Станки с элементами автоматизации управления

Развитие и внедрение принципов типизации технологических процессов, создание различного рода следящих копировальных устройств, работы в области программного управления создают предпосылки, определяющие возможности автоматизации операций механической обработки в условиях тяжелого машиностроения. Эти возможности в значительной мере определяются появлением новых типов соответствующих станков.

В настоящее время уже существуют токарные станки с высотой центров 760 мм, оборудованные гидрокопировальными устройствами для обтачивания сложных профилей турбинных роторов. Аналогичные электрокопировальные устройства применяются при обработке калибров валков прокатных станов.

Системы программного управления позволяют получить различные автоматизированные циклы движения станка.

Не следует, однако, думать, что станок с программным управлением должен быть обязательно автоматом. Степень автоматизации и система программирования различны в зависимости от конкретных условий. Так, например, Киевский станкостроительный завод выпускает револьверные станки, у которых при повороте револьверной головки изменяется скорость и подача в соответствии с новым инструментом, который вступает в работу. Такие станки относятся к станкам с программным управлением, так как у них программировано изменение режимов работы при поворотах револьверной головки.

Весьма сложным вопросом является создание и использование устройств программного управления для обработки корпусных деталей, так как в этом случае мы обычно имеем дело с большим количеством переходов. Отверстия часто обрабатываются последовательно несколькими инструментами, например сверлом, расточным резцом, зенкером, метчиком и т. д. Наличие нескольких отверстий требует многократного изменения взаимного положения детали и инструмента. Таким образом, здесь приходится решать по сути дела две задачи: автоматизацию точной взаимной установки инструмента и детали (установка координат) и автоматизацию замены инструмента.

Примером практической реализации первого положения является идея отказа от применения кондукторов в условиях единичного и мелкосерийного производства, выдвинутая ЭНИМС. Для этой цели могут быть применены координатные столы для сверлильных станков с программным управлением, которые могут иметь возможность перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях в соответствии с заданной программой и тем обеспечивать необходимое расположение осей обрабатываемых отверстий.

Из наиболее крупных станков с программным управлением можно указать на расточный станок модели 262ПР1 с диаметром шпинделя 110 мм производства завода им. Свердлова. Этот станок с числовым программным управлением создан на базе универсального горизонтально-расточного станка модели 2622 [25]. Система цифрового программного управления обеспечивает автоматическую установку подвижных узлов станка в заданное положение с требуемой точностью и соблюдением необходимой последовательности перемещений.

Программное управление используется для перемещения следующих узлов станка: шпиндельной бабки (вертикальное перемещение); стола (поперечное перемещение); стола (продольное перемещение); шпинделя (осевое перемещение).

На станке можно производить по заранее заданной программе следующие работы:

а) сверление, растачивание или развертывание 25 отверстий по автоматическому циклу;

б) автоматическое торцовое фрезерование плоскостей;

в) автоматическое получение различных диаметров растачиваемых отверстий.

Для этой цели применяется консольная оправка, в которой заданное радиальное перемещение резца осуществляется за счет использования продольного движения шпинделя.

Применение программного управления позволяет осуществить расчетные перемещения со следующей точностью:

а) перемещение стола в поперечном и шпиндельной бабки в вертикальном направлении 0,03 мм;

б) перемещение стола в продольном направлении 0,05 мм;

в) радиальное перемещение резца в интервале диаметров 140—220 мм с помощью указанной выше оправки +0,1 мм.

Запись программы производится на 4 стандартных перфокартах, по одной карте на каждое программируемое движение. Однако этот станок не обладает возможностью автоматизированной замены инструмента.

Станок 262ПР1, имеющий длину основных перемещений 1 м, является наименьшей моделью из числа намеченных к изготовлению станков такого типа с программным управлением.

Принципы действия и конструкции устройств для автоматизированной замены инструмента во многом зависят от того, вращается инструмент в процессе обработки или нет.

Механизация и автоматизация замены невращающегося инструмента применительно к токарным и сверлильным работам невращающимися сверлами находит свое решение в различных типах револьверных головок. Револьверные головки для замены инструмента встречаются в некоторых случаях и на сверлильных станках. Однако замена вращающегося инструмента обычно осуществляется устройствами другого типа. Здесь находят применение магазины для инструмента и автоматически действующие загрузочно-разгрузочные устройства типа механической руки. Такие конструкции применяются на координатно-расточных станках. Таким образом, для нужд мелкосерийного и единичного производства, каким является тяжелое машиностроение, перспективным является создание универсальных станков с программным управлением, а также появление устройства для автоматизации отдельных операций и элементов процесса обработки на действующем оборудовании.

ТЕМА II. ЗАГОТОВКИ И ПРИПУСКИ В ТЯЖЕЛОМ МАШИНОСТРОЕНИИ