Обработка на оборудовании с автоматизированным циклом. Агрегатные станки. Станки с числовым программным управлением. Автоматические линии, страница 6

Работа двухзахватного оператора осуществляется следующим образом (рис. 260,а). В процессе цикла обработки детали магазин 1 поворачивается в положение загрузки-разгрузки, и по окончании цикла автооператор 2 по­ворачивается на 90°, захватывает инструменты в шпинделе и магазине, перемещается в осевом направлении, вынимая инструменты из гнезд, и, поворачиваясь на 180°, меняет их местами, вставляет в гнезда и вновь воз­вращается в исходное положение. Однозахватные операторы 2 (рис. 260,6) используются обычно в паре с револьверной головкой 3, и смена инстру­мента, как правило, происходит в процессе обработки. При этом автоопе­ратор сначала переносит отработавший инструмент в свободное гнездо магазина, а затем после поворота магазина — новый инструмент в шпиндель.

Рис. 260. Схема смены инструмента

При значительном удалении магазина инструментов от шпинделя ав­тооператор выполняет дополнительную функцию транспортного устройства. В этом случае (рис. 260,в) также используется двухзахватный опера­тор 2, однако, помимо названных движений, он совершает дополнительное перемещение между магазином 1 и шпинделем 3. При этом захват инстру­мента из магазина и его извлечение осуществляются в процессе цикла обработки. Кодирование и опознавание (идентификация) режущих инструментов при их автоматической смене возможны на основе трех принци­пиальных схем, представленных на рис. 261.

Рис.261. Схемы расположения инструментов в магазине

Первая из них (рис. 261,а) предусматривает наличие фиксированной программы, включающей постоянную последовательность использования инструментов. При такой схеме инструменты меняются строго друг за другом, и магазин перемещается по существу не по программе, а на один шаг, что усложняет наладку таких станков на обработку деталей другого наименования.

При работе по второй схеме (рис. 261,б) каждый инструмент имеет фик­сированное гнездо в магазине и может быть положен после использования только в него. Такая схема кодирования приводит к дополнительным внецикловым потерям, так как удаление использованного инструмента и уста­новка нового могут осуществляться только последовательно, без совмеще­ния по времени с рабочей операцией обработки на станке.

При третьей схеме (рис.261,в)кодируется непосредственно инструмент, и использованный инструмент может устанавливаться в любое гнездо в магазине от инструмента, идущего ему на смену. Для нахождения ин­струмента в магазине каждый инструмент снабжен индивидуальным ко­дом (канавками, прорезями, набором колец и т. д.), а специальное устрой­ство осуществляет поиск идает информацию в память управляющей ЭВМ или системы ЧПУ.

Наладка инструментов на заданный размер обработки производится вне станка на специальных устройствах (рис. 262).

Рис. 262. Устройство для настройки инструмента станка с ЧПУ:

1 – индикатор; 2 – регулировачный винт державки; 3 – инструмент; 4 – основание устройства; 5 – стойка, несущая барабан с набором упоров; 6 – упор; 7 – регулировачный винт упора; 8 – втулка для установки инструмента

Станки с адаптивным управлением. Создание адаптивных, (самонастраи­вающихся)систем (АС) было вызвано необходимостью учета погрешно­стей, образующихся в процессе обработки, и оптимизации режимов реза­ния, что не может быть реализовано посредством систем ЧПУ. Существуют АС предельного регулирования, самопрограммирования и оптимального регулирования. Первые назначены для ограничения допусти­мого значения погрешности или силового фактора (мощности резания, крутящего момента или составляющей силы резания).

Погрешность установки заготовки на станке может быть устранена за счет ее тщательной выверки, погрешность от систематической погрешно­сти — за счет дополнительного перемещения инструмента (например, пред­ыскажения программы), а погрешность, вызванная случайным изменением припуска или твердости заготовки,— только за счет стабилизации силы ре­зания, так как лишь в этом случае будет постоянство деформации техноло­гической системы СПИД.

На основе анализа формулы силы резания можно сделать заключение о том, что при изменении припуска или твердости следует изменять по­дачу. По этому принципу и строится большинство АС предельного, регули­рования. Принцип работы такой АС заключается в следующем. С по­мощью датчика измеряется тангенциальная составляющая силы резания. Полученная информация вводится в блок сравнения, где сравнивается с за­данными значениями силы. Образующийся на выходе сигнал рассогласова­ния усиливается и управляет работой регулируемого привода, увеличивая или уменьшая величину подачи. АС стабилизации силы резания или ее производных (момента и мощности) за счет изменения подачи нашли ши­рокое применение в промышленности.

По принципу предельного регулирования работают и АС коррекции программы обработки. Как и в рассмотренных системах, в них измеряется один из параметров, который сравнивается с заданным значением, но в от­личие от предыдущих систем образовавшийся сигнал рассогласования слу­жит не для изменения величины подачи, а, складываясь с сигналом от про­граммы, определяет величину дополнительного перемещения исполнитель­ного механизма. Помимо силовых параметров, объектами измерения в таких системах могут быть уровень вибрации, температура резания или температура одного из узлов, износ инструмента, статическая точность обработанных деталей.