Меню

Мощность токарного станка 16к20ф3

Обзор станка 16К20Ф3: характеристики, схемы, паспорт

Токарно-патронный станок с ЧПУ 16К20Ф3 был разработан на заводе «Красный пролетарий». Основой для оборудования послужила модель 16К20. Они имеют практически идентичные узлы и агрегаты. Разница заключается в наличии числового программного управления.

Особенности конструкции и функционала

Внешний вид

Этот станок предназначен для различных типов токарной обработки заготовок. Ограничения по диаметру составляют 40 см при наружном обтачивании. При внутреннем точении длина заготовки не должна превышать 100 см.

Главным преимуществом является возможность установки различных типов ЧПУ – замкнутые, разомкнутые и СТС. Для этого в конструкции предусмотрены контактные разъемы. Число управляемых координат при выполнении формообразования ограничено двумя.

Дополнительно наличие автоматического управления позволяет выполнять следующие операции на токарном станке 16К20Ф3, указанные в паспорте:

  • автоматический контроль за значением подачи;
  • изменение количества оборотов вращения шпинделя;
  • возможность формирования резьбы согласно составленной программе.

К этим качествам стоит добавить высокую точность выполняемых работ и хорошие эксплуатационные характеристики. Согласно классификации ГОСТ 8-82 станок 16К20Ф3 имеет показатель точности «П». Для адаптации к конкретному типу выполняемых операций токарное оборудование этого типа может комплектоваться дополнительными модулями и расширенным диапазоном настроек.

В качестве дополнительных компонентов станки могут поставляться с транспортером стружкоудаленеия или без него. Для этого необходимо специальное основание, параметры которого указаны в паспорте.

Основные технические характеристики

Кинематическая схема

Эксплуатационные параметры и паспорт этого станка полностью соответствуют аналогу без ЧПУ. Поэтому анализ конструкции следует начать со свойств механической части – основных характеристик и шпинделя.

Общая масса станка составляет 5000 кг вместе с блоком ЧПУ. В зависимости от серии станка возможно несколько вариантов комплектации блоков электронного управления — 2Р22, Н22-1М или 2Н22-61. При этом основные паспортные технические параметры остаются неизменными:

  • шпиндель. У него диаметр отверстия составляет 5,3 см;
  • число рабочих скоростей составляет 12;
  • пределы оборотов варьируются от 12,5 до 2000 об/мин;
  • автоматических скоростей – 9;
  • диапазон переключений – 12;
  • конец по ГОСТ 12593-72 соответствует номеру «6К».

Следующим узлом для анализа возможностей станка 16К20Ф3 являются технические характеристики подачи. Они определяют степень точности положения резца и как следствие — качество обработки.

  • смещение (продольное/поперечное). Составляет 90/25 см;
  • скорость подачи, необходимой для максимально быстрого нарезания резьбы – 2000 мм/мин;
  • пределы шагов для резьбы – от 0,1 до 39,999;
  • оптимальная высота резца – 2,5 см;
  • число позиций для державки, установленной в резцедержатель – 6.

Также необходимо знать основные параметры различных типов ЧПУ станка 16К20Ф3, указанные в паспорте. Они отличаются незначительно, но это может быть важно для выполнения конкретного вида операции.

Характеристики блока управления:

  • количество координат, по которым выполняется обработка деталей – 2;
  • дискретность смещения по осям X и Y составляет 0,001 мм;
  • наличие датчика нулевого уровня. Он присутствует во всех типах, кроме 2Р22;
  • датчик обратной связи. Отсутствует в модели Н22-1М;
  • номинальная мощность электродвигателя главного привода – 11 кВт;
  • суммарная мощность оборудования составляет 22 кВт.

Для обеспечения безопасности в конструкции предусмотрен механизм принудительной остановки при открытии дверей управляющих блоков. При проведении ремонтных или пуско-наладочных работ переключатель БУ2 должен быть поставлен в положение «дверь открыта». Это подробно описано в паспорте токарного оборудования.

Для предотвращения самопроизвольного включения в схеме станка 16К20Ф3 есть нулевая защита. При снижении напряжения до 80% от номинальной она автоматически отключает оборудование.

Электрооборудование станка

Габариты рабочего пространства

Бесперебойную работу токарного станка обеспечивает набор специального электрооборудования. Оно необходимо для нормального функционирования блока ЧПУ, электродвигателей и других компонентов станка. Важно, чтобы их исходные паспортные характеристики сохранились в течение всего периода функционирования оборудования.

Для активации определенного скоростного режима движения шпинделя соответствующие сигналы от электронного блока управления поддаются на кодовые реле. При этом включается выбранная электромагнитная муфта. Каким образом можно выбрать одну из девяти скоростей.

Изменение положения резцедержателя происходит по такому же принципу. После подачи управляющего сигнала на станок 16к20ф3 происходит смещение до того момента, пока не совпадет команда от ЧПУ с позицией реле. В этот момент активируется реверс.

Читайте также:  Мощность бытовых газовых отопительных котлов

В Видеоматериале показан пример модернизации станка 16К20Ф3:

Источник



Токарный станок 16к20ф3

Автоматизация технологических процессов способствует не только повышению производительности рабочего места. Станки с ЧПУ, такие, как 16к20ф3 для токарных операций — гарантируют высокую повторяемость, минимизацию брака, устранение так называемого человеческого фактора. Оборудование такого класса способствует росту экономической эффективности при средне и малосерийных типах производства.

Применение

Паспорт оборудования гласит, что токарный станок марки 16к20 предназначен для проведения следующих типов операций:

  • сверловки отверстий;
  • обработки торцов деталей, в том числе формовки на них сложного контура, благодаря двухкоординатной системе регулировки положения резца или другого рабочего органа;
  • зенкерования;
  • нарезания резьбы, как по внешней поверхности заготовки, так и внутри отверстий;
  • расточки конических поверхностей, при правильном составлении программы управления гарантируется высокое качество отделки.

Сфера деятельности, в которой рекомендуется использовать токарные станки 16к20ф3 — мелко и среднесерийное производство деталей, компонентов более крупных конструкций. Это обусловлено механикой работы на оборудовании.

Технические характеристики

Особенностью, которая отличает станок 16к20ф3, является удобство регулировки оборотов шпинделя. Для того, чтобы гарантировать высокую отдачу мощности от привода при любой угловой скорости — применена коробка переключения передач, состоящая из 5 электромагнитных муфт. Общее количество шагов переключения диапазонов скорости составляет 12, для удобства работы предусмотрена механика автоматического изменения скоростей. Количество доступных переключений в таком режиме — 9. Другие характеристики:

  • диаметр шпинделя 53 мм;
  • диапазон оборотов от 12,5 до 2000 в минуту;
  • общая масса станка 16к20ф3 вместе с штатным блоком ЧПУ — 5000 кг;
  • двухкоординатная система управления рабочим органом;
  • суппорт может позиционироваться с точностью до 0,001 мм;
  • токарный станок использует в качестве главного привода электрический двигатель с мощностью 11 кВт;
  • общая пиковая мощность оборудования — 22 кВт;
  • максимальные диапазоны смещения суппорта по продольной оси — 900 мм, в поперечном направлении — 250 мм;
  • скорость подачи от 1 до 2000 мм в минуту;
  • устройство может производить нарезку резьбы с шагом от 0,1 до 39,999 мм;
  • устройство фиксации предусматривает 6 позиций резцедержки.

Станок, поставляемый конкретному производителю, может отличаться системой числового программного управления, допустима установка одного из совместимых комплексов. Поэтому конкретные технические характеристики точности, показателей позиционирования, наличия датчика обратной связи — могут меняться. Следует внимательно изучать спецификации оборудования перед его покупкой.

Станок 16к20ф3 без системы числового управления и транспортера имеет размер 3700х2210х1650 мм по длине, ширине, высоте соответственно. Масса установки составляет 4000 кг. Данные приводятся для варианта поставки без транспортера.

Устройство и принцип работы

С конструкционной схеме токарного станка 16к20ф3 — привычные узлы, функциональные элементы и классическая компоновка. Устройство состоит из:

  • основания;
  • основной системы жесткости органов рабочей зоны, представленной станиной;
  • мобильной каретки суппорта;
  • бабки шпиндельного типа;
  • гидравлической системы, которая имеет собственный электродвигатель;
  • направляющих;
  • коробки переключения передач (для автоматических режимов регулировки скорости);
  • электромагнитных муфт;
  • зубчатых колес шпиндельной бабки для ручного изменения диапазонов скорости вращения;
  • бабки задней;
  • колеса, которое приводит в движение червячную передачу, смещающую каретку суппорта;
  • резцедержателя с поворотной державкой, закрепляемой винтами.

Система смазывания предусматривает автоматический пуск при начале работы главного привода станка. В конструкции устройства разработчики предусмотрели релейную схему безопасности. Работа станка блокируется при определении неполадок различных функциональных узлов, при превышении нагрузки, в случае открытия защитных кожухов.

ЧПУ и техническое оснащение токарного станка 16к20ф3 обеспечивает класс точности обработки при любых операциях, соответствующий ГОСТ 8-82-Паспорт

Классическая конструкция системы налагает некоторые ограничения на размерность обрабатываемых заготовок. Так, максимальный диаметр детали, располагаемый над станиной, составляет 400 мм. При работе с заготовкой над суппортом — габарит ограничен 220 мм. Максимум длины детали составляет 1 м.

Принцип работы оборудования также достаточно понятен и привычен. Заготовка располагается, фиксируется в шпинделе, затем устанавливаются необходимые типы резцов и инициируется выполнение программы. Для достижения оптимальных параметров нагрузки и скорости обработки — оператор может регулировать обороты и другие параметры работы системы.

Читайте также:  Физический смысл баланса мощностей это

Обеспечение комплексами с ЧПУ

Станок 16к20ф3 без системы числового управления и транспортера имеет размер 3700х2210х1650 мм по длине, ширине, высоте соответственно. Масса установки составляет 4000 кг. Данные приводятся для варианта поставки без транспортера.

  • СС-221-02Р;
  • Электроника НЦ-31;
  • Контур 2ПТ-71;
  • СС221-02Р Алкатель;
  • Н22-1М;
  • ЭМ-907.

Приведенный список достаточно краткий. Чтобы потребитель понимал, какое именно оборудование представлено его вниманию — предусматривается отдельная маркировка. К названию 16к20ф3 добавляется индекс, к примеру, С2 или С18. По этому параметру специалисты сразу определяют, какой в системе установлен привод (Приз, Кемрон, Размер) и блок ЧПУ, а также оценивают общие возможности оборудования в разрезе списка выполняемых операций.

Программы управления и автоматизации процесса обработки

В комплект поставки станка 16к20фз с ЧПУ входит множество готовых сценариев для проведения тех или иных операций в автоматическом режиме. В задачу программиста, при использовании типовых программ, входят минимальные модификации, призванные регулировать размерность заготовки, те или иные параметры конечного изделия.

Однако в документации к системе управления входят подробнейшие инструкции, которые описывают используемый при программировании синтаксис, доступный список стандартных команд. Также декларируется:

  • порядок расположения кодовых слов, который является рекомендуемым порядком адресов в одном кодовом кадре;
  • формат синтаксиса в отдельно взятом кадре;
  • обязательные конечные команды и формат заголовка кадра.

Кроме описания доступной структуры отдельного кадра, в документации приводятся данные, касающиеся принятой в системе дискретности обработки. В частности, приводится максимально допустимое число символов для кодового слова, а также максимум команд в пределах одного кадра.

Некоторые системы числового программного управления поставляются с собственными системами автоматизированной разработки комплекса команд. Такие средства сильно облегчают работу оператора. В их задачи входят:

  • автоматическая проверка соответствия синтаксиса программы используемому коду;
  • отслеживание соответствия листинга своду ограничений, принятому в системе;
  • поддержку справочной помощи, предоставление информации, приведенной в документации к станку.

Средства разработки позволяют типизировать отдельные действия программиста, использовать существующие схемы обработки определенных поверхностей, снизить избыточность команд. В результате применения таких продуктов производительность труда персонала, станка, рабочего процесса в целом — значительно повышается, а уровень сбоев и число неверно составленных инструкций — падает.

Источник

Токарно-винторезный станок 16К20Ф3

Применение

Для обработки различных деталей на промышленных предприятиях широко используются токарные станки 16К20ФЗ, которые имеют необходимые технические характеристики. Производство данного типа оборудования было организовано на московском станкостроительном заводе «Красный пролетарий» в 1970-х годах, которое поставлялось во многие регионы страны.

Современный модернизированный комплекс 16К20ФЗ

Устройство и принцип работы

Станок токарный 16К20ФЗ используется для работ, осуществляемых при обработке внутренних и внешних поверхностей изделий по заранее установленной программе. В основном производится отделка изделий с габаритами внутренней поверхности не превышающими — 100 см, наружной — 40 см.

Конструкция и кинематическая схема токарного станка 16К20ФЗ выполнена по традиционной компоновке соответствующей универсальным нормам и имеющая характеристики допускающие, производить широкий перечень операций. Оборудование состоит из агрегатов и механизмов:

  • основания;
  • станины;
  • каретки суппорта;
  • поворотного резцедержателя;
  • задней бабки;
  • направляющих;
  • коробки передач автоматической;
  • шпиндельной бабки;
  • электромагнитных муфт;
  • приводов (поперечных и продольных);
  • гидроусилителя.

Металлическая заготовка фиксируется в шпинделе, который приводится во вращательное движение с помощью электродвигателя обеспечивающего работу посредством клиноременной передачи, скорость которой регулируется за счет автоматической коробки и коробки скоростей шпиндельной бабки. АКП имеет 6 электромагнитных муфт, которые с помощью их комбинированного включения выбирают необходимую 1 из 9 возможных скоростей вращения вала.

Кинематическая схема 16К20Ф3

Кинематическая схема 16К20Ф3

Для изменения скорости вращения используются зубчатые колеса шпиндельной бабки, которые имеют ручное переключение и способны регулировать вращение в 12 режимах.

Каретка станка имеет способность совершать продольные смещения с использованием электромагнитного привода. Поперечная передача суппорта с резцедержателем осуществляется с помощью привода, зубчатого колеса, ходового винта.

Револьверная головка 16К20Ф3

Револьверная головка 16К20Ф3

Поворотный резцедержатель можно устанавливать в шести позициях меняя углы с горизонтальной осью вращения плоскости и креплением на поперечном суппорте. Резцедержатель позиционирует инструментальную головку, в которой можно крепить до шести резцов используемых для отделки заготовки согласно заданной программе.

Читайте также:  Мощность насоса для увеличения давления

Гидропривод, в который входят гидростанция и два гидроусилителя комплектуется:

  • регулирующим насосом;
  • приводом;
  • емкостью с маслом;
  • аппаратурой управления.

Механизмы гидропривода обеспечивают все основные процессы, связанные с операциями функционирования агрегатов.

Обеспечение комплексами с ЧПУ

Для расширения возможностей токарного станка 16К20ФЗ комплектуется различными комплексами с ЧПУ. В соответствии с установленным оборудованием присваивается соответствующий индекс. Комплексы с ЧПУ обеспечивают универсальные операции с заготовками и работают в различных режимах . Станки с ЧПУ обладают двоичной системой координат – при поперечных перемещениях — 0,005 мм, продольных – 0,01 мм.

Маркировка

Маркировка имеет следующие обозначения:

  • 1 – токарный;
  • 6 – токарно-винторезный;
  • К – период производства;
  • 20 – высота центров (в см);
  • ФЗ – оснащение системой ЧПУ.

Оборудование данного класса обычно имеет потребительскую мощность 10 — 11 кВт, класс точности при обработке по ГОСТ 8-82 –П, габаритные размеры 3700×2210×1650, вес 4000 кг и технические характеристики соответствующие данному классу устройств (схема и описание прилагаются).

Технические характеристики

Технические характеристики 16К20Ф3

Скачать паспорт токарно-винторезного станка 16К20Ф3

Конструктивные особенности

Станок токарный 16К20ФЗ имеет станину, отлитую из чугуна подвергнутого шлифовке, что обеспечивает продолжительный срок эксплуатации. Для привода механизмов используется электродвигатель мощностью 11 кВт, который обеспечивает крутящий момент до 800 Нм, что способствует изменению характеристик заготовки с высокой точностью и до необходимых размеров. Оснащается шпинделем с отверстием 55 мм, который способен фиксировать для отделки штыревые заготовки соответствующего диаметра. Для проведения специальных операций может применяться револьверная головка и накладки, значительно расширяющие возможности используемого оснащения. Головка наиболее часто выходит из строя по причине изнашивания механизмов планетарного редуктора (выкрашивание зубьев, разрушение эксцентриковой шейки), поэтому необходим постоянный технический контроль за состоянием механизмов.

Общий вид 16К20Ф3 Общий вид 16К20Ф3 Фото револьверной головки 16К20Ф3 Фото револьверной головки 16К20Ф3

Универсальность оснастки заключается в том, что данный станок может использоваться как токарный или токарно-винторезный с осуществлением соответствующих операций:

  • сверления;
  • отделки торцов деталей;
  • зенкерования;
  • нарезки резьбы;
  • расточки и отделки конических и фасонных поверхностей.

Для защиты шарико-винтовых пар используются специальные ограничители, дающие возможность предотвращать преждевременный выход из строя механизмов.

При осуществлении модернизации токарного оборудования 16К20ФЗ комплектуются комплексами с ЧПУ отечественного и импортного производства с заменой электросхемы энергоснабжения. Проводимое переоборудование дает возможность увеличить мощность более чем 2,5 — 3 раза с учетом состояния агрегатов. Целевая модернизация позволяет повысить производительность оснащения, степень автоматизации, сократить время режима изменения заготовок и желательно должна осуществляться одновременно с капитальным ремонтом.

Процесс обычно проводится по одному из трех направлений:

  • полная модернизация;
  • модернизация приспособлений;
  • модернизация оборудования и приспособлений.

Модернизация позволяет увеличить количество режимов резания, точность проведения операций.

Для того чтобы станки вырабатывали срок службы полностью используется система адаптивного управления, которая позволяет при нарушении режима резания выключать станок.

Программа адаптивного управления позволяет:

  • уменьшить срок отделки заготовок;
  • повысить срок службы приспособлений;
  • снизить количество поломок оснастки;
  • повысить срок службы всего комплекса.

Программа управления позволяет менять нагрузку на шпиндель, регулирует подачу для используемого инструмента с учетом материала обрабатываемой детали и тем самым продлевает срок службы всех видов оснастки и приспособлений.

Программы управления и автоматизации процесса обработки

При использовании ЧПУ процессы по обработке деталей осуществляются с помощью установленных программ с возможностью корректировки ввода данных с клавиатуры операторского пульта, а также с применением кассет внешней памяти с отображением на дисплее, что позволяет менять характеристики обрабатываемой детали.

Для автоматизации процесса обработки оснащаются 6, 8 или 12-позиционными головками имеющими ось поворота в горизонтальной плоскости. Головка оснащена диском с возможностью установки 3 осевых и 6 радиальных приспособлений, а также 8 или 12 блоков под осевые или радиальные инструменты.

Для повышения производительности токарных станков 16К20ФЗ производится их модернизация: меняется кинематическая схема, система энергоснабжения устанавливается комплекс с ЧПУ NC-210 (прилагается полное описание, схема) производства компании «БалтСистем» из города Санкт-Петербурга, что позволяет значительно повысить точность обработки, операционные возможности и характеристики.

Источник