Гф фрезерный станок – 2171 –

alexxlab | 12.03.2020 | 1 | Фрезерные станки

Фрезерные станки с ЧПУ | Евростан

Фрезерные станки с ЧПУ моделей 6Т13Ф3, ГФ2171, ГФ4471 предназначены для многооперационной обработки разнообразных деталей сложной конфигурации по заданной программе.
Наличие инструментального магазина и автоматической смены инструмента станков ГФ2171 и ГФ4471 позволяет полностью автоматизировать процесс обработки деталей. Станок ГФ4471 имеет четверную координату вращения, что существенно расширяет его возможности.

Наряду с фрезерными операциями на станках можно производить сверление, зенкерование, развертование и растачивание точных отверстий, связанных координатами.

Мощный привод главного движения, широкий диапазон подач и частот вращения шпинделя позволяют обрабатывать детали из стали, чугуна, цветных и легких сплавов на рациональных режимах резания с высокой производительностью и точностью. Оснащение станка гидростанцией дает возможность использовать различные гидрофицированные устройства для закрепления обрабатываемых деталей на станке.

Станки оснащены современным устройством ЧПУ на базе микроЭВМ и следяще-регулирующими приводами подач. Высокая степень автоматизации станков позволяет применять многостаночное обслуживание и оперативное управление станками с последующей записью программы в память устройства ЧПУ. Станки комплектуются системами ЧПУ FMS-3000, NC-110, NC-210, 2С42-65, SINUMERIK-802D, а также любыми другими системами по желанию заказчика.

Фрезерный станок ГФ 2117

Станок предназначен для многооперационной обработки деталей сложной конфигурации из стали, чугуна, цветных и легких металлов, а также других материалов. Наряду с фрезерными операциями на станке можно производить точное сверление, растачивание, зенкерование и развертывание отверстий. Большая мощность привода главного движения, широкий диапазон подач и частот вращения шпинделя, высокая жесткость конструкции станка позволяют применять фрезы, изготовленные из быстрорежущей стали, а также инструмент, оснащенный пластинками из твердых и сверхтвердых синтетических материалов. Станок оснащен трех координатным устройством ЧПУ и следяще-регулируемыми электроприводами подач, что позволяет производить обработку сложных криволинейных поверхностей. Станок выпускается в различных исполнениях по напряжению и частоте питающей сети.

Фрезерный станок ГФ 3501

Предназначен для выполнения разнообразных фрезерных, сверлильных и расточных работ. Универсальная головка поворачивается в двух плоскостях, одна из которых расположена под углом 45 0С, что позволяет устанавливать шпиндель, который может быть использован при обработке плоскостей торцевыми, концевыми и цилиндрическими фрезами. Станок оснащен устройством цифровой индикации перемещения стола, работает в режиме ручного управления. Оснащен гидростанцией, обеспечивающей механизированные зажими узлов. Технологические возможности станка могут быть расширены применением поворотного круглого стола, универсальной делительной головки, долбежной головки.

Технические характеристики фрезерных станков с ЧПУ

	ГФ2171 (с АСИ)	ГФ4471 4х коор. (с АСИ)	6Т13Ф3 (без АСИ)	ГФ 3501
Размеры рабочей поверхности стола, мм	400×1600			500×1700
Перемещение стола, мм
– продольное (координата X)	1010	1010	1010	1250
– поперечное (координата Y)	400	400	400	600
Наибольшее программируемое перемещение ползуна (координата Z), мм	260	260	260	550
Наибольшее установочное вертикальное перемещение стола, мм	250	250	430	500
Диапазон подач по координатам X, Y, Z, мм/мин	3…6000			5…5000
Скорость быстрого перемещения узлов по координатам X, Y, Z, мм/мин	7000			5000
Скорость быстрого перемещения узлов по координате A, мин -1		13,89
Диапазон подач по координате А, мм -1		0,0027…13,89
Диапазон частоты вращения шпинделя, мин -1	50…2500			25…2500
Конус шпинделя	50
Наибольшая масса обрабатываемой детали (с приспособлением), кг	400	400	500	1500
Емкость инструментального магазина, шт.	12	12
Время смены инструмента, не более, сек	20	20
Расстояние от оси координаты A до рабочей поверхности стола, мм		1600
Отклонение от округлости при контурном фрезеровании цилиндрической поверхности, мм	0,05
Максимальная масса инструмента, кг	15
Количество одновременно управляемых координат:
– при линейной интерполяции	3	4	3
– при линейно-круговой интерполяции	3	4	3
Рабочее давление в гидросистеме по манометру гидростанции, МПа	3,9	3,9
Габаритные размеры станка с электро- и гидрооборудованием, мм
– длина	3350	3350	2985	3400
– ширина	4170	4170	3815	2075
– высота	3150	3150	2840	1975
Масса станка с электро- и гидрооборудованием, кг	6580	7000	5200	5180
Класс точности	Н	Н	Н	Н

zaoevrostan.ru

Фрезерный консольный станок с ЧПУ модели ГФ2171 — курсовая работа

2. Расчет режимов резания

 

Черновая  обработка:

Рассчитаем режимы резания для длины обработки L=800мм, ширины B=100мм, высоты H=150мм и глубиной резания t=3мм. Обработка ведется только продольной подачей на фрезерном консольном вертикальном станке мод. ГФ2171. Используем универсальную торцевую фрезу SANDVIK Coromant из серии CoroMill 245 – R245-125Q40-12M. Характерные особенности: диаметр фрезы D=125мм, равномерный, нормальный шаг зуба (М), Z=8, n_max=10100 мин^-1, t_max=6мм. Пластина R245-12T3M-KM 1020 из твердого сплава для обработки чугуна [1].

Определение режимов  резания проводится путем их выбора на основе соответствующих справочных данных [2].

 

1. Определяем длину рабочего хода

L_р.х. = L_р + L_п + L_д = 800 + 52 + 0 = 852мм

где  L_р = 800мм – длина резания

L_п = L_подв + L_врез + L_пер = 26 + 26 = 52мм – длина подвода, врезания и перебега инструмента

L_подв = L_врез + L_пер = 26мм

L_д = 0мм – дополнительная длина хода, определяемая наладкой

2. Рассчитаем подачу на оборот шпинделя

S_z = 0,2мм/зуб – подача на зуб фрезы

z = 8

S₀ = S_z * z = 0,2 * 8 = 1,6мм/об

3. Назначаем стойкости инструментов

T_p = T_м * λ * k = 120 * 0,94 * 0,3 = 33,84мин

λ = = = 0,94 – коэффициент времени резания

k = k₁ * k₂ = 0,3 – коэффициент загрузки фрезы

k₁ = 0,3 (ближайшее табличное значение)

k₂ = – коэффициент, учитывающий неравномерность ширины фрезерования

T_м = K_н * ∑Т_м1 = 1 * 120 = 120мин – стойкость

K_н = 1 – коэффициент, учитывающий число фрез в наладке

Т_м1 = 120мин

4. Рассчитаем скорость резания

υ = υ_табл * К₁ * К₂ = 130 * ,072 * 1,04 = 98,125м/мин

υ_табл = 130м/мин – скорость резания

К₁ = 0,72 (необходимое табличное значение)

К₂ = 1,04

5. Рассчитаем частоту вращения шпинделя станка

n = 250мин^-1 (паспортное значение)

6. Рассчитаем минутную подачу

S_м = S₀ * n = 1,6 * 250 = 400мм/мин

7. Рассчитаем основное время

T₀ = 2,13мин

8. Рассчитаем мощность резания

N_р = 5,5кВт (по данным сводной таблицы Q и S

z)

Q = 120см³/мин

9. Рассчитаем мощность электродвигателя

N_{эл. дв.} = 6,875кВт

η = 0,8 – коэффициент полезного действия для передачи n₉

 

10. Рассчитаем силу резания

∑P_z = 4287,9Н

Чистовая  обработка:

Рассчитаем режимы резания для длины обработки L=800мм, ширины B=50мм, высоты H=150мм и глубиной резания t=1мм. Обработка ведется только продольной подачей на фрезерном консольном вертикальном станке мод. ГФ2171. Используем универсальную торцевую фрезу SANDVIK Coromant из серии CoroMill 245 – R245-050Q22-12M. Характерные особенности: диаметр фрезы D=50мм, равномерный, нормальный шаг зуба (М), Z=4, n_max=16250 мин^-1, t_max=6мм. Пластина R245-12T3M-KM 1020 из твердого сплава для обработки чугуна [1].

Определение режимов  резания проводится путем их выбора на основе соответствующих справочных данных [2].

 

1. Определяем длину рабочего хода

L_р.х. = L_р + L_п + L_д = 800 + 28 + 0 = 828мм

где  L_р = 800мм – длина резания

L_п = L_подв + L_врез + L_пер = 14 + 14 = 28мм – длина подвода, врезания и перебега инструмента

L_подв = L_врез + L_пер = 14мм

L_д = 0мм – дополнительная длина хода, определяемая наладкой

2. Рассчитаем подачу на оборот шпинделя

S_z = 0,24мм/зуб – подача на зуб фрезы

z = 4

S₀ = S_z * z = 0,24 * 4 = 0,96мм/об

3. Назначаем стойкости инструментов

T_p = T_м * λ * k = 80 * 0,97 * 0,3 = 33,84мин

λ =

= = 0,97 – коэффициент времени резания

k = k₁ * k₂ = 0,3 – коэффициент загрузки фрезы

k₁ = 0,3 (ближайшее табличное значение)

k₂ = – коэффициент, учитывающий неравномерность ширины фрезерования

T_м = K_н * ∑Т_м1 = 1 * 80 = 80мин – стойкость

K_н = 1 – коэффициент, учитывающий число фрез в наладке

Т_м1 = 80мин

4. Рассчитаем скорость резания

υ = υ_табл * К₁ * К₂ = 130 * ,069 * 1,1 = 98,91м/мин

υ_табл = 130м/мин – скорость резания

К₁ = 0,69 (необходимое табличное значение)

К₂ = 1,1

5. Рассчитаем частоту вращения шпинделя станка

n = 630мин^-1 (паспортное значение)

6. Рассчитаем минутную подачу

S_м = S₀ * n = 0,96 * 630 = 604,8мм/мин

7. Рассчитаем основное время

T₀ = 1,37мин

8. Рассчитаем мощность резания

N_р = 1,4кВт (по данным сводной таблицы Q и S_z)

Q = 30,24см³/мин

9. Рассчитаем мощность электродвигателя

N_{эл. дв.} = 1,84кВт

η = 0,76 – коэффициент полезного действия для передачи n₁₃

10. Рассчитаем силу резания

∑P_z = 866.24Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Графоаналитический расчет коробки скоростей

 

В соответствии с исходными данными, определенными  ранее, наибольшая частота вращения n_max=2000 мин^-1, а минимальная n_min=40 мин^-1.

На первом этапе  кинематического расчета выполняется выбор структурной сетки коробки скоростей (КС) в соответствии с соответствующими рекомендациями справочных данных [4].

Учитывая, что  в базовом станке количество ступеней, обеспечиваемых коробкой скоростей, составляет z=5, а обобщенная структурная формула имеет вид:     z = P(X₁) * P(X₂) * P(X₃) * P(X₄) * P(X₅) имеем:

X₁=1

X₂=P₁=3

X₃=P₁ * P₂ = 3 * 3 =9

z = 3₁ * 3₃ * 2₉ = 18

Соответствующий этому вариант структурной сетки приведен на рис.2.

Для выбора рациональной структурной сетки КС выполним проверку альтернативных вариантов по кинематическому и структурному критерию: составление альтернативных вариантов по кинематическому критерию показывает, что все варианты ему соответствуют, а по конструктивному критерию, условие которого X_i<X_i+1, полученный вариант верен. В этом случае выбираются минимальные габариты КС.

При построении графика частот вращения (ГЧВ) учитывается  следующее кинематическое условие: i 2.

Диапазон регулирования D=n_max/n_min=2000/40=50, количество ступеней частот вращения на выходном валу (шпинделе) z=18, знаменатель ряда частот вращения =1,26

Рис. 2. Структурная сетка, z = 3₁ * 3₃ * 2₉ = 18

Рис. 3. Структурная  сетка, z = 2₁ * 3₂ * 3₆ = 18

 

Рис. 4. Структурная сетка, z = 3₁ * 2₃ * 3₆ = 18

Из всех возможных конструктивных и кинематических вариантов наивыгоднейшим следует признать тот, который обеспечивает наибольшую простоту, наименьшее количество передач и групп, малые радиальные и осевые размеры. Практически выгодно применять кинематический порядок, при котором минимальное передаточное отношение в группах уменьшается по мере приближения к шпинделю, достигая в последней группе предельного значения. В этом случае первые валы работают при более высоких скоростях, с меньшими нагрузками, имеют меньшие диаметры и модули зубчатых колес. Вместе с тем промежуточные валы не должны работать при очень больших угловых скоростях, так как при этом возрастают потери холостого хода и износ деталей. Эти условия будут выполнимы, если первая группа будет основной, а характеристики переборных групп передач возрастают по мере приближения к шпинделю.

В большинстве  случаев, наиболее удачными вариантами являются «веерообразные» структуры, так как в области высоких  частот вращения работает большое количество деталей привода. Главная редукция осуществляется на последней ступени, поэтому валы, зубчатые колеса и другие детали привода имеют меньшие размеры, так как при данной мощности передают меньшие крутящие моменты.

Данным условиям удовлетворяет структурная сетка  на рис.2 со структурной формулой: z = 3₁ * 3₃ * 2₉ = 18

Диапазон регулирования  определяется по формуле:

D = n_max/n_min = 2000/40 = 50

где: n_max – максимальная частота вращения, мин^-1

       n_min – минимальная частота вращения, мин^-1

Знаменатель ряда определяется как:

=1,26

где z = 3₁ * 3₃ * 2₉ = 18 – число ступеней коробки скоростей станка.

 

Таблица 1. Частоты  вращения шпинделя проектируемого станка

Номер ступени	n, мин-1	Номер ступени	n, мин-1
1	40	10	315
2	50	11	400
3	63	12	500
4	80	13	630
5	100	14	800
6	125	15	1000
7	160	16	1250
8	200	17	1600
9	250	18	2000

Характеризуя  привод, структурные сетки являются общими для многих конкретных случаев, однако они не дают представления  о частотах вращения валов и величине передаточных отношений передач. Поэтому для определения указанных параметров применительно к конкретным условиям привода стоят графики частот вращения.

4. Исходные данные для расчета узлов и деталей станка

Определение исходных данных для расчета узлов и  деталей станка проводится путем их расчета на основе соответствующих справочных данных [4].

Расчетная частота  вращения шпинделя определяется по формуле:

n_рш = n₁ = 40 * 106 мин^-1

С учетом фактических  частот вращения шпинделя (табл.1) принимаем  ближайшее меньшее значение : n_рш = n₅ = 100 мин^-1

В соответствии  с принятой расчетной частотой вращения шпинделя по графику частот вращения получим следующие значения расчетных  частот вращения промежуточных валов:

 n_pII = 800, n_pIII = 630, n_pIV = 400, n_pV = 100, n_pVI = 100, n_pVII = 100 мин^-1.

Расчетная мощность определяется мощностью электродвигателя с учетом КПД участка цепи до рассчитываемого элемента.

КПД участков цепи до соответствующих валов составляют:

_II = _з * _п = 0,98 * 0,99² = 0,96

_III = _з * _п = 0,98² * 0,99⁴ = 0,92

_IV = _з * _п = 0,98³ * 0,99⁶ = 0,89

_V = _з * _п = 0,98⁴ * 0,99⁸ = 0,85

_VI = _з * _п = 0,98⁵ * 0,99¹⁰ = 0,82

_VII = _з * _п = 0,98⁶ * 0,99¹² = 0,79

_VIII = _з * _п = 0,98⁷ * 0,99¹⁴ = 0,76

где _з = 0,98 – для зубчатых передач

      _п = 0,99 – для подшипников.

Соответственно  определяется расчетная мощность и  крутящие моменты на валах:

N_pj = N_{эл. дв.} * η_j , кВт

N_pII = N_{эл. дв.} * η_II = 7,5 * 0,96 = 7,2

N_pIII = N_{эл. дв.} * η_III = 7,5 * 0,92 = 6,9

N_pIV = N_{эл. дв.} * η_IV = 7,5 * 0,96 = 6,675

N_pV = N_{эл. дв.} * η_V = 7,5 * 0,96 = 6,375

N_pVI = N_{эл. дв.} * η_VI = 7,5 * 0,96 = 6,15

N_pVII = N_{эл. дв.} * η_VII = 7,5 * 0,96 = 5,925

N_pVIII = N_{эл. дв.} * η_VIII = 7,5 * 0,96 = 5,7

M_kj = 9750 * N_pj/n_pj , H*m

M_kII = 9750 * N_pII/n_pII = 9750 * 7,2/800 = 88

M_kIII = 9750 * N_pIII/n_pIII = 9750 * 6,9/630 = 107

M_kIV = 9750 * N_pIV/n_pIV = 9750 * 6,675/400 = 162

M_kV = 9750 * N_pV/n_pV = 9750 * 6,375/100 = 621

M_kVI = 9750 * N_pVI/n_pVI = 9750 * 6,15/100 = 599

M_kVII = 9750 * N_pVII/n_pVII = 9750 * 5,925/100 = 578

M_kVIII = 9750 * N_pVIII/n_pVIII = 9750 * 5,7/100 = 556

5. Расчет зубчатых колес с помощью программы APM WinMachine 9.6

Расчет зубчатого  зацепления z=29/z=36

myunivercity.ru

Ремонт и модернизация фрезерного станка ГФ 2171

Описание ремонта и модернизации фрезерного станка ГФ 2171.

Фрезерный станок ГФ 2171, ремонт, модернизация,
установка преобразователей SA-HA серводвигателей,
привода шпинделя VFD-C2000.

Дополнение к руководству станка ГФ2171

Станок фрезерный консольный-вертикальный ГФ 2171 С5(С6) с ЧПУ
и автоматической системой смены инструмента.

Полностью заменена система ЧПУ и программируемый контроллер.
Создана новая программа управления электоавтоматикой станка, управления осями ,
управления сменой инструментов, поворотным столом и сменой паллет.
Разработана новая принципиальная схема электроавтоматики.
Убраны все промежуточные реле электроавтоматики, оставлены только силовые пускатели.
Заменены старые предохранители на быстродействующие автоматы нового поколения.

Вот , что было.

> >

Модернизация станка состояла из следующих этапов:

-замена старой ЧПУ на новую ЧПУ NC 220 ООО «Балт-систем»
-установка частотного преобразователя Delta VFD-C200  на асинхронный двигатель шпинделя
-установка сервопреобразователей и серводвигателей  SA-HA
-составление алгоритма управления станком и написание программы логики станка
для контроллера ЧПУ
-замена кабельной продукции, монтаж нового оборудования в шкафу управления станком.
-изготовление пробной партии деталей
-сдача станка в эксплуатацию «Заказчику»

Вот, что стало

> >

Станок предназначен для много операционной обработки деталей сложной конфигурации из стали,
чугуна, цветных и легких металлов, а также других материалов.

Наряду с фрезерными операциями на станках можно производить точное сверление,
растачивание, зенкерование, и развертывание отверстий.

Большая мощность привода главного движения, широкий диапазон подач и частот
вращения шпинделя, высокая жесткость конструкции станков позволяют применять фрезы,
изготовленные из быстрорежущей стали, а также инструмент, оснащенный пластинами из твердых
и сверхтвердых синтетических материалов.

Станок оснащен трех координатным ЧПУ и следящими электроприводами подач,
что позволяет производить обработку сложных криволинейных поверхностей.

Технические характеристики

Размеры рабочей поверхности стола, мм———————————– 400х1600
Наибольшая масса детали, устанавливаемой на столе станка,кг————- 400
Наибольшее перемещение стола, мм
продольное(координата Х)———————————————— 1010
поперечное (координата Y)———————————————– 400
перемещение ползуна (координата Z)————————————– 260
Скорость быстрого хода по осям
X,Y,Z ,мм/мин———————————————————– 7000
Пределы подач по координатам
X,Y,Z ,мм/мин———————————————————– 7000
Частота вращения шпинделя, мин-1—————————————- 50-2000
Мощность двигателя главного движения, кВт——————————- 11
Количество инструментов в магазине, шт.——————————— 12
Наибольший диаметр инструмента, мм————————————– 125
Время смены инструмента ,сек.——————————————- 20
Конус шпинделя, мм—————————————————— 50

Количество одновременно управляемых координат:
при линейной интерполяции———————————————– 3
при круговой интерполяции———————————————– 2
при линейно-круговой интерполяции————————————— 3

Точность позиционирования, мм —————————————— 0,03
Наибольший крутящий момент, кгм—————————————– 112
Наибольшее тяговое усилие, кг——————————————- 1500

Габаритные размеры станка с электро- и гидрооборудованием, мм
Длина——————————————————————- 3100
Ширина—————————————————————— 6800
Высота—————————————————————— 2950
Масса станка с электро- и гидрооборудованием, кг ———————– 6800
Установленная мощность, кВт——————————————— 22

 

xn--80aehbndjbfjoheipfgqei1u.xn--p1ai