металло и автоматы (841805), страница 98
Текст из файла (страница 98)
С дальнейшим увеличением Ь„возможности увеличения п„„,„„уменьшаются, и при 7.„= =08 —:2 м о„„„= ' н При больших Ь„необходимо уменьшать и„„,„ по сравнению с рассчитанной. Скорость вертикального перемещения руки обычно неодинакова при движении вверх и вниз. Однако при правильном уравновешивании масс эти отличия меньше, и скорость можно рассчитать по формуле акИж э к Реев= 3 вк а где а, — коэффициент, зависящий от конструкции привода, при гидравлическом приводе а,=-З; Ь, — путь при вертикальном перемещении, м; 6 — вес перемещаемого элемента и детали, Н. Для определения допустимой быстроходности устройств поворота всей руки относительно вертикальной оси может быть использована эмпирическая формула О.в~к Р~~ б где Ч' - угол поворота руки, рад.; б — погрешность углового позиционирования, ".
Особое внимание при проектировании следует обращать на механизмы углового позиционирования. Там, где возможно по условиям компоновки, предпочтение следует отдавать механизмам линейного позиционирования, отличающимся большой быстроходностью. При расчете роботов на жесткость и динамическую устойчивость конструкции робота рассматривают как стержневую систему, нагруженную массой транспортируемой детали (!5). Теоретические, экспериментальные и опытно-конструкторские работы показали, что во многих технологических операциях машиностроительного производства могут эффективно применяться роботы, которые позволяют осуществлять автоматизацию практически всех технологических процессов.
Использование промышленных роботов позволяет не только повысить уровень автоматизации в машиностроении, но и эффективней использовать оборудование и на этой основе значительно увеличить производительность труда и сократить численность рабочих. 3 4. Системы аетометнчесной смены ннструментов Характерной особенностью много- операционных станков с ЧПУ является наличие у них устройств автоматической смены инструментов, основная цель которых — сокращение времени простоя станков, затрачиваемого на смену инструмента. Наиболее развитые устройства автоматической смены инструментов включают накопители инструментов (револьверные головки, мага- зины шпиндельных гильз, инструментальные магазины); загрузочно-разгрузочные устройства дли съема и установки инструмента в шпиндель станка (инструментальные загрузочные авто- операторы); промежуточные конвейерные устройства для передачи инструмента от накопителя к загрузочно- разгрузочному устройству при больших расстояниях от шпинделя до накопителя (автооператоры, перегружатели); промежуточные накопители позиций.: являющиеся местом замены инстру- '; мента при больших расстояниях нако- :' пителя (магазина) от шпинделя и боль- ' ших емкостях магазина.
При использовании системы автоматической смены инструментов вращающийся инструмент обычно устанавливают в специальных патронах илн', оправках, которые должны обеспечи-' вать возможность закрепления разли-: чных инструментов с высокой точностью'- и при этом иметь специальные устрой-.' ства, позволяющие программировать;;: автоматическую смену инструмента,"' Револьверные инструментальные го-.,':. ловки. Револьверная инструментальная:! головка представляет собой несколько':;: инструментальных шпинделей, смонтн-':.~) рованных в общем поворотном корпу-';; 4 се.
Инструменты во время настройккз станка закрепляют в шпинделях, и их) смена при обработке осуществляетсяй( индексацией корпуса головки. Смене) инструмента с помощью револьверно~~ головки осуществляется просто и с мя-.,~ нимальным временем (2 — 3 с). Используются револьверные головк' ': в которых оси инструментов 1 (рис. 294) а) располагаются перпендикулярно ил', параллельно (рис. 294, б) оси голоа, яФфйзэмй.йю г': ки '2. В некоторых станках применяют :!:;; револьверные головки с расположением ;;; осей инструментов под углом к оси го" ловки (рис. 294, в).
При применении ';'револьверных головок не требуется ис):- пользовать загрузочно-разгрузочные !::; и конвейерные устройства, а также !;. промежуточные накопители. Недостатки револьверных инструмен,;;: тальных (шпиндельных) головок: огра:: ниченность числа инструментов (шесть; восемь шпинделей), ограниченность ра-; бочей зоны инструментов (соседние ин',; струменты препятствуют увеличению " рабочего хода), недостаточная жесткость и точность сравнительно коротких шпинделей, размещенных в головке. Револьверные инструментальные го:.' ловки наиболее часто применяют на станках токарной группы. На рис.
294, а показан магазин инструментов револьверного типа, в гнезда которого в специальных оправках установлены инструменты. Магазин инструментов расположен на шпиндельной бабке таким образом, что в одной из позиций оправка с инструментом ': оказывается соосной со шпинделем станка. При выдвижении шпинделя оправка захватывается им, выносится из магазина, и инструмент вступает в работу. При возврате шпинделя оправка с инструментом отсоединяется от шпинделя и закрепляется в магазине.
Лля смены инструментов магазин поворачивается и перемещает новую оправку с инструментом в положение, соосное со шпинделем станка. В револьверных магазинах такого типа может быть установлено 12 — 16 инструментов, шпиндель выполняется достаточно жестким. Время смены инструмента не более 5 с. Магазины шпиндельных гильз. В позициях ма~азина размещают не инструменты, а шпиндельные гильзы с установленными в них инструментами, настроенными на размер. Магазин шпиндельных гильз обычно размещают на шпиндельной бабке.
Он может быть барабанного или линейного типа. Требуемая по программе шпиндельная гильза (рис. 295) после поворота магазина ! подается на рабочую позицию, где фиксируется. При этом шпиндель 2 соединяется с приводом главного движения 4 посредством муфты 3, а гильза — с приводом подач. Позициониро- ванне магазина осуществляется с помощью зубчатой муфты 5. Магазины шпиндельных гильз не получили широкого распространения вследствии повышенной стоимости устройства и снижения точности из-за частых смен шпиндельных ~ильз при обработке. Инструмектальиые ма~азины. Инструменты устанавливают в магазины в специальных оправках.
Инструментальные магазины выполняют в виде отдельных механизмов для хранения необходимого числа инструментов (до !00 и более). В соответствии с программой обработки инструменты автоматически выбираются из магазина и загружаются в шпиндель станка. Использованные инструменты автоматически возвращаются в магазин. Существуют три типа инструментальных магазинов: поворотные, цепные и стеллажные. Инструментальные магазины могут располагаться на шпиндельной бабке, на колонне или станине, на столе станка или вне станка в зависимости от его компоновки (рис.
296). Наибольшее распространение получили магазины дискового и барабанного типа (рис. 296, а — д). Магазины цепного типа (рис. 296, ж) позволяют свободно изменять его емкость при высокой компактности и без существенного изменения конструкции станка.Многосекционные магазины (рис. 296, е), обладая большой емкостью, позволяют использовать в работе станка одну из секций магазина без перемещения всего запаса инструментов.
При расположении магазина на шпиндельной бабке (рис. 296, а) не требуется дополнительной координации положении магазина и шпинделя при смене инструмента загрузочным авто- оператором. Цикл работы автооперато355 и) р~«. ВЧЗ Кчипччовка ккмггисктальинх ~а~ ачк км ра наиболее простой. Однако расположение магазина на шпиндельной бабке увеличивает ее габаритные размеры и массу, что отрицательно влияет на точность обработки. Прн расположении магазина на станине (рис. 296, 6 †) шпиндельиая бабка разгружается, ио цикл смены инструмента усложняется. При каждой смене инструмента шпиндельная бабка должна дополнительно перемещаться из рабочего положения в положение для смены инструмента и обратно.
При установке магазина на стойке, расположенной рядом со станком (рис. 296, з), динамические нагрузки магазина ие влияют на точность работы станка. Однако увеличиваются габаритные размеры станка, а следовательно, и необходимая площадь для его установки. Магазины стеллажного типа обычно устанавливают иа столе станка (рис. 296, и). В данном случае для поиска инструмента используют системы позиционирования. Недостатком магазинов зтого типа являетсн увеличение размеров стола.
Многооперациониые станки с инструментальными магазинами оснащаются автооператорами, которые и зависимости от выполняемых функций делят на загрузочные и транспортные. Загрузочные автооператоры осуществляют непосредственную смену инструмента в шпинделе станка, трап. спортные — доставку инструментов от ( магазина к загрузочному автооператору ",' и обратно. Загрузочные автооператоры:;: делят на одно-, двух- и многозахватные.
' Зажим инструментальных оправок осу-::, ществляется в радиальном направлении '( за шейку оправок механизмами захва- ;". та с подпружиненным поджнмом ".,: (рис. 297, а) или механизмами клеще-:;, вого типа (рис. 297, б). Наиболее широкое применение по-:,1 лучили загрузочные двухзахватные ав.;:~ тооператоры с вращательным движени-;,':; ем захватов (рис. 298!. Во время рабо-::) ты станка магазин 1 устанавливается,.~ в положение, в котором последующий:3 инструмент поступает в позицию раз-'",.3 грузки-загрузки (рис.
298, а). Послеч окончания работы предыдущего инстру-! мента шпиндель возвращается в поло-;,,' По источнику, создающему силу зажима, все механизмы делит на механизмы с силовым и жестким замыканием. При силовом замыкании сила зажима создается за счет внешних сил — пневмо- и гидроустройствами, пружинами, грузами и т. д., а при жестком замыкании — за счет деформации передаточным и зажимного звеньев. В первом случае сила зажима заготовок лишь в малой степени зависит от колебаний размеров зажимаемой детали, во втором -- напряжения в звеньях уже в значительной степени зависят от ее точности.
Тип зажимного органа и источник, создающий силы зажима обычно независимы, так как их выбирают исходя из разных условий, поэтому, например, цанговые механизмы зажима могут приводиться в действие вручную, пружиной, пневмоцилиндром (силовое замыкание) или за счет деформирования передаточной системы (жесткое замыкание].
В зависимости от степени автоматизации станка (универсальный, полуавтомат, автомат) существуют следующие системы зажима: ручная, полуавтоматическая и автоматическая. Проектирование новых механизмов зажима является сложной проблемой, так как они определяют не только точность обработки, но н производительность и надежность работы автомата и автоматической линии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
