Область применения
Портальные высокоскоростные сверлильно-фрезерные станки с ЧПУ используются для сверления и обработки больших пластин, фланцев, дисков, кольцеобразных и других заготовок с толщиной в пределах обрабатываемого диапазона. Позволяет просверливать сквозные и глухие отверстия в заготовках из однородного и составных материалов. Контроллер ЧПУ обеспечивает простую и удобную эксплуатацию с высоким уровнем автоматизации, точности обработки и многообразием функций, которые позволяют реализовать массовое производство.
Конструкция оборудования
Станок состоит из рабочего стола, подвижного портала, суппорта, сверлильно-фрезерной головки, автоматической системы смазки, кабинетной защиты, системы циркуляционного охлаждения, ЧПУ, электрической системы и т. д. Оборудование имеет высокие показатели позиционирования и точности повторного позиционирования.
Рабочий стол
Станина представляет собой цельную сварную конструкцию. Благодаря искусственной термической обработке станок обладает хорошей статической и динамической жесткостью. На поверхности рабочего стола имеются Т-образные пазы для зажима заготовок. На обеих сторонах станины устанавливаются две высокоточные линейные направляющие, которые равномерно распределяют давление на ползун, благодаря чему значительно повышается жесткость и устойчивость станка. В системе привода используются серводвигатели переменного тока и прецизионные шарико-винтовые пары. Боковой привод обеспечивает движение портала в направлении оси X. Регулировочные винты находятся в нижней части станины, что позволяет легко настраивать высоту рабочего стола.
Подвижный портал
Конструкция подвижного портала изготовлена из серого высокопрочного чугуна HT250. На передней стороне портала устанавливаются две пары линейных направляющих качения с высокой несущей способностью. Сверлильная силовая головка устанавливается на ползуне и перемещается по направлению оси Y при помощи прецизионной ШВП, которая приводится в действие серводвигателем.
Подвижный суппорт
Движение сверлильной силовой головки на линейных направляющих по направлению оси Z осуществляется при помощи подвижных салазок, которые приводятся в движение прецизионной ШВП через сервопривод.
Сверлильная силовая головка (шпиндель)
Силовая головка управляется специальным сервоприводом шпинделя, который приводится в движение зубчатым ремнем. В шпинделе используются двух-, трех- и пятирядные японские радиально-упорные подшипники, обеспечивающие бесступенчатое переключение скоростей. Шпиндель оснащен пневматической системой смены инструмента, а сама замена осуществляется быстро и легко. Подача осуществляется серводвигателем и шариковым винтом. Линейная и круговая интерполяция позволяет осуществлять движение по осям X и Y через полузамкнутый контур. Конус шпинделя BT50 оснащен высокоскоростным вращающимся шарниром производства итальянской компании Rotofors, позволяющим выполнять обработку высокоскоростным сверлом.
Станок может управляться электронным маховиком. В целях экономии времени и повышения эффективности производства во время обработки станок имеет функцию автоматического перехода к следующем обрабатываемому отверстию, а также функции автоматического удаления стружки и остановки.
Салазки оснащены системой балансировки жидким азотом для снижения нагрузки на ось Z и увеличения срока службы винта.
Серводвигатель оси Z оснащен автоматическим тормозом при отключении питания, который повышает безопасность эксплуатации оборудования в аварийных случаях при внезапном отключении питания.
Передняя бабка
Движение сверлильной силовой головки на линейных направляющих по направлению оси Z осуществляется при помощи подвижных салазок, которые приводятся в движение прецизионной ШВП через сервопривод.
В станках данной серии используется высокоскоростной шпиндель компании Taiwan Jianchun с внутренним отводом воды, который обладает высокой точностью и производительностью. Главный вал захватывает инструмент при помощи пластинчатой пружины через четырехкомпонентный механизм протяжки, а затем освобождает, используя пневматический метод.
Система удаления стружки и охлаждения
С обеих сторон рабочего стола находится автоматический цепной конвейер для удаления стружки, а в конце имеется фильтр. На одной стороне находится охлаждающий насос, а выходное отверстие соединяется с центральной системой водяного фильтра. Охлаждающая жидкость поступает на устройство удаления стружки, затем насос перекачивает ее в центральное отверстие системы фильтрации, после чего насос высокого давления циркулирует отфильтрованную жидкость для охлаждения сверлильного шпинделя. Для конвейера имеется специальная тележка, осуществляющая транспортировку стружки. Данное оборудование оснащено внутренней и внешней системами охлаждения инструмента. При высокоскоростном сверлении используется внутреннее охлаждение инструмента, а при фрезеровании — внешнее.
Центральная система фильтрации
Станок оснащен центральной системой фильтрации воды, которая эффективно удаляет примеси в охлаждающей жидкости. Внутренняя система циркуляции воды предотвращает наматывание стружки на инструмент во время обработки, уменьшая его износ и продлевая срок службы. Таким образом, система повышает качество обработки поверхности заготовки, защищает высокоскоростное ротационное соединение, предотвращает блокировку примесями и в целом повышает эффективность работы.
Линейный зажим
Механизм зажима состоит из корпуса, исполнительного механизма и т. д. Зажим представляет собой высокопроизводительное функциональное устройство, используемое в сочетании с роликовыми линейными направляющими. Принцип расширения усилия прижимного блока обеспечивает большое усилие механизма зажима; зажим отличается надежной фиксацией, точным позиционированием, защитой от вибраций и повышенной жесткостью.
Устройство имеет следующие отличительные особенности:
1) Безопасность, надежность и большое усилие: механизм надежно зажимает неподвижную ось XY для осуществления сверления и нарезания резьбы.
2) Повышение жесткости осевой подачи и предотвращение износа, вызываемого вибрацией.
3) Время реакции на сигнал открытия и закрытия зажима составляет всего 0,06 секунды, что повышает безопасность при эксплуатации станка и увеличивает срок службы ведущего винта.
4) Прочное никелированное покрытие, хорошая защита от ржавчины.
5) Современная конструкция, предотвращающая механические удары при фиксировании.
Позиционирование и зажим заготовки
Для выравнивания обрабатываемых фланцев заготовку можно произвольно разместить на суппорте с Т-образными пазами, после чего положение центра измеряется специальным устройством, установленным в конусном отверстии шпинделя. Далее происходит автоматический расчет программы ЧПУ. Зажим, состоящий из прижимной ручки, выталкивающего стержня и амортизирующего блока, фиксирует заготовку.
Автоматическая система смазки и кабинетная защита
Станок оснащен автоматической системой смазывания, которая эффективно обрабатывает подвижные компоненты, такие как направляющие, ходовые винты, рельсы. Направляющие рельсы с обеих сторон станины станка оснащены защитными кожухами из нержавеющей стали, а вокруг станка устанавливается защитный кожух от брызг.
Система цифрового управления
На цифровом интерфейсе можно отрегулировать цикл удаления стружки и функцию подъема инструмента для очищения от стружки.
Управление осуществляется через ЖК-дисплей на централизованном блоке управления или при помощи дистанционного пульта (оба устройства оснащены USB интерфейсом). Для упрощения программирования, коммуникации, хранения и отображения информации, система управления имеет некоторые полезные функции: компенсация ошибок, автоматическое оповещение о сигналах тревоги и другие.
Оборудование имеет функцию предварительного просмотра и повторного осмотра после процесса обработки.
Оптический датчик
Станок оснащен фотоэлектрическим датчиком, который оперативно определяет положение заготовки.
1) Установите датчик в патрон шпинделя, после чего медленно вращайте шпиндель, чтобы выровнять его по центру.
2) Переместите шпиндель с помощью маховика, край стального шарика датчика должен слегка коснуться заготовки, после чего загорится красный индикатор. Несколько раз переместите шпиндель вперед и назад, чтобы найти наилучшее положение касания заготовки стальным шариком.
3) Запишите значения осей X и Y, отображенные в системе ЧПУ и занесите данные в компьютер.
4) Проделайте вышеописанные действия несколько раз, чтобы зафиксировать несколько точек обнаружения заготовки.
Сигнализация износа инструмента
Датчик состояния износа инструмента определяет значение тока двигателя шпинделя. Если значение тока превышает заданное, устройство оповещает оператора о том, что инструмент изношен. Шпиндель автоматически отводит инструмент, программа завершается.
Сигнализация низкого уровня воды
1) Когда уровень охлаждающей жидкости в фильтре достигает среднего уровня, система автоматически подключается к двигателю для осуществления подачи жидкости в фильтр. Когда достигается высокий уровень охлаждающей жидкости, подача останавливается.
2) Если уровень охлаждающей жидкости в фильтре находится на низком уровне, система автоматически оповестит оператора сигналом тревоги, шпиндель уберет инструмент, а станок прекратит работу.
Функция запоминания состояния при отключении питания
При внезапном обрыве питания функция определяет положение последнего просверленного отверстия. Таким образом, оператор может быстро продолжить процесс обработки, сократив время на поиск.
Трехосевой лазерный контроль
Станки данной серии проходят лазерную калибровку измерительным прибором производства британской компании RENISHAW для улучшения компенсации шага, уменьшения зазора и повышения точности позиционирования, повторного позиционирования и т. д.
В станке установлен шариковый измерительный наконечник RENISHAW для калибровки круглости и геометрической точности станка и повышения точности обработки.
Рабочая платформа, зажим заготовки и автоматическое удаление стружки
1. Основная платформа: зажим заготовки в Т-образных пазах. В качестве поверхностей для позиционирования обработки можно использовать верхнюю торцевую поверхность и боковую поверхность основной платформы.
2. Платформа для фрезерования: на боковой стороне находится вспомогательная рама, а сверху имеется полная кабинетная защита.
Обработка крышек клапанной коробки: позиционирование нижней платформы (нижние опорные ручки и заготовки разного размера), верхняя прижимная пластина фиксируется.
Обработка корпусов клапанов: позиционирование нижней платформы (нижние опорные ручки и заготовки разного размера), боковые ручки и L-образные выталкиватели фиксируются и прижимаются.
Условия эксплуатации
Требования к окружающей среде
Для обеспечения высокого уровня точности и качества обработки необходимо поддерживать постоянный уровень температуры окружающей среды.
1. Рабочая температура окружающей среды составляет от -10° до 35°С. Если температура окружающей среды составляет 20 ℃, уровень влажности должен быть в пределах 40～75%.
2. Для поддержания статической точности станка оптимальная температура окружающей среды должна составлять от 15° до 25°С с разницей температур ± 2°С/24 ч.
Параметры сети: 380 В, 50 Гц, 3Ф, колебания напряжения в пределах ± 10%.
Если напряжение нестабильно, станок должен быть оснащен стабилизированным источником питания.
Станок должен быть надежно заземлен медным проводом, диаметр которого составляет не менее 10 мм², сопротивление заземления — менее 4 Ом.
Если сжатый воздух не соответствует требованиям, то для обеспечения нормальной работоспособности оборудования перед подключением источника воздуха необходимо установить воздухоочиститель (с функциями осушения, обезжиривания и фильтрации).
Во избежание сбоев и потери точности станка оборудование следует хранить вдали от зоны воздействия прямых солнечных лучей, источников вибрации, тепла, высокочастотных генераторов и электросварочных аппаратов.
