Обработка на оборудовании с автоматизированным циклом. Агрегатные станки. Станки с числовым программным управлением. Автоматические линии, страница 2

Вращение также через зубчатые колеса и муфту 7 передается сдвоенно­му пластинчатому насосу 6, от которого через гидропанель 10 масло (ра­бочая жидкость) поступает в гидроцилиндр 18. В корпусе 3 силовой голов­ки полость 5 заполнена маслом, которое заливается через отверстие, закрываемое пробкой 12, и фильтр 11. Труба 4 отделяет приводной вал от полости 5. В бачке 13 имеется масло для смазки направляющих, по ко­торым перемещается корпус 3 относительно плиты 17. Цикл подачи обес­печивается распределительным золотником гидропанели с помощью нуж­ной установки кулачков 16 или электромагнитами, действующими от конечных переключателей 14 и кулачков 15 с другой стороны корпуса.

Кроме описанных самодействующих многошпиндельных головок мод.5У4020 — 5У4040, имеются и другие, отличающиеся мощностью (более 4 кВт), наличием шпинделя: вместо приводного вала и другими конструк­тивными решениями.

§ 38. СТАНКИ С ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Применение станков с ЧПУ является одним из направлений автоматиза­ции. Это связано с тем, что в машиностроении свыше 50% парка металло­режущих станков эксплуатируется в условиях единичного и мелкосерийно­го производства, причем доля основного (технологического) времени в штучном составляет лишь 20 - 40%. Использование станков с ЧПУ по­зволяет резко (в 2 - 4 раза) повысить производительность труда, а доля ос­новного времени в общем цикле обработки возрастает до 75%.

Основной особенностью таких станков, является то, что информация о заданном законе движения исполнительных узлов представлена в виде последовательности чисел, нанесенных в закодированном виде на програм­моноситель. Такая программа физически не связана с размерами обра­батываемой детали, как это имеет место в шаблонах, копирах, кулачках и других носителях аналоговой информации, используемых в станках-авто­матах, в связи с чем ее быстрее, легче и значительно дешевле изготовить.

Процесс изготовления такой программы сводится к расчету и записи информации на программоноситель, и его можно полностью автоматизи­ровать с помощью ЭВМ. Вследствие этого улучшается культура производ­ства, поскольку предварительные ручные разметочные и пригоночные ра­боты, а также работы, связанные с изготовлением оснастки и шаблонов, заменяются работой математиков, программистов и операторов.

Помимо повышения производительности труда, станки с ЧПУ обеспе­чивают значительное повышение точности обработки и стабильности каче­ства обрабатываемых деталей. Это приводит к уменьшению объема кон­трольных операций и сокращению штата контролеров, а использование таких станков обеспечивает экономию цеховых площадей за счет сокраще­ния станочного парка и исключения необходимости хранения межопера­ционных заделов, приспособлений и оснастки. При использовании станков с ЧПУ также резко сокращается период освоения производства новых из­делий, появляется возможность изготовления таких сложных по конфигу­рации и высокоточных деталей, производство которых на универсальном оборудовании невозможно.

Отметим основные отличия станков с ЧПУ от универсальных станков. Первые не имеют люфтов в приводах подач — ни кинематических, ни си­ловых. Это достигается принудительным исключением зазоров в соедине­ниях, применением устройств, заменяющих трение скольжения трением, ка­чения, сокращением длины кинематической цепи и т. д.

Станки с ЧПУ имеют быстродействующий привод, поскольку время его реверсирования сказывается на точности обработки заготовок. Широко используются способы, исключающие сухое трение, например применение гидростатических направляющих, направляющих качения, специальных смазочных материалов и т. д.

Для уменьшения потерь на холостой ход станки с ЧПУ имеют высо­кую степень автоматизации, приводящую к сокращению элементов вспо­могательного и подготовительно -заключительного времени (закрепление и смена инструмента, настройка инструмента вне станка и т. д.).

Высокие скорости обработки приводят к повышенному тепловыделению в узлах трения и снижению точности обработки. В силу этого применяют специальные устройства, компенсирующие тепловые деформации технологической системы и снижающие тепловыделение. Движение резания в станках с ЧПУ обычно осуществляется от регулируемых двигателей ступеней. В приводе подач применяют шаговые двигатели, у которых ротор
поворачивается на один шаг от одного импульса, а в последнее время — высокомоментные двигатели. В качестве датчиков обратной связи по положению используют вращающиеся трансформаторы, редусины и индуктосины, позволяющие определять фактическое положение исполнительного механизма станка.

Классификация систем ЧПУ. В станке с ЧПУ в систему автоматическо­го управления вводится информация в виде чисел, характеризующих все элементы его работы, включая траекторию движения и позиционирование заготовки или инструмента. По технологическому назначению различают контурное и позиционное управление. При контурном (непрерывном) управлении в каждый момент времени обеспечивается координация отно­сительного расположения инструмента и заготовки как по пути, так и по, скорости перемещения. Контурные устройства с ЧПУ предназначены для токарных и фрезерных станков, обрабатывающих детали со сложным кон­туром (профилем).

При позиционном (координатном) управлении обеспечивается лишь от­носительное перемещение инструмента и заготовки в заданную позицию. Позиционные системы используют на сверлильных, координатно-расточных и т. п. станках для вывода инструмента в заданную позицию перед началом обработки поверхности с точным положением оси. Для иного случая использования позиционной системы может быть характерна обработка заготовки между двумя заданными позициями без контроля траектории. Движение происходит прямолинейно по направляющим стан­ка, например, фрезерного (при обработке прямоугольного контура торцовой фрезой) или токарного (при обработке ступенчатого валика). Здесь си­стема фиксирует координату переключения продольной подачи стола на поперечную или координату перехода резца на новый размер.