Станочная система ГАП

Рабочие позиции это не только позиции непосредственной обработки заготовок, т.е. различного рода металлорежущие станки оснащенные системой автоматической смены инструмента. Сюда относятся и те элементы ГАП, без которых невозможна обработка:

позиции измерения заготовок и деталей (иногда проводимые на столах станков), позиции закрепления и перекрепления заготовок, позиции монтажа приспособлений и режущих инструментов, позиции удаления стружки. Однако указанные элементы ГАП имеет вспомогательное значение, суть которого определена названием каждого конкретного элемента. Определяющим элементом рабочих позиций ГАП является технологическое оборудование.

2.1.1. Принципы построения ГАП и их основные компоненты

Создание ГАП начинается с установления технологического семейства (группы) деталей, подлежащих изготовлению в ГАП. Результаты этой работы, обычно производимой с помощью ЭВМ, используются для определения состава технологического оборудования ГАП, типов складов, автоматического транспорта и др.

Далее разрабатываются функциональная, технологическая и информационная структуры ГАП, конфигурация локальной вычислительной сети, список решаемых задач и распределение их по уровням сети. После этого модно перейти к алгоритмическому и программному обеспечение с учетом взаимодействия систем управления ГАП с АСУП, САПР, АСТПП и другими подсистемами комплексной интегрированной системы (см. рис.4) предприятия. Параллельно создаются компоновочные и строительные схемы и чертежи электропитания, пневмо- и гидросистем, вентиляционных систем и др.

Рис.4. Системное окружение ГАП

ТЗ – техническое задание; АСНИ – автоматизированная система научных исследований; САПР – система автоматизированного проектирования; АСУ – автоматизированная система управления; АСТПП – автоматизированная система технологической подготовки производства; БД – база данных; ГАП – гибкое автоматизированное производство; АСИ – автоматизированная система испытаний; МТО – материально-техническое обеспечение.

Основные компоненты ГАП

В качестве основных компонентов ГАП можно выделить:

• рабочие позиции;

• транспортные системы;

• устройства складирования;

• системы управления.

Более детальный состав компонентов ГАП представлен на рис. 5.

2.1.2. Требования к станочной системе

Так как станочная и транспортная системы объединяется общей системой управления, то все станки ГАП должны соответствовать определенным требованиям / 3 /. Для автоматизации потоков материалов позиции обработки должны быть в состоянии осуществлять как смену заготовок, так и инструментов. Хорошие предпосылки для ГАП в этом смысле предлагают устройства смены палет, которые за счет поворота гарантирует своевременную смену палет на станке. Чтобы производство не было бесконтрольным, в станках должно быть предусмотрено применение тестовых измерений. Кроме того необходимо наблюдение за режущим инструмент том для определения его износа и возможных поломок. Столь же необходимо централизованное обеспечение СОЖ автоматизированное удаление стружки.

Автоматизированный поток информации между вышестоящей системой управления и системой управления единичными станками требует от последней вполне определенных способностей. Система управления станка должна обладать такими возможностями, чтобы станок при коротких остановках работы выше стоящей системы управления, ног бы определенное время функционировать автономно, из-за чего возрастают возможности всей системы. Одной из важных предпосылок для интеграции управления ГАП является наличие в нем мест для обмена параметрами. Это такие места, где обменивается параметры процесса обработки (NG—параметры, параметры инструментов) и производственные параметры станка. В дальнейшем эти места могут использоваться для функций вышестоящей системы управления. Для повышения безопасности трансляции передаваемых параметров управления и информации необходимо вести протокол передаваемых параметров. Как реализуются в управлении разрывы для DNC, определяет как стоимость программного обеспечения, так и скорость и надежность передачи параметров. Часть требования к станкам, определявших их выбор для ГАП, представлена на рис. 6. Многие из них стало возможным удовлетворить благодаря возможностям микроэлектроники в тесном контакте с новыми конструкторскими решениями. Указанные достоинства уже существующего производственного оборудования ведут с одной стороны к созданию новых производственных структур, а с другой стороны расширяет и обновляет требования к системам программирования и управления.

2.1.3. Классификация станочных систем

Станочная система является основной структурной составляющей технологической системы и представляет собой совокупность станков или станочных модулей, В зависимости от типа технологической системы (ТС) станочная система может формироваться на базе станков общего применения, специализированных иди специальных станков. Для большей наглядности представим классификацию в зависимости от серийности производства нижеследующей схемой (рис.7), где:

- МЦС - универсальные многоцелевые станки с ЧПУ;

- С, Ф, Р - одноцелевые (сверлильные, фрезерные, расточные) станки с АУ и ЧПУ;

- ПАС - переналаживаемые агрегатные станки с автоматической сменой многошпиндельных коробок (мультицентры);

- АС и СС - агрегатные и специальные станки.

2.1.4. Многоцелевые станки

Ступени развития станков с ЧПУ можно представить следующим образом (рис.8). Отсюда следует, что одной из основных тенденций современного машиностроения является все более широкое применение многоцелевых сверлильно-фрезерно-расточных станков, а также модулей на базе этих станков. Структурно такой МЦС можно представить следующей схемой (рис.9).

На основе анализа литературных данных советских и зарубедных станкостроительных фирм можно дать следующую обобщенную характеристику многоцелевого станка для обработки корпусных деталей.

MЦC - есть механическая система, построенная на базе крестовой подвижной стойки, термосимметрячной конструкции, несущей горизонтально расположенный шпиндель. Посредством такой конструкции инструменту может быть сообщено независимо от детали и взаимно перпендикулярных перемещений (X,Y,Z). Деталь -—устанавливается на неподвижно-поворотном столе и имеет возможность одного или двух поворотов (А - вокруг оси У иди В - вокруг оси X) в системе координат станка. Станок оснащен инструментальным магазином дискового типа на 30…40 инструментов. Время смены инструмента З…5 сек. Привод станка строится на базе высокомоментных двигателей с широким диапазоном регулирования без промежуточных передаточных механизмов. Диапазон частот вращения на шпинделе 0…2000 мин^-1, Мощность до 40 кВт. Диапазон рабочих подач 0,02…5 м/мин, холостых ходов – 8…15 м/мин. Погрешности позиционирования рабочих органов 0,008…0,3 мм по Х, Y u Z.; по А - 5"…8". Время смены заготовок через челночные устройства 8…12 с. Удаление стружки - гидросливом. Продувка шпиндельного гнезда и гнезд магазина - сжатым воздухом в момент установки и снятия инструмента. Станок управляется системой CNC со свободным программированием, позволяющим реализовать управление автоматической размерной наладкой технологической системы и автоматическим поддержанием заданной точности на основе адаптивного управления процессом резания. Кроме того предусмотрено автоматическое диагностирование работы станка на основе специальных систем.

Наиболее широко известными фирмами, выпускающими подобное оборудование являются Керней Трекер, Цинсинати Милакрон (США), Букхард, Вебер, Хелмер, Вернер (ФРГ), Шин-Ниппон-Кокки, Хитачи Сейки, Макино Мидлинг, Тойеда (Япония), Яомау (Италия), Фритц Хеккерт (ГДР), Шкода (ЧССР), ИСПО (СССР).

Отечественное станкостроение выпускает MЦC станки следующих моделей: ИР320ПМФ4, ИР500МФ4. (см. лекции по МРС и ПР), ИР800МФ4.; 2204ВМФ4; 2254ВМФ4; 2256ВМФ4; 65A60MФ4; УФ0908В, 6904МФ4 и т.п.

Дата добавления: 2015-07-08