Понятие о многоцелевых станках

Многоцелевой станок (МС) или обрабатывающий центр (ОЦ) - этометаллорежущий станок, предназначенный для комплексной обработки сложных деталей путем последовательного выполнения различных видов механической обработки, имеющий систему числового программного управления (ЧПУ) и оснащенный системой автоматической смени инструментов (АСИ).Многоцелевые станки являются универсальным оборудованием и по виду обрабатываемых заготовок и характеру преобладающих выполняемых переходов их можно разделить на три группы:

- сверлильно-фрезерно-расточные с главным движением вращением инструмента и компоновкой, аналогичной фрезерным, расточным, сверлильным станкам, предназначенные для обработки призматических деталей;- токарно-сверлилыю-фрезерно-расточные с главным движением - вращением деталиили инструмента и компоновкой, аналогичной компоновке станков токарной группы, предназначенные для обработки в основном деталей типа тел вращения;- с выполнением разнородных переходов и оригинальной компоновкой.

На рисунке 1 представлены МС с вертикальной и горизонтальной осью вращения шпинделя.

Данные станки отличаются особо высокой концентрацией обработки. На них производят черновую, получистовую и чистовую обработку сложны к заготовок, содержащих различные обрабатываемые поверхности, выполняют самые разнообразные технологические переходы. Во многих случаях МС обеспечивают высокоэффективную полную обработку деталей без переустановки и перебазирования. С этой целью в современных конструкциях МС предусматривается наличие поворотных узлов. В станках для обработки призматических деталей применяют поворотные конструкции шпиндельной головки и стола с периодическим или непрерывным движением по одной или двум (стол глобусного типа) координатам. При необходимости возможно дополнительно комплектовать станки поворотно-подвижным и столами различных высокой точностью типов. Столы обеспечивают перемещение заготовки во время ее обработки с и большим диапазоном подач в позиционном и непрерывном режимах. Управление работой стола осуществляется от системы ЧПУ станка или от собственной автономной системы ЧПУ.

В станках для обработки деталей типа тел вращения предусматривается движение точного позиционирования шпинделя с заготовкой.Для последовательного выполнения по программе большого числа разнообразных переходов МС обязательно имеют быстродействующую систему автоматической смены инструмента (АСИ) манипуляторного или безманипуля-торного типов. Необходимый запас инструментов создается в револьверных головках или инструментальных магазинах барабанного или цепного исполнений. Для обеспечения автоматической смены режущего инструмента при использовании инструментальных магазинов в системе АСИ применяют вспомогательный инструмент со стандартнымиконструкциями хвостовиков различных типов и исполнений. В настоящее время в современных высокоскоростных МС отечественного и зарубежного производства для стабильного обеспечения требуемого качества обрабатываемых поверхностей применяют новый вид конструкции хвостовика (тип HSK) вспомогательного инструмента и его зажима в шпинделе. Такая конструкция обеспечивает высокую жесткость соединении засчет не только конусно-цанговой части, но и за счет прижима оправки к торцу шпиндели.С целью возможности применения стандартизированного вспомогательного инструмента конструкции передних концов шпинделе) МС унифицированы истандартизированы.

Большинство моделей современных МС для обработки призматических деталей оснащаются системами автоматизированной смены заготовок (АСЗ). При этом заготовка устанавливается на сменном столе-спутнике (палете) ивместе с ним она попадает на основной стол станка. Установку заготовки на стол-спутник иснятие обработанной детали производят во время работы станка. С целью обеспечения возможности применения нормализованной технологической оснастки конструкции столов-спутников в МС также унифицированы и нормализованы. Многоцелевые станки выпускаются как с традиционной компоновкой станков соответствующих групп, так и с оригинальной. Компоновка МС в первую очередь определяется его технологическими возможностями, но если проанализировать новые виды современных обрабатывающих центров, у всех есть единая концепция - очень жесткая, неподвижная («рамная») базовая конструкция и «легкие» перемещаемые узлы.Для всех станков с ЧПУ, в том числе и для МС, принята единая система обозначения координат, рекомендованная международной организацией по стандартизации (ISO). Все перемещения рассматривают впрямоугольной системе основных осей координат X. Y, Z. Положение осей координат и положительные направления перемещений относительно них принимают всоответствии с правилом правой руки. Ось Z совладает или параллельна оси главного шпинделя. Положительное направление оси (+Z) соответствует направлению удаления инструмента от заготовки.

Кроме перемещений относительно основных осей координат, возможны перемещения относительно вторичных (U, V, W), параллельных основным и третичным (Р, Q. К), осям.

Эффективность современных МС в сравнении с одноцелевыми станками достигается не только за счет сокращения времени транспортирования деталей и уменьшения подготовительно-заключительного времени, но и за счет возможности обеспечения высокоскоростной обработки заготовок как из черных, так и из цветных металлов.

Приводы главного движения МС обеспечивают очень широкий диапазонрегулирования ( n_maxдо 24000...30000мин^-1) с бесступенчатым изменением частоты вращения шпинделя.

В большинстве случаев в привадах главного движении более ранних моделей МС применяются регулируемые электродвигателив сочетании с шестеренными коробками диапазонов на две или три ступени. Все новейшие модели ОЦ оснащаются высокоскоростными мотор-шпинделями. В приводах подач применяются в основном высокомоментные электродвигатели и шариковые винтовые передачи. Однако в настоящее время многие станкостроительные фирмы предлагают МС с принципиально новыми приводами подач, оснащенными линейными двигателями, обеспечивающими перемещения подвижных узлов с максимальными скоростями до 120….200м/мин.

Многоцелевые станки имеют чаше всего контурную или комбинированную микропроцессорную систему ЧПУ, обеспечивающую автоматическое управление с высокой степенью точности и гибкости при многокоординатнойобработке разнообразных деталей.

Шести- и более координатные МС, называемые «гексоподами», в основном применяются в области авиакосмических технологий при обработке сложных профилей у деталей из труднообрабатываемых материалов.Наибольшее распространение получили МС общего назначения, как правило, трех-пятикоординатные станки, используемые на производствах самого широкою профиля.Современные МС отличаются высокой точностью перемещений узлов, жесткостью конструкции и наличием надежных многофункциональных систем ЧПУ. Благодаря этому имеется возможность контроля обрабатываемых заготовок и деталей непосредственно на станке при помощи измерительных головок без передачи изделия на координатно-измерительные машины.Для МС любой модели технологические возможности определяются помимо обычных параметров технической характеристики рядом специфических показателей. К ним в первую очередь относятся: емкость инструментального магазина, характеристика инструментального блока, время смены инструмента, размеры рабочего пространства, количество столов-спутников, их размеры, время смены столов-спутников, тип системы управления, число одновременно управляемых координат, дискретность и точность перемещений по координатам и др. Наличие информации о технических характеристиках и конструктивных особенностях современных МС позволит правильно выбирать и эффективно применять их в условиях переналаживаемых производств как в виде самостоятельных единиц оборудования, так и в составе гибких производственных систем (ГПС).[8]

Дата добавления: 2015-07-07