Кузнецов Ю.Н. Станки с ЧПУ (986783), страница 33
Текст из файла (страница 33)
щие свойства упора 1!9). Для повышения точности подачи прутка до упора, за счет устранения отскока при высоком быстродействии необходимо: изменять закон подачи так, чтобы при подходе к упору на участке Ы скорость снижалась с о, до оа (ползучая скорость) при времени торможения гт (рис. 5.17, а): использовать силы магнитного притяжения стального прутка к жесткому упору; применять демпфирующий упор (рис.
5.17, б) при жестком основании, содержащий подвижную часть 1, встречающую пруток с упреждением Ьл 3...8 мм, неподвижную часть 2, представляющую заполненную жидкостью полость .д с каналамн и клапанами в поршне у для автоматического регулирования дисси- Рнс. 5Л а, Конструкинн демпфнругошнх упоров к ыаогошпнндельным токарным автоматам пативной связи (рис. 5.17, в); создавать противодавление движению прутка при встрече с упором.
Применение демпфирующих упоров (рис. 5.18 а, б, в,) на многошпиндельных токарных автоматах позволило устранить отскок прутка от упора при изменении его кинематической энергии до 1000 и более раз и времени торможения демпфером в пределах 0,03...0,05 с (общее врел1я торможения на демпфирующем упоре составляет 0,05...0,1 с). 209 Следует решать проблему безупорной подачи прутка за счет вытягивания его захватным устройством. з.4.
Конструирование устройств ввтомвтнчесной смены заготовок Автоматизация вспомогательных операций смены заготовок и деталей на станках с ЧПУ создает предпосылки для внедрения трудосберегающей (чбезлюдной») технологии, а также повышает их эффективность за счет сокращения простоев станков между отдельными рабочими циклами. Многообразие компоновок станков ведет к различию конструкций устройств автоматической смены заготовок (УАСЗ). На многооперациониых станках для обработки призматических деталей широко применяют многопознционные загрузочные столы, которые позволяют во время обработки предыдущей детали установить следующую в непосредственной близости от рабочего места станка.
Конструкция УАСЗ (рис. 5.19) проста, поперечное перемещение осуществляется стойкой Р станка, а стол б имеет лишь одно продольное рабочее движение. У стола установлено дополнительное основание, по направляющим которого могут передвигаться салазки 5 с двумя платформамн 3 (П1) н 2 (П2). На одной нз платформ 2 (П2) устанавливается спутник 1 (С2) с очередной заготовкой, вторая платформа 3 (П1) готова к приему спутника 4 (С1) с обработанной деталью.
После завершения всех операций на станке стол 6 перемещается в позицию загрузки, в которой транспортные направляющие стола б совпадают с направляющими свободной платформы 3 (П1). В шпиндель станка вместо инструмента вставляется специальная оправка 7 с замком, соединяющим ее с кронштейном спутника 4 (С1). Затем поперечным движением стойки У спутник 4 (С1) передвигается со стола б » на свободную платформу 3 и -+ (П1). После расцепления оправки каретка с платформами г» перемещается до крайнего положения в котором вторая платформа 2 (П2) с новым Рнс.
бл9. удсз на многооаера. спутником 1 (С2) окажется пионаон станке совмещенной с позицией стола 210 ~~У ~Д оД 1(О) ~усп Я~ апс~ ~пп ! ~Д Е д рнс. Б.хв. Схемы двухместных УДСЗ многоонераннон- спэ О ного станка: о — по обе стороны стола; б! е поворотной платформой; е— д ~ ~! с промежуточной платформой иа. против рабочей воны; т — с загоузочиой позицией напротив ра. бочей зоны: д — с савой стороны стола станка, Оправка 7 захватывает новый спутник 1 (С2) и обратным движением стойки 9 затаскивает его на рабочую позицию стола 6. Оправка в шпинделе заменяется на первый необходимый для работы режущий инструмент из магазина 8. Каретка разгружается спутником 4 (С1) с готовой деталью, возвращается в исходное положение, и на нее устанавливаегся спутник со следующей на обработку заготовкой.
двухместные УАСЗ могут широко варьироваться по компоновке и конструктивному оформлению (рис. 5.20). Многоместные УАСЗ (рис, 5.21) выполняют также функции накопителей, создавая запас деталей для обработки иногда на полную рабочую смену. При этом станок частично превращается в автономно действующий модуль (технологический). Спутники для призматических деталей выполняют в виде плоских плит-столов (налет) с точно обработанными базовыт и плоскостями' для крепления на них заготовок.
Йля э~ого предусматривают Т-образные пазы или сетку чередующихся резьбовых фиксирующих отверстий. Для зажима применяют пружинно-гидравлические цилиндры. Автоматическую смену заготовок на токарных станках с ЧПУ обычно осуществляют «механической рукойя (авто- оператором), установленной на станке, либо промышленным роботом, обслуживающим несколько станков на основе автономного технологического модуля.
В отдельных случаях целесообразно обслуживание одного токарного станка в составе модуля промышленным роботом напольного или навесного типа. 211 ГД оД1 Рас. о.21. Схемы многоместных УАСЗ различного тапа: о — нврувввьногоГ б рввонкнугого врнноугавьннкв; в — ввнкнутого нрнно уговьннкв Для надежности установки и зажима длинных валов применяют поводковые патроны с самоустанавливающимся по их торцу поводком с зубьями и поджимом вращающимся центром задней бабки. Для установки роботом коротких деталей их захваты снабжаются пружинным поджимом.
5.5. Общие принципы конструирования механизмов автоматического зажима заготовок Любой механизированный зажнмной механизм (ЗМ) как система состоит из нескольких элементов: источник энергии, командное устройство, силовое устройство, связывающие элементы и исполнительное устройство, непосредственно обеспечивающее зажим. Обычно эти элементы обособлены, но имеются случаи, когда силовое устройство, связывающие элементы и исполнительное устройство объединены. Анализ различных ЗМ показал, что независимо от назначения, схемы работы и конструктивного исполнения системы ЗМ имеют общую структуру и функциональную схему (рис, 5,22), вкл1очающие источник и преобразователи энергии (ПЭ) и движущие силы (моменты), узел управления (УУ), привод (Пр) с передаточио-усилительным механизмом 212 Рис.
5.22. Обооиссннан структурно-функииоиальнан схема ЗМ (ПУМ) и упругими звеньями (УЗ) для переноса движущей силы и передачи иа исполнительный механизм — патрон (П) (или приспособление), преобразующий движущую силу в зажимную, непосредственно воздействующую на деталь (или несколько деталей). Г)атрои состоит из передаточноусилительиых звеньев (ПУЗ) и зажимных элементов (ЗЭ), расположенных в ощюм нли нескольких местах.
Г!УМ может быть назван как передаточно-преобразовательный механизм (ППМ), так как он преобразует силы и перемещения (силы усиливает, перемещении уменьшает). В люгюй системе ЗМ есть подсистемы, которые можно рассматривать как самостоятельные системы и роль их различна для различных состояний ЗМ (26!. К ним относятся системы привод — патрон (Пр — П) и патрон — деталь (П вЂ” Д), каждая из которых может быть а свою очередь миогозвенной и сложной.
В зависимости от источника энергии различают ЗМ: механические, гидравлические, пневматические, вакуумные, электрические, электромеханические, магнитные, электромагнитные, центробежные, электрогидравлические и др. [26, 38). В зависимости от назначения системы ЗМ могут быть: стационарные или подвижные, с прямолинейным и вращательным движением выходного звена (тяги), для универсальных, специальных и специализированных металлорежущих станков, для автоматов, станков с программным управлением и т. д.
В зависимости от технологического процесса они могут использоваться на токарных, фрезерных, сверлильных, зубообрабатывающих, шлифовальных и других станках, В зависимости от конструктив- 213 ного исполнения и длины зажимаемой цилиндрической заготовки ЗМ делят иа трн группы: а) со сквозным отверстием в патроне н шпинделе; б) со сквозным отверстием в патроне; в) без сквозного отверстия. В зависимости от характера замыкания силового устройства — привода широко применяемые ЗМ постоянной структуры делятся иа четыре основных вида: 1) с неупругим силовым замыканием вследствие действия внешних сил в течение всего периода работы ЗМ, в зажатом состоянии, т. е. силовой контур ЗМ открытый н всегда связан с источником и преобразователями энергии; 2) с упругим силовым замыканием за счет потенциальной энергии натягиваемого при разжиме упругого звена в виде пружины или пакета та. рельчатых пружин; 3) с геометричесхим замыканием, при котором сила зажима определяется натягом (упругой деформацией), отключенной от привода цепи, в сторону объекта закрепления; 4) с фрнкционным замыканием в виде самоторможения, определяемым геометрией передаточных звеньев и обеспечивающим возрастание силы трения с дальнейшим отключением нагрузки от привода после достижения требуемой вели чи ны и ваяли и иванн я.
Последние два вида ЗМ экономичны, так как имеют закрытый силовой контур, отключенный от источника энергии. В одном ЗМ возможны различные замыкания: силовые, геометрические и фрикционные. Такие ЗМ относятся к комбинированным. В последнее время появились ЗМ переменной структуры [38, 54), к которым можно отнести самонастраивающиеся, о автоматическим регулированием характеристик, многофункциональные и др., имеющие автоматически переключающиеся кинематнческие цепи.