Foratrice radiale CNC. Come funzionano i trapani a coordinate CNC? Movimenti nella macchina

Le macchine perforatrici svolgono il compito di forare una varietà di parti, che verranno poi utilizzate per assemblare meccanismi più grandi.

Le perforatrici semplificano la lavorazione dei pezzi. IN mondo moderno Potete trovare macchine per alesatura a coordinate, radiale-verticale, scanalatura radiale e molti altri tipi di macchine.

1.1 Caratteristiche delle macchine CNC

Oltre ai numerosi vantaggi delle perforatrici standard, queste hanno anche i loro svantaggi. Prima di tutto, si riferiscono al fatto che questa attrezzatura è piuttosto ingombrante e È estremamente difficile controllarne il movimento.

La maggior parte dei mandrini, se parliamo di foratura orizzontale fatta in casa, scanalatura o radiale fatta in casa trapano, è in una posizione completamente stazionaria o parzialmente mobile.

Cioè, possono essere controllati solo parzialmente. Tuttavia, lo spostamento delle parti viene effettuato manualmente, a causa della rotazione della tavola, se su di essa è presente tale caratteristica, o dello spostamento degli stessi elementi di fissaggio.

Inoltre, se non utilizzi una tabella orientata alle coordinate, dovrai lavorare quasi a occhio, e anche questo richiede tempo, soprattutto per i principianti.

Una funzionalità così scarsa in termini di movimento efficiente delle parti non poteva passare inosservata, il che ha portato alla nascita delle macchine CNC.

Attualmente, CNC sta per “Controllo Numerico del Computer”. Si tratta di un modulo speciale in grado di leggere i comandi e trasmetterli alle apparecchiature di lavoro.

Tuttavia, esistono diversi modelli di CNC. Alcuni modelli sono destinati ad un uso generale (ad esempio, per forare il legno), mentre altri sono ideali quando una persona deve lavorare dei pezzi su una macchina.

Montato su una macchina da tavolo Il CNC permette di personalizzare il movimento dei suoi elementi. I movimenti stessi sono effettuati da barre mobili, viti dell'albero, ecc.

Diversi modelli di tali apparecchiature si muovono in modo diverso. Le alesatrici CNC muovono solo il pezzo e il mandrino stesso, ma solo su un piano. Tuttavia, le macchine noiose non dovrebbero fornire di più, perché i loro compiti sono piuttosto banali.

Scanalatura macchina orizzontale con il CNC, sebbene tali modelli siano piuttosto rari, vengono trasferite maggiori funzioni di movimentazione al tavolo di supporto.

I modelli di perforatrici radiali, in particolare 2Р135Ф2, così come le altre somiglianze CNC radiali-verticali, vengono completamente rivelati. In tali apparecchiature, quasi tutti gli elementi sono soggetti a movimento.

Se le alesatrici CNC sono in grado di controllare le loro parti quasi su un piano, i trapani radiali possono già modificare la posizione del mandrino, della tavola, dei suoi elementi, ecc. Naturalmente non è necessario spostare assolutamente tutte le parti.

Ad esempio, se un trapano radiale può spostare la tavola lungo gli assi X e Y, allora dovrà solo regolare l'altezza del mandrino, ma non sarà più necessario spostarlo.

Come capisci tu stesso, al giorno d'oggi è quasi impossibile trovare una macchina CNC desktop orizzontale e creare un prototipo fatto in casa di tali apparecchiature con le tue mani è estremamente difficile. Tuttavia, questo è abbastanza normale, perché le apparecchiature utilizzate per la lavorazione dei metalli ad alta precisione non possono avere una struttura semplice.

Lo stesso modello della macchina 2R135F2 è costituito da un numero enorme di parti, ma si tratta di un meccanismo relativamente semplice rispetto ai moderni modelli di perforazione a coordinate.

2 Principio di funzionamento delle apparecchiature CNC

L'algoritmo di funzionamento di una macchina CNC può essere descritto in poche semplici frasi.

Il suo lavoro stabilisce i principi per il calcolo delle coordinate in un dato piano. I controlli CNC obsoleti, come quelli installati sulla macchina 2R135F2, non sono particolarmente complessi.

Queste sono più macchine informatiche che computer. Neppure no dotato di processori e potenti apparecchiature informatiche, o ne sono dotati solo parzialmente.

Tuttavia, questo è più che sufficiente. Per leggere le informazioni nei modelli obsoleti, viene spesso utilizzato il nastro di carta perforato. Ad esempio, nastro di carta perforata a otto file su una macchina 2R135F2. Al giorno d'oggi, tali apparecchiature leggono principalmente i media digitali.

Algoritmo di funzionamento:

1. Il lavoratore determina le coordinate della posizione della parte.
2. I dati vengono immessi nel CNC. I dati vengono inseriti in sequenza, punto per punto.
3. Inizia il processo di calcolo della traiettoria del movimento e del lavoro.
4. Tutti gli elementi necessari sulla macchina sono regolati, le punte di lavoro sono fisse.
5. La macchina inizia a funzionare.
6. Muovendo il mandrino o la tavola, l'elemento di lavoro si sposta nel punto desiderato ed esegue il suo compito.
7. Al termine, il CNC entra in modalità standby, richiedendo un algoritmo per le azioni successive.

Le specifiche di funzionamento dei diversi modelli di macchina differiranno. Gli stessi schemi noiosi differiranno in modo significativo nel tipo di movimento e nella manipolazione con gli strumenti di lavoro, ma principio generale le azioni rimangono le stesse.

Il movimento degli elementi avviene meccanicamente, a causa di manipolazioni con lamelle, viti, ecc. Ma i comandi vengono impartiti elettronicamente e tutti i calcoli vengono eseguiti dai computer.

2.1 Creazione di una macchina CNC fatta in casa

Non per niente le mani degli artigiani sono chiamate d'oro, perché molti inventori hanno imparato a creare macchine con le proprie mani che funzionano esattamente come le moderne unità CNC.

Ovviamente fatto in casa un meccanismo di questo tipo sarà inferiore a quello di fabbrica. E le caratteristiche delle sue azioni saranno tutt'altro che ideali, ma tali macchine prefabbricate possono ancora essere utilizzate per lavorare su metallo, legno, ecc.

La maggior parte dei problemi durante il montaggio macchina fatta in casa appare quando è necessario creare un sostituto del CNC base, così come le barre di manipolazione che muovono l'utensile orizzontale insieme ai computer.

Per questi scopi utilizzare:

• Computer moderni;
• Software speciale;
• Piccoli processori per l'emissione di comandi semplici;
• Strisce speciali e traduttori rimossi dalle stampanti.

Sul computer viene impostato un programma che calcola anche l'intero processo di lavoro. Successivamente viene collegato al sistema, con i parametri già impostati in anticipo. Inoltre, dovrai anche segnare le coordinate sul tavolo.

A causa della trasmissione diretta o indiretta dei comandi, viene eseguita la manipolazione movimento dell'elemento di lavoro. E l'elemento stesso si muove su delle lamelle, che gli conferiscono la capacità di muoversi su tre piani.

Puoi montare tu stesso le lamelle e il motore in movimento (questo è estremamente difficile, ma possibile), oppure puoi rimuoverli da stampanti o altre apparecchiature simili e adattarli alle esigenze personali.

2.2 Creazione di una macchina CNC fatta in casa (video)

Le perforatrici CNC sono progettate per forare pezzi con elevata precisione e produttività. Sono utilizzati nelle officine per la lavorazione del legno e dei metalli, nella produzione di varie parti di qualsiasi complessità, nonché in altri settori dell'industria.

Foratrice CNC

Le foratrici CNC vengono utilizzate per eseguire lavorazioni su pezzi costituiti da vari materiali: foratura, preparazione dei fori per il montaggio di elementi di fissaggio o parti di fissaggio. Sono utilizzati nella produzione su piccola e larga scala di strutture di armadi o telai.

Progettazione e principio di funzionamento

Le macchine sono costituite dai seguenti componenti:

• base in acciaio o ghisa;
• desktop con un piano di coordinate mobile;
• motori passo-passo per posizionamento tavola;
• testa a torretta per fissaggio punte;
• pinze;
• colonna portante;
• motore elettrico;
• scatole di commutazione della velocità del mandrino;
• pendente di controllo;
• Blocco CNC;
• vetro di sicurezza;
• sistemi di raffreddamento.

È inoltre possibile ampliare le funzioni dell'apparecchiatura per risolvere problemi specifici:

• meccanismi rotanti o inclinabili per tavoli da lavoro;
• installazione di mandrini tagliafilo;
• installazione di conduttori montati;
• sostituzione delle cartucce standard con cartucce a sgancio rapido o girevoli;
• colonna rotante.

Per la programmazione CNC è possibile utilizzare i seguenti metodi:

• comporre il programma attraverso l'interfaccia di controllo;
• installazione di schede perforate, utilizzo di nastri perforati o altri dispositivi di memorizzazione;
• modificando la posizione di interruttori speciali o l'utilizzo di arresti.

Il funzionamento delle attrezzature di perforazione CNC si basa sui seguenti principi:

1. Vengono utilizzate la programmazione CNC o le impostazioni preimpostate.
2. L'operatore installa il pezzo e ne determina le coordinate di posizionamento sul tavolo di lavoro.
3. Le coordinate vengono inserite in sequenza nel programma.
4. Il programma calcola la traiettoria dell'utensile o del piano di lavoro all'avvio del processo di lavorazione.
5. I trapani sono installati e riparati. Assicurati di selezionare la posizione corretta all'interno delle cartucce.
6. Il programma viene avviato per l'esecuzione. I componenti meccanici iniziano a funzionare.
7. La punta viene posizionata sopra il punto specificato dal programma e il pezzo viene lavorato.
8. Al termine dell'elaborazione, lo strumento di lavoro si sposta nella posizione originale.
9. Sul display di controllo viene visualizzato un messaggio che indica che tutte le attività sono state completate. Successivamente, è necessario sostituire la parte con un pezzo, selezionare un programma ed eseguire nuovamente l'intero algoritmo in sequenza.

Specifiche

Principali caratteristiche tecniche:

• il diametro massimo delle frese installate è 63 mm;
• dimensioni del desktop - 1,2x1,2 m;
• carichi massimi del pezzo - fino a 5 tonnellate;
• velocità del mandrino: da 16 a 2000 giri al minuto;
• velocità di posizionamento della punta nel piano - fino a 10 mila mm/min e verticalmente - fino a 3 mila giri al minuto;
• potenza del motore - fino a 10 kW;
• alimentazione - da una rete monofase o trifase.

Varietà

Vengono prodotti i seguenti tipi di dispositivi controllati da programma:

• Foratrici orizzontali o verticali CNC per la realizzazione di fori profondi all'interno dei pezzi;
• centrale, che viene utilizzato per praticare fori terminali nei pezzi;
• foratura radiale , utilizzato per la lavorazione di pezzi di grandi dimensioni nell'industria pesante.

A seconda del numero di mandrini, una foratrice a coordinate CNC per metallo può essere:

• monomandrino, che viene utilizzato per praticare un foro di un certo diametro;
• multimandrino, che consente di praticare diversi fori di diverso diametro nelle parti in un unico processo.

Foratrice a maschera CNC

Principi di selezione

La scelta delle macchine deve essere effettuata in base ai seguenti criteri:

• potenza dell'unità di potenza;
• funzionalità di perforazione - Tavola rotante, fissaggio di una o più frese, velocità di posizionamento dell'utensile di lavoro;
• caratteristiche tecniche del cuscinetto delle coordinate - dimensioni, carico massimo consentito;
• velocità di rotazione della testa con il trapano;
• tipo sistema installato raffreddamento, metodo di fornitura di liquidi;
• parametri per spostare l'utensile da lavoro sul tavolo, determinando le dimensioni consentite per i pezzi;
• precisione di posizionamento;
• Caratteristiche del CNC, facilità di controllo, programmazione, immissione dati;
• costo dell'attrezzatura;
• durata del periodo di garanzia;
• complessità della manutenzione, delle riparazioni, della disponibilità dei materiali di consumo per la vendita.

Sfruttamento

Le perforatrici dotate di CNC devono essere utilizzate in conformità ai seguenti requisiti:

• l'installazione è consentita solo all'interno di ambienti riscaldati con un livello di umidità ottimale;
• È consentito elaborare pezzi che soddisfano i requisiti del produttore di un particolare modello;
• tutti i componenti ed i meccanismi devono essere mantenuti puliti, prontamente lubrificati, manutenuti, monitorati, sostituiti, evitando danni critici;
• Prima di eseguire il lavoro, è necessario assicurarsi che tutte le unità siano pienamente operative, verificare la presenza di schermi protettivi e la capacità della macchina di spegnersi in caso di emergenza;
• in caso di rilevamento di malfunzionamenti, è inaccettabile elaborare i pezzi;
• È inaccettabile forare parti realizzate con materiali che non corrispondono ai parametri delle punte installate;
• se la fornitura di liquido refrigerante o oli per la lubrificazione dei meccanismi viene interrotta, il funzionamento della macchina deve essere interrotto per risolvere il problema;
• Dopo aver avviato l'esecuzione del programma CNC, è vietato toccare componenti rotanti o mobili.

Vantaggi e svantaggi

I vantaggi delle perforatrici includono:

• posizionamento preciso della punta sopra la superficie del pezzo;
• elaborazione in più fasi;
• regolazione della coppia, velocità di rotazione, corsa della punta lungo la linea centrale;
• perforazione ad angoli diversi;
• facilità di programmazione CNC, modifica dei programmi per eseguire varie attività di produzione;
• controllo automatico dello stato attuale della macchina;
• elevata affidabilità delle parti meccaniche;
• protezione contro il surriscaldamento del trapano;
• elevata risorsa di componenti e meccanismi;
• tanti modelli diversi che permettono di spostare il mandrino con il trapano sopra il banco di lavoro o viceversa;
• facilità d'uso, manutenzione, riparazione;
• elevata produttività del lavoro;
• sicurezza nel funzionamento grazie all'assenza di contatto con componenti meccanici pericolosi.

Svantaggi delle trapani CNC:

• costo elevato delle attrezzature;
• grandi dimensioni e peso;
• Il lavoro richiede personale qualificato: operatori, periti.

Produzione di componenti di alta qualità

Produttori e costi

I modelli di trapani CNC sono prodotti nelle seguenti aziende:

• JSC "Stabilimento di macchine utensili di Astrachan'";
• CJSC "ComTech-Plus";
• Impianto di macchine utensili JSC Sterlitakam;
• Pianta "PromStroyMash";
• OJSC "Impianto di macchine utensili di Ryazan";
• Impianto di macchine utensili OJSC Kirov.

Il costo delle macchine a seconda della loro tipologia è il seguente:

• piano da tavolo professionale per perforazione radiale - da 120 mila rubli;
• perforazione radiale per lavori critici - da 150 mila rubli;
• industriale pesante - da 400 mila rubli;
• perforazione radiale industriale con supporto ruotato di 360 0 - da 1 milione e 100 mila rubli.

A seconda del modello, le macchine possono differire nelle specifiche di funzionamento, nell'interazione con l'operatore e avere anche altre caratteristiche. Tuttavia, il principio di base della lavorazione dei pezzi rimane lo stesso.

Informazioni sul produttore del trapano verticale 2Р135Ф2

Produttore di perforatrici modelli 2Р135Ф2, 2Р118Ф2, 2Н125, 2Н135, 2Н150, 2Г175 - Impianto di macchine utensili Sterlitamak, fondata nel 1941.

La storia dello stabilimento di macchine utensili Sterlitamak inizia il 3 luglio 1941, quando iniziò l'evacuazione dello stabilimento di macchine utensili di Odessa nella città di Sterlitamak.

Già l'11 ottobre 1941 lo stabilimento di macchine utensili Sterlitamak iniziò a produrre macchine modulari speciali per l'industria della difesa.

Attualmente, lo stabilimento produce attrezzature per la lavorazione dei metalli, comprese macchine per foratura e levigatura, torni e fresatrici CNC, centri di lavoro multifunzionali, utensili per la lavorazione dei metalli e da taglio.

Foratrice verticale 2Р135Ф2 con CNC. Obiettivo e scopo

La foratrice verticale con torretta a sei mandrini, tavola a croce e controllo numerico computerizzato (CNC) è progettata per foratura, alesatura, svasatura, alesatura, filettatura e fresatura nella produzione su piccola scala e in serie di vari settori.

Il trapano 2R135F2 viene utilizzato per la lavorazione di parti di carrozzeria e particolari quali “flangia”, “coperchio”, “piastra”, “leva”, “staffa”.

Il circuito elettrico ed il CNC permettono di effettuare sulla macchina le seguenti operazioni tecnologiche:

• Perforazione;
• Rifilatura finale (contrasto);
• Noioso;
• Filettatura;
• Perforazione profonda;
• Fresatura.

Principio di funzionamento e caratteristiche costruttive della macchina

La presenza sulla macchina di una torretta a sei mandrini per il cambio automatico degli utensili, una tavola a croce con controllo del programma consente la lavorazione coordinata di parti come coperture, flange, pannelli senza marcatura preliminare e l'utilizzo di maschere.

Il trapano verticale 2R135F2 dispone di ampie gamme di velocità del mandrino e velocità di avanzamento, che garantiscono pienamente la scelta delle modalità di taglio standard durante la lavorazione di vari materiali strutturali.

Le macchine garantiscono la precisione degli interassi dei fori lavorati fino a 0,10-0,15 mm e possono funzionare in ciclo automatico (in questa modalità viene eseguita la lavorazione multi-operativa di pezzi con un numero elevato di fori).

Progettazione della macchina 2Р135Ф2. Sul basamento della macchina è montata una colonna, lungo le guide verticali rettangolari della quale si muove la testa portamandrino (supporto) che porta la torretta. Il cambio e il riduttore di alimentazione sono montati rigidamente sulla colonna. Il tavolo a croce è dotato di una base lungo la quale si muovono in senso trasversale le slitte che portano il tavolo stesso. Quest'ultimo, a sua volta, può muoversi in senso longitudinale lungo le guide di scorrimento. Il movimento della slitta e del tavolo viene effettuato dai riduttori.

Sistema di controllo numerico. La macchina modello 2Р135Ф2 è dotata di un dispositivo di controllo numerico " Coordinata C70-3", modello macchina 2Р135Ф2-1 con dispositivo CNC 2P32-3, che garantisce il movimento simultaneo della tavola lungo gli assi X e Y durante il posizionamento del controllo del movimento lungo l'asse (dalla coordinata), consente di controllare la rotazione della torretta, selezionare il valore dell'avanzamento di lavoro e della velocità del mandrino. Il dispositivo ha un display digitale e consente l'immissione di correzioni per la lunghezza dell'utensile.

Il sistema CNC posizionale rettangolare è chiuso; i convertitori di codice vengono utilizzati come dispositivi di misurazione. La precisione di posizionamento del tavolo e del supporto è di 0,05 mm, la discrezione della programmazione e del display digitale è di 0,05 mm. Numero di coordinate controllate: totale - tre; allo stesso tempo - due.

Organizzazione del progetto- Istituto di ricerca sperimentale sulle macchine utensili per il taglio dei metalli (ENIMS) e lo stabilimento di macchine utensili Sterlitamak da cui prende il nome. V. I. Lenin.

La macchina fu accettata per la produzione in serie nel 1979.

dimensioni spazio di lavoro della macchina 2р135ф2

Foto di un trapano verticale CNC 2р135ф2

Posizione delle parti principali della perforatrice 2Р135Ф2

Posizione dei componenti principali della macchina 2р135ф2

Designazione delle parti principali della perforatrice 2Р135Ф2

1. Base della macchina
2. Scivolo da tavolo
3. Torretta
4. Testa del mandrino (pinza)
5. Riduttore
6. Riduttore di mangime
7. Ciondolo di controllo
8. Armadio con apparecchiature di controllo elettrico
9. Armadio con attrezzatura CNC
10. Colonna
11. Tavolo a croce

Sulla base (bancale) 1 della macchina sono presenti le guide 2 della tavola trasversale, dotata di protezione telescopica per le guide. Una testa portamandrini si muove lungo le guide verticali della colonna, sulla quale è montata una testa a torretta a sei mandrini, consentendo il cambio utensile automatico secondo un programma di controllo. Per velocizzare la sostituzione manuale degli utensili, nella torretta è previsto uno speciale dispositivo di pressatura. La macchina può essere controllata da un pannello di controllo pensile.

Movimenti nella macchina

• Il movimento principale è la rotazione del mandrino con l'utensile
• Movimento lungo gli assi della macchina:
• Asse X - avanzamento longitudinale - movimento longitudinale del tavolo lungo le guide di scorrimento
• Asse Y - avanzamento trasversale - movimento trasversale della slitta lungo le guide del letto
• Asse Z - avanzamento verticale - movimento verticale della testa del mandrino (supporto) lungo le guide della cremagliera
• Movimenti ausiliari: movimento accelerato della pinza, rotazione periodica della torretta, movimenti precisi e accelerati della tavola e della slitta (movimento di posizionamento).

Le macchine sono attrezzate per controllare i movimenti della tavola (coordinate X e Y) da un programma registrato su nastro perforato vari dispositivi CNC (uno dei più comuni è il CNC “Coordinate S-70”). L'avanzamento lungo la coordinata Z viene eseguito in modalità di controllo ciclico. Per i movimenti delle coordinate della tavola è possibile utilizzare anche l'immissione manuale dei dati sulla console CNC. La presenza di un display digitale consente di monitorare visivamente la posizione del tavolo, nonché di monitorare la correttezza della registrazione del programma su nastro perforato.

Le macchine forniscono feedback sulla posizione dei corpi lavoranti su ciascuno dei due movimenti controllati dal nastro perforato. Come sensori feedback vengono utilizzati convertitori di codici di contatti elettrici circolari. I movimenti della testa della torretta durante le corse veloci e di lavoro in entrambe le direzioni sono limitati da camme regolabili agenti su interruttori (fermi elettrici).

Schema cinematico della perforatrice 2Р135Ф2-1

Schema cinematico della foratrice 2р135ф2-1 con CNC 2П32-3

Lo schema cinematico della macchina (Fig. 4.6) è costituito dalle seguenti catene cinematiche indipendenti: azionamento del movimento principale (rotazione dei mandrini della torretta); azionamento dell'alimentazione della tavola trasversale; azionamento pinza con testa a torretta; girare la testa della torretta; pressatura degli utensili dai mandrini.

Catena di movimento principale

Catena di movimento principale: a due velocità motore elettrico asincrono M1 (N=4/4,5 kW; n = 1470/990 giri/min) - trasmissione ad ingranaggi 29/41-albero I - albero II (tramite ingranaggi 24/48 e 36/36 con frizioni M1 e M2 innestate oppure tramite ingranaggio 14/36 con la frizione M3 innestata) -albero III (tramite le marce 14/36 e 48/24 con le frizioni M4 e M5 innestate) -albero V attraverso un ingranaggio conico 21/21 - ad uno dei mandrini della torretta attraverso le marce 35/42; 31/49; 49/47; 47/35.

Catena di trasmissione dell'alimentazione della tavola trasversale

La catena di azionamento della tavola a croce è dotata di due riduttori, uno dei quali sposta la tavola lungo la slitta (asse X) e il secondo guida il movimento della slitta lungo il telaio (asse Y).

Catena cinematica dell'azionamento della slitta

La catena cinematica della guida di scorrimento garantisce i loro movimenti veloci, medi e lenti. Movimento veloce (a velocità 7000 mm/min): motore elettrico M4 (N=0,6 kW; p=1380 giri/min) - marce 16/40; 34/22; 22/52; 52/34 - vite a ricircolo di sfere.

Movimento a media velocità (200 mm/min): motore elettrico M4 - 16/64 marce; 25/55; 25/55; 38/42; 22/52; 52/34 - vite a ricircolo di sfere. Movimento lento (velocità 50 mm/min): motore elettrico M4 - 16/64 marce; 25/55; 25/55; 16/64; 22/52; 52/34 - vite a ricircolo di sfere. Sulla vite a ricircolo di sfere è montato un sensore di feedback.

Il tavolo si muove lungo la slitta dal motore elettrico M5 (N = 0,6 kW; n = 1380 giri/min); la catena cinematica di azionamento di questo movimento è simile alla catena cinematica di azionamento del movimento della slitta.

Catena di trasmissione della pinza a torretta

Catena trasmissione pinza con testa a torretta: motore elettrico DC M2 (N = l.3 kW; n = 50..2600 giri/min) - 13/86 marce (o 37/37 marce - 4/25 vite senza fine - vite madre, dotata di una frizione del freno (che impedisce l'abbassamento arbitrario della pinza quando il motore elettrico è spento) e un sensore di feedback del telecomando.

Catena di trasmissione rotazione torretta

Catena comando rotazione testa torretta: motore elettrico M3 (N=0,7/0,9 kW; n= 1400..2700 giri/min) - ingranaggio 23/57 - ingranaggio a vite senza fine 1/28 - ingranaggio 16/58 - corpo torretta.

Estrazione degli utensili dai mandrini

Utensili di pressatura dai mandrini: motore elettrico M3 - marcia 18/52 (con frizione inserita) - ingranaggio a vite senza fine 1/28 - marcia 21/21 - eccentrico montato nella scanalatura dell'asse di rotazione della testa della torretta e utensile di pressatura.

Lubrificazione del supporto della torretta

La lubrificazione del supporto testa torretta viene effettuata forzatamente secondo il seguente schema: Motore elettrico MZ - 18/52 marce; 52/75 - Eccentrico EZ, che aziona la pompa a pistone.

Lubrificazione del cambio

Il cambio è lubrificato da una pompa ad ingranaggi azionata dal motore elettrico del cambio tramite una cinghia trapezoidale. L'olio fornito dalla pompa entra nella camera di distribuzione, dove viene distribuito per lubrificare tutte le parti mobili del cambio e delle frizioni elettromagnetiche, per poi scaricarsi nel serbatoio. Il livello dell'olio è controllato da un indicatore dell'olio.

Lubrificazione dei riduttori di alimentazione delle pinze e della tavola a croce

La lubrificazione dei cambi di alimentazione delle pinze e della tavola a croce viene effettuata spruzzando olio sugli ingranaggi. Il livello dell'olio viene monitorato visivamente mediante indicatori dell'olio.

Lubrificazione delle guide e delle coppie di viti della tavola a croce

Le guide e le coppie di viti della tavola a croce vengono lubrificate manualmente mediante un lubrificatore. I cuscinetti dei mandrini della torretta sono lubrificati con grasso.

Fornitura di refrigerante

Il liquido refrigerante viene fornito da una pompa centrifuga. Per raffreddare l'utensile nella zona di taglio, viene fornita una trasmissione individuale che consente di dirigere il flusso di refrigerante nella posizione desiderata. L'alimentazione del liquido refrigerante nel ciclo automatico inizia quando la pinza si abbassa (l'inizio dell'avanzamento di lavoro) e si interrompe quando la pinza inizia a tornare nella sua posizione originale (in questo caso, l'interruttore a levetta corrispondente deve essere acceso sul controllo pannello).

Equipaggiamento elettrico della macchina

L'equipaggiamento elettrico della macchina è costituito da un armadio separato di automazione relè e CNC, nonché da elementi installati direttamente sulla macchina. I collegamenti elettrici tra i componenti della macchina ed il CNC sono realizzati tramite cablaggi in tubi metallici terminanti con connettori.

Schema elettrico La macchina prevede le seguenti modalità operative:

• la messa in produzione;
• semiautomatico con input attività da interruttori CNC;
• semiautomatico con immissione compiti da nastro perforato;
• automatico con immissione attività da nastro perforato.

La modalità viene selezionata utilizzando gli interruttori situati sui pannelli di controllo della macchina e del CNC.

Impostazione della macchina

Indipendentemente dalla posizione dell'interruttore della modalità operativa sulla console CNC, la modalità di regolazione viene attivata dall'interruttore 23 situato sul pannello di controllo della macchina (Fig. 4.7). Nella modalità di regolazione, effettuata tramite comandi posti sulla consolle della macchina, si esegue: ruotare la torretta in una determinata posizione; premendo lo strumento; attivare e disattivare la rotazione del mandrino; spostare la tavola lungo gli assi X e Y in base alla velocità e alla direzione selezionate; spostando il supporto della torretta lungo l'asse Z in base al compito.

Impostazione delle parti funzionanti della macchina in posizione zero

Le parti operanti della macchina vengono impostate automaticamente sulla posizione zero prima del comando “Inserimento programma”. Premendo il pulsante 15 il supporto torretta si alza velocemente fino ad attivare il finecorsa lungo la coordinata Z. La tavola si sposta fino ad attivare i finecorsa lungo le coordinate X e Y e contemporaneamente vengono inviati al CNC comandi circa la posizione iniziale delle parti di lavoro. Il ciclo di installazione è completo.

Rotazione della torretta

Per selezionare la posizione della testa della torretta, l'interruttore 24 è impostato sulla posizione desiderata. Premendo il pulsante 6, inizia il ciclo di rotazione della testa della torretta nella posizione specificata dall'interruttore 24. Quando si preme il pulsante 6 e non c'è alcuna attività, la testa si muove ininterrottamente.

Accensione del mandrino in modalità “Setup”.

Il mandrino viene acceso in modalità “Regolazione” per tutte le operazioni (eccetto il taglio del filo) con il pulsante 21 e spento con il pulsante 22 (durante l'infilatura, i pulsanti 21 e 22 non funzionano). La velocità di rotazione del mandrino è impostata dall'interruttore 27.

Movimento dei corpi lavoratori lungo gli assi X, Y, Z

Movimento dei corpi di lavoro lungo gli assi X, Y, Z. La selezione dell'asse di lavoro viene effettuata tramite l'interruttore 4.

La selezione del movimento veloce, medio o lento viene effettuata tramite l'interruttore 7, mentre la selezione della direzione del movimento viene effettuata tramite l'interruttore 5.

Impostazione dell'inizio del programma nel piano XY

Per regolare l'inizio del programma nel piano XY, vengono utilizzati i ricevitori o i cercatori del centro. In modalità manuale, l'asse del mandrino è allineato con l'inizio del programma e i valori di offset zero lungo gli assi X e Y vengono immessi sul pannello di controllo CNC, che forniscono letture zero sul display digitale.

La macchina viene regolata lungo l'asse Z dopo aver installato l'utensile da taglio nel mandrino della torretta. Nella posizione iniziale della pinza, verificare che la testa della torretta non tocchi il dispositivo con il pezzo bloccato al suo interno durante la rotazione.

Disegno di installazione del trapano 2р135ф2

Caratteristiche tecniche della macchina 2Р135Ф2

Bibliografia

1. Grachev L.N. Progettazione e adeguamento di macchine e complessi robotici controllati da computer, 1986, pagina 122
2. Panov F.S. Lavorando su macchine CNC, 1984, p.163
3. Loskutov V.V. Macchine foratrici e alesatrici, 1981, pagina 130
4. Vinnikov I.Z., Frenkel M.I. Perforatore, 1971
5. Vinnikov I.Z. Perforatrici e loro lavoro, 1988
6. Sysoev V.I. Il manuale del giovane perforatore, 1962

Le macchine CNC, a differenza dei modelli convenzionali, vengono controllate tramite un apposito programma che contiene tutti i parametri della lavorazione eseguita. Utilizzando macchine di questo tipo, è possibile lavorare parti di flangia, corpo e di tipo piatto utilizzando un utensile da taglio per vari scopi(punte, alesatori, svasatori, ecc.). Sulla maggior parte delle macchine dotate di sistema CNC è possibile eseguire con elevata precisione l'intero complesso delle operazioni di foratura e fresatura con pezzi di varie forme.

Tipi di foratrici CNC

Il mercato moderno offre una vasta gamma di macchine CNC. Pertanto oggi sono acquistabili a seconda delle esigenze di una specifica produzione:

• Macchine CNC per gruppo foratura verticale ed orizzontale;
• attrezzatura con una testa del mandrino o un set di esse;
• dispositivi su cui gli utensili vengono cambiati manualmente o vengono utilizzati caricatori di utensili speciali;
• CNC multioperazionale, utilizzato efficacemente per lavorazioni complesse di pezzi con configurazioni anche complesse.

Le macchine che servirono come base per la creazione della prima generazione di apparecchiature CNC erano i modelli 2N118, 2N135 e un trapano radiale 2N55. Inizialmente, l'automazione delle perforatrici avveniva tramite l'installazione tabelle coordinate, che ha permesso di posizionare automaticamente il pezzo rispetto all'utensile da taglio lungo due coordinate. Su tali perforatrici, la tecnologia di lavorazione è stata implementata in modalità semiautomatica, i cui parametri sono stati impostati utilizzando un pannello a spina o meccanismi a camme (profondità di lavorazione del pezzo) modificando le modalità operative dell'utensile da taglio.

Trapano a coordinate CNC modello 2550OS1000MF4, prodotto negli anni '80 del secolo scorso

Questa generazione di perforatrici automatizzate non si adattava ai produttori con le loro capacità tecnologiche, quindi apparve la 2a generazione di tali apparecchiature, la cui base erano i modelli 2Р118Ф2, 2Р135Ф2, ecc. Nelle macchine migliorate, non solo il movimento del piano di lavoro è automatizzato, ma anche l'alimentazione dell'utensile. La produttività di tali macchine è aumentata anche dal fatto che sono dotate di una testa a torretta automatica, nella quale possono essere fissati contemporaneamente 6 utensili da taglio.

Le perforatrici dotate di un sistema CNC sono da una volta e mezza a due volte più produttive delle apparecchiature controllate manualmente, mentre i modelli in cui il cambio utensile avviene automaticamente sono da tre a quattro volte più produttivi.

Vantaggi delle perforatrici a controllo numerico

Per la loro versatilità, le foratrici dotate di sistema CNC possono essere classificate nella stessa categoria delle alesatrici, delle alesatrici a maschera e delle fresatrici senza sbalzo con disposizione verticale della testa operatrice. Poiché tali macchine sono necessarie per eseguire varie operazioni tecnologiche, la loro progettazione viene eseguita con maggiore rigidità, così come l'accuratezza del layout di tutti elementi costitutivi. Nella maggior parte delle macchine appartenenti a questa categoria, la precisione di posizionamento degli elementi strutturali in movimento è ±0,025–0,05 mm.

Sui modelli meno universali di trapani CNC vengono utilizzati sistemi di controllo della posizione e sulle apparecchiature utilizzate per eseguire non solo operazioni di perforazione, ma anche operazioni tecnologiche di fresatura, vengono utilizzati sistemi di controllo di tipo combinato: posizionali e rettangolari. Le attrezzature CNC appartenenti alla categoria foratura verticale sono dotate di un tavolo di lavoro a croce.

I produttori oggi presentano attrezzature di perforazione CNC in diverse categorie:

• foratrici verticali con una colonna portante e tavola a croce (su macchine di questo tipo è possibile realizzare fori con diametro di 18–50 mm (2N135F2));
• trapani a colonna singola di tipo verticale, dotati di tavola a croce e testa di lavoro a torretta (2Р135Ф2);
• macchine a layout verticale con tavola a croce e magazzino utensili;
• perforatrici a portale, prodotte in tutte le modifiche di cui sopra (2306PF2) (su macchine di questo tipo si possono formare fori con un diametro fino a 60 mm; anche le perforatrici a maschera appartengono a questa categoria).

Una categoria separata è costituita dalle perforatrici per riempimento dotate di CNC, utilizzate per la produzione di mobili.

Caratteristiche di progettazione delle foratrici CNC

Per un movimento fluido e preciso delle tavole di coordinate, dotate di attrezzatura di perforazione con controllo del programma, sono montate su supporti rotanti e il loro movimento in due direzioni orizzontalmente è assicurato dalla connessione "vite - dado rotante". Il design dell'azionamento di tali tavoli comprende un motore passo-passo e un servofreno idraulico.

Lo schema cinematico dell'azionamento principale delle attrezzature di perforazione CNC si basa su un motore elettrico a una o due velocità e un cambio per la commutazione delle velocità di rotazione del gruppo mandrino.

Il controllo del movimento verticale della testa di lavoro (asse Z) può essere implementato secondo diversi schemi:

• mediante l'utilizzo di fermi e microinterruttori;
• utilizzando una serie di programmi su uno speciale pannello plug-in;
• una serie di programmi su nastro perforato.

Per espandere la funzionalità dell'attrezzatura di perforazione con il controllo del programma e aumentare l'efficienza del suo utilizzo, è possibile utilizzare vari accessori nella sua attrezzatura.

Il trapano radiale è uno dei dispositivi piuttosto complessi che fornisce alto livello qualità del lavoro svolto. È necessario per creare una varietà di fori e filettature interne, forare e svasare. Lavorare su una macchina convenzionale richiede che l'operatore abbia esperienza e determinate abilità, abilità, attenzione, concentrazione e un notevole sforzo fisico. Ecco perché l'utilizzo di un trapano radiale CNC è diventato un ottimo sostituto delle vecchie attrezzature e una garanzia di esecuzione del lavoro con elevata precisione.

Caratteristiche dell'unità

L'utilizzo di un trapano radiale consente di velocizzare l'esecuzione di diverse operazioni legate alla realizzazione di varie tipologie di fori su particolari in metallo. Si tratta di un'attrezzatura universale che, nonostante le dimensioni ridotte e la facilità di manutenzione, consente di raggiungere un elevato livello di qualità durante l'esecuzione di operazioni legate alla perforazione.

Le attrezzature CNC sono progettate per creare fori passanti o ciechi in pezzi e parti in metallo. I componenti principali della macchina sono:

• maschi per filettare;
• punte di vari diametri;
• spazza;
• svasatore.

Oltre agli elementi elencati, sulla macchina è possibile installare apparecchiature aggiuntive. Tuttavia, la presenza del controllo del programma numerico comporta l'uso di una speciale unità computerizzata, nella cui memoria vengono inserite tutte le sfumature dell'imminente operazione pianificata.

La particolarità dei foratori radiali è la capacità di realizzare i fori richiesti con qualsiasi angolazione rispetto alla superficie del pezzo. In questo caso l'aspetto di ogni singolo foro dipende dall'angolo del suo asse.

Tutti i dati necessari vengono inseriti nella memoria del computer e l’operazione pianificata può essere eseguita ad un alto livello di qualità e senza l’uso del lavoro manuale dell’operatore.

Grazie alle caratteristiche progettuali della macchina, di cui gli sviluppatori si sono presi cura, è possibile elaborare parti con geometria complessa e parametri non standard.

I fori lavorati su questa macchina hanno forma cilindrica o anche conica. Tutte le parti sono fissate saldamente e gli strumenti progettati per tagliare il metallo si muovono agevolmente in una determinata direzione.

I trapani radiali CNC possono essere grandi o piccoli e montati su un banco di lavoro. In ogni caso, differiscono tutti nelle caratteristiche, il che consente loro di lavorare con parti realizzate con un'ampia varietà di metalli.

Unità strutturali

Esistono 4 tipi di trapani radiali, che differiscono per le caratteristiche di progettazione e per la presenza di alcuni componenti nel design:

• Attrezzatura fissa su cui vengono eseguite operazioni generali.
• Attrezzatura dotata di colonna, la cui particolarità è la capacità di muoversi lungo le guide qui installate lungo la superficie del pezzo.
• Macchine di dimensioni particolarmente grandi si muovono in una determinata direzione. Le guide per questi modelli sono binari montati appositamente.
• Macchine di piccole dimensioni installate nell'area di lavoro. Sono progettati per eseguire operazioni di alta precisione.

Lavorare su una macchina dotata di controllo numerico richiede una formazione specifica e una grande quantità di conoscenze e competenze.

Lavorare con il controllo numerico richiede determinate competenze e abilità.

Nonostante la presenza di alcuni caratteristiche del progetto, ogni modello è dotato di un basamento caratterizzato da un elevato grado di affidabilità.

La parte è fissata su di esso. La colonna cilindrica del trapano radiale, su cui è fissata la traversa orizzontale, è realizzata in modo tale da poter eseguire movimenti di rotazione.

La traslazione si muove su un piano orizzontale, ma per eseguire operazioni di foratura o creazione di filettature interne è necessario che la macchina sia dotata di testa di foratura con mandrino di lavoro. È il mandrino necessario per il fissaggio affidabile dello strumento per intagliare il metallo.

Questo design è abbastanza semplice e il lavoro specificato sulle apparecchiature fisse viene eseguito in breve tempo costo minimo forza fisica.

Foratura CNC

Come funziona l'unità?

La funzionalità di un trapano radiale dipende dalla qualità dei suoi componenti. Ad esempio, il funzionamento di questa attrezzatura richiede l'installazione di un cambio nella testa della perforatrice e la regolazione degli ingranaggi di lavoro.

Tutte le manipolazioni associate alla lavorazione delle parti metalliche vengono eseguite grazie alla rotazione precisa e ritmica dell'utensile da taglio.

Sul pannello frontale è presente una sorta di centro di controllo della macchina e di tutte le operazioni eseguite. La sua potenza dipende anche dalla qualità e dalle caratteristiche del motore elettrico di cui è dotato il trapano radiale. Tuttavia, i parametri del trattamento effettuato dipendono da diversi fattori, tra cui:

• diametro del foro da creare;
• la distanza massima che il mandrino può percorrere;
• il numero del cono, che si trova all'interno del mandrino e fissato alla macchina;
• il numero di passi con cui è possibile regolare la velocità del mandrino;
• numero di giri del mandrino.

Le perforatrici radiali sono attrezzature complesse, ma altamente efficienti e multifunzionali.

La maggior parte di queste macchine vengono utilizzate nelle grandi imprese e il controllo numerico facilita notevolmente il lavoro svolto sulla creazione di fori di diametro diverso in parti dalle forme più complesse.

Vantaggi della macchina CNC

caratteristica principale foratrice radiale a controllo numerico – leggerezza ed elevata velocità di lavorazione. Ciò è possibile grazie alla disponibilità di un complesso di attrezzature, che comprende i seguenti sistemi:

• idraulico;
• meccanico;
• elettrico.

Vari metalli vengono utilizzati per creare macchine. Può essere ghisa o acciaio ad alta resistenza. Il processo di creazione dell'attrezzatura richiede l'uso di materiali che hanno subito una lavorazione speciale.

La macchina riempitrice è progettata per realizzare sia fori passanti che ciechi. E dotarlo di controllo numerico consente di velocizzare notevolmente il processo produttivo senza ridurre il livello di precisione delle operazioni eseguite.

I moderni trapani radiali dotati di controllo numerico sono attrezzature affidabili, ultraprecise, durevoli e multifunzionali.

Vantaggi del sistema CNC

Molti modelli di macchine hanno dimensioni maggiorate piatto di lavoro, il numero di marce funzionanti e le velocità del mandrino integrate sono state aumentate.

Tutto ha un impatto enorme influenza positiva sulla produttività del lavoro e l’unità CNC facilita notevolmente il controllo della macchina. È anche importante quanto bene sia equipaggiato il sistema di raffreddamento. A questo scopo le unità sono dotate di potenti motori a pompa.

Durante la creazione di una macchina CNC, sono stati utilizzati diversi schemi per garantire una gestione e un controllo efficaci del processo di produzione. Ad esempio, il movimento verticale è controllato grazie alla presenza di arresti e interruttori, registrando un programma su un nastro perforato o digitando un programma su un pannello a prese.

Oggi nella produzione si sono diffuse le macchine CNC, che hanno un design più complesso. La loro colonna è in grado di compiere una rotazione completa attorno al proprio asse e la testa di lavoro è montata su una traversa che può muoversi verticalmente.

Ciò dimostra che le moderne attrezzature dotate di controllo numerico non solo semplificano le operazioni di routine, ma garantiscono anche un elevato livello di qualità delle parti create.

Video: Trapano radiale