Выбор технического оборудования

Проанализировав варианты компоновок и поставленную задачу была выбран РТК для обработки валов в крупносерийном производстве на базе двух токарных станков с ЧПУ мод. 16К2ОФЗ, накопителей заготовок и деталей, устанавливаемых в них в
ориентированном виде, промежуточных однопозиционных столов для обработанных на станках деталей и обслуживающего ПР портального типа мод. СН4ОФ2.80.01. ПР в составе комплекса выполняет операции загрузки и разгрузки станков в соответствии с заданной технологической схемой обработки. Схема компоновки указана в приложении.

1. Токарный станок 16К20Ф3

Рисунок 2.1 - Токарный станок 16К20Ф3

Станок 16К20Ф3 является наиболее массовой моделью отечественного токарного станка. Станок 16К20Ф3 предназначен для выполнения патронных и центровых токарных работ, на нем в полуавтоматическом цикле могут быть обработаны разнообразные наружные и внутренние цилиндрические, конические и криволинейные поверхности, а также нарезаны резьбы.

В зависимости от комплектования устройством ЧПУ модификации станка имеют следующие обозначения: 16К20Ф3С1 - с устройством ЧПУ "Контур 2ПТ", 16К20Ф3С2 - с устройством СС221-02Р фирмы Alcatel (Франция), 16К20Ф3С4 - с устройством ЭМ907, 16К20Ф3С5 - с устройством Р22-1М, 16К20Ф3С6 - с устройством 1Н22-62, 16К20Т1 - с устройством "Электроника НЦ-31".

Техническая характеристика станка 16К20Ф3С5 приведена в табл. 35. В шпиндельной бабке станка 16К20Ф3 предусмотрено переключение вручную с помощью рукоятки трех диапазонов скоростей, что вместе с девятискоростной АКС с учетом перекрытия некоторых ступеней обеспечивает получение 22 частот вращения шпинделя в диапазоне 12,5 - 200; 50 - 800; 125 - 2000 об/мин.

На рис. 84 графически представлены технологические возможности станка 16К30Ф3 исходя из взаимного положения рабочих органов в конечных рабочих положениях. Шпиндель имеет фланцевый конец с условным размером 6 по ГОСТ 12593-72 (с поворотной шайбой) и отверстие с конусом Морзе 6. Наибольший диаметр прутка, проходящего через шпиндель, равен 50 мм. Максимальная высота державки резца равна 25 мм. Повторная шестипозиционная револьверная головка станка 16К20Ф3 с горизонтальной осью поворота, параллельной оси шпинделя, имеет на поперечных салазках два смещенных на 75 мм вдоль оси одно относительно другого рабочих положения, в каждое из которых она может быть переставлена по мере необходимости.

Инструментальный диск 9 (рис. 85), на лицевой стороне которого имеются пазы для крепления шести резцов-вставок или резцовых блоков, съемный, он смонтирован на коническом выступе вала 1 и прижат к задней торцовой поверхности подвижного плоскозубчатого колеса 2 полумуфты с выпуклыми круговыми зубьями. В свою очередь, полумуфта жестко скреплена с валом 1. Неподвижная полумуфта 3 с вогнутыми круговыми зубьями скреплена с корпусом головки 4.

Момент достижения револьверной головки требуемой позиции фиксируется срабатыванием герметезированных электрических кантактов 7 (герконов) шестипозиционного командоаппарата 5, на которые воздействует вращающийся синхронно с валом 1 магнит 6. При достижении заданной позиции включается реле совпадения, которое дает команду на реверс двигателя, но подвижное плоское колесо 2 вместе с инструментальным диском 9 удерживается от поворота фиксатором 8. По окончании зажима сигнал реле максимального тока отключает электродвигатель поворота и дает команду в устройство ЧПУ на продолжение автоматического цикла.

Важное значение для нормальной эксплуатации и сохранения долговечности станка имеет правильное и регулярное смазывание, которое необходимо производить строго в соответствии с картой (табл. 41) и схемой смазывания (рис. 86) станка 16К20Ф3.

Система смазывания шпиндельной бабки станка 16К20Ф3 - автоматическая. Шестеренный насос, приводимый во вращение через ременную передачу от электродвигателя главного привода, всасывает масло из резервуара и подает его через сетчатый фильтр к подшипникам шпинделя и зубчатым колесам. Примерно через минуту после включения электродвигателя главного привода начинает вращаться диск маслоуказателя.

Его постоянное вращение свидетельствует о нормальной работе системы смазывания. При прекращении вращения диска необходимо тут же отключить станок и очистить фильтр, промыв его элементы в керосине. Фильтр следует очищать не только при его засорении, но и регулярно не реже 1 раза в месяц. Из шпиндельной бабки масло через сетчатый фильтр 9 с магнитным патроном сливается в резервуар. Ежедневно перед началом работы необходимо проверять по риске маслоуказателя уровень масла и при необходимости доливать его.

Смазывание направляющих суппорта и станины станка 16К20Ф3 осуществляется автоматически от станции смазывания, установленной в основании. Шестеренный насос станции включается одновременно с включением станка и в дальнейшем периодически по команде от моторного реле времени, с помощью которого устанавливается промежуток времени 10 - 240 мин между подачами масла. Дозирование подачи масла осуществляется с помощью пневматического реле времени, настроенного на 3 - 5 с. За это время необходимая порция масла поступает от разветвительной коробки ко всем точкам смазки направляющих. Если необходимо осуществить дополнительную подачу масла к направляющим, следует нажать кнопку "Толчок смазки". Подача масла осуществляется в течение всего времени нажатия кнопки.

Гидрооборудование станка 16К20Ф3 состоит из следующих элементов: гидростанции 7,5/1500 Г48-44, в которую входят резервуар для масла, регулируемый насос с приводным электродвигателем, элементы фильтрации и охлождения рабочей жидкости, контрольно-регулирующая аппаратура; гидропривода продольного хода каретки Э32Г18-23; гидропривода поперечного хода ссупорта Э32Г18-22; магистральных трубопроводов, соеденяющих между собой гидравлические узлы и аппаратуру.

Станок 16К20Ф3 устанавливают на бетонном полу цеха (без специального фундамента) и закрепляют четырьмя фундаментными болтами. Выверку станка с точностью 0,02 мм на 1000 мм следует производить с помощью клиньев или башмаков по уровням, расположенным на суппорте параллельно и перпендикулярно оси центров, перемещения суппорт на всю длину хода.

Пусковые работы выполняют в соответствии с общими указаниями. Устройство ЧПУ необходимо соеденить со станком с помощью кабелей, входящих в комплект станка. Для устройства Н22-1М таких кабелей семь.

На включенном станке в режиме "Ручное управление" с помощью тумблеров осуществить перемещения по осям X и Z в обоих направлениях по всей возможной длине хода на быстром ходу и рабочих подачах. От кнопок пульта управлением станком проверить работу остальных механизмов и систем станка: подачу масла в шпиндельную бабку, в АКС и к направляющим, переключение скоростей шпинделя, работу поворотной револьверной головки, работу аварийных и блокировочных выключателей, подачу охлождающей жидкости. Обкатать шпиндель станка на минимальной скорости в течение 30 мин, а затем последовательно кратковременно на всех остальных частотах вращения.

Проверить работу станка в режиме ручного ввода. Завершаются пусконаладочные работы проверкой геометрической точности станка, работой по тест-программе и обработкой образцов.

Технические характеристики:

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм.:

над станиной 400

над суппортом 200

Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм 1000

Частота вращения шпинделя, мин-1 35-1600

Число автоматически переключаемых скоростей 9

Скорость быстрых перемещений суппорта, мм/мин.:

продольного 4800

поперечного 2400

Скорость подачи, мм/мин.:

продольного хода 3-1200

поперечного хода 3-500

Перемещение суппорта на один импульс, мм.:

продольного 0,01

поперечного 0,005

2. Промышленный робот

Промышленный робот (ПР) — автоматиче­ская машина, представляющая собой совокуп­ность манипулятора и перепрограммируемого устройства управления, для выполнения в про­изводственном процессе двигательных и упра­вляющих функций, заменяющих аналогичные функции человека при перемещении предметов производства и (или) технологической оснаст­ки.

ПР классифицируют (ГОСТ 25685-83) по следующим признакам: специализации, грузо­подъемности, числу степеней подвижности, возможности передвижения, способу установ­ки на рабочем месте, видам системы коорди­нат, привода, управления, способу программи­рования.

По специализации ПР подразделяют на специальные, специализированные и универ­сальные. Универсальный ПР предназначен для выполнения различных видов технологических операций и вспомогательных переходов при функционировании с различными моделями технологического оборудования. Специализи­рованный ПР предназначен для операций одного вида и определенной группы оборудо­вания: специальный — для определенных опе­раций и конкретных моделей оборудования.

ПР состоит из следующих частей: исполни­тельного устройства робота, выполняющего все его двигательные функции (в общем случае это манипулятор и устройство передвижения), устройства управления и рабочего органа (сва­рочные клещи, захватное устройство и т. д.).

По грузоподъемности ПР подразделяют на сверхлегкие (с номинальной грузоподъем­ностью до 1 кг), легкие (1 —10 кг), средние (10-200 кг), тяжелые (200-1000 кг).

По способу установки на рабочем месте ПР подразделяют на напольные, подвесные и встроенные.

3. Транспортная тележка «Электроника НЦТМ-25»:

На рисунке 2.2 показана безрельсовая транспортная тележка-транспортный робот (ТР) «Электроника НЦТМ-25». Особенностью данного ТР является оснащение его автономным источником питания, микропроцессорным устройством управления, обеспечивающим слежение за трассой в виде светоотражающей полосы, и загрузочно-разгрузочным столом, на котором устанавливаются тара и сменные столы-спутники с заготовками, деталями, инструментами или технологической оснасткой. ТР предназначен для автоматического перемещения названных изделий между складом-стеллажом, участками комплектования и ГПМ или РТК в составе ГПС для механообработки.

Рабочее место (станция) ТР содержит две стойки, симметрично расположенные по обе стороны трассы. На стойке автоматически устанавливается и с них снимается тара или стол-спутник при помощи подъёмного загрузочно-разгрузочного стола, смонтированного на тележке. Станция ТР оснащена датчиками типа конечных выключателей.

Тележка выполнена в виде шасси 1 с двумя ведущими колёсами 2, установленными на поперечной оси в центре шасси, и четырьмя опорными колёсами 3 на продольных осях спереди и сзади. Приводы 4 тележки смонтированы с двух сторон на шасси в его центральный части и связаны с каждым из ведущих колёс. Здесь же размещён привод 5 стола с подъёмными механизмами 6. С одной стороны тележки установлены аккумуляторные батареи 7, а с противоположной стороны-блок управления 8 со встроенной микро ЭВМ 9. Фотоэлектрические датчики 20 для слежения за трассой по светоотражающей полосе, нанесённой на полу, размещены с двух сторон в нижней части шасси. С каждой стороны тележки имеются упоры 11 с устройствами аварийного останова и фары 12. Контактное устройство 13 предназначено для автоматического подключения ТР к зарядному устройству. Для контроля перемещения тележки используются специальные устройства – измерители пути 14. Механизмы тележки сбоку и сверху закрыты кожухами 15 (на рисунке не показаны).

Рисунок 2.2- Электроника НЦТМ-25