Мещерякова В.Б. 2015 Металлорежущие станки с ЧПУ (849655), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Движение подачи режущего инструмента осуществляется путем перемещения шпиндельной бабки 2 с револьверной головкой. Однако в этом случаевеличина перемещения l1 ограничена.Фирма Olivetti (Италия) также использует в качестве магазина револьверную головку 1 с наклонной осью ее вращения (рис. 3.30, б),но в этом случае уже нет ограничений на величину рабочего ходаинструмента l1, так как происходит движение подачи не шпиндельной бабки 2, а только пиноли шпинделя 3. Опускаясь вниз, пинользахватывает оправку с инструментом и подает его на требуемое расстояние при неподвижной головке 1.Недостаток этой конструкции по сравнению с показанной нарис. 3.30, а — меньшая жесткость шпинделя при большом вылете90234а)12б)13Рис. 3.30. Схемы револьверных головок, применяемых на фрезерныхи многоцелевых станках:а — конусная револьверная головка с подачей вместе со шпиндельной бабкой;б — двенадцатипозиционная револьверная головка с подачей только пиноли сошпинделем и оправкой с инструментомпиноли (особенно при фрезеровании) с перемещением рабочих органов станка по координатам X и Y.Двух-, трех- и четырехпозиционные револьверные головки применяют на шлифовальных станках с ЧПУ, когда в отдельных позициях устанавливают шлифовальные круги для наружного и внутреннего шлифования.Накопление и транспортирование инструментов в магазинах.
Варианты исполнения инструментальных магазинов, применяемых наразличных станках с ЧПУ, показаны на рис. 3.31.Барабанные инструментальные магазины (рис. 3.31, а, б), имеявместимость 12–40 инструментов, что достаточно для изготовлениямногих деталей, находят широкое применения на станках с ЧПУ.Они достаточно компактны, могут располагаться на колонне станка,что более предпочтительно, или непосредственно на шпиндельнойбабке (в этом случае, хотя и сокращается время смены инструмента,91значительно увеличивается масса перемещаемой шпиндельнойбабки).Первый вариант исполнения магазина (см.
рис. 3.31, а) применяют чаще с установкой его сбоку на колонне (с любой стороны) настанках с ЧПУ как с вертикальной, так и с горизонтальной компоновкой шпинделя.Второй вариант магазина (рис. 3.27, б) применяется в основномна станках с ЧПУ с горизонтальной компоновкой шпинделя и устанавливается на верхней части колонны станка. Установка такого магазина сбоку на колонне значительно увеличивает габаритные размеры станка, но она удобнее с точки зрения смены комплекта оправок с инструментом.Дисковые магазины (рис. 3.31, в) применяют реже из-за большихрадиальных размеров при большом числе инструментов.Конусные барабанные магазины (рис. 3.31, г, д) также находятприменение на станках с ЧПУ.
При варианте компоновки магазина, показанном на рис. 3.31, г, удобна смена инструмента наоснове использования двухпозиционной револьверной головки.Вариант компоновки магазина, показанный на рис. 3.31, д, удобендля смены инструмента на станках с ЧПУ с горизонтальной ком-в)б)а)г)д)ж)е)Рис. 3.31. Варианты исполнения инструментальных магазинов:а и б — соответственно с горизонтальной и вертикальной осью вращения;в — звездообразного типа с вертикальной осью вращения; г и д — конусообразныесоответственно с вертикальной и наклонной осью вращения; е — цепные;ж — линейные92поновкой шпинделя (в этом случае упрощается конструкция автооператора).Цепные инструментальные магазины (рис. 3.31, е) применяют настанках с ЧПУ при большом числе накапливаемых инструментов (до180 шт.).
Линейные магазины (рис. 3.31, ж) используют реже.Наличие на станке магазина большой вместимости, хотя и значительно расширяет его технологические возможности, может приводить к редкому использованию отдельных инструментов. С другойстороны, замена большого комплекта оправок с инструментом в таком станке приводит к длительным простоям станка.На ряде многоцелевых станков в целях изготовления большихпартий деталей небольшой номенклатуры для повышения производительности обработки применяют сменные многошпиндельныеголовки, которые также устанавливают в магазины для последующейавтоматической смены (рис.
3.32).При небольшом числе многошпиндельных головок в качествемагазинов применяют револьверные головки, в каждой позиции которых установлены соответствующие многошпиндельные головки(рис. 3.32, а). При большем числе многошпиндельных головок ихустанавливают в поворотных магазинах 1 и 2, откуда они переставляются в рабочую позицию 3 (рис. 3.32, б).213а)б)Рис. 3.32. Магазины для хранения и смены многошпиндельных головок:а — поворотная головка; б — с двумя восьмипозиционными поворотными магазинамиголовок933.5.3. Механизмы автоматической смены инструментовАвтоматическая смена инструмента на станках с ЧПУ можетобобщенно производиться следующими способами:• изменением положения (поворотом) инструментального магазина (револьверной головки);• путем передачи инструмента из магазина в шпиндель станка через промежуточный накопитель (поворотную головку с двумя иболее позициями);• путем непосредственной смены инструмента из магазина вшпиндель станка;• путем передачи инструмента из магазина в шпиндель станка автооператором (рис.
3.33).Первый — наиболее простой способ автоматической смены инструментов, когда они устанавливаются в револьверных головках.Смена инструмента производится простым поворотом револьвернойголовки в обе стороны на нужное число позиций с затратой минимального времени.Минимальное время смены инструмента (1–2 секунды) при болеесложной конструкции достигается при втором способе, когда применяется двухпозиционная поворотная головка в комплекте с инструментальным магазином. В этом случае время смены инструмента, вызывающей простой станка, равно времени расфиксации,поворота на 180° и фиксации двухпозиционной головки.
Выбор инструмента в магазине, установка его на свободную позицию головкипроисходят во время предыдущей обработки заготовки.В некоторых станках с ЧПУ применяют третий способ сменыинструмента, которая осуществляется за счет определенного циклаперемещения шпиндельной бабки относительно инструментальногомагазина.231Рис. 3.33. Схема сменыинструмента измагазинаавтооператором:1 — инструментальныймагазин;2 — автооператор;3 — шпиндель станка94Наиболее широко в многоцелевых станках применим четвертыйспособ смены инструмента с автооператором, который, хотя и сложнее, значительно сокращает время смены инструмента благодаря егопредварительному выбору из магазина во время предыдущей обработки заготовки (см.
рис. 3.33). При данном способе смены инструмента конструкцию и компоновку механизмов выполняют по-разному в зависимости от места расположения инструментального магазина на станке.Для захвата автооператором оправок с инструментами применяютзахватные устройства различных типов (например, клещевого типаи типа охватывающей скобы с фиксирующим устройством).При автоматической смене инструментов важной задачей является поиск нужного инструмента в магазине. Это может обеспечиваться следующими способами:• кодированием посадочных мест магазина; оправки с инструментом в этом случае устанавливаются в одни и те же места, номогут использоваться многократно в любой последовательности;• кодированием самих оправок с инструментами; инструменты вэтом случае могут устанавливаться в любой последовательностии в любое место на магазине.Первоначально в большинстве многоцелевых станков кодирование оправок с инструментами проводилось установкой на хвостовикенабора кодовых колец.
При повороте магазина хвостовики перемещаются относительно ощупывающего устройства. Когда находитсянужный инструмент, магазин останавливается и происходит сменаинструмента. Недостатки данного способа: усложнение конструкциихвостовика и увеличение его длины и массы; относительная трудоемкость установки колец.
В настоящее время применяется электронная система кодирования резцедержавок и оправок.3.6. УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫОБРАБАТЫВАЕМЫХ ЗАГОТОВОКДальнейшее повышение степени автоматизации станков с ЧПУпозволило освободить оператора от функции загрузки обрабатываемой заготовки и съема готовой детали (на токарных станках с ЧПУ)или производить установку заготовки на многоцелевых станках вовремя обработки предыдущей заготовки.
Это позволяет сократитьпростои станка.Первоначально эту задачу решали на основе применения промышленных роботов (рис. 3.34). Однако это получило применение восновном на токарных станках с ЧПУ, где имеется относительноопределенная форма заготовки (вал), удобная для захвата роботом.95При обработке заготовок типа плит и корпусных деталей возникаютбольшие проблемы с конструкцией захватов роботов.
Токарныестанки с ЧПУ с промышленными роботами получили название роботизированные технологические комплексы (РТК).Для данных РТК относительно удобно производится предварительный ориентированный набор обрабатываемых заготовок. Заготовки-валы укладываются заранее в специальные кассеты-магазины.Заготовки-фланцы (втулки, диски) укладываются заранее в определенном порядке в магазине или на конвейере, который, как и кассеты-магазины, устанавливается около токарного станка с ЧПУ(рис.
3.34, б).Промышленный робот снимает из патрона изготовленную детальи устанавливает новую заготовку. Разжим и зажим патрона производятся автоматически.В РТК оператор освобождается от монотонной и физически утомительной работы — разгрузки детали и загрузки заготовки. В этомслучае токарный станок с ЧПУ — уже автомат.
Простои станка значительно сокращаются, что повышает его производительность. Однако необходимо отметить и отрицательные стороны такой автома12233а)13б)21в)Рис. 3.34. Схемы автоматизации загрузки-разгрузки заготовок и деталей настанках с ЧПУ:а — с напольным роботом для фрезерного станка (1 — робот, 2 — захват с заготовкой,3 — стол станка); б — с приставным роботом на токарном станке с ЧПУ (1 — конвейерс заготовками и обработанными деталями, 2 — робот, 3 — патрон токарного станка);в — с портальным роботом на токарном станке с ЧПУ (1 — кассета-магазинс заготовками и обработанными деталями, 2 — станок, 3 — робот с двумя захватами)96тизации.
У каждого токарного станка с ЧПУ находится промышленный робот — достаточно сложное и дорогое устройство. В циклеобработки заготовки робот работает очень короткое время (разгрузка-загрузка), остальное время он простаивает. При примененииробота увеличивается занимаемая производственная площадь (особенно при применении напольных роботов) (рис. 3.34, а). Зона работы такого РТК должна быть огорожена по требованиям техникибезопасности.Иногда применяют напольный промышленный робот для автоматизации работы двух или трех станков (например, токарный ифрезерный станки с ЧПУ и моечная машина).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
