Основным направлением по ускорению научно- технического прогресса является широкая автоматизация на основе применения автоматизированных станков, машин и механизмов, робототехнических комплексов и вычислительной техники. Основой развития современного машиностроительного производства являются обрабатывающие центры. Обрабатывающие центры обеспечивают комплексную обработку сложных деталей с разных сторон без их перебазирования и, как правило, имеют автоматическую смену инструмента. Эти станки выпускают для обработки корпусных заготовок и типа тел вращения. На них можно сверлить, зенковать, развертывать, растачивать, нарезать резьбу, фрезеровать плоские поверхности и контуры.
Производительность обрабатывающих центров в 3-8 раз выше, чем у обычных станков. Это происходит за счет резкого сокращения вспомогательного времени и тем самым увеличения доли машинного времени до 60-70% в общем цикле обработки. Вспомогательное время уменьшается благодаря автоматической смене инструмента, высокой скорости позиционирования рабочих органов станка и т. д. В современных станках время переналадки еще более уменьшается вследствие применения сменных инструментальных магазинов с заранее налаженным на размер режущим инструментом. Для сокращения времени загрузки заготовок и съема готовых деталей используются устройства для автоматической смены приспособлений - спутники, маятниковые столы, несколько поворотных столов, работающих поочередно. Иногда один из столов имеет механизм периодического поворота, предназначенный для последовательной обработки деталей с нескольких сторон, а второй может поворачиваться непрерывно для обработки цилиндрических и сложных криволинейных поверхностей. Машинное время обработки снижается за счет интенсификации и оптимизации режимов резания, применения современных высокопроизводительных режущих инструментов, увеличения мощности главного привода и диапазона частот вращения шпинделя, повышения жесткости и виброустойчивости станков.
Обрабатывающие центры являются основой для гибких производственных модулей (ГПМ). ГПМ в своем составе объединяют технические системы и устройства, функционально необходимые для выполнения сложных технологических операций.
В состав ГПМ для механической обработки входят одна или две единицы основного технологического оборудования (обрабатывающие центры) с устройствами ЧПУ, вспомогательное оборудование для смены заготовок и инструмента (накопитель, автооператор или промышленный робот), удаления стружки, контроля качества обработки, контроля и подналадки технологического процесса. ГПМ, предназначенный для автономной работы, в автоматическом режиме выполняет многократно заданные циклы обработки, имеет возможность встраиваться в ГПС более высокого уровня.
Обрабатывающие центры бывают вертикальной и горизонтальной компоновки. Вертикальные обрабатывающие центры предназначены для обработки крупных заготовок или заготовок, обрабатываемых с одной стороны. При использовании многопозиционных и поворотных приспособлений можно ввести обработку заготовок с нескольких сторон. Этому способствуют и автоматически сменяемые головки с различным расположением шпинделей. Горизонтальные обрабатывающие центры предназначены для обработки заготовок с двух-четырех, а иногда и пяти сторон, в последнем случае шпиндельные головки имеют поворот вокруг горизонтальной и вертикальной оси. Широко применяют при проектировании обрабатывающих центров принцип агрегатирования.
Системы ЧПУ, работающие с обрабатывающими центрами, имеют ряд особенностей: большой объем программы, большое число управляемых по программе координат (до 7-8), обеспечение высокой точности перемещений рабочих органов (в пределах 0,005 - 0,01 мм), широкий диапазон регулирования скоростей приводов главного движения и подач, высокие требования к надежности. Системы ЧПУ должны работать как в автономном режиме, так и от ЭВМ верхнего уровня. Системы обеспечивают направление и величину рабочих перемещений, выдают команды на выполнение вспомогательных функций: автоматический поиск инструмента и его смену после обработки, установку шпинделя в определенное положение при смене инструмента, изменение режимов обработки, включение и отключение системы СОЖ в зону обработки, реверс шпинделя при выполнении резьбонарезных операций, фиксации механизмов после их позиционирования, осуществление автоматических циклов обработки; включение, включение и индексирование поворотных столов и т.д. Наиболее совершенны для обрабатывающих центров системы типа CNC, построенные по принципу ЭВМ, которые наиболее полно отражают перечисленные выше требования.Библиографическая ссылка
Разманов Е.С., Якубов А.В. ОБРАБАТЫВАЮЩИЕ ЦЕНТРЫ - ОСНОВА СОВРЕМЕННОГО МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2010. – № 3. – С. 31-32;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=397 (дата обращения: 19.04.2024).