Сокращения простоев станка

ФРЕЗЕРОВАНИЯ ПО КОНТУРУ

На станке выполняют операции сверления, зенкерования, развертывания, резьбонарезания, фрезерования и т. п. Привод шпинделя станка осуществляется регулируемым электродвигателем через коробку скоростей. Для движений подачи и быстрых перемещений служат электрогидравлические приводы, что позволяет получать подачи по осям X, Yn Z. Рабочие и установочные перемещения выполняются шпиндельной коробкой по оси Y, стойкой 9 — по оси Z и столом 12 — по оси X.

Для сокращения простоев станка, связанных по сменой обрабатываемых заготовок и подготовкой к обработке новой партии, предусмотрены две загрузочно-разгрузочные позиции, базовые плиты и унифицированные детали установочно-зажимных приспособлений. В положении, показанном на рисунке, плита с закрепленным на ней приспособлением и обрабатываемой заготовкой находится в рабочей позиции на подвижном столе станка. Вторая плита свободна; на ней можно во время работы станка монтировать приспособление для закрепления других заготовок. Для перемещения плиты с приспособлением в рабочую позицию стол станка автоматически подводится к соответствующей загрузочно-разгрузочной позиции. Плита передвигается по направляющим. При обработке крупных корпусных деталей их можно устанавливать непосредственно на базовые площадки стола.

Станок предназначен для сверления, зенкерования, растачивания отверстий в корпусных деталях, фрезерования по контуру, нарезания метчиками в условиях серийного производства. Помимо автоматической смены инструментов станок имеет автоматическую смену столов-спутников. Емкость магазина инструментов.

ВЕРТИКАЛЬНО-ПОДВИЖНАЯ ШПИНДЕЛЬНАЯ БАБКА

Станок имеет вертикально-подвижную шпиндельную бабку, расположенную внутри подвижной стойки, и поворотный стол. На верхнем торце стойки расположен магазин 6 барабанного типа, а у бокового торца станины на отдельном основании смонтирована поворотная (на 180°) платформа для двух столов-спутников. Поворот магазина осуществляется от высокомоментного двигателя. Номера гнезд магазина закодированы.

На переднем торне стойки установлен манипулятор (автоматическая двухзахватная рука), осуществляющий смену инструментов. Манипулятор имеет механизмы вертикального перемещения, поворота руки на 180° и выдвижения руки. Вертикальное перемещение позволяет обходиться без смещения шпиндельной бабки вверх в позицию смены. Захват инструментальных оправок выполняют губки, стянутые двумя цилиндрическими пружинами.

Размеры рабочей поверхности стола. Движения в станке. Главное движение—вращение шпинделя с закрепленным в нем инструментом. Движения подачи: по оси X’ — перемещение стола с заготовкой, по оси Y — вертикальное перемещение шпиндельной бабки, по оси Z— горизонтальное перемещение стойки. Вращение шпинделя обеспечивается электродвигателем Ml 2ПФ-80Г постоянного тока мощностью 14 кВт (номинальная частота вращения 1000 мин»1, номинальное напряжение 220 В). Изменение частоты вращения шпинделя обеспечивается регулированием двигателя и двухступенчатой коробкой скоростей. Для переключения механических диапазонов служит подвижный блок зубчатых колес г 23—56, который может входить в зацепление с зубчатыми колесами z = 33 или г = 66, закрепленными на общей ступице и связанными со шпинделем зубчатой муфтой, размещенной в отверстии ступицы.

ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ШПИНДЕЛЬНОЙ БАБКИ

Подвижный блок может занимать два положения, соответствующие первому и второму диапазону. Блок перемещается гидроцилиндром и вилкой (на схеме не показаны). При включении первого механического диапазона возможно получение частоты вращения шпинделя 21,2—1000 мин»1 при большом постоянном крутящем моменте (700 Н-м). Второй диапазон обеспечивает частоту вращения шпинделя 1000—3150 мин»1 при постоянной мощности 14 кВт. Изменение направления вращения достигается реверсированием электродвигателя.

Перемещение шпиндельной бабки (по оси Y), стойки (по оси Z) и стола (по оси X’) обеспечивается одинаковыми высокомоментными электродвигателями М2—М4 с возбуждением от постоянных магнитов. Мощность каждого двигателя 2,8 кВт (при п = = 1000 мин»1). Установленные электродвигатели позволяют без применения коробки подач получать по любой из координат рабочую подачу 1—2000 мм/мин и быстрые установочные перемещения со скоростью 8000 или 10 000 мм/мин (последняя зависит от принятой системы ЧПУ).

Наибольшая сила подачи стола и стойки—8 кН, шпиндельной бабки — 4 кН. Такие же электродвигатели использованы для вращения поворотного стола / (двигатель М5) инструментального магазина (двигатель Мб).

Инструментальный магазин устроен следующим образом. Корпус магазина с гнездами для инструментальных оправок размещен на верхнем торце стойки 2 станка и может поворачиваться относительно центральной оси. Сопряжение корпуса магазина с основанием происходит по направляющим, изготовленным из полимерного материала. Для поворота магазина служит высокомоментный электродвигатель с возбуждением от постоянных магнитов.

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ МАГАЗИН

На валу двигателя на шпонке закреплено зубчатое колесо, входящее в зацепление с зубчатым венцом, привернутым к корпусу магазина. Угол поворота магазина задается с помощью конечных выключателей, установленных на неподвижном кронштейне. Один из них взаимодействует с упором, фиксирующим нулевое положение магазина, другой служит для отсчета гнезд магазина. Напротив каждого гнезда имеется такой же упор, взаимодействующий с конечным выключателем при повороте магазина. Для того чтобы гнездо после очередного поворота на заданный угол останавливалось точно в положении смены инструмента, предусмотрено фиксирующее устройство. На валу электродвигателя с помощью муфты закреплен диск с двумя полукруглыми пазами. При подходе инструментального гнезда с позиции смены ролик штоком гидроцилиндра вводится в паз диска. Отключается электродвигатель, и происходит точная фиксация магазина. Бесконтактный выключатель сигнализирует об этом в систему управления. После этого вступает в работу механизм автоматической смены инструмента.

Перед последующим поворотом ролик фиксатора выводится из зацепления с диском (шток гидроцилиндра смещается влево). Бесконтактный выключатель формирует сигнал, разрешающий выключение электродвигателя поворота магазина.

Инструментальные оправки удерживаются в гнездах от выпадения фиксаторами и шариками с пружинами. Сила прижатия фиксаторов к хвостовику оправки невелика и не препятствует вытаскиванию автооператором оправки из гнезда магазина. Контроль наличия оправки в гнезде обеспечивает бесконтактный выключатель.

ПУТИ РАЗВИТИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ

При наладке станка каждая оправка с инструментом устанавливается в гнездо магазина в строго определенном угловом положении так, чтобы паз во фланце оправки совпал с направляющей шпонкой гнезда магазина. Это необходимо для того, чтобы при переносе оправки автооператором в шпиндель станка пазы оправки совпали со шпонками шпинделя. При смене инструмента шпиндель всегда останавливается автоматически также в определенном угловом положении.

Современное состояние металлорежущего оборудования с программным управлением предусматривает следующие основные типы этого оборудования и управляющих систем.

Станки с оперативными системами программного управления, обеспечивающими подготовку управляющей программы непосредственно на рабочем месте, на основе широкого использования типовых технологических циклов обработки, хранящихся в памяти устройства. Эта группа станков должна заменить наиболее распространенные универсальные токарные, фрезерные, сверлильные станки.

Станки с оперативными системами управления рассчитаны на обслуживание рабочим, способным в режиме диалога с системой управления сформировать управляющую программу, вводя конкретные значения в стандартный технологический цикл обработки. На станках этой группы обрабатывают партии деталей в полуавтоматическом режиме; при работе на них производительность повышается в 1,5—2 раза по сравнению с универсальным оборудованием.

МНОГОЦЕЛЕВЫЕ СТАНКИ

Многоцелевые станки оснащают многопроцессорными, продуктивными системами управления, обеспечивающими резкое упрощение формирования управляющей программы, введение необходимых коррекций на отклонение заготовки, инструментов, режимов обработки, предусматривающих наличие устройства для диагностики состояния всех основных систем станка, предупреждение брака и другие функции. Эта группа станков ориентирована на серийное производство деталей и обеспечивает рост производительности в 2—3 раза по сравнению с универсальными станками с ручным управлением.
Для обработки наиболее сложных и дорогих деталей, в первую очередь деталей тяжелого машиностроения, предусмотрен выпуск станков, характеризующихся наличием универсальных систем программного управления со встроенными ЭВМ и свободным программированием необходимых алгоритмов обработки, повышением роли системы управления в коррекции погрешностей механических сборочных единиц станка и измерительных систем. В эту группу входят крупногабаритные фрезерно-расточные, карусельные станки, станки для фрезерования и шлифования деталей со сложными поверхностями и т. п.

Станки с программным управлением для выполнения операций зубонарезания, шлифования, электроэрозионной и электрохимической обработки, снабженные ориентированными на эти операции целевыми системами управления, позволяющими ускорить переналадку станков, обеспечить автоматическое протекание цикла обработки и повышение производительности станка не менее чем в 2 раза.