Станок консольно-фрезерный вертикальный с ЧПУ 6Р13Ф3

Фрезерный станок 6Р13Ф3 оснащен системой ЧПУ NC-220, тримя приводами подач HA-075 и предназначен для многооперационной обработки деталей сложной конфигурации из стали, чугуна, цветных и легких металлов,а также других материалов в автоматическом режиме по заранее составленной технологической программе. Наряду с фрезерными операциями на станках можно производить точное сверление, растачивание, зенкерование и развертывание отверстий. Область применения: мелкосерийное и серийное производство.

Отличительные характеристики станка

Ползун осуществляет движение вверх-вниз, настраиваемое вдоль координаты Z. На станковой консоли невозможно выполнить задание позиций и работу следящего режима, у него есть лишь установочные функции, и имеет высокую массу. Консоль при обработке является всегда зажатой, что повышает итоговую обрабатываемую точность. Станок имеет систему подач, следящие регулирующие, с электрическими двигателями с постоянным током, имеющими высокий момент кручения. Использование сервоуправляемых корректируемых приводов с электродвигателями постоянного тока обеспечивает быструю скорость перемещения стола до 4,8 м / минут и убирает отклонения деталей во время конкурирования при варианте отключении системы подачи в произвольной точке.
В конструкцию станка включена централизованная смазывающая система направляющей части станка. В станке используется электромеханическое зажимающее устройство, обеспечивает стабильное силу зажима 2000 кг. Для отдельных устройств есть сборная проводка с разъемами. Качество обработанной поверхности после обработки её на этом станке составляет Rz = 20 мкм.

Где и для чего используется фрезерные станки

Данный фрезер имеет устройство ЧПУ модели Н33-2М. С помощью которого есть возможность производить и контролировать обработку металлических изделий дистанционно по вертикальной, продольной и горизонтальной координатам. С помощью этого, можно осуществлять транспортировку стола, на котором обрабатывается металлический элемент, а также перемещать ползун с инструментом.

Перемещение элемента на дистанционных программах вверх и вниз осуществляется при помощи передвижения ползуна. Панель ЧПУ 6Р13Ф3 имеет установочное перемещение. Поскольку в момент обработки металлического изделия консоль полностью сжата, надрезание элемента производится максимально точно.

Аппарат ЧПУ 6Р13Ф3 обустроен приводами электрической подачи, которые являются следящими-регулируемыми. Данные приводы обеспечивают беспрерывную подачу тока, вследствие которого, стол может перемещаться достаточно быстро (до 4,80 м/мин.). За счет этого исключен вариант изготовления бракованной детали, если перестанет функционировать один из приводов механизма. Устройство имеет централизованную систему смазки всех направляющих элементов. Для зажима металлического изделия, в механизме присутствует электромеханический инструмент, усилие зажима которого равно более 2.000 килограммам.

Станок разработан в соответствие со всеми нормами и требованиями ГОСТ стандартов. Оборудование оснащено собственной проводкой электричества на случай, если отделочные работы необходимо будет проводить в месте, где не имеется розетки. После отделки металлического элемента, показатель уровня шероховатости примерно равен 20 мкм.

Присоединительные размеры фрезерного станка с ЧПУ 6Р13Ф3

Рис 2. Присоединительные размеры фрезерного станка с ЧПУ 6р13ф3-37

Общий вид фрезерного станка 6Р13Ф3

Внешний вид станка напоминает классические, по внешнему виду, фрезерные станки, единственное что сильно бросается в глаза это электродвигатель, расположенный на столе для обеспечения продольной подачи.

Рис 3. Фото фрезерного станка 6р13ф3-37

6Р13Ф3 Расположение составных частей консольно-фрезерного станка с ЧПУ

Рис 4. Расположение составных частей фрезерного станка 6р13ф3-37 с ЧПУ

Рис 5. Расположение составных частей фрезерного станка 6р13ф3-37 с ЧПУ

1. Станина — 6Р13Ф3-37.10; 2. Редуктор — 6Р13Ф3-37.25; 3. Консоль — 6Р13Ф3-37.61; 4. Короб электромонтажный — 6Р13Ф3-37.068; 5. Стол и салазки — 6Р13Ф3-37.70; 6. Электрооборудование — 6Р13Ф3-37.80; 9. Головка шпиндельная — 6Р13Ф3-01.38; 10. Коробка скоростей — 6Р13Ф3-01.32; 11. Коробка переключения скоростей — 6Р13Ф3.50; 12. Защита направляющих — 6Р13Ф3.74; 14. Охлаждение — 6Р13Ф3.90; 15. Ограждение — 6Р13Ф3.91; 17. Защитное устройство — 6М13П.91

Расположение органов управления станком с ЧПУ модели 6Р13Ф3

Рис 6. Расположение органов управления фрезерным станком 6р13ф3-37

Перечень органов управления станком 6Р13Ф3 и их назначение

1. Кулачки ограничения хода ползуна
2. Кнопка «Отжим инструмента»
3. Кнопка «Зажим инструмента»
4. Тумблер включения насоса охлаждения
5. Тумблер включения координаты Z
6. Тумблер включения координаты У
7. Тумблер включения координаты X
8. Тумблер технологического останова
9. Тумблер ручного и автоматического режима работ
10. Переключатель выбора величины подачи
11. Ручное продольное перемещение стола
12. Тумблер включения подач
13. Тумблер установки координат в нулевое положение
14. Кнопка «Пуск программы»
15. Кнопка шагового перемещения узлов
16. Кнопка «Пуск шпинделя»
17. Кнопка «Консоль вверх»
18. Кнопка «Стоп шпиндель»
19. Кнопка «Консоль вниз»
20. Кулачки установки в нуль координаты Z
21. Кулачки установки в нуль координаты X
22. Рукоятка зажима консоли на станине
23. Кулачки ограничения продольного хода
24. Кнопка «Все стоп»
25. Указатель скоростей
26. Кнопка «Толчок шпинделя»
27. Рукоятка переключения скоростей
28. Кулачки ограничения хода консоли
29. Ручное вертикальное перемещение консоли
30. Рукоятка подъема и опускания ограждения
31. Кулачки установки в нуль координаты Y
32. Кулачки ограничения поперечного хода стола
33. Кнопка «Все стоп»
34. Ручное поперечное перемещение стола

Кинематическая схема фрезерного станка с ЧПУ 6Р13Ф3

Рис 7. Кинематическая схема фрезерного станка с ЧПУ 6р13ф3-37

Работа станка с электромеханическим зажимом инструмента

Станок оборудован электромеханическим устройством закрепления инструмента управление которого производится в соответствии с требуемым алгоритмом: вдавить кнопку 3 (см.рис.6) «зажим инструмента»; нажав кнопку 17 «Пуск шпинделя» запустить шпиндель.

Если инструмент отжимает, то следует: с помощью кнопки 19 «отрубить» шпиндель и проконтролировать, чтобы шпиндель прекратил вращаться; отжать инструмент с помощью кнопки 2 «Отжим инструмента» и удерживать до того момента, пока оправка для фрезерного инструмента не покинет шпиндель на длину около 15-20 миллиметров. Иначе существует вероятность, что валик со шлицами вырвет из тяги, что приведёт к поломке. Тогда следует ввернуть резьбу на конце этого валика в резьбу тяги, поджав тягу к верху, чтобы зажать инструмент. Тип и возможность установки фрезы зависит от их размера и типа фрезы. Инструмент закрепляется предварительно отдельно от станка при использовании шомполов являющихся сменными. У оправки стандартные размеры, а именно наружный конус 7:24 ж внутренний согласно размерам конуса Морзе №4. Если инструмент имеет следующие размеры конуса Морзе № 2,3,5 то установка происходит за счёт сменных втулок.

В общем зажим инструмента не сильно отличается от великого множества похожих станков с ЧПУ, как и смена инструмента не является чем-то особенным.

Станок не имеет инструментального магазина, что требует выделения места для хранения инструмента сразу в оправках (в массовых производствах каждый инструмент привязывают к собственному «нулю» координат и хранят в нишах и шкафах), это касается только используемого инструмента, так как запасной хранится в таре и его не зачем привязывать (оправок физически не хватит). Также это обязывает заносить данные о привязках каждого используемого инструмента на различные носители (можно и запоминать, но при сменном графике работы предприятия могут возникать конфликты и инциденты).

Электрооборудование станка 6Р13Ф3. Общие сведения

Размещается электрооборудование в станции управления вмонтированного в станок, и оно оборудовано программным обеспечением управления типа «Н33-2М». По своей сути станция управления — это шкаф, набитый электроникой, а именно коммутационных аппаратов и предохранительными системами. Станция управление также осуществляет питание электроники от «розетки» 380 В и частотой 50 Гц. Показатель напряжения не должен колебаться белее — 15% с погрешность в 10% от той же сети в 380 В.

Для каждой силовой цепи используются разные напряжения:

1. силовая цепь — трехфазная, переменного тока 380 В, частотой 50 Гц;
2. цепь управления — переменное 110 В, 50 Гц;
3. цепь местного освещения — переменное 24 В, 50 Гц;
4. цепь управления — 24 В. постоянного тока;
5. цепь электродинамического торможения — 55 В. постоянного тока;
6. питание электродвигателей подач — 48 В. постоянного тока.

Ток подаётся при переключении тумблера на дверце короба.

Список электроприводов установленных на станок: электропривод главного движения; осуществляется от асинхронного двигателя типа 4А132S4У3, 7,5 кВт, 1450 об/мин, 380 В (A02-5I-4, 7,5 кВт, 1450 об/мин, 220/380 В); электропривод наладочного перемещения консоли; осуществляется от асинхронного двигателя типа 4A90LA, 2,2 кВт, 1500 об/мин, 380 В; электропривод зажима инструмента; осуществляется от асинхронного двигателя типа 4ААS56В4У3, 0,18 кВт, 1500 об/мин, 380 В; электропривод насоса охлаждения; выполняется от асинхронного двигателя ХА14-22М (0,12 кВт; 2800 об/мин; 380 В; электродвигатель смазки тип АОЛ-21-4, 0,27 кВт, 1500 об/мин; 380 В; электропривод продольной подачи (координата X) осуществляется от электродвигателя постоянного тока типа ПБВ-112L 2,2 кВт 1000 об/мин, 110 В. Информацию о положении приводов передаёт вращающийся трансформатор типа БТМ-1В.

Особенности ЧПУ станка

Аппарат оснащен числовым программным управлением, благодаря которому:

• выдает цепочка управленческих команд;
• происходит индикация сведений;
• контролируются функции аппарата и проводится его диагностика;
• обеспечивается работа всех режимов автоматики станка;
• происходит ввод и выключение программ управления и их корректировка.

Система ЧПУ

В составе вертикально-фрезерного станка с чпу 6р13ф3 имеются:

• система линейной, круговой интерполяции;
• датчик обратного типа;
• привод следящего типа.

С помощью чпу у оператора имеется возможность проводить контроль инструмента и отслеживать визуально направление его движения. При этом у него отсутствует необходимость постоянно проводить отработку программы на аппарате.

Все необходимые данные оператор данного устройства с чпу получает через 5 главных индикаторов:

• «Вид А», являющийся основным индикатором, содержащим главную информацию;
• «Вид Б», содержащий дополнительную информацию;
• «Ошибки»;
• «Программы управления»;
• «Параметры».

Через клавиши F1 и далее оператор устанавливает нужную управляющую программу.

Описание конструкции фрезерного станка с ЧПУ 6Р13Ф3

В состав конструкции входят: станина, коробка скоростей станка, коробка переключения скоростей, шпиндельная головка станка, стол и салазки, консоль

Станина является основной несущей конструкцией, на которую монтирую различные механизмы и узлы станка. Жёсткость конструкции получается за счёт массивной основы и большого числа рёбер жёсткости. Корпус оборудован вертикальными направляющими спереди для перемещения консоли и линейкой для измерения установочного перемещения. Ход консоли ограничиваю концевики из левой ниши расположенных в станине. Имеется техническое окно для доступа к системе масло подачи и регулирования скоростей который расположен в верхней правой части корпуса. Также на левой части станины расположена коробка передач для выбора требуемой скорости вращения шпинделя. Корпус станины оборудован резервуаром для масла. Базой для станины чаще всего является бетонное основание, к которому оно крепится с помощью болтов.

Коробка скоростей передаёт движение выходному звену, то есть шпинделю. Смазывание осуществляется не с помощью само разбрызгивания масла, а с помощью насоса с плунжерной системой. Она обеспечивает получение 18 скоростей без надобности последовательного прохождения ступеней, являющихся промежуточными. Скорости переключают, используя данную последовательность действий: рукоятку 28 (рис.6) опускают вниз пока шип рукояти не выйдет из паза закрепляющей его и толкают от себя до «щелчка». За счёт поворота лимба, позиция 26 рисунок 6 задают требуемую подачу согласно цифрам на панели. При этом когда лимб издаёт характерный щелчок — лимб фиксируется на нужной отметке. Нажимая кнопку «Толчок», позиция 27 рисунок 6, в исходное положение возвращают ручку поворачивая плавными движениями. Коробка скоростей смазывается от того же насоса что коробки передач.

Салазки, редуктор, ползун со шпинделем являются тремя основными составляющими шпиндельной головки. Центрирование салазок осуществляется за счёт кольцевой выточке расположенной в «горле» станка. Направляющие салазок по типу являются прямоугольными по которым вместе с самими салазками перемещается шпиндель. Редуктор состоящий из пары конических колёс трёх цилиндрических разработан для передачи вращательного движения шпиндельному узлу. Перемещается ползун (вместе со шпиндельным узлом) с помощью двигателей, имеющих высокий крутящий момент, используя редуктор и пары колёс, описанные выше на передачу типа винт-гайка. Ручное перемещение шпиндельного узла возможно с помощью шестигранника

Для движения по координатам X и У стол и салазки являются узлами, дающими возможность на продольное и поперечное движение. Двигатель типа ПБВ112LГУЗ приводит в движение привод перемещения по координате X через одноступенчатый редуктор (в котором диаметры колёс разнятся ровна в два раза) и передачу типа «винт-гайка». Устройство ходового винта служит для перемещения стола в продольном направлении и вращается в шариковых подшипниках, установленных в кронштейне и корпусе редуктора, с левой и правой части соответственно.

Крепление кронштейна для фиксации гайки крепится в столе. В редукторе имеется трансформатор для перемещения в продольном направлении стола являющийся датчиком обратной связи типа БТМ-1В. Консоль оснащена приводом, который предаёт движение для смещения стола по координате Y. Также в корпусе консоли смонтирован винт ходовой шариковый для поперечного движения. Ручное передвижение возможно за счёт вывода шестигранника т.е. элемент под цифрой 35 на рисунок 6. Ещё в конструкции станка применяют клинья для того чтобы выбрать зазор в направляющих стола.

Консоль – узел являющийся базовым, он объединяет приводы для перемещения вдоль координаты X (вертикальное) и для поперечных движений. Установочные перемещения выполняются по вертикальным направляющим имеющим в своём профиле «ласточкин хвост». Горизонтальные перемещения делаются по направляющим консоли с прямоугольным профилем для поперечного направления узла стол-салазки по координате Y. Также для перемещения поперечного есть смонтированный в консоль редуктор в котором придаточное отношение I=1:2. Двигатель типа ПБВ122LГЗУ имеющего высокий крутящий момент служащий для движения стола в поперечном направлении через редуктор и передачу типа винт-гайка. Цилиндрические косозубые колеса сделаны по своему типу сборными что позволяет выбрать боковой зазор для уменьшения вибраций в зацеплении зубьев. Трансформатор типа ВТМ-1B смонтирован в редукторе является вращающимся. Двигатель 4А90LА асинхронного типа для перемещения верх-вниз установлен справа в корпусе и используется установочных перемещений. Червячная пара и винтовая передача служат для осуществления перемещений. Требуется смазка движущихся узлов и направляющих и для этого предусмотрен резервуар для масла и насос смазки типа ВТ II-IIA, который работает от двигателя типа АОЛ-21-4. Горизонтальные направляющие консоли защищены с фронта защитой с телескопическим принципом работы, а сзади прикреплён фартук через задний торец салазок к станине.

Общий вид и конструкция

Агрегат отличают прочность сцепления отдельных узлов и их независимое управление. Литая основа придает станку устойчивость. Возможность тонкой настройки дает способность к фрезерованию мелких деталей.

Расположение и описание составных частей

Основные элементы конструкции:

1. Станина. Широкая прямоугольная платформа на штифтах с вертикальной горловиной.
2. Головка и гильза шпинделя. Поворотный механизм, закрепленный в кольцевой выточке станины, с двигателем зажима режущей детали.
3. Шкаф управления. Включает электропривод движения шпинделя, коробку скоростей, пульт управления и несколько отдельных переключателей.
4. Передняя консоль. Двигатель направляющих стола и приборы регулирования их перемещения.

Вес собранной машины составляет 4300 кг, высота 2430 мм, ширина 2252 мм. Общая длина 2570 мм. Ход рабочей поверхности – до 1 м вправо-влево, до 40 см в поперечной плоскости и до 43 см по вертикали.

Расположение органов управления

Управление основным движением выполняет коробка скоростей, которая включает 18 частот вращения шпинделя. Регулируется с помощью рукоятки с соответствующими делениями. Положение головки обеспечивают поворотный шестигранник и маховик механического выдвижения гильзы. Отдельная рукоятка предусмотрена для зажима гильзы.

Привод подач управляет движениями стола через фрикционы обычного и быстрого хода. При выборе одного из данных режимов другой блокируется. Коробка привода позволяет осуществлять 18 различных подач. Для точного предварительного расположения обрабатываемых деталей предусмотрены механические зажимы салазок стола и консоли на направляющих станины. Каждый рабочий элемент оснащен маховиком ручного управления.

https://youtube.com/watch?v=N0wcKDsBE3Q

Пульты управления

На станке 6Т13 имеются два операторских пульта – боковой на стенке шкафа управления, основной на консоли стола. А также панель выбора автоматических циклов. Скорость и направление подач регулируется с основного, движение головки шпинделя с бокового. Кнопки базовых действий – старта, остановки, включения режима быстрого перемещения или замедленных подач – дублируются на обоих панелях.

Клавиша включения станка, как и изменения направления вращения фрезы, расположена на задней стенке аппарата. Но на основном пульте есть кнопка аварийного отключения. Также с него включается и выключается режим охлаждения. Выбор пульта осуществляется посредством переключателя сбоку.

Особенности строения поворотной головки

Механизм для вращения шпинделя представляет собой систему конических колец, полуколец и шестерней, крепится к фланцу станины болтами. На поворотной головке закреплены направляющие гильзы, внутри которой расположен двухопорный вал шпинделя на подшипниках. В верхней части гильзы – привод зажима режущего инструмента. Во избежание травм, без обязательной предварительной фиксации фрезы поворот шпинделя блокируется.

При необходимости конструкция головки позволяет регулировать осевой и радиальный люфт вращения. Для этого на ее корпусе имеется съемная пробка. Через это отверстие замеряют размер люфта между подшипником и цилиндром шпинделя. Настройка осуществляется подшлифовыванием осевых и радиальных полуколец.

Факторы, ведущие к выбору станка 6Р13Ф3

Первым фактором для выбора станка является его типоразмер, говорящий о максимальных габаритах обрабатываемого изделия, а во фрезерных станках это размер рабочего стола (или на пример в токарных станках высота центров). У данного станка размер рабочего стола 400х1600.

Вторым фактором является полная стоимость станка (покупки и установки). Полная стоимость станка составляет около 520 тыс. руб. и варьируется в зависимости от модели устройства ЧПУ.

Также требуется, при выборе станка, обращать внимание на возможность автоматической смены инструмента, а на этом станке этой функции нет. Точность же станка, по классификации, высокая.

Станок может быть оборудован системами ЧПУ наиболее простым для обучения, но не для использования так как имеет малое количество циклов и имеет больший уклон в использование обычных G кодов по 3м координатам.

Из выше описанного можно сделать вывод что станок подходит для среднесерийного производства т.к. не имеется автоматической смены инструмента, но имеет систему ЧПУ позволяющую автоматизировать обработку одного установа (за что не рационально переплачивать при мелкосерийном производстве).

Полный перечень характеристик станка 6Р13Ф3-37

Вывод

Данный станок является как хорошим учебным пособие по изучению базы программирования станков с ЧПУ, так и хороший выбор для производства только начинающего автоматизацию процесса обработки за счёт не высокой стоимости (его можно приобрести б.у. с рук в интернет магазине Avito) и простоте в обучении персонала. Пусть станок не позволяет добиться высочайших показателей автоматизации, но может являться прекрасным переходным звеном для производства, только наращивающим произведённые мощности и количество выпускаемой продукции. Также станок из 3го этапа развития станков с ЧПУ и в плане технического обслуживания самого станка не прихотлив, а связанно это с тем что третий этап обозначил появление электрооборудования с микропроцессорами, но не интеграцию этого оборудования конкретно в производство станков (появления тех самых «шкафов» подсоединяемых к станкам), что происходит с оборудование 4го этапа. Как раз это и расширяет возможности станка по использованию на производстве. Не чувствительная к сильным нагрузкам кинематика позволяет использовать его даже для обдирачных (черновых) работ, а лёгкость ремонта позволяет использовать даже старые станки по всё той же высокой точности, что заявлена по паспорту.

Особенности электрооборудования станка

ЧПУ станка является составной частью его электрического оборудования. Оно представляет собой трехфазную сеть, имеющую частоту 50 Гц и работающую при напряжении 380 В.

Поскольку агрегат является дорогостоящим оборудованием, разработчиками предусматривается для него специальная система защиты сети.

На некоторых предприятиях для защиты станка от сбоев в электроснабжении его подключают к стабилизаторам или машинным преобразователям. За счет данных устройств аппарат получает необходимое питание и при этом защищается от резких скачков напряжения в электросетях.

Любой вертикально-фрезерный станок с чпу 6р13ф3 оснащен станцией управления, включение которой происходит посредством вводного автомата. С лицевой стороны станции имеются рукоятки, которыми контролируется работа автомата.

В системе предусмотрено несколько типов напряжения:

• тормозная цепь с током постоянного типа 55 В;
• силовая цепь, имеющая три фазы с током переменного типа 380 В;
• для питания электродвигателей с постоянным током 47 В;
• для местного освещения с током переменного типа 24 В;
• для цепей управления с переменным и постоянным током 109 и 23 В соответственно.

Электодвигатель станка