pronikov_a_s_2000_t_3 (830968), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Рис. 3.2. С .. Схемы компоновки агрегатных станков с магазином ом многошпиндельных головок, сменяемых путем сдвига: 1— — головка в позиции смены; 2 — головка в рабочей позиции 3 — станок. 4 — приемная позиция; 5 — магазин головок Агрегатный станок с ЧПУ с магазином многошпин заменяемых отки ным сп б пиндельных головок д особом, и последовательность смены головок > данным способом показаны на рис. 3.3.
зином 2 мн Агрегатный станок с ЧПУ фирмы МапдеИ1 (Италия) с к талия) с круговым магазином многошпиндельных головок и шестипозиционной пово отной головкой 3 показан на рис. 3.4. ной поворотнои гоУказанные станки, благодаря наличию много гошпиндельных головок, обеспечивают высокую производительность обработки (как обычные агрегатные станки), и в то же время имеют значительную гибкость, обусловленную числом головок в магазине, что позволяет сра ~ авнивать их с многоцелевыми станками, применяемыми в ГПМ производства. средне- и мелкосерийного Рис. 3.3. Схемы компоновки агрегатного станка с ЧПУ (а) и последовательность смены многошпиндельных головок откидным методом ~6); 1 — станок; 2 — головка в рабочей позиции; 3 — головка в позиции смены; 4 — магазин головок Рис.
3.4. Схемы компоновки агрегатного станка с ЧПУ с круговым магазином многошпиндельных головок: 1 — позиция загрузки головок в магазин„2 — магазин; 3 — поворотная шестипозиционная головка станка; 4 — рабочий стол со сменной палетой; 5 — поворотное устройство для смены палет на станке 3.2. Особенности многоцелевых станков, встраиваемых в гибкие производственные системы Как указывалось в гл.
2, имеются станочные системы разного уровня построения, ГПМ, ГПЯ и ГПС (см. рис. 2.1), которые различаются в основном числом единиц технологического оборудования и соответствующей структурой построения транспортно-накопительных систем и систем управления. При разном структурном построении ГПС их основным составным элементом являются различные типы многоцелевых станков, определяющих технологические возможности ГПС и их многие техникоэкономические показатели. Обобщенно можно сказать, что в ГПС применяются многоцелевые станки двух групп: для обработки заготовок корпусных деталей, а также заготовок типа плит (чаще всего это сверлильно-фрезерно-расточные станки с ЧПУ); для изготовления деталей типа тел вращения (токарные многоцелевые станки). Основными признаками многоцелевых станков обеих групп являются высокая степень автоматизации и гибкость, наличие постоянного контроля за ходом обработки с помощью управляющей ЭВМ и саморегулирование процесса обработки в соответствии с изменяющимися условиями работы.
На практике наибольшее применение получили ГПМ, ГПЯ и ГПС, построенные на основе первой группы многоцелевых станков. Токарные многоцелевые станки, применяемые для изготовления деталей типа тел вращения, распространены меньше, что объясняется, в частности, относительно коротким рабочим циклом и соответственно необходимостью при их использовании в РТК накопителя с большой вместительностью заготовок и большого числа приспособлений-спутников (стеллажей, магазинов), если они необходимы.
К многоцелевым станкам, на основе которых создаются ГПМ и ГПЯ, предъявляются специфические требования, связанные с работой станка в автоматическом цикле в течение длительного времени (две-три смены), в том числе в отсутствие оператора. Это требует оснащения станка автоматическими устройствами накопления и смены режущих инструментов, заготовок, управляющими и контрольными устройствами, обеспечивающими выполнение функций, возлагаемых на обычных станках на оператора. Оснащение многоцелевых станков автоматизированными транспортно-накопительными устройствами при построении ГПМ и ГПЯ, налагает также определенные требования к компоновке применяемых в них станков.
В этом случае станок связан с постоянно действующей транспортной системой. Зона загрузки станка (обычно стол) и спутник (палета) должны при смене обрабатываемой заготовки занимать строго определенное положение относительно трехкоординатной системы отсчета. Подвижные органы многоцелевого станка, несущие инструмент и заготовку, как правило, перемещаются не менее чем в трех взаимно перпендикулярных направлениях.
Необходимость поддержания стола с заготовкой на постоянных высоте и расстоянии от транспортной системы накопителя определяют компоновку станка, встраиваемого в ГПМ. Наиболее характерной особенностью современных ГПМ, Г1И и П1С, а также их составных элементов является применение модульного принципа их построения, что обеспечивает: увеличение гибкости при построении как ГПМ, ГПЯ и ГПС, так и входящих в них многоцелевых станков; возможность перехода к типовому проектированию новых производств из готовых унифицированных компонентов, сокращающему объем и сроки разработки конструкторской документации; сокращение производственных расходов и сроков создания комплексов и станков благодаря запуску в производство основных унифицированных компонентов параллельно с разработкой конструкторской документации; снижение трудоемкости изготовления компонентов многоцелевого станка, транспортно-накопительной системы благодаря серийному изготовлению унифицированных узлов на специализированных заводах; увеличение надежности работы ГПС и входящих в них многоцелевых станков благодаря применению апробированных конструкций унифицированных узлов.
На рис. 3.5, а показаны набор модулей различных составляющих элементов ГПМ фирмы Ех-СеИ-0 (Германия), а на рис. 3.5, 6, в приведены схемы конкретных ГПМ, состоящих из этих модулей. Разработка и усовершенствование многоцелевых станков, применяемых в ГПС, проводилась как на базе совершенствования имеющихся металлорежущих станков с ЧПУ, так и на основе разработки станков с принципиально новыми компонентами и конструкциями. В качестве примера на рис.
3.6, 3.7 показана последовательность разработки и усовершенствования многоцелевых станков фирмы МаЬо (Германия) и фирмы Кеагпеу аль Тгес1сег (США) для построения ГПМ. В современных многоцелевых станках должны обеспечиваться: необходимая мощность привода главного движения, исходя из применения современных режущих инструментов; широкий диапазон частот вращения шпинделя, учитывая возможность проведения на одном станке черновой и чистовой обработки. В некоторых случаях требуется скоростная обработка (заготовки из легких сплавов на основе алюминия) с частотой вращения 18000 — 30000 мин ' и с подачей инструмента до 2500 мм/мин; максимальная возможность обработки заготовки с одного установа (с четырех или пяти сторон); высокие статическая и динамическая жесткость базовых узлов и приводов подачи; высокое быстродействие исполнительных механизмов и устройств; высокая точность позиционирования рабочих органов, несущих заготовку и инструмент, высокая повторяемость выхода рабочего органа в заданную координату, а также высокая точность изготовления детали в целом; сохранение заданной точности в процессе эксплуатации станка в условиях многосменной работы; удобное расположение инструментального магазина с необходимой вместимостью и с обеспечением быстрой смены инструмента; минимальное время на смену палет с заготовками и деталями; Рис.
3.5. Набор модулей для построения гибких производственных модулей (ГМП) и схемы их компоновки и гибких производственных ячеек (ГПЯ), состоящих из этих модулей: а — набор модулей: 1 — подрезная силовая головка по координате У; 2 — устройство для смены сверлильных головок; 3 — многопозиционные поворотные сверлильные головки; 4 — многоцелевой станок; 5 — поворотное перегрузочное устройство; 6, 7, 8 — транспортно- накопительные устройства соответственно кругового, овального, линейного типа; 9 — инструментальный магазин; 10 — дисковый инструментальный магазин; 11 — инструментальный магазин с двумя дисками; 6 — схема ГПМ с круговым транспортно-накопительным устройством: 1 — станок; 2 — инструментальный магазин с двумя дисками; 3 — поворотное перегрузочное устройство; 4 — круговое транспортно-накопительное устройство; 5 — позиция загрузки-разгрузки палет; е — схема ГПЯ: 1, 6 — многоцелевые станки; 2, 5 — поворотные перегрузочныеустройства; 3 — транспортно-накопительное устройство овальноготипа; 4 — позиция загрузки-разгрузки палет возможность эксплуатации при больших расходах СОЖ; хороший доступ к рабочей зоне; благоприятные условия для отводки стружки; хорошая защита рабочей зоны станка от воздействия окружающей среды; высокая надежность работы; модульный принцип построения; хороший визуальный контроль заготовки во время обработки при соблюдении правил техники безопасности; возможность использования на станках при обработке заготовок корпусных деталей многошпиндельных сменных головок и программируемых план-суппортов.
Особенность современных многоцелевых станков — расширение применения мехатронных узлов. Это электромеханические системы, включающие в себя встроенный электродвигатель с электромагнитной или с электромеханической редукцией, встроенные измерительные преобразователи механических и электрических характеристик, микроэлектронное устройство управления двигателем этой системы и другие электронные, оптоэлектронные, электротехнические и механические элементы, обеспечивающие выполнение определенных технологических функций.
Использование мехатронных узлов позволяет на более высоком уровне реализовать модульный принцип построения металлорежущих станков. Дополнительные требования предъявляются также к системам управления многоцелевыми станками. Рис 3.6. П оследовательность разработки и усовершенствования многоцелевых станков для ГПЯ фирмы МаЬо (Германия): У вЂ” универсальный фрезерный станок с ручным управлением; П вЂ” универсальный фрезерный станок с ЧПУ; ХП вЂ” многоцелевой станок; 1Ъ' — ГПЯна базе двух многоцелевых станков Рис. 3.7. Последовательность разработки и усовершенствования многоцелевых станков для ГПМ фирмы Кеагпеу апд Тгес1сег ~США); 1 — многоцелевой станок с четырехпозиционным поворотным столом„11 — многоцелевой станок с поворотным перегрузочным устройством; 111 — ГПМ Рис. 3.8.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
