Анализ существующего оборудования. Станок для заточки вырубного инструмента с NC управлением

3.6 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ.

В 1960 г. Были выпущены первые образцы нового вида металлорежущего оборудования, получившие название обрабатывающих центров (ОЦ). Их также именуют многоцелевыми станками. ОЦ представляет собой высокоавтоматизированный станок с программным управлением и устройствами для автоматической смены режущего инструмента. С помощью программного управления на этих станках осуществляется автоматическое перемещение заготовки вдоль трех координатных осей и ее вращение вокруг оси поворотного стола. В ряде случаев ОЦ снабжают глобусными столами, имеющими не только вертикальную, но и горизонтальную оси вращения, что делает возможной обработку сложных корпусных деталей с разных сторон за один установ.

Программное управление обеспечивает необходимые изменения скорости вращения шпинделя, величины рабочей подачи и скоростей холостых перемещений, а также включение и выключение подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) и других устройств. Режущие инструменты, как правило, помещаются в специальных инструментальных магазинах большой емкости и автоматически, по программе, заменяются в шпинделе станка.

Такая смена инструмента выполняется за 3-6 сек. На некоторых ОЦ вместо смены инструмента в рабочем шпинделе производится замена самих шпинделей вместе с установленными в них инструментами.

На ОЦ осуществляются почти все процессы обработки резанием: сверление, зенкерование, развертывание, растачивание, нарезание резьбы, фрезерование плоскостей и сложных контуров. ОЦ строятся, как правило, с одним шпинделем или с револьверными шпиндельными головками, шпиндели которых работают поочередно. Существуют конструкции станков, имеющие головки с двумя шпинделями.

Замена инструмента в одном из шпинделей производится во время работы другого, что сокращает потери времени на смену инструмента до двух-трех секунд.

Станок для заточки вырубного инструмента с NC управлением:

MATE VTG-2

Характеристики:

- максимальный диаметр инструмента 160 мм;

- мощность шлифовального шпинделя 3,3 кВт;

- частота вращения шпинделя 2850 мин;

- перемещение по оси Z 220 мм;

- частота вращения поворотного стола 80 мин;

- размер шлифовального круга (тип CBN) 200x34x32 мм;

- давление сжатого воздуха 6 бар;

- подключаемая электрическая мощность 4 кВА;

- мощность серводвигателя оси Z 200 Вт;

- мощность двигателя поворотного стола 180 Вт;

- габариты станка 760Ч650Ч1900 мм;

- масса станка 300 кг;

- напряжение сети 380 В, 50 Гц.

Преимущества:

- простой в использовании и надежный в эксплуатации станок для заточки вырубного инструмента;

- верхняя кромка инструмента определяется автоматически;

- оператору лишь необходимо указать глубину заточки и нажать кнопку START;

- процесс шлифовки постоянно контролируется, что позволяет избежать перегрева;

- инструмент очищается сжатым воздухом после завершения цикла заточки;

- отходы шлифовки собираются в магнитном коллекторе на дне бака СОЖ;

- дополнительно поставляется оправка для заточки пуансонов под углом и концентрат СОЖ BLASER, канистра 20 литров.

В отличие от традиционных многошпиндельных станков-автоматов и автоматических линий, применяемых в массовом призводстве, повышение производительности на ОЦ достигается не за счет параллельной многоинструментальной обработки несколькихповерхностей, а путем концентрации различных видов работ на одном станке, резкого сокращения вспомогательного и подготовительно-заключительного времени, а также интенсификации режимов резания.

Возможность быстрой замены затупившегося инструмента делает экономически целесообразной интенсификацию режимов резания, при этом фактическая стойкость режущего инструмента сокращается до величины, достаточной для обработки наибольших по размерам поверхностей изделия.

Несмотря на относительно высокую стоимость ОЦ, при оснащении их микропроцессорными УЧПУ, правильном использовании и полной загрузке в три смены, они окупаются в течение 2-6 лет. Это объясняется:

а) экономией затрат на технологическую оснастку;

б) снижением брака;

в) уменьшением количества потребных станков с соответствующим сокращением производственных площадей;

г) уменьшением числа операций и общей длительности производственного цикла, а следовательно, и сокращением транспорта, складских и контрольных помещений, практически полной ликвидацией ручного труда и общим повышением оборачиваемости оборотных средств.

Наиболее сложные и технически совершенные ОЦ пригодны для изготовления деталей любой конструкции и любой степени сложности на одном станке без перемещения детали по цеху. Однако высокая стоимость делает нерентабельным их использование при производстве простых и дешевых деталей.

Преимущества ОЦ перед общеизвестными видами металлорежущего оборудования, включая и обычные станки с программным управлением, обеспечили быстрое их развитие и значительное увеличение выпуска.

Технический уровень обрабатывающих центров (ОЦ), характеризуемый точностью, технологическими и эксплуатационными возможностями станка, в решающей степени определяется системой ЧПУ и комплектом электроприводов ( их стоимость составляет 40-45% от стоимости станка).

Системы управления, созданные во второй половине 70-х годов, их усовершенствованные одно- и мультипроцессорные модификации, кардинально расширили функциональные возможности программного управления. Появились функции, которые не могли быть реализованы ранее:

- ввод управляющей программы (УП) с клавиатуры пульта управления непосредственно на рабочем месте;

- возможность хранения и коррекции УП непосредственно на рабочем месте за счет развитого математического обеспечения и наличия большой постоянной и оперативной памяти;

- возможность автоматического решения широкого спектра технологических задач;

- совершенствование УП в процессе эксплуатации путем оптимизации траектории движения инструмента при изменении условий обработки;

- возможность диагностики и многофункционального контроля.