ОБРАБАТЫВАЮЩИЙ ЦЕНТР И ТИПОВОЙ ГПМ

В типовой ГПМ входит:

1. Многоцелевой станок с ЧПУ и робот, управляемый от ЭВМ;

2. Накопитель заготовок и обработанных деталей.

3. Вспомогательные устройства (механизм автоматического открывания и закрывания защитного экрана станка).

4. Устройство для удаления стружки с базовых поверхностей токарного патрона или зажимного приспособления.

5. Устройство для контроля износа режущего инструмента.

6. Кантователь для обработки деталей с двух или нескольких сторон и др.

В ГПС для многономенклатурного мелкосерийного производства ГПМ имеет широкий набор дополнительных устройств, увеличивающих их гибкость, поскольку в связи с большим разнообразием обрабатываемых деталей и относительно небольшим количеством в партии возрастает число переналадок. К оборудованию, работающему в составе ГПС в режиме безлюдной технологии, предъявляются специальные требования, которые можно условно разделить на основные и дополнительные. Применительно к токарным ГПМ (ТОЦ) основными требованиями являются:

1. Управление от ЭВМ.

2. Наличие магазина инструментов.

3. Наличие конвейера для уборки стружки.

4. Автоматический зажим и разжим деталей в патроне станка.

К дополнительным требованиям можно отнести:

1. Возможность автоматической переналадки патрона по программе на обработку деталей различных габаритных размеров.

2. Возможность регулирования по программе усилия зажима, определяемого жесткостью обрабатываемых деталей и силами резания.

3. Возможность автоматической корректировки управляющих программ при износе режущего инструмента и т. п.

Такие же требования в основном относятся к сверлильно-фрезерно-расточной группе ГПМ (ОЦ). Однако есть и специфические требования, например:

1. Наличие магазинов приспособлений-спутников с деталями.

2. Магазинов многошпиндельных головок.

3. Должна быть предусмотрена возможность замены комплектов инструментов, необходимых для обработки заданной номенклатуры деталей, или целиком инструментальных магазинов.

4. Замена тары для стружки и ёмкостей для смазывающе-охлаждающей жидкости при переходе на обработку различных материалов.

5. Очистка от стружки опорных поверхностей приспособлений-спутников (сдув, смыв) перед закреплением новой заготовки.

6. Корректировка положения заготовки в спутнике и т.п.

Непременным признаком модуля является возможность встраивания его в ГПС, поэтому он должен иметь стандартные сопрягающие устройства, позволяющие ему состыковаться с автоматизированной транспортно- складской системой, с центральной управляющей ЭВМ, а также отдельными системами ЧПУ станков, роботов, самоходных тележек. На современном этапе модульный принцип конструирования оборудования ГПС имеет следующие преимущества:

· резко сокращаются сроки и расходы на создание, освоение, внедрение и эксплуатацию оборудования;

· возрастает технический уровень и, прежде всего его надежность;

· упрощается обслуживание.

Технологические возможности и технический уровень обрабатывающего центра ОЦ определяются: возможностью обработки, производительностью, точностью, надежностью, удобством обслуживания, массой заго­товок, занимаемой площадью, оснащенностью системами обеспе­чения функционирования при работе в малолюдном режиме и возможностью стыковки с транспортными системами и другими станками, входящими в состав ГПС. Большинство показателей определяется станочным оборудованием, используемым в ГПМ. Для встраивания его в ГПС преобладает принцип неподвижности заготовки при ее обработке и осуществ­ления подачи инструмента за счет перемещения шпиндельной го­ловки и колонны станка; при этом обеспечивается большая гиб­кость и производительность за счет возможности многоинстру­ментальной и многошпиндельной обработки, более коротких пе­ремещений узлов станка и лучшего отвода стружки.

На ТОЦ выполняют переходы фрезерования пазов, плоско­стей, скосов, сверления отверстий во фланцах и другие переходы, необходимые для завершения обработки деталей полностью на одном станке. Централизация обработки деталей на ОЦ побуждает включать выполнение на них таких видов обработки, как термооб­работка, сварка, напрессовка и других неметаллорежущих видов обработки, что еще больше расширяет технологические возмож­ности станочного модуля.

ГПС позволяют найти и оптимальный путь решения полной обработки деталей в две основные операции включением ОЦ и ТОЦ в одну систему, связывая их роботом или другим гибким транспортом. Обработка деталей полностью на двух дополняющих друг друга станках не усложняет их технологические возможно­сти, а повышает производительность, снижает стоимость, однако снижает и степень их гибкости. Для автоматической транспортировки и подачи за­готовок на ОЦ используются палеты - это практически верхняя часть стола станка без привода движения, но с устройством их за­крепления на салазках станка. Заготовку на палеты устанавливают обычно вручную на специальном участке вне зоны станка. При использовании ТОЦ заготовки накапливаются в магазинах или специальной таре и подаются на станок роботом.

В настоящее время ОЦ для ГПС характеризуются традицион­ной компоновкой, но они оснащаются различными устройствами, повышающими их гибкость. Прежде всего, это увеличение количес­тва осей, по которым возможна обработка деталей по программе. Чем больше таких осей, тем выше степень гибкости. Однако это весьма дорогой способ повышения гибкости ОЦ, и следует искать другие решения.

Например, гибкость ОЦ можно повысить, ис­пользуя специальную конструкцию шпиндельной головки. Смена положения главного шпинделя из вертикаль­ного в горизонтальное, или наоборот, создает возможность обработки заготовки с одного установа и с пяти сторон. Этого же можно достичь поворотом стола вокруг горизонтальной и верти­кальной осей. Поворот стола вокруг вертикальной оси позволяет обрабатывать заготовку с четырех сторон, а дополнительный по­ворот стола вокруг горизонтальной оси на 90° дает возможность обрабатывать заготовку и с пятой стороны.

ОЦ для ГПС должны быть максимально приспособлены для автоматической загрузки (разгрузки) заготовок (деталей) на пале­тах. Установка заготовок на палетах позволяет полностью унифи­цировать загрузочные устройства. При небольшом количестве палет с заготовками и их относи­тельно малой массе применяют поворотные транспортно-­накопительные устройства кругового типа, при большем количе­стве - палетного типа. Оба типа транспортно-накопительных уст­ройств можно использовать для различных станков (в том числе и для ГПМ на основе токарных станков с ЧПУ). Палеты с заготовками тяжелых деталей можно устанавливать на неподвижных позициях, расположенных, например, по окруж­ности, в центре которой находится двухпозиционный поворотный перегрузочный стол.