Заключение

Для повышения производительности обработки на станках типа ОЦ в конструкция современных станков появилось много новых технических решений. Обработка на сверхвысоких скоростях принципиально изменила конструкцию обрабатывающих центров, появились новые компоновки станков. Высокие режимы резания определили появление новых видов комплектующих изделий и узлов. Крайне высокие скорости вращения шпинделей (порядка 60000 об/мин.) стали решающими факторами в разработке многооперационных станков. Скорости перемещения подвижных узлов достигают 60 м/мин. и более. Перемещение подвижных рабочих узлов осуществляется с применением двухзаходных шариковых винтовых пар. В качестве направляющих используются точные роликовые направляющие с постоянным обдувом сжатым воздухом. Применяется дозированная смазка роликов направляющих и опор качения, что гарантирует длительный срок эксплуатации таких станков.

Вместо традиционных шпиндельных узлов стали использоваться мотор-шпиндели, имеющие большие частоты вращения и обеспечивающие высокую точность обработки за счет применения прецизионных подшипников с керамическими телами вращения. Для исключения тепловых деформаций и получения стабильных размеров обработки применяется контроль величины нагрева подшипников шпинделя и жидкостное внутреннее охлаждение этого узла. Применяются также датчики наличия вибраций, устанавливаемые в шпинделе.

Смазка мотор-шпинделей производится с помощью специального устройства через шпиндель, а также и через сам инструмент. Последний снабжается каналами для подачи СОЖ непосредственно на обрабатываемую поверхность. Это позволяет существенно повысить интенсивность процесса резания. Расход СОЖ может достигать 20 л/мин., а давление ее порядка 50 – 250 атм.

Поворотные столы имеют высокую точность фиксации в угловом положении с дискретностью 0,001 градуса. Для достижения высокой точности поворота используются круговые оптические датчики , обеспечивающие также высокоскоростное позиционирование стола. Аналогичную точность дают и наклонные шпиндельные головки. Погрешность позиционирования подвижных узлов по прямолинейным координатам у прецизионных станков с ЧПУ малых размеров составляет 1 мкм и менее. Мощность, передаваемая через шпиндельные головки на столы, достигает 50 кВт, что говорит о высокой прочности и жесткости конструкций.

Особое внимание разработчиков уделяется проектированию инструментальных магазинов. Следует отметить большое их разнообразие, малое (порядка 5 – 6 с.) время смены инструмента, а также большую вместимость. Она достигает для цепных магазинов 120 шт., а для кассетных даже 160 инструментов. Смена заготовок предусматривается с помощью сменных паллет и специальных зажимных гидравлических головок, крепящихся на столе станка. Это сокращает вспомогательное время. Минимальное время смены деталей, использование принципиально новых видов режущего и вспомогательного инструмента, применение современных систем управления позволяют повысить производительность обработки на таких станках в 5 – 6 раз по сравнению с обрабатывающими центрами предыдущего поколения.

Тяжелые обрабатывающие центры позволяют получать уникальные по своим параметрам детали: массой до 40000 кг, длиной до 8 м, высотой до 2,5 м и более. Преимуществом станков типа ОЦ является также автономность при создании на их основе гибких производственных модулей и ГПС более высокого уровня сложности. При этом обработка деталей может производиться комплектно, т.е. на каждой паллете размещаются различные детали, а по завершении обработки получается полностью обработанный комплект. Таким образом, отпадает необходимость в синхронизации прохождения деталей по технологическим операциям.

Автоматическая загрузка паллет из накопителя большой емкости реализует принцип безлюдной технологии.