Такие станки предназначены для обработки отверстия без применения разметки и кондукторов. Жесткость и точность является конструктивной особенностью этих станков
Сверлильные станки с ЧПУ. Бывают: 1. Радиально-сверлильные 2. Вертикально-сверлильные3.Одношпиндельные 4. Многошпиндельные
1. Вертикально- сверлильные станки применяют преимущественно для обработки отверстий в деталях сравнительно небольшого размера 2. Радиально- сверлильные станки используют для сверления отверстий в деталях больших размеров.
Устройство ЧПУ – позиционные.
Станки выполняются с различной компоновкой
- с крестовым столом, автоматической сменой инструментов и заготовок;
- с неподвижным столом, крестовым перемещением стойки, с автоматической сменой инструмента;
- двухшпиндельные, с крестовым столом, с автоматической сменой инструмента.
Крестовые столы вертикально-сверлильных и радиально-сверлильных станков устанавливают на опоры качения, перемещение салазок и стола осуществляется через передачи винт-гайка качения. Для привода крестовых столов используют обычно или электродвигатели постоянного тока, или шаговые двигатели с гидроусилителями крутящих моментов. Главный привод сверлильных станков строят в виде сочетания одно- или двухскоростного асинхронного электродвигателя с коробками скоростей.
Управление перемещением инструмента по оси Z в станках первых поколений осуществлялось упорами с микропереключателями или набором программы на штекерных панелях (цикловое управление).
Горизонтально-расточные станки с ЧПУ имеют самую разнообразную компоновку;
-с неподвижной передней стойкой и с крестовым столом;
- то же, с крестовым и поворотным столом;
|
|
- с поперечно-подвижной передней стойкой, выдвижной бабкой и съемным поворотным столом
- с продольно-подвижной передней стойкой и поперечно-подвижным поворотным столом и т. д.
Конструктивная особенность - отсутствием люнетной стойки.
Благодаря высокой жесткости и точности перемещений и поворота на этих станках можно обрабатывать соосные отверстия в противоположных стенках деталей с помощью консольных оправок, что резко сокращает время, затрачиваемое на смену инструмента.
Станки оснащают позиционными, контурными и комбинированными устройствами ЧПУ, которые имеют от трех до пяти управляемых координат. От программы осуществляется перемещение рабочих органов, изменение частот вращения и подач, зажим и отжим рабочих органов, включение и выключение охлаждения и т. д.
Привод главного движения горизонтально-расточных станков с ЧПУ выполняют в виде регулируемого двигателя постоянного тока в сочетании с коробкой скоростей, реже - асинхронного двигателя с механическим вариатором или с многоступенчатой коробкой скоростей.
Привод подач строят в виде регулируемых двигателей постоянного тока, высокомоментных электродвигателей. В качестве исполнительных рабочих органов применяют пары винт-гайка качения, гидростатические винтовые передачи, передачи червяк-рейка качения. Направляющие делают комбинированными: качения и скольжения, их выполняют все чаще из синтетических материалов.
17. Технолог. возможности и конструктивные особенности фрезерных станков с ЧПУ
Они предназначены для фрезерования поверхностей простой конфигурации и сложной конфигурации
|
|
Конструктивное разнообразие фрезерных станков с ЧПУ вызвано необходимостью обработки самых разнообразных деталей различными инструментами: цилиндрическими, концевыми, фасонными фрезами, расточными резцами, зенкерами, развертками. Из этого следует, что стирается грань между станками фрезерной и сверлильно-расточной групп. В связи с расширением круга работ фрезерные станки часто оснащают поворотными револьверными головками или магазинами инструментов.
Изготовляют следующие основные типы станков: бесконсольные с крестовым столом (например, 6560Ф3, 6520Ф3, МА655Ф3 и др.), консольно-фрезерные (6Р13Ф3, 6Р13РФ3 и др.) и продольно-фрезерные (6М610Ф3-1 и др.). Станки выполняют с вертикальным расположением шпинделя для односторонней обработки и горизонтальным расположением шпинделя для многосторонней обработки.
Значительно повысилась жесткость и точность фрезерных станков с ЧПУ. Корпусные детали выполняют ребристыми, станины могут воспринимать большие статические и динамические нагрузки. В станках устанавливают высокопрецизионные ходовые винты. Для тяжелых станков применяют направляющие качения. Обработку можно вести попутным и встречным фрезерованием с одинаковой точностью, так как в коробках подач предусматривают устройство для выбора зазоров.
Для обработки заготовок сравнительно небольших размеров и меньшей точности используют станки консольной компоновки с револьверной головкой и без нее с шириной стола 200, 250, 320 и 400 мм.
Для обработки заготовок средних размеров наиболее оптимальна компоновка с крестовым столом, обеспечивающая наибольшую жесткость и точность обработки, удобство обслуживания. Выпускают вертикально-фрезерные бесконсольные станки с крестовым столом одношпиндельные и с револьверной головкой с шириной стола 250, 400 и 630 мм, а также горизонтальные станки с крестовым поворотным или неповоротным столом. Крестовый стол имеет перемещение по двум взаимно перпендикулярным осям X' и Y'. Стол перемещается от гидроцилиндра по направляющим салазок, выполненных в форме ласточкина хвоста.
|
|
продольно-фрезерные станки с ЧПУ изготовляют с базовой шириной стола 400-5000 мм: одностоечные с горизонтальной или вертикальной ползунковой бабкой на неподвижной или подвижной поперечине, двухстоечные с неподвижной или подвижной поперечиной с различным числом бабок и др. Бабки оснащают комплектом быстросменных или автоматически сменяемых навесных головок, что позволяет без перезакрепления проводить комплексную фрезерно-сверлильно-расточную обработку.
В группе фрезерных станков применяют самые различные системы ЧПУ: контурные (незамкнутые и замкнутые); комбинированные, позволяющие производить как контурную обработку, так и позиционирование; реже прямоугольные для обработки простых контуров. Число управляемых координат, как правило, 3, из них одновременно управляемых 2, а в станках, имеющих поворотные фрезерные головки и поворотные столы, их может быть 4 или 5.
Инструмент крепят в шпинделе фрезерного станка с ЧПУ с помощью патронов и оправок, позволяющих точно устанавливать вылет инструмента. Во многих одношпиндельных станках применяют механизированный зажим инструмента
21. Назначение и классификация автоматических линий.
Автоматической линией (АЛ) называется система станков, технологических агрегатов и вспомогательных устройств, автоматически осуществляющих определенную последовательность ряда технологических операций без участия операторов. Наладчики автоматических линий лишь периодически контролируют работу оборудования и подналаживают его, а также загружают заготовки в начале АЛ и снимают в конце (для загрузки-разгрузки и укладки заготовок могут использоваться ПР).
Автоматические линии предназначены для обработки заготовок резанием, давлением, для металлопокрытий, для получения отливок, термической обработки, сборочных операций; имеются и комплексные автоматические линий.
Автоматические станочные линии по типу оборудования делятся на следующие группы:
а) из агрегатных станков, применяемых в основном для обработки корпусных деталей;
б) из модернизированных универсальных станков, автоматов и полуавтоматов общего назначения, используемых для обработки валов, дисков, зубчатых колее и т. д.;
в) из специальных и специализированных станков, построенных только для этой линии;
г) из станков с ЧПУ и транспортной системы с ПУ, которыми управляет единая программа.
В зависимости от величины выпуска деталей различают АЛ одно-поточные последовательного действия и многопоточные параллельно-последовательного действия. На однономенклатурной АЛ выпускают постоянно детали одного наименования. На многономенклатурной АЛ обрабатываются заготовки нескольких наименований или различных типоразмеров одного наименования.
22. Приспособления для автоматических линий.
На автоматических линиях применяют два типа приспособлений: стационарные и приспособления-спутники.
Стационарные приспособления жестко закрепляют на станках автоматической линии; в них подаются, устанавливаются, закрепляются и обрабатываются заготовки. После выполнения предусмотренной обработки заготовки открепляются, удаляются из приспособления и передаются на транспортирующее устройство для перемещения на следующую позицию автоматической линии обычно без потери ориентации. Чаще используют одноместные однопозиционные приспособления, реже - многоместные и многопозиционные (поворотные). Выполняя те же функции, что и обычные приспособле-ния, приспособления автоматических линий имеют свои специфические особенности, подача и установка заготовок в эти приспособления должны осуществляться простейшим движением транспортирующего устройства линии или механической руки (авто-оператора)
Приспособления-спутники представляют собой устройства, которые сопровождают закрепленную в них заготовку по всем позициям автоматической линии. С помощью
спутников достаточно просто решается задача ввода заготовок в рабочие зоны всех по-зиций автоматической лцнии. Спутники применяют при обработке трудно транспортируемых заготовок сложной конфигурации с постоянством баз. В качестве последних используют достаточно развитые поверхности заготовки обработанные или необработанные, обеспечивающие ее устойчивое положение в приспособлениях на всех позициях линии. Все стадии обработки выполняются при одном закреплении заготовки.
23. Системы управления в автоматических линиях.
Системы управления автоматических линий должны обеспечить заданную последовательность работы станков и механизмов в соответствии с циклограммой линии. Необходимая последовательность обеспечивается своевременной подачей однозначных команд приводным и исполнительным органам станков и механизмов, входящих в автоматическую линию. В систему управления входят подсистемы блокирования, обеспечивающие безаварийную работу, подсистемы контроля размеров обрабатываемых заготовок, подсистемы сигнализации и т. д. Системы управления автоматических линий обеспечивают автоматизацию обнаружения места и характера возникающих отказов. В задачу систем управления входит также получение информации для управления эксплуатацией оборудования: данные о производительности АЛ, учет и анализ простоев, сведения о работе инструмента и т. д.
Для управления автоматическими линиями часто применяют метод путевого контроля с применением релейно-контактной аппаратуры. Качественно новый принцип управления связан с появлением программируемых контроллеров - командоаппараторов. Программируемый контроллер - это малая специализированная управляющая машина, построенная на элементах вычислительной техники.
Выпускаются два вида программируемых контроллеров:
1) малые программируемые контроллеры - ПКМ, предназначенные только для управления циклом оборудования;
2) большие программируемые контроллеры ПК-ПКБ, предназначенные для управления циклом и организации технического обслуживания.
Опыт эксплуатации автоматических линий показал, что необходима двухуровневая система управления, в которой, нижний уровень организован на базе ПК, а верхний - на базе ЭВМ. Состав управляющего оборудования зависит от структуры автоматических линий. Так, для автоматических линий с жесткой связью целесообразна система управления, при которой большие программируемые контроллеры управляют циклом работы автоматической линией, осуществляет диагностику и решает некоторые задачи диспетчирования. На верхнем уровне системы установлена малая ЭВМ, обеспечивающая накопление и обработку статистической информации. Такая ЭВМ может быть общей для нескольких АЛ. Для автоматических линий с гибкой связью наиболее рационально управление каждым станком от индивидуального малого программируемого контроллера. При выходе из строя какого-либо станка или ПКМ линия не останавливается, использует межстаночные заделы. ПКМ объединяются или ПКБ или специализированной малой ЭВМ, которые ориентированы только на выполнение функций технического обслуживания АЛ.
24. Транспортные системы автоматических линий.
Выбор системы транспортирования является одним из наиболее существенных вопросов компоновки автоматических линий. Транспортные устройства перемещают полуфабрикат с одной рабочей позиции на другую, осуществляют изменение его ориентации (в поворотных устройствах), убирают отходы производства (стружку) и т. д.
Основными видами транспорта автоматических линий являются шаговые транспортеры, подъемники, распределительные транспортеры, манипуляторы, поворотные устройства, транспортеры для уборки стружки и пр.
Транспортеры
Шаговые транспортеры встречаются следующих типов: с собачками, с флажками, грейферные, рейнерные, толкающие и цепные.
Наибольшее распространение получили шаговые штанговые транспортеры с собачками. При работе они совершают простейшее перемещение – периодическое возвратно-поступательное.
Существенным преимуществом шагового транспортера с собачками является простота движения и простота привода (гидро- или пневмоцилиндр). Недостаток его – отсутствие фиксированной ориентации детали в конце хода транспортера и в процессе транспортирования. В конце хода транспортера скорость его приходится снижать и тем удлинять цикл линии.
Шаговые штанговые транспортеры с флажками позволяют достаточно определенно фиксировать обрабатываемую деталь. Транспортер с флажками применен на механическом участке автоматического завода поршней. Приспособления-спутники с установленными на них поршнями перемещаются по направляющему рельсу шипообразной формы возвратно-поступательно движущейся штангой круглого сечения, на которой секциями закреплены фасонные козырьки – флажки. В исходном положении круглой штанги фасонные козырьки приподняты. При перемещении поршней штанга вместе с флажками поворачивается на угол 45в сторону рельса. Каждый вырез козырька охватывает одну плитку. При движении штанги вперед происходит одновременно перемещение вперед четырех поршней на одну позицию по всей линии. После этого штанга поворачивается в первоначальное положение и совершает обратный ход. Поворот штанги и ее осевое перемещение осуществляются двумя гидравлическими цилиндрами.
Транспортеры с флажками требуют более сложного привода, чем транспортеры с собачками: нужно осуществить дополнительное движение – вращение штанги, после которого штанга должна быть заперта и самопроизвольный поворот флажков должен быть исключен.
3начительно реже применяются грейферные шаговые транспортеры, в которых штанга совершает поочередно два возвратно-поступательных перемещения в перпендикулярных направлениях с чередованием фаз. Обрабатываемые детали перемещаются жесткими флажками. Конструктивное выполнение таких транспортеров обычно сложное. Они применяются только в тех случаях, когда подход к захватываемым деталям может быть произведен лишь с определенной стороны, причем посадка транспортируемых деталей на позициях такова, что для перемещения с позиции на позицию транспортер должен поднять деталь вверх.
Рейнерные шаговые транспортеры представляют собой усложненный вид грейферных. Кинематика их та же. Детали перемещаются не флажками, а закрепленными на штангах захватами, которые обычно расположены сверху. Эти транспортеры требуют сложных надстроек над линиями. Однако для автоматических линий, на которых обрабатываются валы, применение рейнерных транспортеров в ряде случаев оправдано.
Толкающие шаговые транспотеры являются простейшими. В них толкатель непосредственно воздействует на последнюю деталь из сплошной кильватерной колонны. Вся колонна при ходе толкателя двигается одновременно за счет давления друг на друга вплотную расположенных деталей. Для трогания массы деталей с места в дополнение к
основному толкателю с большим ходом применяют второй – вспомогательный транспортер с коротким ходом. Такое оформление толкающего транспортера было применено на автоматической линии обработки рычага подвески автомобиля.
Недостаток толкающих транспортеров заключается в том, что фиксация деталей колонны вследствие накопления ошибок линейных размеров не может производиться одновременно. Приходится фиксировать их после отвода толкателя, начиная с самой дальней от него детали. Из-за этого удлиняется цикл действия линии. Однако, несмотря на указанный недостаток, толкающие транспортеры благодаря их простоте могут найти довольно широкое применение.
Цепные транспортеры широко применяются в качестве средств непрерывного транспорта, однако в качестве шаговых они применяются лишь в единичных случаях. Базирование деталей, перемещаемых звеньями цепи, на позициях почти неосуществимо. Можно только шаг перемещения сделать больше расстояния между позициями и предусмотреть на позициях линии выдвижные упоры; при этом свободно лежащие на звеньях цепи детали всегда будут досланы до упора.
Билет 25
Особенности конструкции и применения автоматических роторных линий
Автоматическая роторная линия — это совокупность роторных машин, установленных в принятой последовательности технологического процесса, объединенных системой привода транспортного движения и управления, которая функционирует без участия человека.
комплекс рабочих машин, транспортных устройств, приборов, объединённых единой системой автоматического управления, в котором одновременно с обработкой заготовки перемещаются по дугам окружностей совместно с воздействующими на них орудиями. Наиболее распространены А. р. л. для операций, выполняемых посредством прямолинейного рабочего движения (штамповка, вытяжка, прессование, сборка, контроль).
А. р. л. состоит из рабочих роторов и транспортных роторов, передающих заготовки с одного рабочего ротора на другой. Рабочий ротор представляет собой жёсткую систему, на которой монтируется группа орудий, равномерно расположенных вокруг общего вращающего систему вала. Необходимые рабочие движения сообщаются этим орудиям исполнительными органами; для малых усилий применяются механические исполнительные органы, для больших — гидравлические (например, штоки гидравлических силовых цилиндров). Инструмент, как правило, монтируется комплектно в предварительно налаживаемых (вне рабочих машин) блоках, сопрягаемых с исполнительными органами ротора преимущественно только осевой связью, что обеспечивает возможность быстрой замены блоков. Транспортные роторы принимают, транспортируют и передают изделия. Они представляют собой барабаны или диски, оснащенные несущими органами. Чаще применяются простые транспортные роторы, имеющие одинаковую транспортную скорость, общую плоскость транспортирования и одинаковую ориентацию предметов обработки. Для передачи изделий между рабочими роторами с различными шаговыми расстояниями или различным положением предметов обработки предназначены транспортные роторы, которые могут изменять угловую скорость и положение в пространстве транспортируемых предметов. Рабочие и транспортные роторы
соединяются в линии общим синхронным приводом, перемещающим каждый ротор на один шаг за время, соответствующее темпу линии.
На А. р. л. можно выполнять операции, значительно различающиеся по продолжительности, например прессовые, контрольные, термические и химические. А. р. л. может одновременно обрабатывать несколько различных изделий. Такие многономенклатурные А. р. л. могут применяться в немассовых производствах.
А. р. л. могут работать по т. н. рефлекторным циклограммам, обеспечивающим срабатывание каждого органа в соответствии с командой контроля по одному из нескольких предусмотренных законов (например, совершить рабочий ход или отказаться от него). Рефлекторные циклограммы позволяют машине реагировать без остановки на различные отклонения от нормального хода работы, например на поступление некондиционного предмета, прекращение подачи детали при сборке и т. п.
Особенно перспективно дальнейшее распространение А. р. л. для выпуска массовых изделий (радиодеталей, штампованных деталей и др.). Их применение наиболее рационально в производстве с непродолжительными технологическими процессами и при изготовлении относительно простых предметов, имеющих форму тел вращения. Производительность А. р. л. определяется транспортной скоростью ротора и шаговым расстоянием между изделиями в роторе. Применение А. р. л. по сравнению с отдельными автоматами не роторного типа сокращает производственный цикл в 10—15 раз; значительно уменьшаются межоперационные запасы заготовок (в 20—25 раз); высвобождаются производственные площади; в несколько раз снижается трудоёмкость изготовления и себестоимость продукции; капитальные затраты окупаются за 1—3 года.
Билет 26
Роботизированные технологические комплексы (РТК)
Определение и применение РТК
РОБОТИЗИРОВАННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС - гибкая производственная система (модуль), вкоторой автоматически действующие машины (в т. ч. промышленные роботы), устройства, приспособленияреализуют всю технологию производства, за исключением функций управления и контроля, осуществляемыхчеловеком. Роботизированный технологический комплекс включают в состав гибкого автоматизированногопроизводства как законченный технологический модуль.
В машиностроении в качестве средств автоматизации процессов изготовления деталей и сборки используют оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ), автоматизированные линии (АЛ), роботизированные технологические комплексы (РТК), гибкие производственные системы (ГПС). Выбор средств определяется программой выпуска, номенклатурой и конструктивными особенностями деталей. Основным оборудованием для механической обработки различных по назначению деталей и сборки являются АЛ или состоящие из них системы. В условиях крупносерийного и массового производства АЛ выполняют от одной до десяти различных деталей. Необходимым элементом перехода от локальной автоматизации к ГПС являются РТК. Организационно РТК могут функционировать отдельно как самостоятельный вид оборудования или быть объединены в роботизированные технологические линии (РТЛ) и роботизированные технологические участки (РТУ). Состав РТК определяется характером выполняемого технологического процесса и формируется на основе следующих данных: числа изготовляемых деталей; заданной годовой программы выпуска; состава технологического оборудования; организации потока материалов (транспортирование, промежуточное хранение деталей и заготовок); числа подразделений обслуживания оборудования. Конструктивные, технологические, планировочные, информационные и другие связи внутри РТК и между ними определяют характер выполняемого процесса.
Рекомендуется специализация РТК по двум группам выполняемых операций: для черновых и получистовых операций; для заключительных операций, на которых достигается требуемая точность. Гибкие производственные системы механической обработки классифицируют по ряду признаков: организационному, комплексности изготовления изделий, виду обработки, разновидности изготовляемых изделий, уровню автоматизации. Гибкую производственную систему строят по принципу специализации: технологическому, предметному, подетальному. Центральным элементом ГПС является автоматизированный межоперационный склад, через который изготовляемые детали транспортируются от одного технологического модуля к другому. Последние укомплектованы группами взаимозаменяющего оборудования (многоцелевых станков). Преимущества такой схемы следующие: более полная загрузка оборудования благодаря концентрации всего объема обработки в технологическом модуле ГПС; возможность изменения номенклатуры деталей без перепланировки ГПС. Недостатки следующие: длинные и сложные технологические маршруты обработки заготовок; многократное их транспортирование между оборудованием и складом; необходимость запасов заготовок, инструмента и приспособлений для обеспечения бесперебойной работы ГПС на протяжении определенного времени (смена, сутки, недели и т.д.), для чего должны быть увеличены вместимость склада и объем незавершенного производства. Предметная специализация ГПС устраняет указанные недостатки, поскольку осуществляется обработка заготовок комплектов деталей для одного или нескольких однородных изделий. Несмотря на разнообразие, можно выделить три основных компоновки ГПМ, характеризующиеся видам применяемого устройства манипулирования (УМ) заготовкой и его расположением относительно рабочей зоны основного оборудования. Первый тип компоновки ГПМ строят на базе токарного станка ЧПУ с магазином инструментов и УМ портального типа с расположением портала параллельно оси вращения шпинделя станка. Такая линейная компоновка наиболее компактна и доступна для технического обслуживания. Второй тип компоновки характеризуется применением УМ портального типа, работающих в
прямоугольной пространственной системе координат. Такая схема характеризуется максимальным удобством с точки зрения размещения периферийного оборудования, обслуживаемого УМ (накопители, позиции контроля и др.), а также меньшим временем обслуживания вследствие меньших перемещений по сравнению с перемещениями при линейной компоновке. К недостаткам такой схемы относятся большая стоимость ГПМ за счет роста стоимости УМ и увеличение занимаемых площадей. Третий тип компоновки характеризуется применением напольных или встроенных УМ, расположенных перед рабочей зоной многоцелевого станка (МС). При выборе типа и компоновки оборудования для автоматической сборки конкретного изделия нужно учитывать: длительность и программу изготовления; размеры, массу и геометрические параметры; производительность оборудования; число, сложность и последовательность выполнения операций сборки; возможность автоматической загрузки собираемых деталей, требуемую точность их относительной ориентации. В машиностроении применяются различные сборочные автоматы, одно- и многопозиционные сборочные станки, сборочные станки непрерывного действия, комбинированные станки, сборочные роботы и центры и другое оборудование.
Классификации РТК:
* тип роботизированного производственного подразделения;
* степень изменения производства, связанная с созданием данного РТК;
* вид технологического процесса;
* число выполняемых технологических операций;
* тип и количество используемого основного технологического оборудования;
* тип и число используемых промышленных роботов;
* серийность и номенклатура продукции;
* компоновка комплекса;
* принцип управления комплексом;
* степень участия (функции) человека в комплексе.
ВОПРОС 27 Компоновки РТК.
Металлорежущее оборудование должно быть снабжено устройствами, блокирующими его работу при открытых защитных устройствах зоны резания и незакрепленной или неправильно закрепленной заготовке.
Наибольшее распространения получили следующие компоновочные решения РТК: одностаночные – из одного станка, обслуживаемого ПР, расположенным над станком, рядом со станком или встроенным в станок; многостаночные круговой компоновки с применением ПР.[4]
Линейные компоновки РТК с применением ПР характеризуются следующими особенностями:
- занимают меньшую производственную площадь, чем комплексы круговой компоновки;
- обеспечивают переналадку и ремонт оборудования без останова работы всего комплекса, возможность визуального наблюдения за работой оборудования;
- обеспечивают переналадку и ремонт оборудования без останова работы всего комплекса, возможность визуального наблюдения за работой оборудования;
- обеспечивают безопасные условия работы обслуживающего персонала и обслуживание одним ПР трех станков и более.
Для обработки деталей типа тел вращения в основном используют РТК трех видов компоновки:
· однопозиционный с одним напольным, портальным или встроенным в станок ПР;
· многопозиционный круговой компоновки с ПР напольного типа;
· многопозиционный линейной и линейно-параллельной компоновки из двух и более станков с ПР портального типа.
Линейные компоновки РТК предпочтительнее круговых, так как требуют меньшей площади, не требуют остановки всего РТК при переналадке и ремонте, увеличивается число обслуживаемых станков.
Однопозиционные РТК на базе токарных станков мод.16К20Ф3, Т5К20РФЗ или 16К20Т1 предназначены для токарной обработки деталей типа тел вращения из штучных заготовок в автоматическом режиме в мелкосерийном и серийном производстве с повторяющимися партиями деталей.
Многопозиционный РТК предназначен для токарной обработки валов (D = 50… 140мм; L до 1400 мм, -т до 160 кг) в условиях серийного производства. Производительность РТК до 50 000 валов в год. Установка обрабатываемых заготовок в самоцентрирующем патрубке; в центрах; в патроне и заднем центре.
ВОПРОС 29 Гибкие производственные системы. Основные понятия и определения ГПС.
Гибкая производственная система (ГПС) — отдельная единица технологического оборудования или совокупность таких единиц, а также систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме. Гибкая производственная система обладает свойством автоматизированной переналадки при выпуске изделий производственной номенклатуры в пределах технических возможностей технологического оборудования. По организационной структуре производства гибкие производственные системы подразделяются на пять уровней.
Первый уровень — гибкие производственные модули (ГПМ), являющиеся основой гибкого производства. Это ГПС, состоящая из единицы технологического оборудования, оснащенная автоматизированным устройством программного управления на базе микропроцессора микро- или мини-ЭВМ, а также средствами автоматизации технологического процесса, автономно функционирующая и имеющая возможность встраиваться в систему более высокого уровня. При модульной структуре производства в ГПС помимо обрабатывающей составляющей технологического оборудования входит ряд других гибких модулей:
• гибкий складской модуль (ГСМ) — совокупность оборудования, предназначенного для автоматизированной загрузки, хранения, выгрузки заготовок, изделий и т.д.;
• гибкий транспортный модуль (ГТМ) — совокупность оборудования, предназначенного для автоматизированной транспортировки заготовок, изделий и т.п.;
• гибкий контрольно-измерительный модуль (ГКМ) — предназначен для автоматизированного контроля качества выполняемых операций;
• гибкий вспомогательный модуль (ГВМ) — предназначен для автоматизированного выполнения вспомогательных операций;
• гибкий диагностический модуль (ГДМ) — производственная диагностика, а иногда и поиск неисправности ГПС.
Каждый из перечисленных модулей работает по программе автоматизированной системы управления гибким модулем.
Второй уровень — гибкая автоматизированная линия (ГАЛ). Это гибкая производственная система, состоящая из нескольких гибких производственных модулей, объединенных автоматизированной системой управления.
Третий уровень — гибкий автоматизированный участок (ГАУ). Это гибкая производственная система, состоящая из нескольких гибких производственных модулей, объединенных АСУ, функционирующая по технологическому маршруту и
предусматривающая возможность изменения последовательности использования технологического оборудования.
Четвертый уровень — гибкий автоматизированный цех (ГАЦ). Это гибкая производственная система в виде совокупности гибких автоматизированных линий или участков, предназначенная для изготовления изделий заданной номенклатуры.
Пятый уровень — гибкий автоматизированный завод (ГАЗ). Это гибкая производственная система, представляющая собой совокупность гибких автоматизированных цехов и предназначенная для выпуска готовых изделий. Гибкий автоматизированный завод может иметь в своем составе отдельно функционирующие неавтоматизированные участки и цехи.
ВОПРОС 30 Автоматизация смены инструмента в ГПС.
Инструментальные потоки в ГПС могут быть централизованными, автономными и комбинированными.
Централизованные инструментальные потоки реализуются специальным конвейером инструментов (или конвейером заготовок, на котором предусмотрена тара под инструмент). При снабжении из единого инструментального магазина могут возникать простои станков из-за ожидания инструмента, занятого в данный момент на другом станке. Для сокращения этих простоев используются инструменты-дублеры, число, номенклатура и размещение которых определяют путем моделирования работы ГПС на ЭВМ.
При наличии автономных инструментальных магазинов на станках простои из-за ожидания инструмента практически отсутствуют, но зато увеличивается число одинаковых инструментов, эксплуатируемых в ГПС.
Комбинированный инструментальный поток включает в себя элементы как централизованного, так и автономного потоков.
Для выбора оптимального варианта инструментального потока в ГПС необходимо знать:
• время работы каждого инструмента и его стойкость;
• время простоев станков (в том числе из-за ожидания инструмента);
• материальные затраты на инструмент (его стоимость);
• технические средства доставки и хранения инструмента;
• время переналадки при переходе к обработке другой партии деталей и др.
Общая потребность в инструменте определяется количеством инструментов, необходимых для осуществления автоматического цикла обработки, смены изношенного и замены отказавшего инструмента.
Количество инструментов для обработки партии деталей определяется количеством различных инструментов, необходимых для пооперационной обработки каждой детали (причем каждый инструмент учитывается только один раз).
Количество инструментов, необходимых для замены изношенных и отказавших, определяется расчетным путем с учетом их стойкости, надежности и необходимого количества инструментов-дублеров. Чем шире номенклатура обрабатываемых в ГПС изделий и чем меньше число деталей в партии (т.е. чем больше гибкость производства), тем больше требуется инструментов и шире их номенклатура.
32. Контроль состояния инструмента в ГПС.
Контролирование износа режущего инструмента можно осуществлять различными методами и средствами в процессе резания материалов: с помощью измерения сил резания, момента на шпинделе, тока или мощности двигателя главного привода, путем пробного резания, вибродиагностики с использованием акселерометров, методом акустической эмиссии, путем определения температуры резания с помощью ЭДС и пирометров, измерением температуры стружки, спектральным анализом силы резания, с использованием механических, оптических, индуктивных и др. датчиков.
Чаще всего для контролирования состояния режущего инструмента применяют датчики касания, позволяющие измерять контролируемые размеры после окончания процесса резания с высокой точностью. Датчики касания размещаются на станке и, в период измерительного цикла, станок работает в режиме координатно-измерительной машины.
Применяются и бесконтактные способы контролирования состояния режущего инструмента после окончания процесса резания. Используются датчики, с помощью которых по степени шероховатости обработанной можно судить об износе режущей кромки инструмента при точении.