книги / Металлорежущие станки Краткий курс

транспортера, в приспособлениях ее фиксируют посадкой на кон­ трольные штифты или фиксаторами в двух предварительно об­ работанных отверстиях. Если форма деталей сложная, фиксацию и зажим на позиции достигают применением более совершенных устройств.

Для автоматической загрузки мелких штучных заготовок, например в метизном производстве, используют бункерно-загру­ зочные устройства. Их задача заключается в том, чтобы привести заготовки, находящиеся в бункере, к определенному ориенти­ рованному положению и выдать их в магазин. С бункерным устройством работают питатели, которые подают заготовки из ма­ газина в зажимной орган станка.

Управление автоматическими линиями. В современных авто­ матических линиях привод всех механизмов и агрегатов, пред­ ставляющих собой замкнутые самодействующие узлы, осуществ­ ляется при помощи электродвигателей или гидравлических устройств.

Система аппаратуры гидроэлектроавтоматики позволяет пу­ тем электрической блокировки централизовать управление ли­ нией в одном месте. Пуск и останов механизмов производится замыканием или размыканием цепи соленоидов или реле, управляю­ щих механизмами. Этим достигаются централизованный, дистан­ ционный, контроль и синхронизация работы отдельных механиз­ мов. В основном применяется путевая система управления.

Для обеспечения заданного ритма работы станочной линии необходимо, чтобы автоматические циклы отдельных станков были увязаны между собой и с работой механизмов зажима и межопе­ рационного транспорта. Одновременно с работой станочного обо­ рудования должна быть координирована работа вспомогательных устройств для подачи смазочного масла и охлаждающей жидкости к инструменту, удаления стружки и очистки установочных и ба­ зовых поверхностей от загрязнений.

Пуск силовых головок и других агрегатов вперед допустим лишь после зажима всех деталей; зажим, в свою очередь, воз­ можен лишь после фиксации. Такое состояние контролируется с помощью реле давления и дополнительно системой путевых пе­ реключателей, которые срабатывают от перемещения рычагов мемеханизмов фиксации и зажима. Это один узел блокировки.

Посредством другого механизма блокировки обеспечивается возможность движения транспортера вперед только после того, как закончилась обработка и детали расфиксированы и откреп­ лены. Последние операции осуществимы при возвращении всех силовых головок в исходное положение после окончания обработки.

Центральный пульт имеет световую сигнализацию, связанную с действиями отдельных узлов линии. В частности, при пуске го­ ловок вперед загораются лампочки с их номерами. При возвраще­ нии головок лампочки гаснут. Если почему-либо силовая головка

не возвращается в исходное положение, зажженная на пульте лам­ почка позволяет быстро определить причину задержки.

Нарушение нормального режима работы в каком-либо агре­ гате приводит к остановке линии. Например, при падении дав­ ления в гидросистеме зажима во время обработки размыкается реле давления и все головки отходят назад. Если деталь непра­ вильно установлена или недостаточно зажата в какой-либо по­ зиции, линия будет стоять до момента устранения неполадки.

Удаление стружки. Металлическая стружка, образующаяся в процессе резания, может явиться серьезной помехой в работе автоматической линии. Забивая механизмы, стружка нередко нарушает нормальный ход станков. Большое значение имеет уда­ ление ее с базовых поверхностей заготовок и установочных мест приспособлений. Забивание стружкой отверстий может быть при­ чиной поломки метчиков, разверток. В этих случаях стружку удаляют, либо щеткой, либо смывая или обдувая заготовки при транспортировании их от станка к станку. Для уборки стружки применяют различные транспортеры: шнековые или скребковые для сливной или витой стружки и ленточные или вибрирующие летки для сыпучей стружки. В ряде случаев для улучшения транспортабельности прибегают к дроблению стружки.

Технический контроль. Технический контроль отдельных опе­ раций или группы операций осуществляется различно. При об­ работке крупных корпусных деталей контроль производится в конце автоматической линии. В некоторых случаях осмотр и конттроль ведутся в промежутке между позициями. Для этого в линии предусмотрены холостые позиции. Количество их зависит от ха­ рактера технологического процесса.

При обработке мелких и средних по размерам деталей при­ меняется автоматический контроль, который обычно осуществля­ ется на специально предусмотренных в линии контрольных по­ зициях и рассматривается как отдельная операция. Принципы и конструкции автоматических средств измерения разнообразны.

§ 4. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ СТАНКОВ

Автоматическая линия для обработки валов. Автоматическая линия предназначена для полной механической обработки валов электродвигателей, запрессовки вала в ротор, окончательного шлифования шеек вала, обточки ротора, динамической баланси­ ровки вала — ротора и контроля точности. Линия разработана ЭНИМСом для заводов электротехнической промышленности.

На рис. 295 дан общий вид первого участка линии для обра­ ботки валов.

На первом участке выполняются следующие операции: фрезе­ рование торцов вала и центрование, обтачивание шеек вала со

станков в капитальном ремонте:

^ ф -^нЛкр’ где цкр — коэффициент, учитывающий пребывание станков в

ремонте.

Для автоматических линий т]Л.р = 0,93 -т- 0,96.

Если линия работает п смен, то действительный фонд времени составит

Для переналаживаемых линий этот фонд времени должен быть уменьшен на общее время, затрачиваемое на переналадку в тече­ ние года:

Следовательно, фактический фонд времени для переналажи­

При расчетах не следует допускать, чтобы Fnep, ao0 составляло больше 10—12% от Fn.

2. Определяют фактическую штучную производительность лйнии в час:

р— количество потоков.

3.Определяют длительность такта:

а) для однопоточной линии

Зависимости (171) и (172) получаются, если значение ()ф из формулы (169) или (170) подставить в значение (168).

Для предварительного расчета такта линии можно принять

г|э = 0,70 4-0,80.

4.Определяют максимально допустимую продолжительность

транспортеров 0,1—0,2 мин).

При расчете оборудования линий необходимо иметь в виду, что

Глава XXV

СТАНКИ С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

§ 1. ОБЩИЙ ПРИНЦИП ЧИСЛОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Успехи в развитии вычислительной техники позволили широко развернуть работы по созданию систем числового программного управления станками. Эффективность их состоит в том, что про­ грамма формообразования и вспомогательных движений рабочих не связана со структурой и конструкцией станка и, что самое главное, она не вызывает существенной перестройки его при изменении или перемене программы.

Сущность числового программного управления заключается в следующем. При составлении технологического процесса изготов­ ления деталей разрабатывают программу перемещений режущего инструмента относительно заготовки. Программу кодируют, т. е. заменяют условно системой числовых обозначений, которые затем переносят в виде перфораций или магнитной записи на ленту. В таком виде программа вводится в «читающее» устройство станка, в котором «прочитанные» данные преобразуются в соответствующие командные импульсы, а последние с помощью управляющих механизмов подают сигналы на приводы суппортов, столов и дру­ гих элементов станка (исполнительные органы).

Система программного управления состоит из двух групп устройств, имеющих самостоятельное назначение. К первой группе относятся устройства для записи программ (перфораторы, магнит­ ные головки), ко второй — устройства для воспроизведения запи­ санной программы. Первая группа устройств не связана с работой станка, его конструкцией и назначением. Поэтому она может обслуживать целую группу различных станков, работающих по программам с единым кодом.

Все действия, выполняемые элементами станка по сигналам системы программного управления, можно свести в две группы: 1) различного рода включения и выключения для изменения режи-

мов резания, смены инструмента и др.; 2) перемещения салазок или повороты стола.

Основное различие систем программного управления станков заключается в различных способах составления и преобразования информации о перемещении исполнительных органов станков и в принципе действия механизмов, осуществляющих это переме­ щение.

Различают следующие системы программного управления: |1) по числу потоков информации — системы разомкнутые, зам­

кнутые и самонастраивающиеся; \

2)по назначению — системьГдля позиционного, ступенчатого

ифункционального управления;

3) по виду информации — системы числовые и нечисловые;

4) по виду программоносителя — системы с перфорированными лентами, с перфорированными картами, с магнитными лентами

иразличного рода командоаппаратами и коммутаторами;

5)по принципу ограничения перемещения исполнительного органа станка — системы импульсные, аналоговые, на схемах совпадения, путевые, временные;

6)по принципу измерения действительного перемещения ис­ полнительного органа станка — системы с одноотсчетным из­ мерением, системы с непосредственным и косвенным измере­ нием;

7)по физическому принципу, положенному в основу измерения действительного перемещения исполнительного органа станка,— системы с механическими, оптическими, электрическими и сме­ шанными измерительными устройствами.

Одним из основных признаков, по которому системы про­ граммного управления могут быть сведены в три класса, является число потоков информации, циркулирующих в системе управ­ ления .

Первый класс системы программного управления составляют разомкнутые системы. Характерной особенностью этих систем является наличие только одного потока информации, направ­ ленного от устройства, считывающего программу, к исполнитель­ ному устройству.

Второй класс образуют системы программного управления с обратной связью. Их отличительная черта — наличие двух пото­ ков информации: одного — отсчитывающего устройства, второго — от измереителя действительных перемещений исполнительного органа станка.

Третий класс составляют самонастраивающиеся системы про­ граммного управления, в которых циркулируют три потока инфор­ мации.

Их действие основано на непосредственном измерении размера обработанной поверхности.

Системы программного управления в зависимости от сложности

воспроизведенных программ состоят из отдельных автоматических элементов, выполняющих следующие функции:

1.Устройство для ввода программы, предназначенное для «прочтения» программы и преобразования «прочитанных» данных

внеобходимые сигналы управления.

2.Промежуточная «память», необходимая для «запоминания»

ихранения в течение заданного промежутка времени сигналов, поступающих от устройства для ввода программы.

3.Интерполяторы — счетно-решающие устройства, предназна­ ченные для вычисления координат промежуточных точек контура изделия и подачи сигналов управления в период между двумя сиг­ налами, поступающими от программоносителя. Интерполяторы применяют главным образом в случаях воспроизводства движения по криволинейным траекториям. Сигналы программоносителя обес­ печивают два соседних положения инструмента и заготовки [напри­ мер, в точках 1 и 2 (рис. 300)]. Положение же инструмента в про­ межуточных точках и управление движением стола или суппорта на данном отрезке траектории осуществляет интерполятор. Отсутст­

вие интерполятора привело бы к значительному усложнению записи программы.

4.Сравнивающее устройство — узел активного контроля. Работа его заключается в том, что с помощью системы обратной связи сопоставляется величина перемещения, задаваемая про­ граммой, с фактической величиной перемещения рабочего органа Станка. До тех пор, пока имеет место «рассогласование», т. е. разница между указанными величинами, система работает. По окончании заданного перемещения сравнивающее устройство вырабатывает сигнал, выключающий движение рабочего органа. Если в процессе работы проявляется отклонение от заданной траек­ тории или величины перемещения, например вследствие износа инструмента, устройство подает сигнал для исправления ошибки. Данные устройства образуют систему обратной связи.

5.Командные устройства, которые преобразуют поступающие в них сигналы в командные импульсы, непосредственно управляю­ щие исполнительными механизмами: электромагнитами, электро­ магнитными муфтами, гидравлическими золотниками и др. Чаще всего командные устройства сочетают в себе элементы сравниваю­ щих устройств и обратной связи.

6.Приводы подачи или двигатели — устройства, осуществляю­ щие перемещение рабочих органов (суппортов, столов и других

узлов станка) при срабатывании исполнительных механизмов. В качестве приводов применяют винтовые механизмы, гидроци­ линдры, шаговые двигатели и др.

На рис. 298 показана одна из существующих простых принци­ пиальных схем программного управления с шаговым двигателем, обеспечивающая дозированное перемещение суппорта при подаче импульса. Рабочий орган получает продольное перемещение от