Характеристика станка
На станке производится комплексная обработки деталей типа корпус. Наклонно-поворотный стол даёт возможность вести практически всестороннюю обработку деталей за один установ, что позволяет устранить погрешности базирования и закрепления.
Цельнолитая станина из высококачественного чугуна марки «Механит» гарантирует высокую жесткость.
Поворотный стол имеет двухстороннее жесткое крепление.
Рисунок 1 – Пятиосевой обрабатывающий центр модели FORT В20-5
Технические характеристики:
Диаметр поворотного стола, мм 320
Максимальная допустимая нагрузка на стол, кг 100
Т-образные пазы, шт./мм 12H7
Перемещение по осям X,Y,Z, мм 400,560,400
Угол поворота оси А, град -120/+30
Вращение оси С, град 360
Расстояние от конуса шпинделя до поверхности стола, мм 100-500
Конус шпинделя ISO40/HSK-A63
Диапазоны вращения шпинделя (прямой привод), об/мин 12000/15000
Диапазоны вращения шпинделя (мотор-шпиндель), об/мин 18000/24000
Мощность двигателя шпинделя, кВт 11/15(20/25)
Ускоренное перемещение по осям X,Y,Z, м/мин 48
Максимальная скорость по осям А,C, об/мин 25
Ускорение по осям X,Y,Z, м/с 26
Тип смены инструмента «рука»
Количество мест в магазине, шт. 24(32)
Время смены инструмента, с 4
Максимальный вес инструмента, кг 7
Максимальная длина инструмента, мм 245
Максимальный диаметр инструмента при полном магазине, мм 75
Максимальный диаметр инструмента при пустом соседнем гнезде, мм 125
Линейная точность позиционирования, мм ±0,005
Линейная повторяемость, мм ±0,0025
Угловая точность позиционирования, град ±0,001
Угловая повторяемость, град ±0,0005
Габариты (ДхШхВ), мм 3100х4000х3000
Масса станка, кг 5000
Критерии оптимизации станка
На станке производится фрезерная, сверлильная, расточная и другие виды обработки деталей типа корпус.
Основные требования к станку:
обрабатывающий центр должен производить операции фрезерования, растачивания, сверления, нарезания резьбы и других видов механической обработки на максимально большем количестве сторон заготовки,
обработка заготовки должна производиться за наименьшее число установов для сокращения времени на вспомогательные операции и уменьшения накапливания погрешностей,
станок должен обладать высокой сопротивляемостью тепло- и вибродеформациям; адаптивной системой коррекции режимов резания,
обработка должна происходить с наибольшей жесткостью закрепления.
Общие морфологические параметры
A – Наличие адаптивной системы и её вид.
B – Число управляемых координат.
C – Типы приводов по всем осям.
D – Тип и наличие контрольных средств.
E – Наличие и тип охлаждения.
F – Условия сборки оборудования.
G – Тип отвода стружки.
H – Наличие системы кондиционирования.
I – Число и вместимость инструментальных магазинов.
J – Типы приводов главного движения.
K – Тип станины.
L – Паллетная загрузка станка.
Станок
FORT В20-5 описывается формулой
со стандартным набором элементов:
.
Число вариантов решений:
.
Упрощение матрицы решений. Общий граф решений
Для морфологического анализа необходимо уменьшить число решений. Для системы средней сложности допустимым является значение от 1000 до 10000. Для упрощения матрицы необходимо убрать варианты, которые являются заведомо ложными, однозначно неправильными или не вносящие существенный вклад в улучшение рассматриваемых критериев.
Избыточные компоненты матрицы:
A – Варианты 1-5. Отсутствие систем адаптивного контроля и управления негативно влияет на точность обработки, а наличие отдельных компонент вносит не существенный вклад.
B – Вариант 1. Невозможность наклона заготовки позволяет обрабатывать её только с одной стороны за установ.
C – Варианты 1, 3. Пневматические приводы плохо регулируемы. Линейные электрические приводы обладают низкой грузоподъёмностью по сравнению с таких же габаритов электромеханическими и большей стоимостью.
D – Варианты 1-3. Оптические датчики обладают наименьшей дискретой измерения перемещений. Измерительный щуп позволяет позиционировать заготовку без участия оператора.
E – Вариант 1. Высокопроизводительные станки без системы охлаждения не работоспособны. Внешнее её подключение может вызвать трудности.
F – Варианты 1, 3, 4. отсутствие дополнительных требований к сборке уменьшает финальную точность обработки. Пылезащитный бокс используют только при сборке сверхвысокоточных станков.
G – Варианты 1, 3-5. Магнитный и вибрационный стружкоотводы не являются эффективными при использовании на фрезерных станках. Шнековый не позволяет полностью очищать зоны обработки. Ручное удаление стружки опасно.
J – Варианты 1, 2. Бесступенчатое регулирование скорости главного движения позволяет вести непрерывную обработку поверхностей сложного профиля с оптимальной скоростью резания.
K – Вариант 1. Сборные станины на высокопроизводительных станках подвержены сильным контактным смещениям деталей.
Число вариантов решений:
.
Рисунок 2 – Общий граф решений