Особенности устройств автоматической смены инструмента (АСИ) оказывают существенное влияние на конструкцию инструмента, которая должна обеспечить возможность его захвата, фиксации, укладки в магазин, установки в шпиндель.
Классификация способов и устройств АСИ зависит от типа станка, расположения шпинделя, количества и типов применяемого инструмента, времени смены инструмента. Классификация способов и устройств АСИ приведена на рисунке 6, Револьверные шпиндельные головки (рис. 6, а) в последние годы применяются реже из-за малого числа размещаемого в них инструмента и неточностей, вносимых индексацией головок, а также недостаточной их жесткостью. Сменные многошпиндельные головки (рис. 6, б) используют в многооперационных станках при изготовлении крупных серий деталей. Магазины шпиндельных гильз (рис. 6, в) лишены недостатков, свойственных револьверным шпиндельным головкам, но имеют высокую стоимость вследствие необходимости изготовления большого числа прецизионных шпиндельных узлов. Револьверные магазины с постоянным положением относительно шпинделя (рис. 6, г) содержат большее количество инструмента, чем револьверные шпиндельные головки, и позволяют разместить шпиндель любой длины.
К их недостаткам следует отнести ограниченную емкость магазина, большой вылет шпинделя, что снижает точность обработки, а также существенное загромождение рабочей зоны станка. Магазины инструментов без автооператоров (рис. 6, д) требуют дополнительного радиального перемещения, что ограничивает их емкость и количество вариантов компоновок. Устройства с одним загрузочным оператором (рис. 6, е) получили широкое распространение. При повороте автооператор захватывает одновременно оправки с предыдущим и последующим инструментом, затем осевым перемещением выталкивает их из магазина и шпинделя, поворотом на 1800 меняет местами и обратным осевым движением посылает предыдущий инструмент в магазин, который в компоновке нельзя располагать далеко от шпинделя. Магазин с автооператором на каждый инструмент (рис. 6, ж) имеет ограниченную емкость или же получается громоздким. Обслуживание устройства, расположенного в рабочей зоне, затруднено. Магазины с загрузочными и транспортными автооператорами (рис. 6, з) могут быть размещены на достаточном удалении от шпинделя, в удобном для обслуживания месте. Усложнение, связанное с дополнительным автооператором, компенсируется возможностью изготовления магазинов в виде независимых агрегатных узлов различной емкости.
Устройства с автооператором-накопителем инструмента (рис. 6, и) применяют с целью исключения использования большого магазина и ускорения АСИ при повторяющемся применении наиболее характерного для данной детали режущего инструмента. В комбинированном устройстве (рис. 6, к) револьверную шпиндельную головку используют в сочетании с магазином М, из которого легкие инструменты автоматически загружаются поочередно в два противоположных шпинделя. В остальных шпинделях устанавливают тяжелые инструменты, закрепляемые вручную. В комбинированном устройстве со специализированными шпинделями (рис. 6, л) двухшпиндельная револьверная головка для легких инструментов автоматически загружается из магазина М, а шпиндель, предназначенный для тяжелых инструментов, загружают вручную или из особого магазина. Сочетание револьверной головки и магазина позволяет время АСИ свести к времени индексации головки, поскольку поиск и загрузка-разгрузка инструментов совмещены с работой станка. Специализация шпинделей позволяет приспособить их к условиям работы и уменьшить размеры магазина.
Рис. 6
Список литературы
1. Харченко А.О. Станки с ЧПУ и оборудование гибких производственных систем: Учебное пособие для студентов вузов. – К.: ИД «Профессионал», 2004. – 304 с.
2. Автоматизированная подготовка программ для станков с чпу, (Справочник)/ Р.Э. Сафраган, Г.Б. Евгенев, А.Л. Дерябин и др.; Под общей ред. Р.Э. Сафрагана. - К.: Техника, 1986. – 191 с.
3. Р.И. Гжиров, П.П. Серебреницкий. Программирование обработки на станках с чпу. Справочник, - Л.: Машиностроение, 1990. – 592 с.