14

Лекция № 7 многооперационные станки

Развитие и совершенствование станков с ЧПУ привело к появлению многооперационных станков (МОС), которые объединили в себе эксплуатационные характеристики целого ряда станков обычного исполнения.

Многооперационные станки с ЧПУ – это станки для комплексной обработки деталей, оснащенные устройствами автоматической смены инструментов. Это станок, обеспечивающий обработку большого количества разнообразных поверхностей без переустановки детали.

Основные особенности МОС:

1. автоматизация всего цикла обработки

2. наличие большого количества инструментов (до 100 и более)

3. быстродействие при выполнении вспомогательных команд и холостых перемещений, повышение доли основного времени в операционном

4. повышенная точность обработки

5. возможность быстрой переналадки

6. высокая степень универсальности

От других станков с ЧПУ, оснащенных системами АСИ, МОС отличается особо высокой концентрацией операций на одной позиции, т.е. замена одним МОС нескольких универсальных станков, каждый из которых выполнял бы свою операцию. На них производят черновую и чистовую обработку сложных деталей, содержащих десятки различных поверхностей.

По статистическим данным более 50% МОС используют для обработки призматических и корпусных деталей, имеющих большое число гладких, ступенчатых и резьбовых отверстий различных диаметров, расположенных с разных сторон детали. Кроме этого, возможна обработка плоскостей и сложных контуров. На этих станках производят фрезерование, сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы. МОС снабжены магазинами инструментов, объемом 30-100 и более штук.

Еще одна отличительная особенность МОС – наличие делительного стола с периодическим или непрерывным вращением. Это обязательно для обработки заготовки с нескольких сторон без переустановки. Дополнительно МОС оснащают столами для автоматической смены заготовок. Заготовка предварительно закрепляется в приспособлении-спутнике и вместе с ним подается в зону обработки. Установку и снятие заготовки производят во время обработки другой заготовки.

На этих станках обрабатывают дорогостоящие детали, потому многооперационные станки должны обладать высокой надежностью. С этой целью их оснащают системами диагностики и контроля детали и инструмента, а в системе управления должна быть предусмотрена возможность ручной (с пульта) или автоматической коррекции положения и перемещения узлов станка и инструментов, а также режимов резания в соответствии с показаниями контрольно-измерительной аппаратуры.

При обработке корпусных деталей с одной установки обрабатывают все поверхности, кроме базовой, а при автоматической кантовке детали может быть обработана и эта поверхность.

По конструктивному исполнению МОС чаще всего имеют один шпиндель и магазин инструментов или револьверную головку. Минимальное количество управляемых координат равно трем. Повышение производительности достигается не за счет совмещения технологических переходов, и параллельной многоинструментальной обработки, а за счет резкого сокращения затрат вспомогательного и подготовительно-заключительного времени и интенсификации режимов резания.

В условиях серийного и мелкосерийного производства доля машинного времени в штучном не превышает 20%, при использовании универсальных станков с ЧПУ – 50-60%, для МОС – 80-90%.

Важнейшее преимущество МОС перед станками-автоматами – простота их наладки и переналадки при смене объекта производства и отсутствие необходимости изготовления сложной дорогостоящей оснастки. Это делает целесообразным использование МОС в единичном и мелкосерийном производстве. Несмотря на высокую стоимость МОС (сотни тыс. долларов), при эксплуатации в две-три смены они окупаются за 1-2 года.

Первоначально МОС проектировались на базе имеющихся расточных и фрезерных станков, поэтому в их конструкции сохранилось внешнее сходство.

Современный технический уровень выдвигает повышенные требования к производительности труда и технологическим возможностям станков с ЧПУ за счёт повышения жёсткости станка, повышения мощности главного привода и верхнего предела частоты вращения главного привода, повышения скоростей рабочих подач и быстрых ходов, снижения потерь времени на смену инструмента, применения механизированной загрузки заготовок. В таких станках применяются контурные системы ЧПУ на больших интегральных микросхемах, высокомоментные электродвигатели постоянного тока, электронная автоматика в цепях управления.