Кузнецов Ю.Н. Станки с ЧПУ (986783), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Поворот детали, снятой со шпинделя 1, перед установкой на шпиндель 5 осуществляет кантователь ьт, !32 В последнее время в токарных станках с ЧПУ наметилась тенденция вертикальной компоновки не только для обработки больших диаметров. Опыт применения вертикальных токарных станков показывает их преимущества по ряду показателей при сравнении со станками горизонтальной компоновки: а) облегчение условий зажатия заготовки и независимость высоты патрона от его диаметра; б) более высокая точность благодаря меньшей деформации шпинделя; в) жесткость конструкции в отношении деформации и диапазона изменения температуры; г) удобство удаления стружки как с изделия, так и с режущего инструмента; д) удобство автоматического манипулирования заготовками; е) свободный доступ оператора к станку.
Фирма «Питтлер» предлагает модульный принцип компоновки вертикальных одно- и и двухшпиндельных станков с ЧПУ из унифицированных узлсв. Примеры компоновки приведены на рис. 3.33 и характеризуют различные конструкции н технологические возможности станков, ЗЛО. Особенности построения многошпнндеяьных токарных автоматов с ЧПУ Многошпиндельные токарные автоматы (МТА) с кулачковым приводом (распределительным валом управления) имеют высокую производительность, однако требуется длительная и трудоемкая переналадка. Одношпиидельные токарно-револьверные автоматы универсальны, но у них невысокая производительность.
Сочетание высокой производительности и универсальности может быть в МТА с ЧПУ, отличающихся к тому же низкой металлоемкостью. Для сравнения приведем принципы построения МТА с кулачковым управлением (рис. 3.34, а) и ЧПУ(рис. 3.34,б) В МТА с кулачковым управлением шпиндели 7 вращаются от одного электродвигателя 4 через центральную шестерню 1, установленную наоси поворота шпнндельного барабана 8. От этого же двигателя передается вращение на распределительный вал 2 с кулачками 8, обеспечивающими через рычажные и другие передаточные механизмы перемещения поперечного 6 и продольного Б суппортов, а также управление вспомогательными движениями (поворот и фиксация, зажим-разжим, подача-набор и т.
д.). В МТА с ЧПУ (рис. 3.34, б) общим с ранее описанным остался только шпнндельный барабан с механизмом его поворота и фиксации. Обработка деталей осуществляется Их ! ф! 3 Рис. 3.34. Принципиальные схемы многошпнидельиых токарных автоматов: а с ауаачкоамм уараьчеааем, а, ° -а ЧПу инструментами, размещенными в крестовых суппортах У. Шпиндели 7 вращаются от отдельных двигателей 10, Аппаратурная реализация системы ЧПУ в МТА М,цЯ 250 с четырьмя шпинделями приведена на рис. 3.34, в.
Научно. технический прогресс и уровень развития современного производства предъявляют повышенные требования к МТА по производительности, точности, металлоемкости, энергоемкости н быстропереналаживаемости при расширении технологических возможностей в условиях не только массового и крупносерийного производства, но и серийного н даже мелкосерийного. Зто требует иного методологического подхода к их проектированию, к поиску новых технологических принципов, разработке принципиально новых схем и конструкций в кратчайшие сроки. Среди основных направлений развития МТА, связанных с повышением их технико-экономических показателей и расширением технологических возможностей, можно выделить следующие: !) коренное изменение компоновки и существенное сокращение кинематических цепей за счет применения агрегатно-модульного принципа построения и систем ЧПУ; 2) поиск и выбор принципиально новых технологических принципов н схем формообразующих движений, например, сочетающих процессы развития с процессами пластического деформирования (комбинированная обработка), концентрация операций за счет перевода на параллельную и параллельно-последовательную обработку с использованием многоинструментальных н многорядных револьверных головок с вращающимися и невращающимися инструментами, одновременная многопоточная обработка нескольких на одном шпинделе(двух-трех и более) одинаковых коротких деталей типа колец подшипников при многократной подаче прутка илн подаче на все детали сразу и двойном (нлн с двух сторон) зажиме", 3) создание многоцелевых станков, осуществляюшнх токарные, фрезерные, сверлильные и другие операции, не свойственные токарным автоматам, обработка деталей с двух сторон после отрезки из прутка или с перекантованием штучной заготовки, оснащение существуюших МТА дополнительными устройствами, и оснасткой специального технологического назначения, например, поворотными патронами н т.
д. Для поиска новых технологических принципов и компоновок МТА целесообразно применять системные и ассоциативные методы поиска новых технических решений. Прн синтезе технологических схем н компоновок МТА аффективным, дающим большое количество вариантов, является метод морфологического анализа и синтеза 1291, сводимый к перебору сочетаний альтернатив основных признаков, образующих морфологическую матрицу.
При поиске технологических схем МТА выбирают 5 основных признаков: 1 — схема обработки или принцип построения технологического процесса с точки зрения концентрации операций на г позициях — шпинделях (з = рд, где д — количество последовательных позиций; р — количество параллельных позиций); 2 — расположение рабочей зоны; 3 — изменение положения шпинделей; 4 — число рядов шпинделей в шпиндельной бабке;5 — относительное расположение шпинделей. Для каждого признака выбирают варианты реализации — альтернативы и строят морфологическую матрицу (табл.
З.З). Для примера возьмем несколько вариантов сочетаний альтернатив (подчеркнуты изменяемые альтернативы по сравнению с первым вариантом): 1) 1.1 — 2.1 — 3.1 — 4.1 — 5.2 — последовательная обработка с одной стороны рабочей зоны при периодическом повороте шпинделей, расположенных на одной окружности шпиндельного барабана (традиционная схема); 2) 1.2 — 2.1 — 3.3 — 4.1 — 5.1 — параллельная обработка с одной стороны рабочей зоны при неподвижном параллельном расположении одного ряда шпинделей (традиционная схема фасонно-отрезной обработки); 3) 1.1 — 2.1 — 3,! — 4.2 — 5.2 — последовательная обработка с одной стороны рабочей зоны при периодическом повороте шпинделей, расположенных на двух окружностях шпиндельного барабана (новая схема); 4) 1.3 — 2.2 — 3,4 — 4.! — 5,1 — параллельно-последовательная обработка с двух сторон рабочей зоны при параллельном расположении шпинделей одного ряда неподвижных, а другого ряда подвижных (новая схема); 5) 1.2 — 2,3 — 3.1 — 4.1 — 5.5 — параллельная обработка с нескольких сторон рабочей зоны при звездообразном расположении ряда подвижных шпинделей (новая схема).
При синтезе компоновок по различным технологическим 'схемам должны быть введены дополнительные признаки, характеризующие объект обработки — заготовку и конструктивные узлы (блоки) структуры МТА. Морфологиче. 3 й~ Ю й в й 1 Ф 8~ -. Й $ Я :З М 3. Ф4 Д $ фу В .л 8 О. о а 5 ... $ и" щ о е~ Ь ~1Л с$ ~л й О е К а р~ о Я ~л ~О ф е й И Ь О Ф д О $ Х$ » 4~ Око Я ОО~ ° (ОО О О~Х К О о ооо и$ Д 5 о д о ы м о о и5 нз мэ Я О Ф ф ~~ к о о л ч о 4 Ф Й х й з Ю ОФ ОЪ О1' О "о о Р' о 5 с аоо О О ОО.
ЯО ООО В а ЙЭО ~ О.. О)40сО О Оэ 3 21 о ~ цДд ы х Рнс. 3.33. Схемы многопознцнонных вроцессов н соответствующей нм новых компоновок многошпнндельных токарных автоматов: а — ирупамо-пагрониого последовательного действии, 6 — прутково-патрон. ного паралвельно-последовательного действви; а — врутиоваго параллельного действии ская матрица компоновок МТА с десятью основными при знаками, представляющая развитие табл. 3.3, приведена в виде табл. 3.4 (27). Если из матрицы (табл. 3.4) взять сочетание (1.1 — 2.2— 3.2) + (4.1 — 5.1 — 6.4 — 7.1) + (8.1 — 9.5 — 10.5), то на базе традиционной компоновки получится компоновка прутково-патронного МТА последовательного действия (рис.
3.35, а), реализующая схему 3 (табл. З.З). В атом МТА на первой окружности расположения шпинделей (поз. 1 — 1Ч) обработка осуществляется нз прутка инструментами, установленными в продольном суппорте 3 с периодическим поворотом шпиндельного барабана 4 на одну позицию. В поз.! деталь отрезается, например, качающейся дисковой фрезой 2, и с помощью перекантователя с поворотом на 1Ю' переносится в освободившуюся от готовой детали поз, Ч. На второй наружной окружности шпинделей (поз.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
