Кузнецов Ю.Н. Станки с ЧПУ (986783), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Ч вЂ” ЧШ) заготовка обрабатывается с другой стороны ии- струментами, установленными в поперечных суппортах 7, а при необходимости в продольном суппорте 3. Таким образомна МТА подобной компоновки можно выполнить обработку детали с двух сторон, заменив 2...3 МТА существующей компоновки, обьединейных в автоматическую линию. Агрегатно-модульный принцип компоновок МТА может быть успешно реализован при отходе от традиционного взгляда на МТА, как на многопозиционный станок с поворотным шпиндельным барабаном, характеризуемый большими массами н моментами инерции. Например, момент инерции шпнндельного барабана с прутками максимальной длины в автомате 1Б216-6К (макснмальный диаметр прутка Д,„— 16 мм) составляет 100 кг м', а в автомате 1Б290-6К (Й „„= 100 мм) более 700 кг ° м', что прн быстром повороте вызывает большие динамические нагрузки.
Взяв из табл. 3.4 другое сочетание альтернатив, можно синтезировать компоновку МТА параллельно-последовательного действия, реализующую схему 4 (табл, З.З), с теми же технологическими возможностями, как в МТА на рнс.3.35,а. Такой компоновке соответствует сочетание (табл, 3.4): (1,1 — 2.2 — 3 2) + (4.1 — 5 2 — 6.1 — 7.5) + (8.5— 0.3 — 10.3) (рис.
3.35, б). Синтезированная компоновка МТА является развитием компоновки фасонно-отрезных МТА, для чего к имеющемуся неподвижному шпиндельному блоку 2, установленному на станине 1 и снабженному расположенными в линию шпинделями 3 и отрезным поперечным суппортом 4, добавлены одна или две многоярусные револьверные головки б, установленные на крестовых суппортах 6, и подвижная шпиндельная бабка 8 со шпинделями 7. Возможна компоновка МТА параллельного действия, реализующая схему 5 (табл.
3.3) с расположением одно- и многошпнндельных бабок 1 на крестовых суппортах по разные стороны многопозиционной револьверной головки 2 (рис. 3.35, з), что соответствует следующему сочетанию альтернатив из морфологнческой матрицы (табл. 3,4): (1.1 — 2.1 — 3 4) + (4 1 — 5.3 — 6.3 — 7.2) + (8.1— 0.1 — 10.1). При системно-морфологическом подходе поиск новых решений осуществляется на многомерном поле, где даже при существующих традиционных компоновках МТА при эволюционном переходе от механического (кулачкового) управления к ЧПУ возможны комбинированные схемы управления, не требующие коренных изменений конструк-' ций. Так например, возможно изменение схемы обработки Рис. 3.36. Компоновки конкурнрушпгнх вариантов миогошпинхельнмк токарных автоматов равных технологических возможностей: а — существующий восведовательного действия; б — Фасонно-отрезного параллельного действия; Г - степана, у — задняя стойка; а - шпавлшгьвый блок, а — траверса, б — шннндсльный барабан; а — пснгреееыа суппорт; У— продольный суппорт; а — передняя стайка; а, !б — ыпсгорееаовма попереавма суппарты готреэвой в фасонныйп Л вЂ” иногсярусная револьверная головка за счет устранения продольного суппорта и введение вместо него крестовых суппортов, а для доработки детали из прутка со стороны отрезки — за счет введения дополнительного шпинделя и дополнительных доработочных суппортов.
Такой вариант МТА на базе существующих может быль получен по сочетанию (1.4 — 2.2 — 3.2) + (4.1 — 5.2— 6.7 — 7.4) — (7.1 + 7.3) + (8.5 — 9.3 — 10.1) с конкретной реализацией альтернатив применительно к базовой модели МТА, например, к четырехшпиндельному. Одним из резервов повышения производительности МТА является применение параллельной н параллельно-последовательной схем обработки, обладающих к тому же большей надежностью, что особенно важно в условиях гибкого автоматизированного производства.
Для этого сравним по производительности два конкурирующих варианта МТА прн равных технологических возможностнхг 14! 1 — существующий МТА последовательного действия о поворотным шпиндельным барабаном и д позициями (рнс. 3.36, а); П вЂ” фасонно-отрезной МТА параллельного действия с р позициями н дополнительной многоярусной револьверной головкой, заменяющей функции поперечных суппортов и продольного с дополнительными устройствами (рис. 3.36, б), синтезированный из морфологической матри- цы (табл.
3.4) по сочетанию: (1.1 — 2.1 — 3.2) + (4.1 — 5. е— 6.1 — 7.5) + (8.5 — 9.3 — 10.4). Производительность сравниваемых многопозициоиных автоматов соответственно определяют по формулам (3,14) и (3.16), Для упрощения и наглядности сравнения в рассматрива- емых вариантах принимаем число одновременно работающих инструментов иг = 2 (один инструмент в продольном 7, а другой в поперечном б суппортах) и и,= 2 (если при вы- полнении последовательно фасонной обработки поперечным суппортом 1О и меняющимся инструментом в револьвер- ной головке 11, а затем суппортом Р и инструментами в той же головке 11).
Таким образом, принимаем и, = и,. Кроме того, для наглядности сравнения принимаем коэффициент интенсифи- кации режимов равным единице, а время холостых ходов, связанных с многократным поворотом многоярусной ре- вольверной головки, выполняющей функции продольного суппорта, (', = ч(, С учетом принятых допущений запишем уравнение от- носительной производительности~ Рир [Егг+ Чи ге+ Чи (иСг+Чег)1 ди (грр+ еирег+ ггир (хсе+ ее)1 ' Сравнение эффективности того или иного варианта выполним при равных условиях по количеству позиций (р = 4 е) и одновременно работающих в одной позиции инструментов (и, и, и).
Тогда формула (3.21) примет вид гр, + ги(г+ ги(ХСе+ ее,) е „, + еиг + «и ( е+ г ) ' После преобразования получим (г — 1) гг + пгир7„тй;ч:т; Так как при многопозиционной обработке а . 1, то из последней формулы видно, что фй ) 1 всегда нли ()„'()„ т.е. второй вариант параллельной обработки превосходит по производительности первый вариант последовательной обработки, Анализ зависимостей для рч при различных значениях 1„о, 1„, 1„ ХСо и, г свидетельствует о целесообразности перевода обработки деталей на МТА с последовательной на параллельную обработку, особенно при увеличении числа одновременно работающих инструментов и, числа позиций г, меньших значениях длительности технологиче.
ского воздействия Цо и больших внецикловых потерях ХС~ и 1,. Аналогично выше изложенному можно сравнить варианты двух МТА, обрабатывающих детали из прутка с двух сторон (после отрезки) при расширении технологических возможностей~ ! — последовательного действия с двумя рядамн шпинделей и а = д позициями (см. рис. 3.35, а); П вЂ” параллельно-последовательного действия с двумя (д = 2) шпиндельными бабкамн, (р = г/2), каждая из которых обслуживается одной многоярусной револьверной головкой (см. рис. 3.35, б), где вместо поперечного суппорта 4 введена вторая револьверная головка. Для сравнения примем одинаковое число позиций (г, = г, г) и одновременно работающих в одной позиции инструментов (и, = и, = и = 1).
Тогда ! !рз/3 + Фд + хс~+ ыф а/2 ~„-...+,. +„„„+„, (3.24) где Г', — 1„— при замене одной многоярусной револьвера ной головкой поперечного, а другой продольного суппортов. уравнение относительной производительности: Ьр (* !) ~в ца 1+ г р.! ~ ! гг.* ! г, (4.25) откуда видно, что при г ~ 1 вариант параллельно-последовательной обработки МТА тоже приемлем наряду с параллельной обработкой, так как ~ро ) 1. При обработке сложных деталей из прутка или штучных заготовок, требующих выполнения сверлильно-фрезерных и других операций с позиционированием шпинделя зв счет высокой концентрации операций и оптимизации режимов резания при независимом регулировании нх в различных шпиндельных бабках, имеет смысл создавать м|югоцелевые МТА с ЧПУ. При создании МТА с ЧПУ последовательного или параллельного действия с целью повышения точности обработки, упрощения системы ЧПУ за счет сокращения управляемых координат необходимо решать вопрос компенсации износа режущего инструмента.
Один путь компенсации режущего инструмента — введение корректировки управляющих программ, что неприемлемо при параллельной работе нескольких одинаковых инструментов от одной программы (одного привода подач или синхронно работающих приводов подач). Другой путь — создание системы автоматической подналадкн инструментов, обеспечивжощнх дополнительные кинематические цепи коррекции положения режущего инструмента по сигналу от датчика, регисстрирующего изменение размера обработки или износ инструмента. При создании МТА с ЧПУ следует решать проблемы, связанные с дроблением и транспортировкой стружки, диагностикой инструментов и узлов станка, автоматическим манипулированием заготовками, режущими инструментами, рабочими органами станка и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
