металло и автоматы (841805), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Обработка производится ':~ьс,поперечных суппортов, скомпонован' иых на единой стойке. На ней распо:,',ложен люнет, сквозь который проходит ':.вращающийся пруток. При подаче баб:::;.ки з„,„, и неподвижном суппорте про" исходйт продольная обточка, при од ) повременной подаче бабки и суппор'; та — образование конусной поверх,';: ности детали. Подача суппортов з„.„ при 1'' неподвижной бабке позволяет осуц~ест'„' вить подрезку, прорезку канавок, от, резку. Автомат имеет осевое приспо- '1!;собление для сверления и нарезания 1:резьбы.
В классическом варианте все ".:::::.целевые механизмы автомата (суппорты, приспособления, шпиидельная „.' бабка, механизм зажима н др.) управ- 1::.ляются от непрерывно вращающегося !" распределительного вала — централи:::.зованного орлеана управления рабочим ,' цикЪом. 'Аналогично обеспечивается функ;-',, ционнрованне многошпиндельных авто';: матов горизонтального (см.
рис. 223) и вертикального типа, токарно-револьверных и многорезцовых и т. д. Эффективному их применению для автоматизации токарной обработки в условиях серийного производства препятствовала плохая мобильность (время переналадки до 5 — 8 ч). Автоматизированное универсальное оборудование с ЧПУ успешно внедряется для осуществления практически всего технологического диапазона механи. ческой обработки (от черновых операций отрезки, фрезерования ч т. д, до операций шлифования, полирования, зубообработки и т. д.).
Первоначально универсальное автоматическое оборудование с ЧПУ создавали на базе соответствующих конструкций и компоновок станков с ручным управлением. Но очень быстро оказалось, что большинство конструктивных решений (направляющие скольжения, пара винт— гайка, асинхронные двигатели и др.), которые создавались н десятилетиями отрабатывались в условиях системы человек — машина, не могут функционировать ва взаимодействии с системами ЧПУ. Им иа смену пришли механизмы и устроиства аналогичного функционального назначения, но выполненные на новой основе, с иными характеристиками (табл.
17). Сочетание классических конструктивно-компоновочных решений универсальных автоматов, достаточно отработанных, рациональных и надежных, с новейшими принципами программного управления приводит к появлению Таблиаа 17 Квнструктнамвм региения различиык меквнвтмов в стаивав с рутинна управлением н с ЧПУ стала« Фу««ч«леала« м «аз«ачен«е меха««амат « Заев~асс« 1. Двигатели постоянного тока 2 Шаговые дзига~ели < гндроуснлителями 3 Силовые шаговые двигатели 4 Гидропилнндрь| с управлением ат злектрогндравлических уст.
ройств 1ЭГУ! ! асинхронные двигатели переменного тока 2. Гидроннлнндры с управлением от золотников Источник движения Безлюфт~еые редукторы с влектронагнитнымн чуфтамн и ааточнтическнм переключением Передача врапштелшюго Коробки скоростей и подач с ручдвижешси ным переключеннеч !. Шарикован пара винт — гайка 2 Роликовая пара анап — гайка Преобразование враша- 1.
Пара винт — гайка тельного движения в по- 2. Пара шестерня — рейма ступательное Возвратно-поступатель- ное движение Напфавляюшне скольжения 1. Направляющие качении 2, Гндрсастатические паправляюшйе,,'( комбинированных систем. Так, создание токарно-копировальных полуавтоматов с ЧПУ позволило выполнить все предварительные рабочие ходы по командам от перфоленты, а завершающий, когда окончательно формируется профиль детали, — по копиру. Создание автоматов фасонно-продольного точения (см. Рис. 231! с комбинированной системой управления распределительный вал — программное управление Р — ПУ позволило„ сохранив все традиционные преимушества, сократить время переналадки до ! ч.
Движения суппортов происходят от постоянных кулачков, расположенных на РВ. Однако частотой вращения РВ, его пуском и установками, а также подключением и отключением суппортов от кулачков управляет ПУ, что позволяет получать точно заданные перемещения. Перемещения шпиндельной бабки выполняются от специального ша!ового двигателя, управляемого от ПУ. Специальные полуавтоматы и автоматы обязаны своим появлением развитию массового, поточного производства в автомобильной, тракторной, подшипниковой промышленности, приборостроении и др. В специальном оборудовании.
которое проектируют для ., обработки конкретной детали, могут':; быть с максимальной эффективностью, применены самые рациональные схемы обработки с максимальным совмеще.,-.'„' нием операций, высокие режимы, опти-.'( мальиые возможности обсз!уживанйя!( и т. д., которые невозможны на обыч.':: ном универсальном оборудовании. Так, например, шлифование желобач( кольца шарикоподшипника может быть;: выполнено на универсальном кругло-,:,', шлифовальном станке, где каждый раз:! кольцо необходимо напрессовывать на': круглую оправку и шлифовать про;;;;: фильным широким кругом при частой.: правке профиля.
Выбор схемы обра;:.' боткн (рис. 232, а1 определен тем,''-', что на том же станке шлифуют Й'; множество других деталей, например! ступенчатые валы. Если же создавать''; специальные автоматы для шлифованию. только желоба внутренних колец под !а шипников, можно применить иную, бо-:,„. лее рациональную схему (рнс. 232, б!'. Обработка производится шлифоваль-'.'. ным кругом с точечным контактом-„",- геометрическая точность профиля обес":;::, печивается за счет качания бабки из:.,' делия вокруг оси, совпадающей с цент='-.'' ром окружности желоба. Шлифовала!; ау 'Р гн э ь пронмк 6 ':: ная бабка имеет движение быстрого ':, подвода и врезания на необходимую :;:, .глубину.
Для схемы, показанной на рис. 232, б, легко решаются вопросы :: автоматизации загрузки н съема дета'' ли, что при универсальной схеме : (см. рис. 232, а) затруднительно. Классическими примерами специаль"-. ного станочного оборудования являются агрегатные станки-полуавтоматы и :-:,. автоматы, в которых применение мно", гоинструментальной и многопозицион: ной обработки позволяет повысить про;',; нзводительность в десятки раз по -' сравнению с универсальным оборудо;.' ванием, в том числе и с ЧПУ (см. рнс.
220, 22!). Однако этн пренму- щества справедливы только для условий массового производства. Важнейшие недостатки специальных автоматов и полуавтоматов — их высокая стоимость, связанная с тем, что все расходы на проектирование, оснастку для изготовления н сборки распределяются на ограниченное число станков, и длительные сроки поставки, зачастую сопоставимые со сроками выпуска тех илн иных изделий.
Чтобы избежать этих недостатков, при проектировании широко применяют принципы унификации. Сущность их заключается в том, что специальные автоматы не проектируют каждый раз заново, а компонуют из готовых функциональных элементов широкого назначения. В многопозиционных агрегатных станках-полуавтоматах (см. рнс. 220) нормализованы силовые головки и силовые столы, направляющие, поворотные столы со станинами и приводом периодического поворота, боковые станины и вертикальные стойки, блоки аппаратуры управления и привода (гидростанцин н т.
п.). Проектируют лишь шпиндельные коробки, приспособления для закрепления деталей, остальные части подбирают по каталогам нз гаммы типоразмеров подобно тому, как подбираются двигатели, подшипники, крепежные детали. Схемы компоновки многошпиндельных станков-полуавтоматов приведены на рис. 233. Производительность автоматов и автоматических линий $1. Процессы функционирования машин во времени Целевым назначением любой рабочей машины — станка, автомата, или системы машин — автоматической линии — является выпуск годной продукции, С атой точки зрения производительно затраченным может считаться только то время, когда ма~нина функционирует и выполняет заданные процессы обработки, контроля, сборни.
Однако реальные процессы функционирования машины во времени достаточно сложны, периоды бесперебойной работы, когда выдается продукция, неизбежно чередуются с периодами простоев по различным причинам технического и организационного характера. Процессы функционирования машин можно рассматривать только в пределах планового фонда в е- Р мени, когда машина должна работать и либо работает, либо простаквает. Ни обеденные перерывы, ни ночные смены, ни воскресенья при анализе простоев не учитывают. Рассмотрим процесс функционирования во времени многооперационного станка с числовым программным управлением (рис. 234) в течение некоторого периода времен и, и например полного рабочего дня.
На диаграмме (рис. 235) по гори- зонтали откладываем текушее вре н, мя а по вертикали — количество вы- пущенной годной продукции з, шт. Начало координат соответствует момен- ту начала рабочей смены (0 =0), ког- да продукции еще нет (г=О). Начи- нается рабочая смена, но продукция ие выдается, потому что происходит ' наладка станка (длительностью 6,) на обработку данной детали.
Затем полу- автомат включается и начинает выда- вать продукцию, количество которой пропорционально чистому проработан- ному времени, однако лишь до неко-:, торого момента, когда возникает отказ, О=-О,+ХО.. ()уо) Оа хТ. (!7() например поломка инструмента. Она .-'' приводит к простою полуавтомата с ЧПУ (длительностью О,).
После нос;, становления работоспособности станок :;. продолжает работу, однако с вынужденными перерывами длительностью Ох и 04, например из-за отсутствии заготовок, неполадок механизмов и устройств. отсутствия рабочего. В итоге станок за календарное время О, пол- Г постыл обрабатывает заданное количество деталей го после чего станок должен быть переналажен на выпуск партии других деталей, что типично для условий серийного производства.
- Сначала следует простой станка-полуавтомата с ЧПУ длительностью О, для переналадки, после чего следует период Оп с чередованием интервалов работы и простоев по различным причинам, например размерная подналад' - ка (Ов), корректировка программы (О,), измерение точности (О„), уборка и очистка станка (О,). В итоге за период времени О,„ взятый в качестве базы наблюдения, на станке будет обработано не г, деталей, как это было бы при бесперебойной работе (см. рис. 235), а значительно меньше: г~ +хи. Аналогичная картина будет наблюдаться для любых видов технологического оборудования — станков, автоматов, автоматических линий в любые периоды их функционирования, когда они находятся в эксплуа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
