- •Оглавление
- •Глава 1. Классификация производственных
- •Глава 2. Транспортно-накопительная система ….. 49
- •Глава 3.Циклы автоматизированного
- •Глава 4. Компоновка станков……………………. 143
- •Введение
- •Глава 1. Классификация производствен-ных систем
- •1.1. Основные характеристики гибкого автоматизиро-ванного производства
- •1.2. Станочная система гпс
- •Глава 2. Транспортно-накопительная система гап
- •Классификация тсн по способам транспортирования
- •2.2. Технические средства тнс
- •Глава 3. Производственный цикл в автоматизированном производстве
- •3.1. Основные этапы производственного цикла
- •3.2. Основные системы гибкого автоматизированного производства
- •3.3. Концепции создания гибких производственных систем
- •3.4. Структура гибкой производственной системы
- •3.5 Оборудование гибких производственных систем
- •3.5.1. Гибкие производственные модули
- •3.6. Гибкие агрегатные модули
- •3.7. Анализ эффективности внедрения гибких автоматизированных производств
- •3.8. Загрузочно-разгрузочные устройства
- •Глава 4. Компоновка станков
- •4.1. Общие положения
- •4.2. Принципы компоновки однопозиционных станков
- •4.3. Принципы компоновки многопозиционных станков
- •4.4. Общие требования к компоновкам токарных станков
- •4.5. Примеры компоновок токарных станков с программным управлением
- •Токарные многоцелевые станки
- •4.7. Строгальные станки и анализ усилий, действующих на основные узлы станков
- •4.8. Зубофрезерные станки
- •4.9. Особенности компоновок станков с чпу
- •Заключение
- •Библиографический список
4.9. Особенности компоновок станков с чпу
Укажем основные особенности кинематических схем станков с ЧПУ. Типовые кинематические схемы редукторных и безредукторных следящих приводов подач линейных координат станков с ЧПУ приведены соответственно на рис. 4.28. Так, в трехкоординатных фрезерных станках 6М13ГН1 с ЧПУ перемещение по всем координатам выполняется по схеме, показанной на рис.4.28, а.
Между приводным двигателем М и ходовым винтом 4 устанавливается редуктор 3, передаточное отношение которого выбирают исходя из того, что при номинальной частоте вращения ротора двигателя должна быть наибольшая подача. Тахогенератор (ТГ), применяемый в цепи обратной Связи привода по скорости, соединяется непосредственно с валом двигателя. Датчик измерения положения — вращающийся трансформатор (ВТ), соединяется с двигателем через пару зубчатых колес 2, причем передаточное отношение этой пары определяется заданной ценой оборота фазы в цепи обратной связи следящего привода. Приводы подач, построенные по схеме рис. 4.28, а, широко используют во многих станках с ЧПУ, в том числе в варианте с датчиками скорости ТГ и положения ВТ (поз.1) непосредственно, без редуктора, соединенными с валом двигателя М.
1 2 3 4
Рис. 4.28. Типовые кинематические схемы редукторных (а) и безредукторных (б) следящих приводов подач линейных координат
Переход к рассмотренному автономному приводу подач возможен только на основе качественно нового по сравнению с обычными станками исполнения всех элементов кинематической цепи. Действительное, заданное числовой программой, контролируется датчиком положения ВТ.
Если принять, что положение ВТ точно соответствует заданной числовой программе, то кинематическая ошибка будет суммой упругих деформаций и зазоров по всей кинематической цепи от ВТ до рабочего органа РО координаты. Поэтому общие требования к элементам кинематических цепей следующие: исключение в передачах зазоров; уменьшение упругих деформаций; полное исключение шестеренных редукторов из кинематических цепей или максимальное их упрощение.
Исключение в передачах зазоров. Для выполнения этого требования в станках с ЧПУ пары винт—гайка скольжения заменяют шариковыми парами винт—гайка с предварительным натягом, предотвращающим образование зазоров, а редукторы выполняют на прецизионных шестеренных парах с автоматическим устранением зазоров.
Зазоры должны быть исключены во время всего срока службы станка. Поэтому для станков с ЧПУ особенно важно предотвращение изнашивания элементов кинематических цепей.
Для устранения зазоров применяют следующие механизмы: разрезные регулируемые гайки в винтовых парах, клинья в призматических направляющих и другие элементы компенсации зазоров. Однако при изнашивании трущихся пар они позволяют лишь периодически исключать или уменьшать образующиеся зазоры.
Задача предотвращения износа в станках с ЧПУ решается также изготовлением элементов кинематических цепей из закаленной стали с обязательным использованием точного шлифования в сочетании со снижением коэффициентов трения до уровня коэффициентов трения пар качения, т. е. путем применения шариковых или роликовых контактных элементов, а также специальных пластиковых покрытий, гидро-статических и пневмостатических опор.
Уменьшение упругих деформаций. Следуя этому требованию, в станках с ЧПУ повышены в 2—5 раз по сравнению с обычными станками требования к жесткости всех элементов кинематической цепи. Например, рекомендуется обеспечивать в станках с ЧПУ жесткость шариковых винтовых передач линейных перемещений до 1000—1500 Н/мкм.
Достижение высоких жесткостей — сложная техническая задача, и альтернативой может служить охват обратной связью с помощью датчиков положения возможно большего числа элементов кинематической цепи. При присоединении измерительного датчика непосредственно к винту (рис. 4.28, б) из погрешностей воспроизведения числовой программы исключаются упругие деформации редуктора и винта.
В качестве измерительного датчика используется обычно редусин (резольвер) Р, представляющий собой вращающийся трансформатор с электрической редукцией. В этом случае за один оборот ротора редусина фаза сигнала на выходе сдвигается на такое число периодов, которое равно передаточному отношению электрического редуктора.
Для этих же целей применяют также фотоэлектрические датчики положения и вращающиеся трансформаторы. В приводах подач, построенных по такой схеме, при длине хода порядка 1 м достигается точность позиционирования ±0,03 мм. Измерительный датчик может быть присоединен к рабочему органу станка, причем могут быть использованы редусин Р (рис. 4.28, в), индуктосин И (рис. 4.28, г), а также измерительный оптический датчик. В этих случаях из погрешностей воспроизведения числовой программы вычитаются упругие деформации всех элементов кинематической цепи привода подачи, включая шариковую винтовую пару.
Редусин Р (см. рис. 4.28,в) используется в сочетании с передачей шестерня 1 — рейка 3 и мультипликатором 2, обеспечивающим получение цены оборота фазы редусина порядка 1 мм. Шестерню с мультипликатором 2 укрепляют на подвижном рабочем органе станка, точную измерительную рейку 3 — на основании, относительно которого перемещается рабочий орган.
Для устранения зазора в передаче используют моментные двигатели. Недостатком обратной связи с измерительной рейкой является пониженная эксплуатационная надежность вследствие попадания между зубьями пыли, грязи и особенно мелкой стружки. Осуществление надежной защиты представляет сложную техническую задачу. Применение обратной связи по схеме рис. 4.28,в целесообразно при длине хода свыше 2—3 м.
Индуктосин (см. рис. 4.28, г), обычно обеспечивающий дискретность измерения линейного перемещения ±2,5 мкм, состоит из двух частей: линейки 1, закрепляемой на основании, и ползушки 2, прикрепленной к подвижному рабочему органу. В приводах подач, построенных по схеме рис. 4.28, г, при длине хода порядка 1 м обычно достигается точность позиционирования ±0,01 мм.
Вместе с тем при выборе места расположения измерительного датчика следует иметь в виду, что упругости или зазоры в элементах кинематических цепей, охватываемых измерительным датчиком, включаются в замкнутую цепь регулирования следящего привода, что приводит к снижению его статической и динамической точности, быстродействия и ведет к усложнению схемы управления приводом.
В результате эффект повышения точности при переносе измерительного датчика от привода к рабочему органу снижается, и для его реализации должна быть высокая жесткость кинематической цепи и должны отсутствовать зазоры.
В станках с небольшими значениями перемещений (токарных, фрезерных) применяют шаговый привод, не включающий измерительный датчик. Этот привод характеризуется простотой управления.
Точность позиционирования в таком приводе определяется погрешностями отработки шаговым двигателем поступающих командных импульсов, а также зазорами и упругими деформациями кинематической цепи от двигателя до рабочего органа станка. Поэтому при использовании шагового привода не достигается высокая точность позиционирования, как и при работе по схеме, показанной на рис. 4.28, а.
Полное исключение шестеренных редукторов из кинематических цепей или максимальное их упрощение. Для выполнения этого требования в станках с ЧПУ все шире переходят на безредукторные приводы подач линейных перемещений и приводы с упрощенными редукторами круговых перемещений. Переход к безредукторным приводам стал возможен после освоения высокомоментных приводов, обладающих высокими статической точностью и быстродействием.
Под высокомоментным понимают двигатель, развивающий на выходном валу крутящий момент, который достаточен для преодоления статических и динамических нагрузок привода подачи.
В безредукторных приводах линейных перемещений вал двигателя М (рис. 4.28, а), например, посредством муфты высокой крутильной жесткости соединяется с винтом 2. Датчики обратной связи по скорости — тахогенератор ТГ — и по положению — редусин Р — присоединяются либо непосредственно к валу двигателя, либо через точные ускорительные зубчатые передачи (рис. 4.28, б). В последнем случае взамен редусина используют более точный датчик типа вращающегося трансформатора ВТ. На рис. 4.28,в показана кинематическая схема привода линейного перемещения с датчиком обратной связи типа индуктосина И.
Безредукторные приводы дают возможность достигать скорости вспомогательных перемещений 10—15 м/мин. Переход к высокомоментным приводам подач и широко регулируемым приводам главного движения предельно упрощает кинематическую схему станка, обеспечивает высокие точность и долговечность передач.
Подобное упрощение кинематических цепей достигается в механизмах круговых перемещений при переходе к высокомоментным двигателям. Кроме того, переход к высокомоментным приводам подач позволяет сократить габариты станка, уменьшить трудоемкость изготовления наиболее сложных механических узлов и снизить стоимость станка, одновременно повысив точность его работы и производительность.
Таким образом, особенностью кинематических схем станков с ЧПУ является полная автономность кинематических цепей по каждой из координат перемещений, предельное упрощение этих цепей, включая полное исключение шестеренных редукторов, и возможность самой широкой унификации основных конструктивных элементов в пределах как одного станка, так и различных типоразмеров станков с ЧПУ.
Теперь рассмотрим особенности компоновок станков с ЧПУ. Эффективность применения в станках ЧПУ определяется в основном возможностью последовательного выполнения ряда операций с обеспечением высокой точности обработки при одном установе заготовки на станке; при этом нет необходимости в применении специальной оснастки. Способы реализации этой возможности предопределяют особенности компоновок станков с ЧПУ.
Напомним, что под компоновкой понимают совокупность узлов станка, которая характеризуется их типом, взаимным расположением, сопряжением и перемещением и обеспечивает выполнение заданного технологического процесса.
В СССР был отраслевой стандарт Минстанкопрома ОСТ 2Н62-1—78 для станков с ЧПУ сверлильно-фрезерно-расточной группы, изготовляемых для нужд народного хозяйства страны и для поставки на экспорт.
Согласно ему установлено десять основных (базовых) типов компоновок. ОСТ регламентирует основные параметры и размеры станков: ширину (диаметр) рабочей поверхности и длину стола, внутренний конус шпинделя, размеры Т-образных пазов, число управляемых координат, дискретность задания перемещений.
Предусмотрена возможность построения компоновочных и размерных модификаций на основе применения метода агрегатного построения станков из унифицированных узлов.
Вместе с тем следует подчеркнуть, что выбор компоновки станка — процесс сугубо творческий, направленный на обеспечение наибольшей жесткости станка, удобства обслуживания, сокращение металлоемкости, обеспечение минимальных габаритов.
Выбор компоновки заключается в ее оптимизации, т. е. в установлении варианта компоновки, при котором станок выполняет заданный технологический процесс с наилучшими технико-экономическими показателями.
Определяющими для выбора компоновки станков обычно являются следующие критерии:
- габарит изготовляемой детали, который определяет рабочую зону станка;
- масса детали, определяющая несущую способность перемещающих ее узлов;
- исполнительные движения, определяющие вид и число движений, число управляемых координат;
- номенклатура технологических операций, определяющая исполнительные формообразующие движения, принадлежность станка к той или иной группе (например, фрезерно-сверлильно-расточной или сверлильно-расточной и т. п.), требования к системе ЧПУ;
- потребное число инструментов, определяющее вместимость инструментального магазина, его тип и расположение;
- возможность встраивания в автоматизированный участок станков, линию и т. п., определяющая способность станка работать в комплексе с другим оборудованием: роботами, манипуляторами и т. п.
Для сравнения (оценки) качества различных возможных компоновок обычно служат следующие критерии:
- точность обработки, включающая такие составляющие, как геометрическая погрешность несущей системы станка, ее упругие и тепловые деформации;
- производительность станка, определяемая режимами резания, вспомогательными операциями, концентрацией операций (многошпиндельная обработка);
- стоимость станка;
- удобство обслуживания станка;
- удобство отвода стружки, подачи и отвода СОЖ;
- площадь, занимаемая станком;
- уровень унификации узлов и агрегатов;
- дополнительные критерии, которые могут быть различными в каждом конкретном случае проектирования компоновок.
Проведение сравнительной оценки различных компоновок обычно требует выполнения значительного количества расчетов по перечисленным критериям сравнения.
Для каждой допустимой компоновки значения критериев сравнения могут быть сведены в единый количественный показатель — обобщенный критерий, построенный по системе приоритетности критериев.
По обобщенному критерию выбирают наилучший (оптимальный) вариант компоновки. Идя по пути формализации критериев оценки качества компоновки, можно создать систему автоматизированного проектирования (САПР) компоновок станков.
Выбор координатных осей и их направлений в компоновках станков выполняется в соответствии с рекомендациями ISO. По этим рекомендациям в качестве стандартной системы координат принята правая прямоугольная декартова система, связанная с заготовкой, установленной на станке, и согласованная с главными линейными направляющими этого станка.
Положительным направлением движения рабочего (исполнительного) органа станка является направление, которое вызывает увеличение «положительного» размера обрабаты-ваемой поверхности.
Если например, с заготовкой связана прямоугольная система координат X, Y, Z, изображенная сплошными линиями на рис. 4.29, а, то при движении рабочего органа с инструментом в положительном направлении осей X, Y, Z размер обрабатываемой стороны будет увеличиваться.
Если же исполнительный орган, несущий заготовку, перемещается по координатным осям, изображенным штриховой линией, в направлении X', Y', Z', а рабочий орган, несущий инструмент, перемещаться не будет, то размер обрабатываемой стороны также будет увеличиваться.
Следовательно, обозначение +Х, +Y, +Z и + Х', + Y', +Z' показывает положительное направление, при котором размер обрабатываемой стороны увеличивается при перемещении соответственно рабочих органов, несущих инструмент (X, Y, Z) и заготовку (X', Y', Z').
Аналогично можно рассуждать и по отношению к системе координат, показанной на рис. 4.29, б, которая отличается от предыдущей только положением правой прямоугольной системы. Ось Z отождествляется с осью шпинделя, передающего силу резания.
Рис. 4.29. Правая прямоугольная система координат
Рис. 4.30. Схемы для определения направлений осей координат и углового поворота вокруг осей: а) правило трех пальцев правой руки; б) правая прямоугольная координатная система; в) правило правого винта
Если эта ось поворотная, то осью Z считается ее положение по нормали к поверхности, на которой закреплена заготовка. Положительным направлением оси Z будет то, которое увеличивает расстояние между обрабатываемой заготовкой и инструментом.
Если возможно, ось X должна быть горизонтальной и параллельной поверхности, на которой закреплена заготовка. Если на станках с вращающимся инструментом, например фрезерных, ось Z вертикальная, то положительное перемещение по оси X будет вправо (см. рис. 4.29, а), а если ось Z горизонтальная, то положительное перемещение по оси X будет влево (см. рис. 4.29, б) для консольных и бесконсольных фрезерных станков.
Положительное движение по оси У должно быть выбрано в дополнение к движениям по осям X и Z для завершения правой прямоугольной системы координат.
Для определения координатных осей и их положений для каждого конкретного станка применяют правило трех пальцев правой руки (рис. 4.30,а), согласно которому согнутый средний палец отождествляется с осью Z, указательный — с осью Y, отогнутый в сторону большой палец — с осью X; концы этих пальцев указывают положительное направление осей.
На рис. 4.30,б показана для сравнения правая прямоугольная координатная система. Положительное направление углового поворота вокруг координатной оси определяют, как показано на рис. 4.30,в, или по правилу правого винта (буравчика).
Гаммы станков. Удачной можно считать такую компоновку станка, на основе которой возможно создание гаммы станков различного технологического назначения с большим числом заимствованных узлов.
Пример такой гаммы вертикально-фрезерных станков приведен на рис. 4.31. Базовой является трехкоординатная компоновка станка с поперечным ползуном 1, несущим шпиндельную головку (рис. 4.31,а). По такой схеме строят трехкоординатные вертикально-фрезерные станки ФП-7, ФП-17, ФП-27 и ФП-37 с ЧПУ с длиной ходов по координате X 1600—3000 мм и координате Y 650—1000 мм. Эти станки предназначены для обработки фасонных поверхностей с переменной глубиной по координате Z.
На основе базовой компоновки создана модификация трехкоординатного вертикально-фрезерного станка 2ФП-27 с двухшпиндельной фрезерной головкой 1 (рис. 4.31,б), позволяющей повысить производительность станка, причем управление перемещениями по координате Z каждого из шпиндельных узлов может осуществляться независимо.
Дальнейшее развитие гаммы станков идет по пути оснащения базовой компоновки магазином инструментов 1 (рис. 4.31, в), расположенным вдоль ползуна; по такой схеме строят станки ФП-27С, предназначенные для обработки заготовок последовательно несколькими инструментами. При этом вертикально-фрезерный станок превращается в многооперационный, на котором, помимо фрезерования, можно выполнять сверление, зенкерование, растачивание и другие операции.
Четырехкоординатная компоновка станка, предназначенного для обработки профильных малкованных (с переменным наклоном) поверхностей, достигается установкой поворотного устройства 1 (рис. 4.31, г), управляемого по числовой программе и состоящего из передней и задней стоек.
Повышенная жесткость станка и оптимальные габариты его при длине перемещения по координате X до 5 м достигаются в компоновке с неподвижным (по координате X) поворотным столом 2 (рис. 4.31,д) и подвижным (по координате X) ползуном 1 (станки ФП-27-4С и ФП-57-4С).
Сокращение вспомогательного времени достигается включением в состав станка двухпозиционного устройства автоматизированной загрузки заготовки на спутнике 2 (рис. 4.31, е) при этом стол станка оснащается устройством 1 приемки, фиксации и крепления спутника.
Вторая позиция для спутника устройства автоматизи-рованной загрузки заготовок выводится в рабочее состояние поворотом на 180° внутренней части устройства вокруг оси 3; при этом спутник 2 опрокидывается в нижнее положение.
На основе базовой компоновки согласно рис. 4.31, а могут быть созданы иные модификации конструктивных схем. Вместе с тем сама базовая компоновка может видоизменяться в зависимости от размеров (значений ходов по координатам) станка для обеспечения более высокой жесткости и сокращения габаритов.
д) e)
Рис. 4.31. Компоновки гаммы вертикально-фрезерных станков средних габаритов
в)
Рис. 4.32. Базовые компоновки фрезерных станков с различными ходами перемещений
Компоновка бывает трех видов:
- с крестовым столом 1 (рис. 4.32,а) и неподвижной колонной, несущей шпиндельную головку, которая перемещается по координате Z; такая компоновка распространена в бесконсольных фрезерных станках с длиной перемещения в поперечном направлении Y до 600мм и продольном направлении X - до 2,0 м; в соответствии с ней строят станки МА-655;
- портальная, с подвижным порталом 1 (рис. 4.32, в) при длине хода по координате Х – 6,0ми более; она применяется для станков ПФП-5, 2ФП-231, 2ФП-242В.
На основе каждой из компоновок согласно рис. 4.32 строят модификации, подобно тому, как это было показано на рис. 4.31.
Сравнив станок с четырехкоординатной компоновкой, где предусмотрены перемещающиеся сани и поворотный стол (см. рис. 4.31,д), со станками с портальной компоновкой (см. рис. 4.32,б и в), на которых можно осуществлять программируемый поворот фрезерной головки, можно определить их рациональные области применения:
- компоновка на рис. 4.31, д — для деталей с шириной обрабатываемой поверхности Н<800 мм и длиной обрабатываемой поверхности L < 5000 мм;
- компоновка на рис. 4.32, б - для деталей с Н > 800 мм и L <; 5000 мм, а также при двух шпинделях и более;
- компоновка на рис. 4.32, в - для деталей с Н > 800 мм и L > 5000 мм.
Наиболее экономична с точки зрения занимаемой площади при Н = 800 мм и L = 5000 мм компоновка на рис. 4.31,д. Если ее принять за 100 %, то соответственно компоновка на рис. 4.32, б (с неподвижным порталом) по занимаемой площади составит около 225 % и компоновка на рис. 4.32,в (с подвижным порталом) - около 115 %. Соответственно по массе станка (компоновка на рис. 4.31,д принята за 100 %) компоновка на рис. 4.32,б составит около 140 %, а на рис. 4.32,в - около 110 %.
Базовая компоновка может также изменяться в зависимости от условий эксплуатации станка, величин нагрузок на его рабочие органы во время обработки.
.
На рис. 4.33, а приведена компоновка станков HI1600UTGV фирмы «Форест-Лине» (Франция), позволяющего осуществлять обработки заготовок корпусных деталей, с пяти сторон, под любым углом.
Рис. 4.33. Базовые компоновки фрезерных станков с различными нагрузками на шпинделе
На других позициях рис. 4.34 приведены другие компоновки многооперационных станков средних габаритов. Так, для точной обработки внутренних фасонных поверхностей, расположенных под произвольными углами предназначен станок, показанный на рис. 4.34, д. Это шести координатная компоновка, с плансуппортным устройством (координата U), управляемым по числовой программе (на основе компоновки, показанной на рис. 4.34, г);
Рис. 4.34. Компоновки многооперационных станков средних габаритов
На основе базовой компоновки согласно рис. 4.34, а можно создать иные модификации конструктивных схем. Вместе с тем, как и в обычных расточных станках, сама базовая компоновка видоизменяется в зависимости от размеров станка (при различных значениях координатных перемещений) для обеспечения более высокой жесткости элементов станка, уменьшения габаритов, удобства обслуживания, формирования сочетаний нескольких станков и т. п.
Некоторые характерные базовые компоновки показаны на рис. 4.35. На рис. 4.35, а — трех- шестикоординатная, с подвижной колонной взамен нижней каретки крестового стола, как и в компоновках на рис. 4.34, а—д; такая компоновка распространена в многооперационных станках с длинами перемещений по координатам X и Z 600—1000 мм и более.
Рис. 4.35 Конструктивные компоновки многопера-ционных станков различных размеров
На рис. 4.35,б - пяти-, шестикоординатная, с глобусным столом 1 взамен двойного поворотного стола согласно компоновкам на рис. 4.34,гид; такая конструктивная схема компоновки применяется в многооперационных станках с поворотными столами диаметром 600—800 мм и более.
На рис. 4.35, в — четырехкоординатная, с поворотным столом 1, расположенным на неподвижном основании, и шпиндельной головкой, перемещаемой по трем координатам X, Y и Z; такая компоновка применяется в агрегатных станках с ЧПУ при одновременной обработке заготовок двумя, тремя и более шпиндельными агрегатами, расположенными вокруг стола.
Компоновки, в которых сумма перемещений по трем координатам сообщается обрабатываемой заготовке, характерны для многошпиндельных многооперационных станков.
Рис. 4.36. Многооперационный четырехшпиндельный станок фирмы «Вернер»
На рис. 4.36 оказан такой станок фирмы «Вернер» (ФРГ). Перемещения по координатам: х = 1200 мм и может наращиваться, у = 1200 мм, z = 800 мм. Вертикальный стол 1 станка, несущий спутник 2 с четырьмя заготовками, перемещается по координатам X, Y и Z. За счет этого можно сложный и громоздкий узел 3, включающий четыре шпиндельные группы, магазин инструментов, средства подзарядки магазина инструментами и механизм продольной коррекции каждого из шпинделей (координата W), выполнить стационарным. Загрузка спутника на вертикальный стол станка выполняется двухпозиционным кантователем 4.
На основании рассмотренных примеров можно сформулировать следующие общие особенности компоновок станков с ЧПУ:
1) возможность формирования конструктивных схем с большим числом координат перемещений;
2) простота оснащения станка механизмами и устройствами, расширяющими его технологические возможности: плансуппортами, управляемыми по числовой программе, магазинами инструментов и шпиндельными узлами, а также устройствами автоматизированной загрузки заготовок.
Перечисленные особенности компоновок станков с ЧПУ позволяют, с одной стороны, создавать широкие гаммы станков на основе базовых моделей, характеризующихся наибольшей производительностью при минимальной стоимости, и, с другой стороны, — путем рационального выбора базовой модели принимать оптимальные решения при выборе необходимой жесткости конструкции, минимума температурных деформаций и значений других параметров станка. Кроме того, открываются широкие возможности применения принципов агрегатирования при создании станков с ЧПУ.
Принципы агрегатирования в станках с ЧПУ обеспечивают повышение качества и надежности станков. Однако при этом требуется для максимального использования апробированных в эксплуатации унифицированных деталей, модулей и агрегатов.
Высшей ступенью унификации является агрегатирование, представляющее собой эффективный и прогрессивный принцип создания оборудования с ЧПУ. Этот принцип позволяет ускорить освоение новых технических решений, резко сократить сроки проектно-конструкторских работ по подготовке производства, снизить себестоимость, улучшить использование производственных мощностей, поднять мобильность производства при переходе на новые объекты и при модернизации, а также повысить качество и надежность станков.
Применение традиционных агрегатных станков для многономенклатурного мелкосерийного производства, а также в условиях частой сменяемости объекта неэффективно в связи с невозможностью их переналадки на изготовление различных деталей. Коэффициент загрузки таких станков составляет 0,15—0,3. Кроме того, на агрегатных станках невозможно выполнять комплексную обработку заготовок; некоторые операции, например, фрезерование, выполняются на станках с ЧПУ (МА-655, ФП-17 и т. п.).