§3. Виды автоматических линий

Автоматические линии из агрегатных станков применяют для обработки корпусных деталей. Агрегатные станки автоматических линий имеют свыше 70% нормализованных узлов, поэтому они получили широкое распространение. На рис. 171 показана типовая схема автоматической линии из агрегатных станков. Обрабатываемые детали, последовательно проходя

через все позиции обработки, не снимаются с транспортера. В каждой рабочей позиции детали фиксируются и зажимаются в стационарных приспособлениях.

Роторные автоматические линии строят из роторных станков, связанных между собой транспортером и единым приводом. Они имеют высокую производительность, легко переналаживаются и могут использоваться в серийном и массовом производстве. Роторные линии строят по принципу непрерывного действия. В роторных линиях частично или полностью совмещены по времени процессы обработки и транспортирования деталей.

На рис. 172 показана схема роторной автоматической линии, на которой достигнуто полное совмещение времени обработки и транспортирования деталей. На таких линиях инструмент и деталь в процессе обработки одновременно двигаются и вращаются вокруг центральной оси. Деталь на ходу передается с рабочих (25 4) на транспортные (3) роторы.

Группа станков автоматической роторной линии показана на рис. 173. Необходимое вращательное движение инструменту, детали, рабочему и траспортному роторам сообщается от электродвигателя через систему , зубчатых, червячных или других видов передач. Поступательное движение инструмент или деталь получает либо от соответствующих копиров либо от гидросистемы.

Рис. 171. Автоматическая линия из агрегатных станков:

1 - пульт управления; 2, 14, 21 - подставки и основание; 3 - приспособления; 4 -несамодействующая силовая головка; 5 - вертикальная станина; 6 - барабан поворотной детали; 7 - наклонные подставки; 8 - салазки; 9,11,18 - самодействующие силовые головки; 10 - цилиндр зажима детали; 12 - привод транспортировки стружки; 13 - притычная гидроаппаратура; 15 - гидростанция; 16 - насос автоматической смазки; 17 - станина-подставка; 19 - поворотный стол; 20 - транспортер детали

Рис. 172. Схема автоматической роторной линии:

1 - рабочие шпиндели; 2 - ротор сверления; 3 - транспортный ротор; 4 - ротор развертывания; 5 - ротор закалки

Рис» 173. Группа станков авто-» матической роторной линии:

1 - роторный станок; 2 - путь, проходимый обрабатываемой де« талью по станкам и транспорт терам линии; 3 - клещи (захваты) транспортного ротора для захвата детали; 4 -транспортный ротор для перемещения обрабатываемых деталей; 5 - блок инструмента; 6 -копир для продольного перемещения инструмента

Глава XXIV

ЧИСЛОВОЕ ПРОГРАММНОЕ УПРАВЛЕНИЕ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМИ СТАНКАМИ

§ 1. Общие сведения

Числовое программное управление станком - это управление обработкой на станке или перемещением рабочих органов по программе, заданной в алфавитно-цифровом коде, а совокупность специализированных устройств, методов и средств, необходимых для осуществления целевого программного управления станком называется системой числового программного управления станком. Такое управление обеспечивает возможность более быстрой переналадки станка, чем в случае, когда на автоматизированном станке требуется замена кулачков или копиров, перестановка упоров и конечных выключателей и пр. По принципу кулачковые автоматы, копировальные станки и тому подобные автоматы тоже являются программными, однако их переналадка сложна. Поэтому станки с такими системами автоматического управления выгодно использовать лишь в массовом и крупносерийном производстве.

Основное отличие и преимущество станков с числовым программным управлением заключается в простоте переналадки, что дает возможность создать экономически выгодные системы автоматизации для мелкосерийного и единичного производства.

Применение станков с числовым программным управлением (ЧПУ) - одно из наиболее прогрессивных направлений автоматизации металлообработки на промышленных предприятиях, повышающее производительность в 3-6 раз и более. Дальнейшее развитие станков с ЧПУ привело с созданию многооперационных станков (обрабатывающих центров). Отличительной особенностью этих станков является возможность комплексной обработки деталей (точение, сверление, фрезерование, резьбонарезание и т. д.) без их перебазирования с автоматической сменой режущих инструментов.

Числовое программное управление станками подразделяется на

позиционное, контурное, комбинированное и самоприспособляющееся.

Позиционное числовое программное управление - это числовое программное управление станком, необходимое для обеспечения автоматической установки рабочего органа станка в позицию, заданную программой управления станком, без обработки в процессе перемещения рабочего органа станка. Такое управление применяется в основном в сверлильных и расточных станках для обработки плоских и корпусных деталей с большим числом отверстий.

Одной из разновидностей позиционной системы является система ЧПУ с прямоугольными перемещениями. Она применяется для обработки ступенчатых валиков на токарных станках, плоскостных и корпусных деталей G прямоугольными контурами на фрезерных станках и т. п.

Контурное числовое программное управление предназначено для обработки деталей сложной формы с криволинейными поверхностями. Это числовое программное управление станком, необходимое для обеспечения автоматического перемещения его рабочего органа по траектории, заданной программой управления. ЧПУ для контурной обработки позволяет осуществлять непрерывное управление скоростями рабочих движений инструмента относительно детали и обеспечивает их заданные положения в каждый момент времени в соответствии с профилем обрабатываемой детали, т. е, автоматический обход режущего инструмента по заданному контуру детали. Для обработки плоских деталей используют системы контурной двухкоординатной, а для объемных деталей - трехкоординатной обработки.

Одним из основных элементов контурной системы является интерполирующее устройство, которое обеспечивает соответствующий закон движения инструмента относительно детали в промежутках между заданными программой координатами опорных точек обрабатываемого контура.

Комбинированное числовое программное управление - это управление, сочетающее функции контурного и позиционного числового программного управления станком.

Самоприспособляющееся устройство числового программного управления станком - это устройство числового программного управления станком, обеспечивающее автоматическое приспособление режима работы станка к изменяющимся условиям обработки, осуществляемое в процессе управления,

В зависимости от наличия или отсутствия обратной связи системы ЧПУ подразделяются на замкнутые и разомкнутые. Обратная связь предназначена для измерения действительного перемещения инструмента, которое потом сравнивается с перемещением, заданным программой. Результаты сравнения направляются в узел управления, который устраняет обнаруженное рассогласование. У разомкнутых систем отсутствует контроль исполнения команды.

Сущность задания программы работы исполнительных органов станка с ЧПУ заключается в представлении ее в виде чисел и записи этих чисел специальным кодом на подвижном программоносителе большой емкости, информация с которого последовательно считывается при его движении и используется для управления движениями рабочих органов станка. В качестве программоносителя чаще всего используют перфоленты. Программоноситель обычно .готовят вне станка.

Одним из важных достоинств записи программы на программоносителе

является возможность ее длительного сохранения и многократного использования.

Современные системы ЧПУ отдельными станками достигли высокой степени совершенства не только по производительности и точности, но и по надежности. Дальнейшим развитием устройств ЧПУ является объединение ЧПУ цифровыми вычислительными машинами (ЦВМ).

Числовое программное управление станком от ЦВМ - это управление, при котором в состав системы входит ЦВМ, используемая для выполнения некоторых или всех основных функций числового программного управления в соответствии с программами управления станком. Имеется также прямое числовое программное управление станками. Это управление группой станков от одной ЦВМ, когда ЦВМ обеспечивает хранение программ управления и их распределение по запросам от станков.