Модернізація координатно-розточувального-свердлильно-фрезерного верстата 2А459АФ4

Анотація Метою дипломного проекту є проект модернізації координатно-розточувального — свердлильно — фрезерного верстата 2А459АФ4.

У пояснювальній записці зроблений аналіз та огляд верстатів аналогічного призначення. Вироблено обгрунтування технічних характеристик проектованого верстата. Виконано кінематичні розрахунки приводу головного руху, розрахунки на міцність. У записці описана конструкція основних вузлів верстата. Вироблено економічне обгрунтування проектованого верстата. У записку вкладені розділи стандартизації контролю якості продукції, охорони праці та безпеки життєдіяльності, екології.

Вступ Верстати координатно-розточний групи призначені для обробки корпусних деталей з високою точністю. Отримання високої точності залежить від багатьох параметрів. Динамічна точність верстата має істотний вплив на точність обробки. Сучасний ринок вимагає від виробника верстатів збільшення кількості номенклатури оброблюваних виробів на верстаті, підвищення швидкості обробки, а так само підвищення числа одночасно керованих координат від ЧПУ верстата в процесі обробки виробів.

У даній роботі розроблено свердлильно — фрезерний координатно розточний верстат з підвищенням частоти обертання приводу головного руху, а також підвищенням одночасно керованих координат від ЧПУ верстата.

1. Технічне обгрунтування проекту У сучасному машинобудуванні, для досягнення високого рівня якості виробництва, перед виробником існує низка питань, за рішенням яких він стикається з низкою проблем. Вибір номенклатури виробів, способи отримання заготовок, вибір оптимального технологічного процесу, верстатного обладнання, вибір засобів контролю готових виробів, рішення з питання реалізації виробів, ряд питань з визнаних з екологією і багатьох інших. Безумовно, не повинна опинитися без уваги і економічна сторона на всіх стадіях виробництва.

При виборі верстатного обладнання, в першу чергу, повинна оцінюватися ступінь завантаженості тієї чи іншої верстата в цеху в цілому. Для чого проводитиметься аналіз всіх можливих варіантів обробки того чи іншого виробу.

У даному дипломному проекті проводитися обробка корпусних деталі підставу люнети з матеріалу Сч 20 ГОСТ 1412–85, в якій обробляються два отвори мм і два отвори мм, розташованих під кутом 12 030'. Обробка даної деталі має певного роду складність з досягнення точного кута між осями оброблюваних отворів і точності самої обробки. Обробка на універсальному обладнанні внесла б не мало клопоту за рішенням даного питання з подальшим економічним відтінком. Швидше за все, було б потрібно проектування спеціального пристосування, що чарівно б внесло свою лекту в економічну частину, а так само наявність необхідного типу верстатів на підприємстві, з достатнім ступенем точності.

Суттєво полегшило б завдання наявність верстата з ЧПУ і вбудованим поворотним столом з числовий індикацією, що несказанно б відбилося на часі та точності позиціонування деталі в процесі обробки. На сьогоднішній момент промисловість добре оснащена верстатами даного типу, з можливістю чотирьох координатної обробки і навіть більше, з достатнім ступенем точності починаю від класу В і аж до С. Без умовно виробництво таких верстатів обходитися не дешево, набагато легше і дешевше здійснити модернізацію вже наявного устаткування, за рахунок впровадження нових технологій, сучасних пристроїв, систем, тощо.

У даному дипломному проекті обробка деталі вироблятися на координатній свердлильно-фрезерному розточувальні верстати з числовим програмним управлінням моделі 2А459АФ4, який у свою чергу володіє всім поруч можливостей для досягнення всіх вимог з обробки деталі представника. Верстат володіє наявністю поворотного столу з ціною поділки 0,001 градусів і достатнім поруч чисел оборотів шпинделя для обробки деталей даного типу, маси і розміру. Інші технічні характеристики верстата подані нижче в розділі огляду і аналізу конструкцій верстатів аналогічного призначення. Заготівля повинна мати мінімальні деформації від дії сил різання, утиску і власної ваги. При обробці отвори по сьомому квалітету точності першим технологічним переходом є чорнове розточування, а за ним слідує чистове розточування.

. (1.1)

При чорновому розточування отворів 45 и 52 мм:

.

При чистовому розточування отворів 45 и 52 мм:

де Cv — коефіцієнт; Тm — стійкість різця; t — глибина різання; S — подача; К — поправочний коефіцієнт.

2. Перегляд і аналіз конструкцій верстатів аналогічного призначення Координатно-розточні верстати призначені для обробки отворів з високою точністю щодо базових поверхонь в корпусних деталях, кондукторних плитах, штампах в одиничному і дрібносерійного виробництва. На них виробляються практично всі операції, що виконуються на розточувальних верстатах. Крім того, на них можна робити розмічальні операції. Для точного вимірювання координатних переміщень верстати забезпечені різними механічними, оптико-механічними, індуктивними і електронними пристроями відліку.

За компонуванням верстати виконуються одностієчний і двохстієчний. Головним рухом є обертання шпинделя, а рухом подачі вертикальне переміщення шпинделя, поздовжнє й поперечне переміщення столу або стійкі (поперечне). Настановні руху в одностоєчний верстатах — поздовжнє й поперечне переміщення столу на задані координати і вертикальне переміщення шпиндельної бабки у залежності від висоти деталі; у двох стоєчних верстатах — поздовжнє переміщення столу, поперечне переміщення шпиндельної бабки по траверсі і вертикальне переміщення траверси з шпиндельної бабою.

Точність лінійних переміщень 2 — 8 мкм, а кутових — до 5 '. Верстати необхідно встановлювати на спеціальних віброізолюючих фундаментах в термоконстантних приміщеннях з температурою повітря 20 + 0,2 ° С. Для досягнення високої точності обробки до основних елементів верстатів висувають високі вимоги до конструкції верстата, якості виготовлення, монтажу і зборці, точності систем відліку координат.

Аналіз обробки корпусних деталей, найбільш трудомістких за характером виконання технологічного процесу, показав, що на свердління отворів і нарізування різьб витрачається 70% часу обробки, на фрезерування 20% і на розточування — 10%. Тому одним з найважливіших шляхів підвищення продуктивності обробки на верстатах свердлильно-розточний групи є скорочення часу установки заготовки на робочу позицію, зміни і кріплення інструменту, введення комплексної обробки різними інструментами. Це може бути досягнуте застосуванням пристроїв попереднього набору координат, систем знаковою індикації, ЧПУ, попередньої розмірної настройки інструменту поза верстата, автоматичною зміною інструменту, розширенням можливостей верстатів за рахунок зміни конструкції верстатів з револьверними інструментальними головками або інструментальними магазинами з швидкою заміною інструменту. Продуктивність багатоопераційних верстатів в 3 — 8 разів вище в порівнянні з універсальними верстатами.

Нижче представлений огляд верстатів аналогічного призначення, включаючи модернізуються верстат моделі 2А459АФ4.

2.1 Верстати моделі TXK160 Fanuc

Горизонтально-розточний верстат марки TXK160 з ЧПУ Fanuc (забезпечує контроль за 4-м осях). На верстатах проводиться свердління, зенкування, розгортання отворів, розточування отворів консольними і двухопорнимі оправки, фрезерування площин (у тому числі по прямокутному контуру), нарізування різьб, обточування торців і циліндричних поверхонь за допомогою радіального супорта планшайби.

Збільшена площа робочого столу і горизонтальне переміщення.

На осях X / Y / Z використовуються прямолінійні напрямні, що забезпечує високу точність позиціонування.

2.1.1 Основні технічні дані

Розмір робочого столу, мм 1300 Х 600

Ширина Т образного паза, мм / кількість пазів 18 / 5

Переміщення по осі X, мм 1050

Переміщення по осі Y, мм 800

Переміщення по осі Z, мм 500

Конус шпинделя Вт 50

Максимальна швидкість обертання шпинделя, об / хв 3000

Потужність електродвигуна основного валу, кВт 5.5 / 7.5

Швидкість подачі X, Y, Z, мм / хв 1−3000

Прискорення вільного переміщення X, Y, Z, мм / хв 18 000

Точність позиціонування по осях X, Y, Z, мм ± 0.015

Система управління Е60, М64AS, ANUC

Сумарна потужність кВт 20

Габарити 2550Х3000Х2500

Маса, кг 6000

2.2 Верстати моделі TK611C/IV

TK611C/IV є горизонтально-розточувальних верстатів з системою ЧПУ. Довільний контроль осей X, Y, Z і одночасний контроль всіх трьох осей, з ЧПУ Fanuc / Siemens. Верстат може бути укомплектований четвертої віссю. Завдяки обертається столу можна робити обробку складних і великих фігурних деталей і штампів.

2.2.1 Основні технічні дані

Діаметр шпинделя, мм 110

Розмір робочого столу, мм 1320X1010

Кількість Т-образних пазів / ширина, мм 7 / 22

Відстань між двома отворами, мм 125

Максимальна вага завантаження столу, кг 5000

Відстань від центру шпинделя до кришки столу, мм 5−1205

Подовжній і поперечний хід столу, мм 1800X1300

Вертикальний хід шпиндельної бабки, мм 1200

Поздовжній хід шпинделя, мм 550

Максимальний діаметр розточування, мм 240

Максимальний діаметр розсвердлювання, мм 50

Внутрішній конус шпинделя BT50

Максимально допустимий обертаючий момент на шпинделі, Нм 1100

Максимально допустимий обертаючий момент на підрізної голівці, мм 1100

Радіальний хід державки підрізної головки, мм 160

Максимальний робочий діаметр державки

підрізної головки, мм 630

Максимально допустима сила поздовжньої

подачі на шпинделі, Н 13 000

Збільшення швидкості шпинделя Безступінчасте

Збільшення швидкості підрізної головки Безступінчасте

Діапазон швидкостей шпинделя, об / хв 12−1100

Діапазон швидкостей підрізної головки, об / хв 4−130

Потужність основного двигуна, кВТ 11/15

Загальні габарити (ДxШxВ), мм 5347X3420X3190

Вага брутто / нетто верстата, кг 14 500/16000

Швидкий хід осей X, Y, W, мм / хв 5000

Швидкий хід шпинделя, мм / хв 3600

Точність позиціонування (x, y, z) X: 0.04, Y: 0.05 Z: 0.06 мм

Точність покрокового позиціонування (x, y, z) X: 0.015 мм

Номінальний діапазон цифрових показань, мм 0.001

Точність індексації обертання робочого столу ± 6''(на 90 °)

2.3 Верстати моделі 2А622Ф4

2А622Ф4 — горизонтально-розточний з ЧПУ призначений для обробки великих деталей в умовах індивідуального і серійного виробництва, яким важко повідомити обертальний головний рух. Оброблювану деталь закріплюють на столі верстата чи на плиті. Можливо здійснювати чорнове і чистове розточування отворів, фрезерування площин, свердління, зенкування, розгортання отворів, нарізування зовнішнього і внутрішнього різьблення та інші технологічні операції.

Горизонтально — розточний верстат працює таким чином: на верстаті здійснюється обертання шпинделя при виконанні всіх основних видів робіт і обертання планшайби при обточування торців радіальним супортом. При свердлінні, зенкування, розгортання і розточування висувним шпинделем подачі (або столу) повідомляють рух в поздовжньому напрямку. При розточування отвору різець встановлюють у Борштанги, один кінець якої закріплений в шпинделі, а інший обертається в підшипнику люнети стійки. При фрезеруванні площин здійснюють подачу висувного шпинделя, що несе фрезу, або стіл отримує переміщення в поперечному напрямку. Верстат дає можливість здійснювати точні повороти столу на 900 і 1800.

Горизонтально — розточний верстат має нерухому передню стійку, прикріплену до станини. За вертикальним направляючим стійки переміщається шпиндельні баба, в яку вмонтований висувний шпиндель, що має крім обертального руху і переміщення вздовж власної осі. Поворотний стіл верстата з нерухомою передній стійкої має поздовжнє й поперечне переміщення.

Призначений для токарської обробки по програмі циліндричних, торцевих, конічних, ступінчастих і криволінійних поверхонь деталей з чорних і кольорових металів і сплавів, а також для свердління й розточування центральних отворів, нарізування зовнішніх різьб.

2.3.1 Основні технічні дані

Розміри робочої поверхні поворотного столу, мм 250×1250

Найбільша маса виробу, кг 5000

Найбільша поздовжнє переміщення висувного шпинделя, мм 710

Найбільша поздовжнє переміщення поворотного столу, мм 1000

Найбільша верхнє переміщення висувного шпинделя, мм 1000

Номінальна сумарна споживана потужність при повному навантаженні одночасно працюючих електродвигунів, кВт 40,6

Маса верстата, кг 20 500

2.4 Верстати моделі ІР500ПМФ4

Горизонтальний свердлильно-фрезерно-розточний верстат моделі ІР500ПМФ4 з системою програмного керування, автоматичною зміною інструменту і столів-супутників призначений для високопродуктивної обробки корпусних деталей з різних матеріалів. Широкі діапазони частоти обертання шпинделя і швидкостей подач, наявність поворотного столу, високий ступінь автоматизації допоміжних робіт розширюють технологічні можливості верстатів і дозволяють використовувати їх у складі гнучких продуктивних систем.

2.4.1 Основні технічні дані

Розміри робочої поверхні столу, мм 630×630; 500×500

Кількість кріпильних отворів на поверхні столу 25

Відстань між кріпильними отворами, мм 100

Діаметр отворів для кріплення, мм М20

Найбільші програмовані переміщення

по координатної осі Х, мм 800

Найбільші програмовані переміщення

по координатної осі Y, мм 500

Найбільші програмовані переміщення по координатної осі Z, мм 500

Конус для кріплення інструмента в шпинделі 50

Частота обертання шпинделя, хв-1 20−4500

Межі подач по осях X, Y, Z, мм / хв 1−3600

Потужність головного приводу, кВт 18

Швидкість швидких переміщень настановних по осях X, Y, Z, м / хв 10 000−15 000

Кількість інструментів в магазині 30; 60

Найбільший діаметр суміжних інструментів, мм 125

Найбільший діаметр використовуваного інструменту, мм 160

Число позицій пристрою зміни столів-супутників 2

Габарити верстата, мм 4450×4635×3205

Маса верстата, кг 12 785

2.5 Верстати моделі 2254ВМФ4

Свердлильно-фрезерно-розточувальний верстат з ЧПУ моделі 2254ВМФ4 призначений для виконання свердлильних, фрезерних і розточувальних операцій при обробці плоских сторін деталей середніх розмірів.

На верстаті можуть бути оброблені вироби з чавуну, сталі, легких сплавів, кольорових металів, пластмас і ін.

Верстат виробляє чорнове і чистове фрезерування площин та криволінійних поверхонь, а також свердління, розточування, зенкування і розгортання точних отворів, нарізування різьб мітчиками і різцями.

2.5.1 Основні технічні дані

Розміри робочої поверхні столу, мм 500×630

Конус шпинделя з конусними 7:24 N50AT5

Максимальні координатні переміщення

по осях X, Y, Z, мм 500

Межі частот обертання шпинделя, 1/хв 2−3150

Регулювання швидкостей шпинделя Безступінчасте Регулювання поздовжніх, поперечних та вертикальних подач Безступінчасте Межі поздовжніх, поперечних і вертикальних подач, мм / хв 0,1−10 000

Ємність інструментального магазину, шт 30

Потужність двигуна приводу головного руху, кВт 10

Точність позиціонування (лінійного), мм 0,016

Тип системи ЧПУ CNC

Габарити верстата, мм 4610×4510×3235

Вага верстата, кг 7000

2.6 Верстати моделі 2А620Ф1−1

Верстат горизонтально-розточний моделі 2А620Ф1−1 призначений виконання наступних технологічних операцій:

— Фрезерування площин, пазів, уступів;

— Свердління, розсвердлювання, центрування і зенкування отворів;

— Розточування і розгортання отворів;

— Нарізування різьби мітчики;

Верстат оснащений пристроєм цифрової ідентифікації з преднабором по осях X, Y, Z, і B з застосуванням високоточних датчиків, які забезпечують точне координатне переміщення рухомих вузлів.

2.6.1 Основні технічні дані

Поворотний стіл:

розміри робочої поверхні, мм 1 120×1 250

вантажопідйомність, кг 4000

Розточувальний шпиндель:

діаметр, мм 90

конус шпинделя ISO 45; 40

діаметр планшайби, мм 630

Найбільші переміщення

столу поперечно, X, мм 1250

шпиндельної бабки вертикально, Y, мм 1 000

стійки подовжньо, Z, мм 1 000

шпинделя, W, мм 710

поворот столу, B, град необмежено

Швидкість обертання:

шпинделя, об / хв 10 — 1600

планшайби, об / хв 6.3−160

Межі робочих подач:

X, Y, Z, мм / хв 1,25 — 1 250

W, мм / хв 2 — 200

U, мм / хв 0,8−800

Настановні габаритні розміри: довжина, ширина, висота, мм 7 600×3 730×3 220

Потужність головного приводу, кВт 11

Маса, кг 17 000

2.7 Верстати моделі 2А459АФ4

Верстат координатний свердлильно-фрезерний з числовим програмним управлінням моделі 2А459АФ4 призначений для виконання в корпусних деталях верстатів, машин, штампів і пристосувань різноманітних операцій по обробці поверхонь і отворів, до розмірів, геометричній формі та становищу яких пред’являються вимоги високої точності: розточування, свердління, розгортання, підрізка торців, фрезерування, нарізування різьблення, точна розмітка і вимірювання в умовах індивідуального, дрібносерійного і великосерійного виробництва.

Верстат особливо придатний для обробки отворів, розташованих на одній осі, паралельних, перпендикулярних або розташованих під довільними кутами паралельних дзеркала столу осях з високою точністю, як з геометрії, так і за їх взаємною розташуванню.

Характерною особливістю верстата є наявність вбудованого поворотного столу, що робить можливою обробку співвісних отворів у великогабаритних деталях з високою точністю (використовуючи точний поворот столу на 180). Крім того. На верстаті можна робити обробку криволінійних контурів. Контурну обробку круглих отворів фрезою.

Верстат кліматичного виконання УХЛ категорії 4.1 за ГОСТ 15 150–69 С. ± 1 Але для роботи при температурі 20±1С.

Клас точності верстата — А (особливо точні) за ГОСТ 8–82.

2.7.1 Основні технічні дані

Основні технічні дані наведені у таблиці

2.1 Основні розміри за ОСТ 2Н62−1-80

Таблиця 2.1 Основні технічні дані

Примітка: Допускається застосування інших комплектуючих виробів імпортного та вітчизняного виробництва, що не погіршують технічні характеристики верстата. *? При положеннях координати Z в інтервалі координат від 0 мм до 545 мм і координати В рівній 0,90,180,270; при положеннях координати Z в інтервалі координат від 0 мм до 395 мм і координати В рівній 45,135,225,315. *? При положеннях координати Y в інтервалі координат від 0 мм до 925 мм.

3. Обґрунтування. Технічні характеристики верстатів

3.1 Визначення габаритних розмірів оброблюваних заготовок За заданими в завданні даними:

оброблюваного матеріалу — кол. сплави, чавун, сталі;

матеріалу РІ: швидкорізальні сталі, тверді сплави;

характером виробництва — серійне.

При фрезеруванні:

По заданих B і L визначаються їхні граничні значення.

B — ширина столу; B = 1000 мм;

L — довжина столу; L = 1000 мм.

(3.1)

(3.2)

(3.3)

(3.4)

Обчислюються середні значення максимальних і мінімальних діаметрів фрез.

Для торцевих фрез:

(3.5)

(3.6)

Розраховані діаметри фрез Dmax і Dmin звіряються з низкою бажаних чисел, після чого вибираються остаточно.

При свердлінні:

По заданому найбільшому діаметру свердління D = 50 мм визначають найменший діаметр свердління Dmin:

(3.7)

.

При розточування:

По заданому найбільшому діаметру розточування D = 500 мм визначають найменший діаметр Dmin:

(3.8)

3.2 Вибір глибини різання Для чорнового фрезерування максимальна глибина різання при обробці в один прохід рівна [2]:

(3.9)

де Пmax — максимальний припуск на сторону (вибирається за таблицею в залежності від оброблюваного матеріалу і розмірів оброблюваної заготовки); Пчіст — чистової припуск. Для всіх розмірів оброблюваних деталей дорівнює Пчіст = 0,5 мм.

Для стали: Пmax = 6 мм.

Для чавуну Пmax = 5 мм.

Для міді Пmax = 3 мм.

тоді:

Для сталі

Для чугуна

Для меді

Глибина різання при чистової обробки дорівнює чистовому припуск:

Для сталі

Для чугуна

Для меді

3.3 Вибір граничних значень подач Граничні значення подач Smax і Smin вибираються для всіх оброблюваних матеріалів і для всіх матеріалів інструменту.

Формула для визначення значень подач при фрезеруванні:

(3.10)

де ST — табличне значення подачі на зуб, мм; КSU — коефіцієнт, що враховує матеріал фрези; КSR — коефіцієнт, що враховує шорсткість оброблюваної поверхні; КSФ — коефіцієнт, що враховує форму оброблюваної поверхні.

Для сталі

Для чугуна

Для меді

Формула для визначення значень подач при свердлінні:

(3.11)

де ST — табличне значення подачі, мм / об; КSl — коефіцієнт, що враховує глибину свердління; КSЖ — коефіцієнт, що враховує жорсткість технологічної системи (КSЖ = 0,75); КSU — коефіцієнт, що враховує матеріал інструменту; КSd — коефіцієнт, що враховує тип оброблюваного отвори; КSМ — коефіцієнт, що враховує марку оброблюваного матеріалу.

Для сталі

Для чугуна

Для меді

Формула для визначення значень подач при розточування:

(3.12)

де ST — табличне значення подачі, мм / об; КSП — коефіцієнт, що враховує стан оброблюваної поверхні; КSU — коефіцієнт, що враховує матеріал інструменту; КSФ — коефіцієнт, що враховує форму оброблюваної поверхні; КSЗ — коефіцієнт, що враховує вплив загартування; КSЖ — коефіцієнт, що враховує жорсткість технологічної системи; КSМ — коефіцієнт, що враховує марку оброблюваного матеріалу.

Для сталі

Для чугуна

Для меді

3.4 Вибір граничних швидкостей різання Граничні значення швидкостей різання вибираються на підставі довідкових даних.

Швидкості різання при фрезеруванні торцевої вибираємо за таблицею:

Для сталі

Для чугуна

Для меді

Швидкості різання при свердлінні, розраховані на обробку одним інструментом із заданим періодом стійкості при нормальному його затупленія і роботі з охолодженням, вибираємо за таблицею:

Для сталі

Для чугуна

Для меді

При розточування швидкість різання може бути визначена за формулою:

(3.13)

де VT — табличне значення швидкості різання, м / хв;

КVU — коефіцієнт, що враховує властивості матеріалу інструменту;

КV? — коефіцієнт, що враховує впливу кута у плані (КV? = 0,9);

КVЖ — коефіцієнт, що враховує жорсткість технологічної системи;

КVП — коефіцієнт, що враховує стан оброблюваної поверхні;

КVО — коефіцієнт, що враховує вплив МОР.

Для сталі

Для чугуна

Для меді

Також необхідно враховувати нарізування різьблення на даному верстаті. Швидкість різання при нарізуванні різьби мітчиків буде дорівнює: Vmin = 3 — 4 м / хв.

3.5 Визначення граничних частот обертання шпинделя Знайдені за таблицями і вказаним вище формулами граничні швидкості різання дозволяють визначити граничні частоти обертання шпинделя верстата. Вони визначаються за наступними формулами [4]:

(3.14)

(3.15)

Для фрезерування:

Для свердління:

Для розточування:

З усіх вище розрахованих граничних частот обертання шпинделя верстата вибираємо максимальну і мінімальну частоти.

nmax = 3076 об / хв;

nmin = 13,4 об / хв.

Отримані значення звіряємо зі стандартними значеннями за ОСТ Н11−1-72, після чого вибираються остаточно:

nmax = 3150 об / хв;

nmin = 20 об / хв.

заготовка верстат налагодження електродвигун

4. Розрахунок і вибір електродвигунів При виборі нормативної потужності електродвигуна необхідно враховувати наступне:

режими при чорновій обробці tmax і Smax;

матеріал заготовки;

матеріал різального інструменту — сплав з найменшою стійкістю.

Потужність електродвигуна приводу головного руху визначається за формулою [3]:

(4.1)

де? — ККД ланцюга головного руху, який для даного верстата можна прийняти? = 0,7−0,85; К-коефіцієнт перевантаження двигуна, який для універсальних верстатів приблизно дорівнює К = 1,25; Nнорм — нормативна потужність електродвигуна вибирається за таблицею [3]:

при фрезеруванні: Nнорм = 12,1 кВт;

при свердлінні: Nнорм = 8,3 кВт;

при розточування: Nнорм = 6,4 кВт.

З вище перерахованих потужностей вибираємо максимальну номінальну потужність. Отримані дані підставляємо у формулу (4.1).

Потужність електродвигуна проектованого приводу доцільно порівняти з потужністю електродвигунів, встановлених на сучасних верстатах даного типорозміру та дозволяють забезпечити виконання основного обсягу робіт на верстаті. Відповідно до вибираємо двигун 2ПН160LУХ4:

N = 14 (кВт); nн = 800 (об / хв); nmax = 4000 (об / хв).

5. Кінематичний розрахунок приводу головного руху

5.1 Визначення числа ступенів коробки швидкостей Вихідні дані:

nш. max = 3150 об / хв;

nш. min = 20 об / хв.

Двигун 2ПН160LУХ4:

Nдв = 14 кВт;

nн = 800 об / хв;

nmax = 4000 об / хв.

Необхідний діапазон регулювання частоти обертання приводу [4]:

(5.1)

Розрахункова частота обертання шпинделя:

(5.2)

Приймаємо при .

Діапазон регулювання (при постійній потужності) на шпинделі:

(5.3)

Діапазон регулювання двигуна:

(5.4)

Так як Rд. N

Число ступенів коробки швидкостей визначаємо за формулою [4]:

(5.5)

Округлюючи отримане значення z в більшу сторону, приймаємо z = 3.

Розглянемо можливість скорочення числа ступенів приводу за рахунок виникнення розривів у характеристиках:

(5.6)

Таким чином спростити привід не можна, так як в цьому випадку втрати потужності в розривах характеристики перевищать 20%. Тому слід прийняти z = 3

5.2 Розробка кінематичної схеми коробки швидкостей Розроблена схема кінематична коробки швидкостей показана на ріс.5.1.

Рис. 5.1 Кінематична схема коробки швидкостей

5.3 Побудова графіка частот обертання шпинделя Побудуємо графік частот обертання шпинделя (ріс.5.2), виходячи з обгрунтування технічних характеристик верстата наведених раніше Рис. 5.2 Графік частот обертання шпинделя Ряд чисел оборотів шпинделя отриманий шляхом безступінчатого регулювання чисел обертів електродвигуна і редукцією коробки швидкостей.

5.4 Розрахунок чисел зубів передач З побудованого графіка частот обертання відомі величини передавальних відносин, виробляємо розрахунок чисел зубів [4]:

Між валами I і II:

Між валами II і III:

;

;; .

Між валами III і :

;

;; ;

;

;; .

Між валами II і :

;

; .

Виробляємо перевірку відхилень дійсних значень частот обертання шпинделя від табличних, взятих по нормалі H11 — 1. Відхилення не повинно перевищувати величини допуску на відхилення = ± 10 (?-1)%.

При? = 1,12 маємо:

(5.7)

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

; .

6. Опис компановки і кінематичної схеми верстата Основна вимога до базових деталей верстата з ЧПУ, — забезпечити протягом тривалого часу правильне взаємне розташування і переміщення виконавчих органів, змонтованих на них.

Основною частиною верстата є станина, на яку монтуються вузли, механізми та деталі. Для збільшення жорсткості станини, вона має коробчату форму з ребрами жорсткості. Станина має вібростійкість, забезпечує зручний відведення стружки і МОР. Аналогічні вимоги пред’являються до шпиндельної бабі, столу, салазки. Базові деталі зварні (зі сталі). Зварні конструкції легше литих.

Напрямні базових деталей верстата, забезпечують заданий рух виконавчих органів; характеризуються високою і малої силою тертя. У даному верстаті використовуються направляючі ковзання.

Робота приводу головного руху здійснюється від двигуна постійного струму. З нього через вал I і ремінну клинові передачу рух передається на вал II. З валу II рух передається через коробку швидкостей на вал I /. Вал I / з'єднується зі шпинделем за допомогою муфти.

Безступінчасте регулювання частоти обертання здійснюється електродвигуном постійного струму, частота обертання електродвигуна змінюється бесступенчато електронним блоком управління. Двигун полягає в поєднанні з триступінчатої коробкою швидкостей. Переваги такого приводу: простота конструкції і легкість управління.

Шпиндель верстата виготовлений точним, твердим, з підвищеною зносостійкістю посадкових і які базуються поверхонь. Кінець шпинделя стандартизований. Шпиндель має отвір для встановлення інструмента з конусом 7:24, і конусом Морзе.

Привід подач. Привід подач забезпечує переміщення виконавчих органів верстата в потрібну позицію, згідно з УП. До приводу пред’являються високі вимоги. Він повинен мати мінімальні зазори, високу жорсткість; забезпечити плавність переміщень при малих швидкостях і високу швидкість при допоміжних переміщеннях; володіти малим часом розгону і гальмування, невеликими силами тертя, зменшеним нагрівом його елементів, великим діапазоном регулювання. Зазначені вимоги забезпечуються за допомогою кулько-гвинтовий передачі, направляючих ковзання.

Загальний вигляд з позначенням складових частин верстата показаний на ріс.6.1 і ріс.6.2.

Перелік складових частин верстата зазначено у таблиці 6.1.

Кінематична схема верстата (См.ліст СамГТУ.151 002.060.020.006.КЗ).

Рис. 6.1 Позначення складових частин верстата Рис. 6.2 Позначення складових частин верстата Таблиця 6.1 Перелік складових частин верстата

7. Міцнісний розрахунок приводів і вузлів верстата

7.1 Розрахунок на міцність зубчастих передач Зубчаста передач 32/80: m = 3 мм; b1 = 30 мм; b2 = 25 мм.

Номінальний обертальний момент, який передається передачею [4]:

(7.1)

Розрахунковий крутний момент:

Мр = к? Мкр = 1,5? 204 = 306Нм. (7.2)

Розрахункове число обертів: .

Швидкість ковзання:

. (7.3)

Швидкісний коефіцієнт: .

Коефіцієнт форми зуба: для Z = 32; для Z = 80.

Коефіцієнт тиску: С = 670.

Напруга вигину:

; (7.4)

. (7.5)

Питомий тиск на робочих поверхнях зубів [4]:

(7.6)

Для матеріалу — Сталь 40Х ГОСТ 4543–71 HRc 24. 28 зуби HRc 45. 50

;

.

Висновок: міцність зубчастої передачі задовільна.

Зубчаста передач 24/88: m = 3 мм; b1 = 34 мм; b2 = 30 мм.

Зубчасті колеса з кутовою корекцією:

Z = 24 — зміщення вихідного контуру x = 0,4648;

Z = 88 — зміщення вихідного контуру x = 0,6.

Номінальний обертальний момент, який передається передачею:

Розрахунковий крутний момент:

Мр = 1,5? 450 = 675Нм.

Розрахункове число оборотів: .

Швидкість ковзання:

Швидкісний коефіцієнт: .

Коефіцієнт форми зуба:; .

Коефіцієнт тиску: С = 670.

Напруга вигину:

;

;

.

Питомий тиск на робочих поверхнях зубів:

.

Для матеріалу — Сталь 40Х ГОСТ 4543–71 HRc 24. 28 зуби HRc 45. 50

;

.

Висновок: міцність зубчастої передачі задовільна.

Зубчаста передач 50/62: m = 3 мм; b1 = 35 мм; b2 = 30 мм.

Номінальний обертальний момент, який передається передачею:

Розрахунковий крутний момент:

Мр = 1,5? 450 = 675Нм.

Розрахункове число оборотів: .

Швидкість ковзання:

Швидкісний коефіцієнт: .

Коефіцієнт форми зуба: ;

Коефіцієнт тиску: С = 670.

Напруга вигину:

;

;

.

Питомий тиск на робочих поверхнях зубів:

Для матеріалу — Сталь 40Х ГОСТ 4543–71 HRc 24. 28 зуби HRc 45. 50

;

.

Висновок: міцність зубчастої передачі задовільна.

7.2 Розрахунок клиноремінною передачі (Ремінь Б-1120Т ГОСТ 1284– — 68)

— діаметр малого шківа;

— діаметр більшого шківа;

— кількість ременів (профіль «Б»);

— площа поперечного перерізу ременя;

— міжосьова відстань;

— довжина ременів.

Потрібну кількість ременів [4]:

(7.6)

N — потужність, яку треба передати; No — потужність, що передається одним ременем; - коефіцієнти (при =175).

Визначаємо кількість ременів для різних режимів роботи (таблиця 7.1).

Таблиця 7.1 Потрібну кількість ременів

Висновок: для передачі номінальної потужності електродвигуна необхідну кількість ременів Z = 4.

Необхідне натягнення однієї гілки ременя:

(7.7)

де — потужність, що передається ременем; = 0,99; = 0,8;

— коефіцієнт, що враховує швидкість ременя; = 84 — чисельний коефіцієнт; = 0,008 — для профілю «Б» .

Для випадку навантаження — 5:

Для випадку навантаження — 6:

Загальна натяг ременя профілю «Б» (ГОСТ1284−68);:

Натяг ременя контролюють, визначаючи зусилля Q, необхідне для відтягування гілки ременя на величину, рівну 1,55 мм на кожні 100 мм міжцентрова відстані ріс.7.1

Рис. 7.1 Натяг ременя Для нового ременя «Б», Зі = 6 кгс:

. (7.8)

Для приробиться ременя:

; (7.9)

.

7.3 Розрахунок шпинделя на жорсткість Розрахунок проводиться для шпинделя на жорстких опорах.

Розрахункова схема представляє собою консоль, так як в передній опорі встановлений дворядний підшипник кочення. При розрахунку не враховується дія затискаються моменту в підшипнику передньої опори, що має кілька рядів тіл кочення.

Визначимо силу різання, що виникає при роботі з споживанням максимальної потужності на різання при фрезеруванні стали фрезою зі сталі Р18. Значення СР і показників ступенів взяті з. 50 мм і числом зубів Z = 6 при глибині різання t = 5 мм маємо Sz = 0,15 мм / зуб. Для фрези зі сталі Р18 діаметром Ширина фрезерування В = 30 мм. Робочі обертів: n = 200об/мін.

;(7.10)

; (7.11)

. (7.12)

Для визначення середнього зовнішнього діаметра на консолі використовується залежність:

(7.13)

де d — діаметр ділянки валу; l — довжина ділянки валу з одним діаметром.

Приймемо внутрішній діаметр d = 40 мм.

Моменти інерції перерізів підраховуються для кільцевого перерізу.

;; (7.14)

.

Прогин на кінці шпинделя і поворот в передній опорі визначається для варіанту схематизації у вигляді консолі ріс.7.2.

Рис. 7.2 Розрахункова схема Проведемо розрахунок прогину і кута повороту кінця шпинделя.

Прогин

. (7.15)

Кут повороту переднього кінця шпінделя:

. (7.16)

Найбільший допустимий прогин кінця шпинделя і допустимий поворот перетину шпинделя в передній опорі:

(7.17)

.

Висновок: даний варіант шпинделя задовольняє вимогам жорсткості, тому що прогини і кути повороту його кінця не перевищують допустимих значень.

7.4 Розрахунок валів на міцність Вал (1 варіант навантаження) Рис. 7.3 Расчетная схема вала

Зусилля, що діють на вал

; (7.18)

; (7.19)

; (7.20)

. (7.21)

Опорні реакції і згинальні момент в площині дії окружних сил:

; (7.22)

; (7.23)

; (7.24)

. (7.25)

Опорні реакції і згинальні момент в площині дії радіальних сил:

; (7.26)

; (7.27)

; (7.28)

. 7.29)

Сумарні опорні реакції:

; (7.30)

; (7.31)

Сумарний згинальний момент в перерізах:

; (7.32)

.

Наведений момент в перерізах [5]:

; (7.33)

.

Вал (2 варіант навантаження) Рис. 7.4 Розрахункова схема вала

Зусилля, що діють на вал [5]:

; (7.34)

; 7.35)

; (7.36)

. (7.37)

Опорні реакції і згинальні момент в площині дії окружних сил:

; (7.38)

; (7.39)

; (7.40)

. (7.41)

Опорні реакції і згинальні момент в площині дії радіальних сил:

; (7.42)

; (7.43)

; (7.44)

. (7.45)

Сумарні опорні реакції:

; (7.46)

; (7.47)

Сумарний згинальний момент в перерізах:

; (7.48)

Наведений момент в перерізах [5]:

; (7.49)

.

Другий володіє великими наведеними моментами, тому варіант навантаження вала розрахунок прогинів в перетинах проводиться для другого варіанту навантаження.

Момент інерції перерізу валу знаходимо за формулою:

. (7.50)

Прогин валу в перерізі 1 — 1 і 2 — 2 в площині дії окружних сил [5]:

(7.51)

(7.52)

Прогин валу в перерізі 1 — 1 і 2 — 2 в площині дії радіальних сил:

Сумарний прогин в перетинах:

; (7.53)

. (7.54)

7.5 Визначення довговічності опор Підшипник № 207 35? 72? 17; С = 20 100 Н.

Довговічність підшипника в годинах [4]:

; (7.55)

(7.56)

де — розрахункова кількість обертів; р = 3 — степеневий показник для кулькових підшипників; - динамічна еквівалентна навантаження; V = 1 — коефіцієнт обертання щодо вектора навантаження внутрішнього кільця радіального підшипника; Х = 1 для однорядних підшипників; = 1,2 — динамічний коефіцієнт, що враховує вплив динамічних умов; = 1 — температурний коефіцієнт; = 0 — осьова навантаження; - еквівалентна динамічна радіальна навантаження.

; (7.57)

де — - (середній режим у діапазоні, 30% часу працює привід) — (середній режим у діапазоні, 60% часу працює привід);;, тоді;

;

.

Висновок: довговічність підшипників задовільна.

Підшипник 116 80?125?22; С=37 400 Н.

= = 1;

= 1,2.

;

;

.

Підшипник № 107 35?62?14; С=12 500 Н.

= = 1;

= 1,2.

;

;

;

;

.

Підшипник 1 000 918 90?125?18; С=25 800 Н.

= = 1;

= 1,2;

;

;

.

.

Висновок: довговічність підшипників задовільна.

7.6 Розрахунок на міцність болтового з'єднання шестірні Z = 88 із шестернею Z = 62

Максимальний крутний момент, передається шестернею:

Мкр = 450 Нм. Розрахунковий крутний момент: Мр = 1,5? 450 = 675 Нм. Момент повинен передаватися за рахунок тертя по торцях шестерень. Сила тертя створюється затягуванням болтів М16, розташованих по колу радіусом R = 65 мм, поставлених з зазором. Для кільцевого стику з зовнішнім діаметром D1 = 162 мм і внутрішнім D2 = 90 мм отримуємо:

(7.58)

де Z = 6 — кількість болтів; F = 0,2 — коефіцієнт тертя в стику.

Наближене геометричне подобу різьблень дозволяє для орієнтовних розрахунків користуватися співвідношенням:

; (7.59)

.

Допустимий момент затягування для болтів М16 з Сталі 45:

Висновок: міцність болтів М16 (6 шт.) З Сталі 45 ГОСТ 4543–71 достатня для передачі обертального моменту Мр = 675Нм.

8. Опис основних вузлів верстата

8.1 Станина

Це базова деталь коробчатої форми з внутрішніми ребрами жорсткості. У верхній частині станини розташовані дві направляючі ковзання.

На V-подібною і плоскою направляючих розташований стіл, що забезпечує йому плавність переміщення санчат столу по напрямних станини.

Напрямні станини захищені від попадання бруду, стружки стрічкової захистом. На передньому торці станини, стрічки захисту закріплені жорстко гвинтами, інші кінці стрічок натягаються гвинтами. Тим напрямними станини встановлений привід переміщення санчат столу.

Привод складається з пари гвинт-гайка кочення, з'єднаної безлюфтовой муфтою з електродвигуном. Завдяки цьому забезпечується весь діапазон подач рухомих вузлів без застосування редукторів. Ходовий гвинт встановлений у двох опорах на підшипниках кочення.

Злив відпрацьованого масла (приблизно один раз на тиждень) з направляючих стійки, опор ходового гвинта, направляючих санчат і столу відбувається через вікно в станині і збирається в висувний лоток.

Для відліку переміщення санчат столу (координата Х) застосовується перетворювач лінійних переміщень ЛІР-8. Лінійка перетворювача закріплена на столі, зчитування голівка на станині. Координата фактичного положення рухомого органу висвічується на екрані пристрою ЧПУ.

Станина встановлюється на фундаменті на трьох опорах: одна не регульована і дві регульовані.

Для відключення переміщення санчат на станині встановлені:

— Два мікроперемикача, для відключення переміщення в крайніх положеннях санчат;

— Два мікроперемикача — аварійні;

— Мікровимикач, для виходу в референтну точку, тобто на нульову точку відліку руху даного органу.

Відключення переміщення ходу в крайніх положеннях записано в пам’яті пристрою ЧПУ.

У корпусі станини передбачені два наскрізних отвори для транспортування верстата. Отвори закриті кришками.

8.2 Стойка Стійка представляє собою коробчату відливку з вертикальними V-подібною і плоскою направляючими ковзання для переміщення каретки шпиндельної бабки. Для запобігання попаданню бруду на напрямні ковзання передбачена телескопічна захист. Щитки захисту ковзають по пазах планок.

У верхній частині стійки встановлено електродвигун, сполучений безлюфтовой муфтою з ходовим гвинтом, за допомогою якого переміщується шпиндельні баба. Опори гвинта закріплені на стійці. Гайка закріплена на шпиндельної бабці.

Електродвигун має вбудований гальмо, що гальмує ходовий гвинт при відключенні електроживлення.

Є два кронштейна з блоками, до яких підвішується противагу, призначений для врівноваження ваги шпиндельної бабки.

Противага переміщається всередині стійки.

Для відключення переміщення шпиндельної бабки на стійці встановлені:

— Два мікроперемикача, для відключення переміщення шпиндельної бабки у крайніх положеннях;

— Два мікроперемикача для аварійного відключення переміщення шпиндельної бабки;

— Мікроперемикач — для виходу в референтну точку, тобто на нульову точку відліку руху даного органу.

Робота мікроперемикачів здійснюється від кулачків, встановлених на шпиндельної бабці.

В основі станини є напрямні ковзання, V-образна і плоска для поперечного переміщення стійки по напрямних ковзання станини (координата Z). Для відліку переміщень стійки застосовується перетворювач лінійних переміщень ЛІР-8. Лінійка перетворювача розташована полозку, зчитування голівка на станині.

Привод складається з пари гвинт-гайка кочення, з'єднаної безлюфтовой муфтою з електродвигуном. Завдяки цьому забезпечується весь діапазон подач рухомих вузлів без застосування редукторів. Ходовий гвинт встановлений у двох опорах на підшипниках кочення.

Координати фактичного положення рухомого органу висвічується на екрані пристрою ЧПУ.

8.3 Стіл Стіл має форму кола, на робочій поверхні столу прорізані Т-образні пази для закріплення деталей.

Стіл встановлюється на санчатах поздовжнього переміщення.

Привід кругового обертання столу (координата В) складається з червячно — гвинтовий пари, з'єднаної безлюфтовой муфтою з електродвигуном. Завдяки цьому забезпечується весь діапазон кругових подач столу.

Для відліку кругових переміщень столу застосовується перетворювач кругових переміщень ЛІР 1170А.

Координата фактичного положення столу висвічується на екрані пристрою ЧПУ.

8.4 Шпиндельні баба Шпиндельні баба переміщується у вертикальному напрямі по напрямних стійки: однією V-образної і однією плоскою. Переміщення здійснюється за допомогою передачі гвинт-гайка кочення. Гвинт в опорах укріплений на стійці, гайка на корпусі шпиндельної бабки.

Пара тертя ковзання фторлон — чавун. На шпиндельної бабі розташоване пристрій освітлення робочої зони.

У шпиндельні бабу входять наступні основні вузли: шпиндельні пристрій, затиск інструмента, коробка швидкостей. По роликах переміщуються троси, на яких висить вантаж врівноваження шпиндельної бабки.

Відключення переміщення шпиндельної бабки у крайніх положеннях здійснюється кулачком, які взаємодіють з мікровимикачів, встановленими на кронштейні, який закріплений на стійці.

Мікровимикач призначені для подачі сигналу про втиснута або затиснутому інструменті. На лицьовій стороні шпиндельної бабки розташована панель, на якій встановлені сигнальні лампи затиску і віджиму інструменту.

Для забезпечення необхідного мінімальних тисків на напрямних і запобігання відриву шпиндельної бабки від направляючих стійки, на ній закріплені чотири пристрою попереднього натягу. Силове замикання здійснюється роликами, які котяться по відповідним планок стоїки при переміщенні бабки. Необхідне зусилля притиску шпиндельної бабки напрямних стійки забезпечується підтискаючи пакету тарілчасті пружин.

Для відліку переміщень шпиндельної бабки (координата У) застосовується перетворювач лінійних переміщень ЛІР-8. Лінійка перетворювача закріплена на стійці, зчитування голівка на шпиндельної бабці.

8.5 Коробка швидкостей Коробка швидкостей (Див. лист СамГТУ.151 003.060.020.008.СБ) пов’язана муфтою зі шпинделем. Привід коробки швидкостей здійснюється від електродвигуна постійного струму. Є три діапазони чисел оборотів вихідного валу коробки швидкостей. Перемикання з діапазону на діапазон здійснюється одним трьохпозиційним і одним двопозиційні гідроциліндрами.

Нижчий діапазон чисел обертів досягається введенням в зачеплення зубчастих передач поз.

Середній діапазон чисел обертів досягається введенням в зачеплення передач поз.

Верхній діапазон чисел обертів досягається введенням в зачеплення зубчастої муфти поз. і виведенням із зачеплення блоку поз.

У цьому діапазоні обертання від електродвигуна передається через кліноременную передачу безпосередньо на шпиндель, минаючи зубчасті передачі.

Усередині кожного діапазону зміна чисел оборотів безступінчасте, а тиристорного приводу постійного струму. Електродвигун приводу головного руху закріплений на подмоторной плиті, яка за допомогою гвинта переміщується вгору для натяжки клинових ременів. Після натяжки ременів подмоторная плита притягується до коробки швидкостей чотирма гвинтами через віброгасітелі.

Змащення шестерень і підшипників коробки швидкостей здійснюється централізовано поливом від станції мастила. Злив масла відбувається через телескопічне пристрій на станину і далі через магістраль зливу в станцію мастила.

Для орієнтації шпинделя під час автоматичної зміни інструменту служить датчик ЛІР 158Д, пов’язаний зі шпинделем зубчастою передачею. Орієнтація шпинделя здійснюється при його повільному повороті до тих пір, поки неузгодженість між задає сигналом і сигналом з датчика не досягне мінімуму.

Співвісно з вихідним валом з боку клиноремінною передачі встановлений гідроциліндр віджиму інструменту.

Змащення зубчастих коліс коробки швидкостей — циркуляційна.

Олія — антіскачковое ВНДІ-НП-40.

Змащення підшипників кочення — ЦІАТ-ІМ-201 ГОСТ 6261–59.

8.6 Шпиндельні вузол Шпиндельні вузол (Див. лист СамГТУ.151 003.060.020.011.СБ) встановлюється в корпусі шпиндельної бабки і кріпиться до неї гвинтами. Він складається з нерухомої гільзи і шпинделя. Як передній і задній опор шпинделя використані прецизійні дуплексірованние радіально-упорні шарикопідшипники. Натяг підшипників проводиться за допомогою гайки.

Фіксація гайки від мимовільного відкручування здійснюється штифтом.

Періодичність заміни мастила в підшипниках шпинделя через 6 … 8 тис. годин роботи верстата.

8.7 Пристрій затиску інструменту Пристрій змонтовано всередині шпинделя (див. лист СамГТУ.151 003.060.020.011.СБ). Затискач інструменту здійснюється тарілчасті пружинами.

При затиску тарілчасті пружини передають осьове зусилля через штовхач, Цанга, пелюстки якої заходять під втулку стискаються і замикають грибок, ввернути в інструментальну оправку. Остання притягується до конічної поверхні шпинделя.

Для запобігання від проворота інструменту в шпинделі, в процесі обробки деталі, на торці є два виступи. Віджим інструменту виконується вручну при зупинці всіх можливих переміщень, натиснувши на кнопку на пульті управління «Віджим інструменту» .

При віджиманні інструменту шток гідроциліндра через тягу переміщує тягу. Пакет тарілчасті пружин починає стискатися. Через 1 мм ходу тяги, починає переміщатися цанга і при подальшому переміщенні вона виходить з втулки.

У цей час штовхач, пов’язаний жорстко з тягою, виштовхує інструмент з конуса шпинделя.

У Цанга, що знаходиться у вільному стані, вставляємо грибок з інструментом. Натискаємо кнопку «Зажим інструмента», зазначену на пульті управління. Подається сигнал на скидання тиску у верхній пласт гідроциліндра. Спрацьовують тарілчасті пружини — інструмент затиснутий.

Контроль за положеннями «інструмент затиснутий» та «інструмент відтиснуті» здійснюється за допомогою мікровимикачів і кулачка, жорстко пов’язаного зі штоком гідроциліндра віджимання і затиску інструменту.

Мікровимикач зблокований з двигуном головного руху. Отже, якщо інструмент після натиску кнопки «Зажим інструмента» не затиснутий, то обертання шпинделя не здійснюється.