|
|
Многоцелевым станком называется
станок с ЧПУ, обеспечивающий комплексную обработку сложных деталей с разных
сторон без их перебазирования и% как правило, имеющий автоматическую смену
инструмента. Эти станки выпускают для обработки корпусных заготовок'и типа
тел вращения. Рассмотрим многоцелевые станки для обработки корпусных
заготовок. На них можно сверлить, зенкеровать, развертывать, растачивать,
нарезать резьбу, фрезеровать плоские поверхности и контуры.
Производительность многоцелевых станков в 3—8 раз выше,
чем универсальных станков. Это происходит за счет резкого сокращения
вспомогательного времени и тем самым увеличения доли машинного времени до
60—75 % в общем цикле обработки.
Вспомогательное время уменьшается благодаря автоматической
смене инструмента, высокой скорости позиционирования рабочих органов станка
на вспомогательных ходах (до 15 м/мин), сокращению времени пуска—-останова и
реверсирования при применении высокомоментных малоинерционных двигателей постоянного
тока, наладке инструмента на размер вне станка, исключению контрольных
операций и т. д. В современных станках время переналадки еще более
уменьшается вследствие применения сменных инструментальных магазинов с
заранее налаженным на размер режущим инструментом.
Для сокращения времени загрузки заготовок и съема готовых
деталей используются устройства для автоматической смены приспособлений —
спутников, маятниковые столы, несколько поворотных столов, работающих
поочередно, и др.
Прямоугольный стол станка со сдвоенными поворотными
столами 1 и 2 показан на 93, а. Разгрузку-загрузку стола 1 выполняют во
время обработки заготовки на столе 2 шпинделем 3. Иногда один из столов имеет
механизм периодического поворота, предназначенный для последовательной
обработки деталей с нескольких сторон, а второй может поворачиваться
непрерывно для обработки цилиндрических и сложных криволинейных поверхностей.
Схема автоматизации загрузки заготовок с применением сдвигающихся столов-спутников
показана на 93, б. В период обработки заготовки спутник находится на рабочей
позиции 2, вторую заготовку устанавливают на позицию 1. Когда обработка
закончится, спутник с позиции 2 автоматически передвинется гидроцилиндром 4 в
позицию 3 разгрузки, а на его место поступит спутник с позиции /. И такое
«маятниковое» движение спутников будет повторяться.
Машинное время обработки снижается за счет интенсификации
и оптимизации режимов резания, применения современных высокопроизводительных
режущих инструментов, увеличения мощности главного привода и диапазона частот
вращения шпинделя, повышения жесткости и виброустойчивости станков.
Компоновка станков. Различают станки вертикальной и
горизонтальной компоновки. Вертикальные многоцелевые станки (см. 96, 102) предназначены
для обработки крупных заготовок или заготовок, обрабатываемых с одной
стороны. При использовании много позиционных и поворотных приспособлений
можно вести обработку заготовок с нескольких сторон. Этому способствуют и
автоматически сменяемые головки с различным расположением шпинделей. Станки
выполняют по типу вертикальных консольно и бесконсольно-фрезерных и
продольно-фрезерных станков; одностоечных и двухстоечных
координатно-расточных станков. В этой группе чаще всего используют крестовый
стол, а вертикально перемещается шпиндельная бабка. Вертикальную компоновку
имеют станки 243ВМФ2, 6560МФЗ, 2254ВМФ4 и др.
Горизонтальные многоцелевые станки (см. 106, 109, 111)
предназначены для обработки заготовок с двух-четырех, а иногда и пяти сторон,
в последнем случае шпиндельные головки имеют поворот вокруг вертикальной и
горизонтальной оси. Станки изготовляют по типу горизонтальных
консольно-фрезерных и горизонтально- расточных. Наиболее распространены
станки, имеющие крестовый поворотный стол и вертикально перемещающуюся
шпиндельную бабку. Применяют компоновки с неподвижной стойкой и крестовым
столом, перемещающимся в двух взаимно перпендикулярных направлениях; с
продольно-подвижной стойкой и столом, имеющим поперечное перемещение; с
поперечно-подвижной стойкой и продольно-подвижным столом и др. Горизонтальную
компоновку имеют станки 6305Ф4, 6904ВФ4, ИР500МФ4 и др.
Токарно-сверлильные, токарно-сверлильно-фрезерные
многоцелевые станки близки по компоновке к токарным станкам и имеют главное
движение — вращение заготовки. Широко применяют при проектировании
многоцелевых станков принцип агрегатирования.
Точностные характеристики станков обеспечивают
предварительную и финишную обработку. Станки выпускают классов точности П и
В.
Системы ЧПУ, работающие с многоцелевыми станками, имеют
ряд особенностей: большой объем программы, большое число управляемых по
программе координат (до 7—8), обеспечение высокой точности перемещений
рабочих органов (у большинства многоцелевых станков точность позиционирования
в пределах 0,005—0,01 мм), широкий диапазон регулирования скоростей приводов
главного движения и подач, возможность работы станка в различных режимах,
высокие требования к надежности. Системы должны работать как в автономном
режиме, так и от ЭВМ верхнего уровня.
Системы обеспечивают направление и величину рабочих
перемещений, выдают команды на выполнение вспомогательных функций:
автоматический поиск инструмента и его смену после обработки, установку
шпинделя в определенное положение при смене инструмента, изменение режимов
обработки, включение и отключение системы СОЖ в зону обработки, реверс
шпинделя при выполнении резьбонарезных операций, фиксацию механизмов после их
позиционирования, осуществление автоматических циклов обработки; включение,
выключение и индексирование поворотных столов и т. д. Станки работают
совместно с позиционными, контурными и чаще всего универсальными системами
ЧПУ, как правило, замкнутыми с датчиками обратной связи. Наиболее совершенны
для многоцелевых станков системы типа CNC, построенные по принципу ЭВМ,
которые наиболее полно отражают перечисленные выше требования.
|