13.5. Гибкие производственные модули

Гибкий производственный модуль представляет собой единицу техноло­гического оборудования для обработки деталей произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик, оснащенную системой программного управления, функционирующую автономно и автоматически осуществляющую все функции. Обеспечивается возможность встраивания модуля в гибкую производственную систему. К гибким производственным модулям предъявляется требование работы без участия обслуживающего персонала (в режиме безлюдной технологии) в течение одной - двух смен непре­рывно.

В гибком производственном модуле предусматривают ряд подсистем: транспортирования; загрузки и выгрузки деталей; накопления и смены режу­щих инструментов и технологической оснастки; контроля состояния инстру­ментов; контроля качества обработанных деталей; автоматизированного диагностирования; адаптации к условиям обработки; внутренний накопитель обрабатываемых деталей и др. Все подсистемы модуля объединены системой микропроцессорного управления. Таким образом, гибкий производственный модуль представляет собой станок с ЧПУ, оснащенный дополнительными тех­ническими средствами. Существуют гибкие модули для токарной обработки, нарезания зубчатых колес, абразивной обработки, фрезерно-сверлильно-расточные и др.

В состав типового токарного модуля входят: токарный станок с револь­верной головкой; инструментальный магазин (с запасом до 30 инструмен­тов) ; механизм для автоматической смены инструментов; накопитель обраба­тываемых деталей, например в виде тактового стола; система распознавания заготовок путем их измерения и сравнения размеров с размерами заготовок, введенными в память устройства ЧПУ (в нем могут храниться описания не­скольких десятков различных заготовок) ; магазин сменных комплектов ку­лачков или сменных патронов (хранится до 15 комплектов кулачков); загру­зочная система, которая производит не только смену обрабатываемых Дета­лей, но и кулачков, поддонов, захватов; система автоматического измерения обработанной детали и ввода коррекции в программу (при обработке деталей мелкими и средними партиями измерение производится в рабочей зоне, круп­ными партиями —вне станка на контрольно-измерительной машине) ; система контроля режущего инструмента, выдающая команду на его смену при дости­жении предельного износа или при поломке.

Станок, входящий в состав модуля, существенно отличается от обычных станков с ЧПУ. Шпиндель может фиксироваться автоматически после поворо­та на каждый градус или на несколько градусов. В револьверной головке имеется несколько вращающихся шпинделей. Благодаря этому выполняются не только токарная обработка, но также фрезерование и сверление радиаль­ных отверстий. Задняя бабка управляется полностью по программе. Система ЧПУ обеспечивает быструю переналадку оборудования при обработке малых партий деталей, оптимальные режимы резания, автоматическую подналадку.

Шлифовальные гибкие производственные модули строят по модульному принципу по типу кругло-, плоско- и внутришлифовальных станков. Конструкция станка должна быть приспособлена к изменяющимся условиям производства. Станина изготовляется из специального виброгасящего чугуна или из синтетического материала с высоким декрементом затухания. Она долж­на сохранять геометрическую точность в течение длительного времени, быть ус­тойчивой к термическим деформациям. Для автоматической смены шлифо­вальных кругов бабка кругло- и внутришлифовальных станков выполняется в виде трех- или четырехшпиндельной револьверной головки с бесступенча­тым приводом вращения шпинделей, шлифовальные шпиндели оснащаются быстросменными оправками, Оправки и круги хранятся в магазине на 12— 18 инструментов. Конструкция передней бабки обеспечивает технологическую гибкость станка. Благодаря ее повороту на определенный угол обрабатывают­ся конические и развитые торцовые поверхности. При применении передней бабки с приводом продольных перемещений можно автоматизировать цикл переналадки станка на обработку различных по длине деталей. Станки осна­щают автоматическими устройствами правки и балансировки шлифовального круга. В состав модуля входит загрузочное устройство для автоматической смены обрабатываемых деталей и шлифовальных кругов.