5.3. Конструктивные особенности
многооперационных станков с ЧПУ.
Многооперационные станки – их также называют Обрабатывающими центрами.
Многооперационные станками называют металлорежущими станками для комплексной обработки заготовки, оснащенные комбинированными устройствами ЧПУ, которое имеет значительное число программируемых координатных перемещений (вдоль трёх координатных осей (x, y, z); вращение вокруг осей поворотного стола и др.) и автоматическую систему режущего инструмента.
Многооперационные станки характеризуются высоким уровнем автоматизации и производительности, более высокими требованиями к точности перемещения рабочих органов станка (например, у большинства многооперационных станков сверлильно – расточной группы точность позиционирования должна находится в пределах 0,005 – 0,01 мм), широким диапазоном регулирования частот вращения приводов главного движения, скоростей подач, наличием накопителей инструментов, в которых может размещаться от 6 до 150 и более инструментов, и устройств автоматической смены инструментов. При этом в соответствии с заданной программой происходит автоматический поиск необходимого инструмента, его перенос и закрепление в шпинделе станка. Эти станки помимо основных столов снабжаются повторными столами, имеющими поворот вокруг вертикальных, а иногда горизонтальных осей. Это позволяет производить обработку деталей с разных сторон при одном закреплении.
Многооперационные станки предназначаются для выполнения технологических операций как позиционного, так и контурного типа – сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы, фрезерование плоских и сложных контуров. Многооперационные станки целесообразно использовать для обработки сложных деталей. Опыт эксплуатации этих станков показывает, что чем сложнее деталь, чем больше число операций и переходов содержит технологический процесс, тем эффективнее применение этих станков.
Многооперационные станки по сравнению с универсальным обладают рядом преимуществ: повышенной производительностью (на этих станках она в 4 – 5 раза выше, чем на универсальных, и достигается интенсификацией режимов резания, резким сокращением вспомогательного и подготовительно-заключительного времени); повышенным коэффициентом использования оборудования; простотой наладки при переходе от одной детали к другой и отсутствием необходимости создания сложной и дорогой технологической оснастки; возможностью многостаночного обслуживания и др.
Многооперационные станки выпускаются чаще всего двух типов; для обработки корпусных деталей и для обработки деталей типа тел вращения. Первый тип станков является наиболее многочисленным. Многооперационные станки для обработки корпусных деталей могут иметь разное расположение шпинделя по отношению плоскости стола – перпендикулярное и параллельное. У первой разновидности станков шпиндель чаще всего имеет вертикальное расположение, а у второй – горизонтальное.
Многооперационные станки с вертикальным шпинделем выпускаются в виде следующих компоновок: по типу консольных и бесконсольных вертикально – фрезерных станков; по типу продольно – фрезерных или двухстоечных координатно– расточных станков. Эти станки предназначаются для обработки корпусных деталей средних размеров типа плит или крышек с параллельно расположенными отверстиями.
Многооперационные станки с горизонтальным расположением шпинделя могут выполнять по типу консольных горизонтально-фрезерных и по типу горизонтально- расточных станков. Эти станки имеют повторный стол и предназначаются для обработки более крупных корпусных деталей с разных сторон.
В настоящее время освоен выпуск ряда обрабатывающих центров нормальной, повышенной и высокой точности. Одним из лучших моделей этих станков являются модели ИР500МФ4, 2204ВМФ4,2623ПМФ4 и др. Одна из них (модель ИР500МФ4) будет кратко описана выше.
Существенной особенностью многооперационных станков является наличие накопителей инструментов и устройств автоматической их смены. Ниже будет дано краткое описание этих устройств.
Накопители инструментов чаще всего выполняются в виде: -Револьверных головок; -Инструментальных магазинов; -Комбинированных накопителей.
Револьверная головка представляет собой поворотный корпус с несколькими вмонтированными шпинделями.
Инструментальные магазины выполняются в виде отдельного узла и предназначаются для хранения необходимого числа инструментов ( до 150 и более). В соответствии с программной обработки инструменты автоматически выбираются из магазина и загружаются в шпиндель станка. Использованные инструменты автоматически возвращаются в магазины. Конструктивно инструментальные магазины выполняются трех типов: поворотные, цепные, стеллажные.
Магазин поворотного типа (рис…а) представляет собой диск или барабан, по периферии которых в специальных гнездах размещаются инструменты. Конструктивно этот магазин похож на револьверную головку, но имеет более плотную упаковку режущих инструментов (30 и более).
Магазин цепного типа (рис…б,в) выполняется в виде цепного транспортера с определенным числом гнезд для инструментов. Шаг транспортера определяется диаметром инструментов, а его длина емкостью накопителя. Последняя может достигать 60 и более инструментов.