Файл: Маталин, А. А. Многооперационные станки.pdf

2.При движении шпинделя вниз происходит зажим оправки патроном шпинделя с помощью пневмопривода.

3.Гильза 6, опускаясь вниз, проходит мимо захватов челно­ ка 7 и производит обработку детали.

4.При подъеме гильзы 6 в исходное положение захваты чел­ нока 7, задерживая оправку с инструментом, вынимают ее из шпинделя.

5.Перемещение обоих челноков 3 и 7 вправо; челнок 7 уно­ сит оправку с отработавшим инструментом в магазин 8, а чел­ нок 3 подает новую оправку из магазина 2 к шпинделю.

Рассмотренный механизм обладает следующими достоинст­ вами: 1) минимальное время смены инструмента; 2) простота

конструкции; смена инструментов осуществляется простыми движениями, без применения автооператоров, т. е. загрузочных устройств.

Недостатки такого механизма: 1) рабочая зона станка за­ громождается инструментами, находящимися в магазинах; 2) по­ ниженная точность обработки из-за необходимости обработки при больших вылетах шпинделя; 3) большой вес перемещающей­ ся системы, что вызывает увеличение веса станка, усложняет станок и ухудшает его динамику; 4) механизм встроен в шпин­ дельную головку (не является отдельным узлом); 5) размещение механизма на шпиндельной головке отдаляет оператора от ра­ бочей зоны, ухудшая условия установки и съема обрабатываемой детали и обслуживание магазина; 6) расположение инструмен­ тов в непосредственной близости от зоны обработки способству­ ет повышенному их запылению и загрязнению.

В вертикальном многооперационном станке портального типа дисковый 30-позиционный инструментальный магазин монти­ руется на портале и, таким образом, связывается со шпиндель­ ной головкой. Механизм автоматической смены инструмента это­

инструмента производится автооператором во время обработки, так что для смены инструмента необходимо поднять гильзу в крайнее верхнее положение (при этом отработавший инстру­ мент остается в рабочем гнезде магазина) и затем произвести поворот револьверного магазина на 180°. Время поворота ре­ вольверного магазина 1—2 с. При перемещении гильзы вниз но­ вый инструмент захватывается и закрепляется в шпиндель и по­ дается в зону обработки. 30-позиционный инструментальный ма­ газин поворачивается и подает очередной инструмент в зону за­ грузки-разгрузки, затем автооператор, перемещаясь вверх, за­ хватывает одновременно два инструмента: отработавший из ре-

230

ванием инструментальных оправок с помощью кодовых колец. Вертикальное перемещение, вращение захватов автооператора производится с помощью гидропривода.

Преимущества описанного механизма: 1) упрощена смена инструментов и сокращено время их смены вследствие удачной компоновки магазина и наличия револьверного магазина на шпиндельной головке; 2) механизм выполнен в виде автономного узла, что позволило его применять на серийных станках с ЧПУ; такое решение удешевляет и ускоряет производство многоопера­ ционных станков вследствие большой унификации с базовым станком (70—80%).

Недостатки этих механизмов: 1) из-за наличия револьверно­ го магазина существенно увеличивается при обработке вылет гильзы, что отрицательно сказывается на точности обработки;

2)затруднено обслуживание инструментального магазина. Большое распространение имеют механизмы с автоматичес­

кой сменой инструментов, расположенные на колонне многоопе­ рационных станков. Причем для станков с горизонтальным рас­ положением шпинделя и умеренной емкостью магазина (до 40 инструментов) механизмы выполнены конструктивно проще, чем для станков с вертикальным расположением шпинделя. Однако

устройств механизма автоматической смены инструмента гори­ зонтальных станков.

Перед тем как приступить к описанию наиболее характерных представителей данной группы, остановимся на описании устрой­ ства двух главных составных частей механизма автоматической смены инструмента: инструментального магазина и автоопера­ тора. Инструментальные магазины этой группы обычно состоят из механизма вращения, системы поиска необходимого инстру­ мента, узла крепления инструментов в магазине и собственно магазина.

Основным параметром инструментального магазина, опреде­ ляющим его эксплуатационную характеристику, является его емкость п (этот параметр определяет количество инструментов, которое может быть размещено в магазине). Не менее важным параметром являются размеры инструментов (прежде всего их диаметр Д ,), которые могут быть помещены в магазине.

Значения п и Д , для многооперационного станка того или иного типа и размера зависят от деталей, подлежащих обработ­ ке, размеров обрабатываемых плоскостей и отверстий, их точно­ сти, шероховатости поверхности и т. п.

значительного числа (порядка 80) деталей корпусного типа раз­ личных машин и приборов. Анализ технологических процессов

232

изготовления этих деталей позволил определить количество (п) различных инструментов, применяемых при обработке каждой из них. Число применяемых инструментов колебалось в пределах 4—48 шт., в зависимости от сложности и точности детали. Резуль­ таты приведенного анализа приведены ниже.

На основании проведенного анализа принято п = 30. Такая емкость магазина обеспечивает обработку большинства обследо­ ванных деталей и габариты магазина, применяемые для много­ операционного станка.

Рациональное проектирование деталей с учетом возможностей станков и их инструментальных магазинов позволяет во многих случаях уменьшать число потребных инструментов до 30 шт. Если 30 инструментов все же окажется недостаточно для обра­ ботки детали, то можно производить пополнение магазина вруч­ ную— вместо отработавших инструментов на их место в магази­ не устанавливать новые.

Анализ технологических процессов обработки позволил опре­

количестве инструментов различных габаритов инструменты диаметром более 65 мм не превышают 5—10%. Эти условия по­ зволили принять шаг гнезд для инструмента в магазине равным

гнезда, по одному с каждой стороны гнезда, куда устанавливает­ ся инструмент большого диаметра, который в данном случае не должен превышать 130'мм.

После определения емкости магазина и размеров инструмен­ тов следует более подробно остановиться на типах инструмен­ тальных магазинов и системах поиска инструментов. Наиболее широко распространены инструментальные магазины следующих основных типов: 1) стационарные многорядные магазины, уста­ навливаемые, как правило, на столе многооперационного станка либо за его пределами; транспортировка и загрузка инструмен­ тов из магазина в шпиндель осуществляется взаимным переме­ щением стола и шпинделя; размеры магазина определяются ко­ личеством инструментов, диаметром гильзы станка и размерами инструментов; 2) круглые, поворотные, дисковые или барабан­

23 3

100-А60 фирмы Makino (рис. 101). Наиболее сложными и доро­ гими, но одновременно и наиболее емкими являются магазины цепного типа.

В настоящее время получили распространение следующие основные системы кодирования инструментов.

1. Расположение инструментов осуществлено в определенной технологической последовательности, например, при использова­ нии револьверных шпиндельных головок, при этом программи­ руется только шаг (угол поворота магазина).

Недостаток такой схемы заключается в невозможности пов­ торного использования одного и того же инструмента в течение одного цикла.

2.При кодировании инструмента на его державке устанавли­ ваются кодовые кольца. Комбинация колец образует код инст­ румента, который прочитывается считывающим устройством контактного либо бесконтактного типа. Оправка с кодовыми кольцами приведена на рис. 102.

3.Кодирование инструментов с использованием эффекта Холла.

234