Основные конструктивные и технологические особенности ОЦ СФР

1. В основе компоновки станков – один шпиндель и два варианта его расположения: или вертикальное (рис. 1.19.2, 1.19.3), или горизонтальное (рис. 1.19.4).

При вертикальном положении шпинделя рабочий стол станка перемещается по двум прямоугольным координатам в горизонтальной плоскости, а шпиндельная бабка имеет вертикальное перемещение. Такая компоновка предпочтительна для изготовления деталей с односторонней доступностью обрабатываемых поверхностей.

При необходимости обработки с разных сторон, на столе станка устанавливаются переналаживаемые многопозиционные приспособления, в том числе поворотные. Однако необходимо отметить, что поворотные приспособления, расширяя возможности станка, понижают жёсткость системы «СПИЗ» и занимают значительную часть рабочей зоны станка.

В случае горизонтального расположения шпинделя в станках предусмотрен поворотный стол, что обеспечивает доступ инструмента с различных сторон заготовки.

2. Заложена возможность одновременного размещения большого числа (до 200 единиц), разнообразных по конструкции (расточных головок, фрез, свёрл и т.п.) и по назначению (режущих и контрольно-измерительных) инструментов.

Инструменты размещаются в инструментальных магазинах поворотного, цепного и стеллажного типов. Простейшим таким магазином выступает револьверная головка (РГ), в которой шпиндель и накопитель инструментов находятся в одном механизме. Смена инструментов в РГ происходит быстро и просто, однако в ОЦ СФР они не нашли широкого применения по следующим причинам:

- малая ёмкость (вместимость не более 6-8 инструментов);

- не высокая жёсткость конструкции, снижающей точность обработки;

- значительные габариты шпиндельной бабки с РГ;

- ограниченность вертикального хода инструмента в рабочей позиции, если в соседних позициях РГ установлены длинные державки с инструментами.

 

Магазин поворотного (рис. 1.19.4, а) типа конструктивно схож с револьверной головкой и представляет собой диск или барабан, на периферии которых в специальных гнёздах размещаются инструменты. Отличие – в более плотной упаковке (большей вместимости) инструментов (до 30 и более) и в раздельном исполнении от шпинделя станка.

Магазин цепного типа (рис. 1.19.2, б, 1.19.4, б) представляет собой цепной транспортёр, шаг которого определяется диаметром инструментов, а его длина – ёмкостью накопителя. Вместимость магазина может достигать 60-ти и более инструментов.

Магазин стеллажного (или кассетного) типа (рис. 1.19.3) представляет собой вертикальную или горизонтальную плиту с рядами гнёзд под инструмент. Данная конструкция обеспечивает самую плотную упаковку, но усложняет поиск инструмента. В первых двух типах магазинов поиск осуществлялся одним движением, в третьем – двумя.

Иногда применяются комбинированные накопители инструментов, обычно инструментальный магазин применяется в сочетании с револьверной головкой (рис. 1.19.2, а).

3. Основными станочными приспособлениями, в которых устанавливаются заготовки, являются простые универсально-сборные переналаживаемые приспособления (УСП), применяемые взамен малопроизводительных универсальных и дорогих специальных приспособлений.

4. Предусмотрена возможность автоматической смены столов-спутников (т.н. палет) с приспособлениями и заготовками, настраиваемых на станке в начале операции и во время её выполнения.

5. На ОЦ СФР обеспечивается многокоординатное относительное перемещение инструментов и заготовки в ходе выполнения операции. Минимальное число управляемых координат равно трём ( X , Y , Z). 

На рис. 1.19.5, 1.19.6 приведены примеры работ, выполняемых на ОЦ СФР.

 

 

Рис. 1.19.5. Примеры работ, выполняемых на ОЦ СФР с вертикальным шпинделем:

а) сверление любого числа отверстий различной глубины;

б) растачивание гладкого отверстия с выточками;

в) контурное торцовое фрезерование плоскости;

г) последовательное фрезерование плоскостей, расположенных на различных уровнях;

д) контурное боковое фрезерование криволинейных поверхностей

 

Рис. 1.19.6. Пример работ, выполняемых на ОЦ СФР с горизонтальным шпинделем для изготовления заданной детали

(n – обороты шпинделя; S_n – продольная подача; S _в – вертикальная подача;

 S _кр – круговая подача)

 

6. Требования к технологичности конструкции деталей, изготавливаемых на ОЦ СФР, отличаются от требований к технологичности деталей, изготавливаемых на фрезерных и сверлильных станках с ЧПУ, и тем более без ЧПУ. Кроме того, они могут изменяться в зависимости от того, на какой модели ОЦ СФР деталь изготавливается. Общие требования к технологичности можно сформулировать на основе рис. 1.19.5, 1.19.6.

7. Требования, предъявляемые к режущему и вспомогательному инструменту аналогичны требованиям, предъявляемым к инструменту для традиционных станков с ЧПУ. Однако следует отметить, что комплект режущего и вспомогательного инструмента для ОЦ СФР имеет расширенную номенклатуру (рис. 1.19.7).

 

Рис. 1.19.7. Комплект режущего и вспомогательного инструмента для

ОЦ СФР:

а), б), в) оправки для расточного инструмента;

г), д), е) оправки для фрез с торцовой или продольной шпонкой, передающей крутящий момент;

ж) цанговый патрон для стандартных свёрл, зенкеров, развёрток, фрез диаметром до

20 мм и специальных фрез диаметром 20-40 мм, имеющих цилиндрический хвостовик;

з) патрон для метчиков;

и) патрон для переходных оправок, позволяющих регулировать осевые размеры инструментов вне станка (н, о, п, р, с, т, у, ф);

к) оправка-центроискатель;

л) оправка для концевого инструмента с конусом Морзе и с поводком;

м) оправка для концевого инструмента с конусом Морзе, без поводка.

 

Конструкция посадочного хвостовика у всех оправок и патронов ОЦ СФР одинакова и представлена на рис. 1.19.8.

Рис. 1.19.8. Конструкция хвостовика вспомогательного инструмента для ОЦ СФР

 

8. На ОЦ СФР предусмотрена автоматическая смена инструментов: возможность автоматического перемещения инструментов из одного инструментоносителя в другой: из шпиндельной бабки в инструментальный магазин, и наоборот (рис. 1.19.9, 1.19.10).

 

 

Рис. 1.19.9. Последовательность действий двуручного манипулятора (или автооператора с двумя захватами) в ходе автоматической смены инструментов:

а) исходное положение;

б) поворот манипулятора на 90° по часовой стрелке и захват инструментов;

в) движение манипулятора вниз с выниманием инструментов из гнёзд;

г) поворот манипулятора на 180° и движение вверх с загрузкой инструментов в гнёзда;

д) поворот манипулятора на 90° с возвращением в исходное положение.

 

Рис. 1.19.10. Пример автоматической смены инструментов на ОЦ СФР с поворотным магазином (см. рис. 1.19.4, а) и тремя автооператорами:

загрузочным оператором магазина (I), транспортным оператором (II)

и загрузочным оператором шпинделя (III).

 

Смена инструмента включает в себя: захват инструмента в магазине оператором I (движение 2), вытаскивание инструмента (движение 1), транспортирование инструмента на позицию автооператора II (движение 2), поворот инструмента на 90° (движение 3), одновременный захват инструментов в автооператоре II и шпинделе (движение 5), вытаскивание инструментов (движение 4), инструменты меняются местами (движение 5), загрузка инструментов (движение 4), поворот инструмента в автооператоре II на 90º (движение 3), захват инструмента автооператором I (движение 2), вытаскивание инструмента (движение 1), перемещение инструмента к магазину (движение 2), загрузка инструмента в магазин (движение 1), возвращение автооператора II в исходное положение.

Рассмотрим общую характеристику трёх моделей ОЦ СФР зарубежного производства.

 

1.  ОЦ СФР модели «МС032», фирма «Динамо-Сливен», Болгария (рис. 1.19.11).

⇐ Предыдущая234567891011

Поделиться: