pronikov_a_s_2000_t_3 (830968), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Это особенно важно, когда обработанные заготовки автоматически передаются непосредственно со станка на станок и наличие на них стружки недопустимо по условиям обработки. Кроме того, без удаления стружки и СОЖ заготовка не может быть измерена или измеряется с погрешностью. При работе на многоцелевых станках, имеющих вращающиеся инст- ментальные магазины часто большой вместимости и, следовательно, рументал больших габаритных размеров, автоматическую смену тру шпинделе станка, у —, станка ус —.„ойства автоматической смены заготовок и деталей, необходимо особенно тщательно соблюдать правила техники безопасности. Поэтому при выборе компоновки и конструкции многоцелевого станка и, в частности, инструментального магазина и устройств смены инструмента и заготовок следует предусматривать расположение магазина выше возможной зоны контакта с обслуживающим персонал . р ходимо исходить из требования минимизации расстояния между магазином и шпиндельной бабкой и расположения траектории движения инструмента из магазина в шпиндель станка как можно более удаленной от возможной зоны контакта с оператором.
В том случае, когда на станке применяется в качестве инструментального магазина цепной конвейер, следует предусматривать установку щитовых ограждений. м об- Дисковой инструментальный магазин следует располагать таким о- азом чтобы перемещение инструмента из магазина в шпиндель не угрожало оператору, обслуживающему станок. Когда существует зона возможного контакта инструмента с обслуживающим персоналом, то, помимо ограждений, вводят дополнительные блокировочные устройства, не позволяющие работать на станке при открытых щитковых заграждениях.
В особых случаях для обеспечения безопасности персонала применяют защитные решетки. Оптимальным можно считать вариант, при котором создаются комбинированные ограждающие устройства, предохраняющие оператора от стружки и СОЖ, которые попадают из зоны резания, а также от возможного контакта с инструментом в процессе резания и его смены. Токарные многоцелевые станки, на основе которых строятся ГПМ (РТК) и ГПЯ, должны, как и ранее рассмотренные многоцелевые станки, иметь высокий уровень автоматизации (включая автоматический контроль обрабатываемых деталей, контроль износа и поломки инструмента, адаптивное управление и диагностирование как системы управления, так и узлов станка) и широкие технологические возможности для комплексного изготовления деталей ц широкой номенклатуры.
7 С На этих станках, как правило, необходима обработка заготовки в продольном направлении с правой и / левой стороны, перпендикулярно оси вращения и дополнительно — под любым углом (рис. 3.15). При этом вы- Х полняются следующие операции об- работки: обтачив ание, подрезание, Рис. 3.15. Схема перемещения инстру- снятие фасок, отрезание; сверление, мента и заготовки в токарном зенкерование, растачивание, развермногоцелевом станке: тывание отверстий; нарезание резьбы и„, л — частота вращения соответственно метчиком, плашкой, резцом и греинструмента и шпинделя бенкой, накатывание (осевое и ради- альное) резьбы; фрезерование резьбы, пазов, сложных контуров, обработки концевой и дисковой фрезой и др. При этом часто необходимо производить на этом же станке обработку заготовки и со стороны ее отрезания. Все это требует такого конструктивно-компоновочного решения токарных многоцелевых станков, чтобы была возможность разместить большое количество разнообразного режущего инструмента, вести обработку вращающимся инструментом.
При обработке внецентровых отверстий и фрезерования различных пазов необходим управляемый поворот шпинделя с заготовкой относительно режущего инструмента. Исходя из этого в современных токарных многоцелевых станках, как правило, предусмотрены две (а иногда и три) револьверные головки с разной компоновкой. В позициях револьверных головок устанавливаются вращающиеся инструменты, а узел шпинделя оснащается при необходимости круговой управляемой координатой С, позволяющей либо поворачивать шпиндель с заготовкой на заданный угол (что необходимо при обработке внецентровых отверстий), либо обеспечивать непрерывное управляемое вращение (при фрезеровании пазов на заготовке). Применение на ряде станков второго шпинделя (рис.
3.16), установленного вместо задней бабки или размещенного в револьверной головке, позволяет выполнять необходимые операции обработки заготовки со стороны отрезки (рис. 3.17). Токарные многоцеле- 4- вые станки оснащают современными системами ЧПУ, обеспечивающими управление по четырем Рис. 3.16. Р"Края зона токарного координатам перемеще- многоцелевого станка: ° ° д у Чрес - у - у — первая револьверная ловка;2 — первый шпин- ПортоВ, ПО КруГОВой Коор- дель; 3 — вторая револьверная головка; 4 — второй динате С шпинделя. Сис- шпиндель тема ЧПУ, имея большой объем памяти, хранит необходимое количество управляющих программ, осуществляет контроль заготовки и детали непосредственно на станке с помощью измерительного щупа, установленного в одной из позиций револьверной головки, контроль износа и поломки режущих инструментов, их дальнейшую замену при наличии инструментального магазина, адаптивное управление обработкой и диагностирование.
Для проведения автоматизированной переналадки станка при его работе в составе РТК в зажимном патроне предусматривают сменные кулачки, замена которых производится из магазина сменных кулачков с помощью промышленного робота. Для смены режущих инструментов в револьверной головке в автоматизированном режиме на ряде станков устанавливают инструментальные магазины с промышленным роботом.
Рис. 3.17. Последовательность переходов обработки заготовки (1 — Р) с применением двух шпинделей: 1 — первая револьверная головка; 2 — первый шпиндель станка; 3 — обрабатываемая заготов- ка; 4 — вторая револьверная головка; 5 — второй шпиндель В большинстве случаев в РТК применяют портальные промышленные роботы (рис. 3.18) и реже — приставные. Рис.
3.18. Схема компоновки роботизированного технологического комплекса: 1 — стеллаж с режущим инструментом; 2 — стеллаж с заготовками; 3 — стеллаж с деталями; 4 — портальный промышленный робот; 5 — токарный многоцелевой станок и и При Разработке р'ПС р меняется модул " Р ногоцелевых ст и тока ных м бор модул " ныи и ин анков такж еи для построения нци их построе Н ния.
а рис. 3.19 по Уоез1-А1Р1пе (А встрия). р ния токарных много оцелевых станков показан наов ирмы Рис. 3.19. Набо мо 1— Ри... р модулей для построе мо " оения тока ных с зубчатым пе ебо о — главный привод б е о о многоцелевых ст анков: — устройство позициони овани о е о о по координате С (см.
рис. 3.1 мерительное устройство струж 11 р задние баб головки; 19 — ев ; 1 — р вольверная голо — ерная головка с изм вка с инструментам та; 22-ф д ильный блок; 23 — двойной к е " т и крестовый суппорт Рис. 3.20. Схема компоновки гибкого производственного модуля на базе зубофрезерного станка: 1 — станок; 2 — портальный промышленный робот; 3 — магазин захватов; 4 — инструменталь- ный магазин; 5 — магазин приспособлений; б — магазин заготовок и деталей В качестве базовых многоцелевых станков, применяемых в ГПМ, наряду с рассмотренными выше станками, применяют также шлифовальные, зубообрабатывающие и другие станки.
На рис. 3.20 показан пример схемы компоновки ГПМ, построенного на основе зубофрезерного станка фирмы Ь|еЬЬегг (Германия). Таким образом, компоновка и конструкция многоцелевых станков, на базе которых строятся ГПМ, ГПЯ, ГПС и ГАД, должны производиться с учетом особенности работы этих станков в составе указанных станочных систем и в максимальной степени отвечать требованиям, предъявляемым к работе конкретной станочной системы в целом.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Автоматические линии в машиностроении: В 3-х т. Т. 1. Этапы проектирования и расчет: Справочник / Под ред. Л.И. Волчкевича. — М.: Машиностроение, 1984. — 312 с. 2. Аверьянов О.И. Модульный принцип построения станков с ЧПУ. — М.: Машиностроение, 1987. — 232 с. 3. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем: Учебник-справочник: В 3-х т. Т.
2: Ч. 1. Расчет и конструирование узлов и элементов станков / А.С. Проников, Е.И. Борисов, В.В. Бушуев и др.; под общей ред. А.С. Проникова. — М.: Машиностроение, 1995. — 371 с. Глава 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ СТАНОЧНЫХ СИСТЕМ 4.1. Анализ номенклатуры изготовляемых деталей и технологических процессов механической обработки Рассматриваемые в подразделе вопросы входят в задачу предпроектного обследования производства. На стадии комплексного предпроектного обследования изучают вопросы, отражающие специфику производства и включающие следующие сведения: об изделиях, о средствах технологического оснащения; о производственных процессах и организации производства; исходную экономическую информацию; социальные предпосылки создания или реконструкции станочной системы.
С этой целью исследуют изделия и технологические процессы, загрузку и использование оборудования, применяемую технологическую оснастку и режущий инструмент, организацию производства и труда, включая производственную и организационную структуру, уровень механизации и автоматизации производственных процессов, организацию обеспечения рабочих мест заготовками, инструментами и приспособлениями; механизацию и автоматизацию погрузочно- разгрузочных и транспортно-складских работ; систему планирования, учета, диспетчирования и документооборота материальных и информационных потоков, систему технической подготовки производства, включая организацию разработки управляющих программ для систем ЧПУ.
В результате предпроектного анализа производства осуществляют: оценку технологических характеристик массива деталей; формирование структуры программы выпуска деталей; обоснование уровня автоматизации и выбор соответствующего вида станочной системы; разработку технической заявки и технического здания на проектирование станочной системы.