Силовые головки

Силовые головки предназначены для сообщения инструменту главного движения, рабочей подачи и установочных перемещений. В большинстве случаев осуществляются циклы движений, включающие быстрый подвод инструмента, рабочую подачу (одну или две, в зависимости от технологического процесса) выдержку на жестком упоре (при необходимости), быстрый отвод и остановку в конце хода. Программа движений может быть различной и осуществляется автоматически.

Основные параметры

Основными параметрами силовых головок, которые характеризуют их технологические возможности и служат основанием для выбора конструкции силовых узлов, являются мощность привода главного движения, наибольшая сила подачи, частота вращения приводного вала шпинделя головки, пределы подач, скорость быстрых перемещений, длина рабочего хода, точность переключения механизма подачи, габаритные размеры.

Классификация

Существует несколько основных признаков классификации силовых головок. По типу подачи их делят на электромеханические (кулачковые и винтовые), гидравлические и пневмогидравлические. По конструктивному признаку головки бывают с выдвижной пинолью и с подвижным корпусом. Головки, у которых привод подачи встроен в корпус, называют самодействующими, в отличие от несамодействующих, у которых часть механизмов (насос, панель управления) вынесена за пределы головки.

Для выполнения фрезерных операций, чернового и чистового растачивания, подрезки больших торцов требуются головки жесткой конструкции, с большим расстоянием между опорами шпинделей в шпиндельных коробах (или бабках) и небольшим их вылетом относительно направляющих. Рассмотренные силовые головки не отвечают этим требованиям. Поэтому возникла необходимость механизм главного движения отделить от механизма подачи и выполнить силовую головку в виде двух независимых узлов: силового стола и силовой бабки.

Устройство

На рис. 1 представлен общий вид такой силовой головки с винтовым приводом подачи. Главным элементом агрегата является силовой стол 4, установленный в направляющих салазках 5. Независимый привод стола осуществляется с помощью электродвигателей, редуктора и пары винт — гайка. В зависимости от назначения станка на силовом столе устанавливают сверлильные, фрезерные, обточные, подрезные, алмазно-расточные и другие силовые бабки 2. Бабки имеют отдельный привод главного движения, индивидуальный рабочий шпиндель или приводной вал 3, вращающий шпиндель шпиндельной коробки. Коробки устанавливают на полость а стола и закрепляют в плоскости б бабки. Силовой стол может быть использован также для установки на нем приспособления с обрабатываемой заготовкой. Движением стола управляют система упоров 6 и конечные электрические переключатели.

Рис. 1 Общий вид силовой головки

Головки с силовым столом обеспечивают большую гибкость при конструировании агрегатных станков, а винтовой привод подачи — надежную и стабильную подачу порядка 0,2 — 2,2 мм/с, скорость быстрых ходов 0,07-0,11 м/с и силу подачи 3 -100 кН. Мощность привода главного движения 0,8-30 кВт. Эти показатели такие же, как и у гидравлических силовых головок. К преимуществам силовых головок с винтовым приводом следует отнести также более простые конструкцию и аппаратуру управления; с помощью данных головок можно нарезать резьбу. К недостаткам головок относятся сложность электрической схемы, ступенчатое изменение подачи, трудности при получении малых подач. Вследствие большой инерционности во время быстрых перемещений точность переключения движения стола на рабочую подачу низка (выбег до 2,5 мм), поэтому эти головки требуют большей величины врезания (на 2-3 мм выше нормативного). Силовые столы с гидравлическим приводом подачи не имеют этих недостатков.