Тема 1.2. Оборудование автоматизированных производств

Локальная автоматизация ограничивается автоматизацией отдельных операций технологического процесса, например с использованием станков с автоматическим управлением, в том числе станков с ЧПУ. Таким образом, рассмотрение данной ступени автоматизации связано с изучением особенностей конструкции и использования технологического оборудования.

Современное технологическое оборудование, предназначенное для преобразования формы, размеров и свойств заготовок, также преобразует информацию (программу обработки, результаты измерения размеров заготовок и т.д.).

Последовательность выполняемых автоматом запрограммированных действий называют рабочим циклом. Если для возобновления рабочего цикла требуется вмешательство рабочего, то такое устройство называют полуавтоматом.

Автомат (от греческого automates – самодействующий) является самостоятельно действующим устройством или совокупностью устройств, выполняющих по заданной программе без непосредственного участия человека процессы, которые осуществляют передачу, использование и преобразование энергии, материалов или информации.

По технологическому назначению все станки можно разделить на: токарные, фрезерные, сверлильные, расточные.

По степени универсальности: универсальные, специализированные, специальные.

По конструкции: с горизонтальной осью шпинделя, с вертикальной осью шпинделя, многошпиндельные, агрегатные.

По типу заготовок и способу подачи заготовок: прутковые, условно-непрерывные заготовки (лента и т. д.), штучные заготовки (магазинные, бункерные).

Основное требование, которое предъявляется к современному технологическому оборудованию с ЧПУ, – автоматизация не только основных, но и вспомогательных функций. В станках следует предусматривать автоматическую смену инструмента, совмещенную во времени с выполнением вспомогательных переходов. Должны быть обеспечены условия для отвода стружки из зоны резания, устройства обдува и обмыва под давлением базирующих поверхностей приспособлений для закрепления заготовок или спутников. В системах управления должны быть предусмотрены панели для обмена сигналами взаимосвязанным и оборудованием ГПС и системами диагностики. Металлорежущие станки должны оснащаться устройствами, обеспечивающими автоматическое поддержание точности в условиях «малолюдной» технологии, реализуемой в ГПС.

На станках с ЧПУ, используемых в производственных системах, применяют накопители инструментов и инструментальные магазины. Револьверные головки применяются на токарных обрабатывающих центрах и сверлильных станках. Их недостаток – небольшая вместимость (до 12 ед. инструмента), поэтому технологическое оборудование дополнительно может оснащаться цилиндрическими магазинами большой вместимости, из которых инструментальная головка с помощью манипулятора устанавливается в револьверную головку. Для обеспечения возможности работы с большим количеством инструментов используются магазинные системы. Магазины могут иметь до 120 инструментов.

Для обработки деталей типа “тел вращения” используются токарные и шлифовальные станки с ЧПУ, токарные обрабатывающие центры (ТОЦ). В настоящее время наиболее распространенными ГПМ для токарной обработки являются комплексы на базе станков: 1В340ПФ30, 1720ПФ30, 16К20Т1, 16К20Ф3, а также токарный обрабатывающий центр с высоким уровнем автоматизации “Модуль ИРТ 180ПМФ4”.

Для обработки корпусных и плоских деталей используют сверлильно-фрезерно-расточные станки с ЧПУ, а также обрабатывающие центры (ОЦ). К таким ГПМ можно отнести: ИР200ПМФ4, ИР320ПМФ4, ИР500ПМФ4, ИР800ПМФ4, 2204ВМФ4, а также 2254ВМФ4.