Термины и определения "по машиностроению"

     На универсальных станках с ручным управлением оператор выполняет две основные функции: силовую и логическую. Силовые функции включают транспортную (смена и переориентация заготовки и инструмента), формообразующую (перемещение инструмента относительно заготовки) и вспомогательную (перемещение инструмента и заготовки, наладочные перемещения, контрольно-измерительные работы и т. д.). Логические функции обеспечивают выполнение силовых функций и включают проектирование технологического процесса на рабочем месте, а также контроль и наблюдение за ходом его выполнения.

     Многоцелевой станок освободил оператора от силовых и от большинства логических функций. В этом отношении МС представляет собой не просто автоматизированный вариант своих предшественников, это качественно новый станок, позволяющий организовать малолюдную технологию обработки заготовок. Автоматизирование этих функций предопределило и качественно новые технологические возможности этих станков, в том числе сложную контурную обработку детали и, главным образом, преобразование практически неограниченного объема информации об обработке заготовки без участия человека. Это является принципиальным отличием МС от предшественников и определяет дальнейшие пути развития МС с учетом передачи функций рабочего не только машине, но и системе ЧПУ. В подтверждение этого рассмотрим некоторые примеры МС ведущих мировых и отечественных станкостроительных фирм.

     На рис. 3.12 изображен токарный МС японской фирмы «Окума», а на рис. 3.13 – система инструментального обеспечения этого станка.

Рис. 3.12. Токарный МС фирмы «Окума»:

1 – шпиндельная бабка; 2 – инструментальный магазин; 3 – автооператор; 4 – инструментальный шпиндель; 5 – задняя бабка; 6 – тележка; 7 – скребковый транспортер; 8 – суппорт; 9 – револьверный узел; 10 – револьверная головка 

Рис 3.13. Система инструментального обеспечения и формообразующие движения токарного МС фирмы «Окума»:

1– револьверный узел; 2 – револьверная головка; 3 – инструментальный магазин;

4 – инструментальный шпиндель 

     Как и у традиционных токарных станков, у МС шпиндельная бабка 1 (бабка изделия) расположена с левой стороны. На конце шпинделя закрепляется трехкулачковый токарный патрон, закрепляющий обрабатываемую заготовку. На токарных МС, как правило, применяются токарные патроны с автоматическим зажимом от гидравлического цилиндра с ограниченным ходом кулачков (в пределах 7... 10 мм на диаметр), но с возможностью переставлять их на любом размере по диаметру. Ограниченное перемещение кулачков объясняется тем, что за основу одновременного перемещения трех кулачков принята либо рычажная, либо клиновая система, которые по точности центрирования выше, чем у патронов со спиралью. Кулачки патрона переставляются вручную для зажима заготовки типа валов или колец (на зажим заготовки по внутреннему диаметру).

     В суппорт станка входят: инструментальный магазин 2 (с вертикальной осью вращения), автооператор 3, предназначенный для перемещения инструмента из магазина и обратно, инструментальный шпиндель 4, имеющий собственный привод вращения, револьверный узел 9, обеспечивающий поворот всей инструментальной системы на 180°, револьверная головка 10. Для продольного и поперечного перемещения инструментального блока служит суппорт 8. Задняя бабка 5 имеет привод автоматического продольного перемещения (на рисунке не показан) для обеспечения центрирования длинных заготовок. Сбор стружки осуществляет скребковый транспортер 7, которая удаляется посредством тележки 6.

     Как и у всех станков токарной группы, главным движением является вращение шпинделя, которое может быть как прямое, так и обратное (на рисунке показаны стрелками направления вращения шпинделя, координата C).

     Шпиндельная бабка 1 перемещается вертикально по стойке (координата Y), которая неподвижно находится на станине станка.

     Инструментальный магазин 3 с невращающимися инструментами может поворачиваться на любую одну из шести позиций. Смена инструмента происходит из магазина 3 в револьверную головку 2 с горизонтальной осью поворота. Продольное перемещение инструментального блока происходит по координате Z, а поперечное — по координате X.

     Наличие на станке инструментального шпинделя 4 позволяет при невращающемся шпинделе производить фрезерование различных поверхностей под разными углами.

     Для станков с ЧПУ, в том числе и МС, какое бы количество формообразующих и вспомогательных движений ни было бы, каждое из них имеет собственный привод. Здесь, в отличие от традиционных вариантов токарных станков с ручным управлением, отсутствует жесткая кинематическая связь между главным движением и движением подач. Эта связь осуществляется на уровне управления от ЧПУ и измерительных систем.

     На рис. 3.14 показан токарный МС отечественного производства мод. 16А90МФ4.

     Бабка изделия 2 расположена на каретке 1, которая перемещается по координате X основания станка. Инструментальная бабка 6 перемещается по координатам Y и Z дополнительно по координате W на салазках 5. Стойка 4 перемещается вместе с бабкой 6 по координате Z. 

Рис. 3.14. Токарный МС мод. 16А90МФ4:

1 – каретка; 2 – бабка изделия; 3 – патрон; 4 – стойка; 5 – салазки; 6 – бабка; 7 – центр бабки