возможность добавочной передачи на валик управления суппортом при консервации и проведении обслуживающих работ агрегата, находящегося в выключенном состоянии. В остальных случаях суппорт передвигается за головку винта с применением ключа.

Привод перемещения деталей в продольном направлении включает в свой состав те же самые узлы, что и рассмотренный выше привод. Никаких конструктивных отличий между ними не предусмотрено.