Фролов ЭМ.Технология изготовления деталей машин

имеют пониженную точность из-за шпоноч­ ных соединений. Для них делаются те же, что и раньше, проверки эффективности и, если они не выдерживаются, то рассматривается универсальная оснастка (блок 25). Невыпол­ нение требования пригодности для конкрет­ ной операции приводит снова к специальной оснастке по линии связи от блока 25 к блоку 3. Рассмотренный алгоритм является прото­ типом многих других, которые необходимы в системе выбора, заимствования и унификации приспособлений, но отсутствуют в универ­ сальных системах управления базами данных. Все вместе они составляют базу знаний. Со­ единение базы данных с базой знаний создает наиболее совершенный вариант системы про­ ектирования.

сп и с о к ЛИТЕРАТУРЫ

1.Соколов Е.В. Выбор станочных при­ способлений на основе классификаторов де­ талей и оснастки: Учебное пособие / Ун-т технического прогресса в машиностроении. М.: Машиностроение, 1986. 44 с.

2.Универсально-сборная и переналажи­ ваемая оснастка / А.И. Жабин, Г.П. Холод, В.А. Здор и др. Киев: Техника, 1982. 260 с.

3.Станочные приспособления: Спра­ вочник. В 2-х т. / Т. 1. Под ред. Б.Н. Вардашкина и А.А. Шатилова / Т.2. Под ред. Б.Н. Вардашкина и В.В. Данилевского. М.: Маши­ ностроение. 1984.

Глава 4.3

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ТИПОВЫХ И ГРУППОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

4.3.1. МОДЕРНИЗАЦИЯ УНИВЕРСАЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Основой для разработки и модернизации оборудования являются сгруппированные предметы труда, их объемные показатели, усовершенствованный типовой или групповой технологический процесс и технические сред­ ства [станки, промышленные роботы (ПР), вспомогательное оборудование].

Цель создания - использование действуюшего оборудования с проведением про­ ектных работ по его модернизации. Условия для создания гибких производственных моду­ лей (ГПМ) или робототехнических комплек­ сов (РТК) следующие:

автоматизация операций с легко изме­ няемой обработкой заготовок;

автоматизация операций загрузки-раз­ грузки заготовок различной номенклатуры;

автоматизация операции смены инстру­ мента для переточки или при смене загото­ вок;

автоматизация контроля износа инстру­ мента и контроля обрабатываемых поверхно­ стей заготовок ( при необходимости) с обес­ печением коррекции управляющих программ; оснащение устройствами и механизмами базирования заготовок, очистки базовых по­ верхностей устройств и механизмов, а также

ограждение зоны обработки; автоматизация операции удаления

стружки из зон резания и сбора в специаль­ ные емкости для накопления.

На различных предприятиях эти условия обеспечиваются различными техническими средствами. Операции загрузки и разгрузки заготовок выполняют ПР или манипуляторы, механические захватные устройства которых захватывают заготовки с большим диапазоном размеров.

При автоматизации операции смены ин­ струмента используют способ смены резцов из магазина с помощью манипулятора или конструктивных решений, принятых для станка ЛФ-260ФЗ. При автоматизации опера­ ции удаления стружки применяют прерыви­ стое точение (для сливной стружки), обиль­ ную подачу СОЖ в зону резания и места про­ хождения стружки по конструктивным эле­ ментам станка; оснащают зону резания на­ клонными склизами для вывода стружки скребковой вращающейся сметкой или стружкосборником со шнековым или ленточ­ ным конвейером, перемещающим ее в тару, расположенную на поворотном столе в двух местах: для накопления, удаления загружен­ ной тары и установки пустой.

Типовое устройство удаления стружки мод. 6574 включает гидравлический укладчик, роликовый конвейер, устройство сбора стружки с кантователем и контейнером, под­ доны, стружечную емкость. Применяют спут­ ники для использованной и неиспользован­ ной оснастки, концевого инструмента к свер- лильно-фрезерным станкам, инструменталь­ ную тележку и ящичную тару (поддоны).

Для контроля износа инструмента при­ меняют измерительные головки (датчики) БВ-4272, ББ-4281, а также растровые датчики 19000. Для преобразования измеряемых вели­ чин используют преобразователь и устройство ЧПУ 2С43 или модернизированное устройст­ во 2РЗ2М (ГОСТ 15.001).

Вспомогательное оборудование модуля включает загрузочно-разгрузочные устройства для заготовок, инструмента и стружки; эти устройства должны быть связаны с модулем как конструктивно, так и информационно. Все команды они получают от устройства

возможные множества вариантов компоновок путем формальной перестановки символов в структурной формуле.

При анализе матрицы множества ком­ поновок ПР обнаружено, что у большинства ПР с четырьмя и пятью степенями подвижно­ сти (70%) возникают избыточные степени подвижности (если рассматривать перемеще­ ние модулей ПР в той последовательности, в которой они представлены в структурных формулах). Следовательно, целесообразным является выбор ПР, имеющих две и три сте­ пени подвижности. Рассматривая такие ПР в сочетаниях из пяти модулей, следует обратить внимание на критерии оптимальности, кото­ рые в совокупности способствуют выявлению рациональной компоновки ПР по структур­ ным признаках связи с ТО. Среди таких кри­ териев следует вьщелить: наличие модуля X в ПР, обслуживающего ТО с горизонтальной осью расположения заготовок в ТО; наличие модуля Z в ПР, обслуживающего ТО с верти­ кальной осью расположения заготовок в ТО; наличие модуля с большим перемещением (критерий металлоемкости и энергоемкости).

4.3.2. ОБОРУДОВАНИЕ С ЧПУ

Оборудование с ЧПУ включает: узлы и системы оборудования (станка), рабочие ор­ ганы, главный привод и приводы рабочих органов, электрооборудование, гидрооборудо­ вание, средства автоматики, устройство авто­ матической смены инструмента, в том числе с магазином, устройство автоматической смены заготовок, устройство автоматической подачи СОЖ, сбора СОЖ и отвода стружки, устрой­ ство ЧПУ. Рекомендуемые промышленные роботы, применяемые в различных системах, приведены в табл. 4.3.1, гибкие производст­ венные модули на базе станков с ЧПУ приве­ дены в табл. 4.3.2, а устройства ЧПУ (УЧПУ) - в табл. 4.3.3.

4.3.3. АГРЕГАТИРОВАННОЕ И СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Если в прямоугольной системе коорди­ нат, ориентированной в неподвижном про­ странстве, принять положение одной из осей за ось расположения детали в технологиче­ ском оборудовании (ТО) {х - горизонтальная ось; Z - вертикальная), то можно всю сово­ купность компоновок ГПМ или РТК описать с помощью множества структурных формул с определенным числом модулей, где каждый модуль соответствует определенной степени подвижности. Обозначим модули ПР: X, Y, Z - модули поступательного перемещения вдоль осей X, у, Z соответственно; А, В, С- модули вращательного перемещения относительно

осей JC, у, Z соответственно. В зависимости от типоразмера деталей выбирают рабочее про­ странство, следовательно и тип (модель) ТО, ПР и вспомогательное оборудование (ВО).

При этом следует соблюдать три крите­ рия выбора (оптимальности):

1 ) Y > C > Z > B > X - для горизонталь­ ной оси расположения детали в ТО с ПР на­ польного исполнения;

2 ) X > Y > Z > B > C - для горизонталь­ ной оси расположения детали в ТО с ПР на­ весного или встраиваемого исполнения;

3) X > Y > C > B > Z - для вертикаль­ ной оси расположения детали в ТО с ПР на­ польного, навесного или встраиваемого ис­ полнения.

Критерием функциональной связи явля­ ется совмещение функций ПР с ТО, которое обеспечивается отсутствием во время обра­ ботки в рабочей зоне ТО модулей ПР.

На рис 4.3.1 изображены возможные компоновки ПР, описанные с помощью структурных формул в виде матрицы. Форма­ лизация компоновок в виде условной записи позволяет рассмотреть все возможные множе­ ства вариантов компоновок путем формаль­ ной перестановки символов в структурной формуле. Столбцы матрицы хараьстеризуют положение того или иного модуля ПР, начи­ ная с первого, а строки - взаимное располо­ жение модулей ПР.

Применение структурных формул для обозначения компоновок ПР позволяет про­ водить их анализ не только аналитически, но и графически на основе структурных кинема­ тических схем и деревьев расположения мо­ дулей. Для определения совокупности воз­ можных компоновок ПР рассматривают по­ следовательное расположение модулей по соответствующим степеням подвижности, начиная с захватного устройства.

Рациональная компоновка ГПМ (РТК) механической обработки выбирается исходя из их пооперационной законченности и встраиваемости в систему по следующим кри­ териями: длительности цикла, экономической эффективности, габаритным показателям, схемам перемещения предметов труда. Пер­ вым этапом при выборе компоновки является структурный анализ ПР, ТО, ВО, в результате которого определяется состав системы. Вто­ рой этап определяет пооперационную и попереходную законченность технологического процесса, обеспечиваемую функциями ГПМ или РТК с помощью составных элементов и их элементарных перемещений. Таким обра­ зом, определяется качественный и количест­ венный состав компоновочных решений. По­ сле этого рассматривается вопрос встраивае­ мости ГПМ в ГПС в целях совместного функционирования со складами, транспор­ том, другими ГПМ и т. д.

Модель робота

1

МРУ-901 РФ-204М Импульс РКТБ Р-5 ПРЭМ-5 М-31 Колер

Контур-002 Универсал-15.04. П МП-8 с ТЗ ПРЭМ-25 РПМ-25

НЦ-ТМ-03 МАК-1-50 11ТПР-50-030

Универсал 60.02 ПРЭМ-ЮО ПРТС-02-110 И 120.01.00.00

m

1 f N

о

о

ON

оо 1

г- 1

"^ 1

ю 1

т1- 1

СП 1

CN» 1

\

( - 5 _ 4 ^ . ^ _ ^ ( ^ ^ - . w ^ c o m f O w n m o

ОО

С• С

о" о" о" о" о" о" о" о" о" о" о" о" о"

о, о о о о

^ ' fN rS ГО ГО m m m ^-^ 1—I ^^

S

о

о о о о о о о о о о о о о

ГО О О О О О О О О О О О Ш

ГМ ^ О О ' ^ ' ^ О О Г О Ч О О О Г М ' - н Ч О

1*^ •

I

I

1

а:

4>

ОТ

Б

V0

О

о

№

3

н

S

р.

S

к

CQ

^патронно-центровой 1П620ПФ40РМ