pronikov_a_s_2000_t_3 (830968), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Последовательность перегрузки палет с заготовкой с транспортной тележки на станок: 1 — опускание стола тележки с палетой; П вЂ” установка левого конца стола тележки на жесткую опору; Ш вЂ” подъем правого конца стола тележки; И' — перегрузка пал еты с заготовкой с тележки на станок Система ЧПУ должна иметь запоминающее устройство, вместимость которого позволяет хранить такое число управляющих программ ~УП), которое равно числу типоразмеров деталей, изготовляемых на многоцелевом станке.
При этом она должна вызывать соответствующую УП по получению внешнего сигнала опознания заготовки, например, от кодовой платы на палете или от датчика, встроенного в измерительную головку. В запоминающем устройстве системы ЧПУ должно храниться большое число разнородных системных программ, в том числе программ выборки и автоматической смены инструментов, идентификация закодированных палет, управления транспортированием деталей в пределах модуля.
Система ЧПУ станком должна иметь связь с ЭВМ высшего уровня для передачи управляющих программ, диагностирования, сбора статистической информации и других целей. Система ЧПУ должна обеспечивать: контроль поломки режущего инструмента; непрерывный контроль за износом режущих инструментов и обеспе- / чение замены изношенных инструментов резервными; контроль обрабатываемой заготовки (в начале обработки и в конце непосредственно на станке) специальным измерительным щупом; диагностирование функционирования блоков системы управления и узлов станка; адаптивное управление обработкой; коррекцию погрешностей станка (накопленной погрешности ходового винта, тепловых деформаций узлов и др.). При применении многоцелевых станков в составе ГПС используют унифицированные и взаимозаменяемые столы-спутники (палеты) в сочетании с универсально-сборной оснасткой, что позволяет обрабатывать заготовки, существенно различающиеся по форме, без создания специальных зажимных приспособлений и проводить все работы по закреплению — раскреплению заготовок вне рабочей зоны станка и в процессе его работы.
Транспортно-накопительные устройства должны иметь также необходимую степень гибкости, чтобы приспосабливаться к возможностям обрабатываемых заготовок на станке. На рис. 3.8 показана последовательность перегрузки палеты с заготовкой с транспортной тележки в рабочую зону многоцелевого станка. На практике применяются и другие варианты перегрузки палет с заготовками и деталями на многоцелевых станках при изготовлении корпусных деталей. В РТК, построенных на основе токарных многоцелевых станков, смена заготовок деталей производится промышленным роботом (навесным, приставным, напольным или портальным).
Наибольшее применение получили портальные промышленные роботы. 3.3. Компоновочно-конструктивные решения многоцелевых станков Многоцелевые станки для изготовления корпусныхх д етал е й могут иметь горизонтальное или вертикальное расположение шпинделя. Наиболее распространены многоцелевые станки с горизонтальным расположением, на которых при применении поворотного стола возможна обработка заготовок с четырех сторон, а при применении поворотной головки — с пяти сторон (рис.
3.9). Технологические возможности многоцелевых станков достаточно широки. На них можно производить: сверление, зенкерование, развертывание и растачивание отверстий, нарезание резьб метчиками и резцами, фрезерование плоскостей и сложных контуров заготовок из Рис, 3.9. Поворотная шпиндельная головка: а — с горизонтальным расположением оси шпинделя; 6 — с вертикальным Расположением оси шпинделя черных металлов, легких сплавов, труднообрабатываемых сталей и сплавов режущим инструментом из твердого сплава, быстрорежущей стали, а также оснащенных композитами и режущей керамикой.
Компоновка многоцелевых станков характеризуется применением продольно-подвижной стойки и поперечно-подвижного стола, термосимметричных П-образных бабок. Это обеспечивает высокую жесткость и виброустойчивость станка. Широкое распространение получили монолитные Т-образные чугунные станины с оребрением. В ряде случаев станины и другие детали изготовляют из полимербетона, что повышает виброустойчивость, снижает тепловые деформации, трудоемкость изготовления, обеспечивает получение точных деталей без механической обработки.
В конструкции многоцелевых станков широко применяют массивные стальные накладные закаленные направляющие, работающие в паре с чугунными направляющими или с направляющими со специальным пластмассовым покрытием (в направляющих скольжения), а также в паре с роликовыми блоками-танкетками (в направляющих качения). В качестве приводов подач, наряду с электродвигателями постоянного тока, применяют регулируемые электродвигатели переменного тока, масса и габаритные размеры которых примерно вдвое меньше, что позволяет повысить скорость вспомогательных перемещений рабочих органов станка до 24 м/мин. Конструктивные особенности различных узлов и механизмов многоцелевых станков данной группы подробно изложены во 2-м томе данного справочника.
Принцип модульного простроения станков из набора унифицированных узлов и систем позволяет легко приспосабливаться к требованиям конкретных заказчиков и осуществлять с минимальными затратами создание конкретных многоцелевых станков. На рис. 3.10, 3.11 показаны схемы модульного построения многоцелевых станков фирмы С1пс1ппа6 М11асгоп (США) и фирмы Маха1с (Япония). Рис. 3.10. Набор модулей для построения многоцелевых станков фирмы Сшс1ппа6 МИасгоп (США): а — типоразмеры модулей: 1 — основание; 2 — инструментальный магазин; 3 — колонна; 4 — шпиндельная бабка; 5 — обычный рабочий стол„6 — двухпозиционный поворотный рабочий стол; ? — однопозиционный рабочий стол; 6 — многоцелевой станок, скомпонованный из данных модулей Рис.
3.11. Набор модулей для построения многоцелевых станков фирмы Мийо (Япония) 1 — шпиндельная бабка малой мощности; 2 — накопитель инструментальных магазинов; 3 — транспортная тележка для инструментальных магазинов; 4 — направляющая для перемещения инструментальных магазинов; 5 — инструментальный магазин; 6 — механизм поворота инструментального магазина; 7 — салазки для станины с двумя направляющими; 8 — стойка с ходом шпиндельной бабки 650 и 800 мм; 9 — станина с двумя направляющими; 10 — стойка с ходом шпиндельной бабки до 2000 мм; 11 — стойка с ходом шпиндельной бабки до 1000 мм; 12 — салазки для станины с тремя направляющими; 13 — удлиненная станина с тремя направляющими; 14 — наклонный поворотный стол с ЧПУ; 15 — встроенный поворотный стол с ЧПУ; 16 — стол с дополнительным перемещением; 17 — накладная плита с Т-образными пазами; 18 — горизонтальная фрезерная головка; 19 — вертикальная фрезерная головка; 20 — блок с фланцем для инструментальных головок; 21 — вспомогательный стол; 22 — фрезерная головка для обработки пазов; 23 — призма-приспособление с внутренними отверстиями; 24 — головка с токарными резцами; 25 — обычная призма-приспособление; 26 — протяжная головка; 27 — угловая призма-приспособление; 28 — многошпиндельная головка; 29 — борштанга большого диаметра; 30 — делительный поворотный стол; 31 — фреза большого диаметра; 32, 33, и 34 — гильзы шпинделя соответственно для большой„средней и малой скорости вращения, устанавливаемые в шпиндельной бабке большой мощности; 35 — шпиндельная бабка большой мощности; Зб, 37 и 38 — гильзы шпинделя соответственно для малой, средней и большой скорости вращения, устанавливаемые в шпиндельной бабке малой мощности Интенсивная работа многоцелевых станков в составе ГПМ, ГПЯ и ГПС связана с образованием большого количества стружки, которую необходимо автоматически удалять из рабочей зоны, а затем и от станка.
Поэтому наличие устройства удаления стружки является необходимым условием функционирования, например ГПМ, при отсутствии оператора. В многоцелевых станках для отвода стружки от станка используются пластинчато-шарнирные конвейеры либо конвейеры, представляющие собой комбинацию шнекового и пластинчато-шарнирного конвейера. Основные трудности связаны не с отводом стружки от станка, а с перемещением ее из рабочей зоны станка в приемную часть транспортера. Создание специальных направляющих лотков, щитков и проемов в станинах не всегда возможно, поэтому в дополнение к указанным мероприятиям увеличивают количество подаваемой СОЖ, которая используется не только для охлаждения, но и для смыва стружки.
На рис. 3.12 в качестве примера показан один из вариантов удаления стружки с детали на ГПМ. Рис. 3.12. Последовательность очистки палеты с обработанной деталью от стружки: 1 — установка палеты в зону разгрузки; П вЂ” поворот устройства и сброс стружки; И1 — смещение палеты с заготовкой в рабочую зону станка; 1à — поворот палеты с деталью в верхнее положение; Р— съем детали; И вЂ” обдув приспособления и палеты; П1 — установка и закреп- ление заготовки; ЛП- установка палеты в исходное положение В некоторых многоцелевых станках улучшенные условия удаления стружки обеспечиваются соответствующей компоновкой рабочих органов, несущих заготовку и инструмент (рис. 3.13). Вследствие возрастания скорости резания, обусловливающего наличие большого количества стружки, увеличения объема используемой СОЖ, а также в соответствии с требованиями техники безопасности на многоцелевых станках необходимо обеспечить надежное ограждение рабочей зоны в виде кабины (рис.
3.14). В то же время кабина должна быть такой, чтобы доступ в рабочую зону станка был прост и имелась возможность наблюдения за обработкой. Специальные конечные выключатели блокируют работу станка при открытой кабине. При всестороннем ограждении рабочей зоны станка можно обмывать обработанную заготовку, приспособление, в котором она закреплена, и палету от стружки и загрязнений струей СОЖ, подаваемой на них под большим давлением. При этом их обмыв может осуществляться при запрограммированном повороте стола на 360, что обеспечивает эффективное удаление стружки со всех сторон заготовки и палеты. При повороте палеты еще раз на 360' с них с помощью уже сжатого воздуха сдуваются СОЖ и остатки стружки.
Рис. 3.13. Схемы компоновки станков, обеспечивающие улучшение условий для удаления стружки: а — с наклонным гюворотным рабочим столом (фирма ВегпЬагд Яе1пе1, Германия): 1 — заготовка (деталь); 2 — поворотный стол с углом наклона оси 45'; 3 — заготовка; 4 — шпиндель с инструментом; 6 — с вертикальным поворотным рабочим столом (фирма Тыдапн', Япония): / — консольный рабочий стол; 2 — поворотный рабочий стол; 3 — шпиндельная бабка; 4 — механизм смены инструмента Рис. 3.14. Многоцелевой станок с защитной кабиной: 1 — смотровые окна; 2 — защитная кабина; 3 — станок При наличии ограждения и средств мойки и обдува обработанных заготовок на многоцелевом станке нет необходимости в оснащении ГПМ и ГПЯ специальными моечными машинами.