plik


ÿþ1. GAÓWNE ELEMENTY I ZESPOAY FUNKCJONALNE OBRABIARKI NC -' napdy gBówne; -' napdy posuwu; -' poBczenia prowadnicowe; -' ukBady hydrauliczne i pneumatyczne; -' ukBady elektryczne; -' zespoBy mechaniczne i manipulacyjne; -' urzdzenia pomocnicze; -' urzdzenia sterujce i pomocnicze. 2. PODSTAWOWE ASPEKTY WPROWADZANIA BUDOWY MODUAOWEJ MASZYN TECHNOLOGICZNYCH Pierwszy aspekt to budowa obrabiarek z wykorzystaniem typowych komponentów produkowanych obecnie w bardzo szerokim asortymencie. Zastosowanie sterowania numerycznego byBo powodem zaostrzenia wymagaD w stosunku do dokBadno[ci obrabiarek, co poskutkowaBo powstaniem typowych rozwizaD konstrukcyjnych elementarnych moduBów i podzespoBów: -' Napdy gBówne: ukBady napdowe prdu staBego i przemiennego, silniki elektryczne, elektrowrzeciona i zespoBy wrzecionowe, przekBadnie pasowe, mechaniczne przekBadnie bezstopniowe, sprzgBa i hamulce. -' Napdy posuwu: ukBady serwonapdowe prdu staBego i przemiennego, silniki elektryczne serwonapdowe i krokowe, zintegrowane jednostki napdowe, przekBadnie, przekBadnie [rubowe toczne -' PoBczenia prowadnicowe: poBczenia prowadnicowe toczne -' UkBady hydrauliczne i pneumatyczne: zespoBy napdowe (pompy, zasilacze), silniki obrotowe, siBowniki, zespoBy sterowania i armatura -' UkBady elektryczne: zespoBy zasilania, prostowniki, przetworniki, przeksztaBtniki, aparatura elektryczna i elektroniczna -' ZespoBy mechaniczne i manipulacyjne: stoBy podziaBowe, magnetyczne itp., gBowice rewolwerowe, magazyny narzdzi, palety przedmiotowe, manipulatory i zmieniacze narzdzi i palet przedmiotowych, magazyny i podajniki materiaBów, urzdzenia transportowe -' Urzdzenia pomocnicze: osBony i uszczelnienia prowadnic, zespoBy i ukBady smarujce, ukBady chBodzce, prowadniki przewodów -' Urzdzenia sterujce i diagnostyczne: ukBady sterowania CNC, PLC, ukBady pomiarowe i kontrolne, systemy diagnostyki. Obecnie producent obrabiarek w du|ej cz[ci skBada obrabiark z kupowanych moduBów i zespoBów. Producenci, projektujc wBasne rozwizania, stwarzaj mo|liwo[ wykonania urzdzenia wytwórczego - poczwszy od pojedynczej obrabiarki, przez autonomiczne stacje obróbkowe, do du|ego zBo|onego systemu - ukierunkowane na speBnienie potrzeb klienta i zaoferowania mu rozwizania optymalnego i ekonomicznego. 3. KLASYFIKACJA RUCHÓW REALIZOWANYCH PRZEZ ZESPOAY OBRABIARKI RUCHY PODSTAWOWE - s to ruchy wykonywane przez elementy i zespoBy robocze obrabiarki (wrzeciona, suwaki, suporty, stoBy i inne) wraz z narzdziem lub przedmiotem obrabianym, niezbdne do przeprowadzenia procesu skrawania i nadania przedmiotowi obrabianemu |danego ksztaBtu. Ruchy podstawowe dzieli si na ruchy skrawania oraz ruchy ksztaBtowania. RUCHY SKRAWANIA to: ruch gBówny - warunkujcy przebieg procesu skrawania i decydujcy o szybko[ci skrawania oraz ruch posuwowy - niezbdny do usunicia warstwy materiaBu z powierzchni przewidzianej do obróbki. RUCHY KSZTAATOWANIA to wzgldne ruchy narzdzia i przedmiotu, w wyniku których powstaje powierzchni o |danym ksztaBcie. Ruchy ksztaBtowania s jednocze[nie ruchami skrawania, natomiast ruchy skrawania (gBówny oraz posuwowy) nie zawsze odgrywaj rol ruchów ksztaBtowania. Ruchy podstawowe (gBówny oraz posuwowy), podczas których odbywa si skrawanie, nazywa si ruchami roboczymi, natomiast te same ruchy (o identycznych parametrach), gdy nie towarzyszy im skrawanie, nosz nazw ruchów jaBowych (dobieg oraz wybieg narzdzia). RUCHY PRZESTAWNE maj na celu zmian wzajemnego poBo|enia narzdzia oraz przedmiotu oraz przedmiotu obrabianego przed rozpoczciem i po zakoDczeniu obróbki bdz w przerwach midzy zabiegami. S to ruchy pozycjonowania w dokBadnie zadane poBo|enie, przesuwowe - do zgrubnie zadanego poBo|enia i podziaBowe, np. obrót gBowicy rewolwerowej. RUCHY POMOCNICZE - ruchy ró|nych elementów i zespoBów obrabiarki oraz jej wyposa|enia (podajników oraz manipulatorów) wypeBniajce funkcje pomocnicze, przed rozpoczciem obróbki, w trakcie trwania operacji obróbkowej i po zakoDczeniu obróbki. 4. NORMALIZACJA PRDKOZCI OBROTOWYCH ORAZ POSUWOWYCH OBRABIAREK W celu uBatwienia projektowania budowy oraz eksploatacji obrabiarki cigi prdko[ci obrotowych i posuwowych zostaBy znormalizowane. Podstaw normalizacji stanowi szeroko stosowanie w technice cigi Renarda, które s cigami geometrycznymi o ilorazie Æ okre[lonym zale|no[ci , gdzie , dla cigów tych otrzymuje si odpowiednio: Æ=1,06; 1,12; 1,26; 1,41; 1,58; 2 . Jako podstawowy do stopniowania prdko[ci ruchów gBównych oraz posuwowych przyjmuje si cig R20. 5. KLASYFIKACJA OBRABIAREK, WYMAGANIA I CECHY WSPÓACZESNYCH MASZYN NC A. CECHY -' niezale|ne, indywidualne napdy posuwu dla ka|dej sterowanej osi, -' indywidualne ukBady pomiarowe dla ka|dej sterowanej osi, -' automatyczne urzdzenia do wymiany narzdzi i przedmiotów, -' przekBadnie [rubowo-toczne do napdu ruchów posuwowych, -' prowadnice toczne, -' gBowice i magazyny wielonarzdziowe, -' jeden lub wicej suportów narzdziowych, -' automatycznie wysuwany konik (sterowany numerycznie), -' konstrukcja typu compakt (maBo miejsca), -' mechaniczne usuwanie wiórów B. KLASYFIKACJA ZE WZGLDU NA PRZEZNACZENIE -' ogólnego zastosowania  do stosowania w szerokim zakresie robót, o du|ej uniwersalno[ci, -' specjalizowane- obrabiarki najcz[ciej produkcyjne, posiadajce okre[lony, stosunkowo wski zakres robót, -' specjalne- przeznaczone do obróbki [ci[le okre[lonego przedmiotu, najcz[ciej o prostej budowie, zautomatyzowane C. KLASYFIKACJA ZE WZGLDU NA MO{LIWOZCI OBRÓBKOWE -' uniwersalne  charakteryzuj si du|a ró|norodno[ wykonywanych operacji (stosowane gB. W produkcji jednostkowej i maBoseryjnej) -' produkcyjne- stosowane w produkcji seryjnej o mniejszym zakresie wykonywanych operacji, majcych jednak wiksz wydajno[ od obrabiarek uniwersalnych o podobnym przeznaczeniu -' uproszczone  zakres wykonywanych operacji jest zaw|ony w porównaniu do obrabiarek uniwersalnych i produkcyjnych o podobnym przeznaczeniu. 6. OGÓLNE WYTYCZNE DLA WYBORU OBRABIARKI Na pocztku nale|y zdefiniowa minimalne wymogi i dokona wyboru wstpnego. Warunkiem realizowania przez obrabiark zaplanowanego procesu technologicznego jest dokBadna znajomo[ zadaD nakBadanych na maszyn. -' dla obrabiarek przewidzianych do zastosowania produkcji najwa|niejsze bd kryteria okre[lajce wydajno[ obrabiarki, takie jak: moc napdu gBównego, prdko[ obrotowa wrzeciona, prdko[ posuwu i szybkiego przesuwu, a w przypadku krótko trwajcych zabiegów obróbkowych - niewielki czas wymiany narzdzi; -' dla obrabiarek stosowanych w narzdziowniach najwa|niejsze bd kryteria okre[lajce elastyczno[ technologiczn oraz zakres zadaD, wyposa|enie dodatkowe a tak|e dokBadno[ i powtarzalno[ pozycjonowania. Istniej te| problemy podjcia decyzji o wyborze obrabiarki z okre[lonej grupy: -' okre[lone zadanie technologiczne mo|na wykona na taDszej frezarce trójosiowej przy kilkukrotnej zmianie mocowania lub na znacznie dro|szej picioosiowej przy jednokrotnym zamocowaniu; -' obróbka przedmiotów wymagajcych zabiegów tokarskich i frezarskich mo|e by dzisiaj realizowana w jednej operacji na: tokarce z gBowic rewolwerow z narzdziami obrotowymi, centrum tokarsko-frezarskim, centrum frezarskim do obróbki z prta lub w dwóch operacjach - na tokarce i frezarce. Sformalizowanie podejmowania decyzji, w przypadku podanych przykBadów jest bardzo trudne, std te| proponuje si tu tylko metodyk systematycznego wyboru obrabiarki nale|cej do okre[lonej grupy, np. do grupy tokarek kBowo-uchwytowych do realizacji zadanego procesu technologicznego. Spo[ród metod oceny oraz doboru cech urzdzeD technicznych, do doboru obrabiarek skrawajcych wydaj si by przydatne nastpujce metody: -' punktacji wagowej; -' wnioskowania rozmytego; -' systemy ekspertowe. 7. KLASYFIKACJA NAPDÓW GAÓWNYCH W OBRABIARKACH - PODSTAWOWE WYMAGANIA Napdy gBówne obrabiarek dzielimy na: Elektryczne: -' elektromechaniczne silniki asynchroniczne -' stopniowa skrzynka prdko[ci lub przekBadnia bezstopniowa -' element wykonawczy (wrzeciono) prdu staBego -' regulator prdko[ci, tyrystorowy zasilacz prdu staBego -' komutatorowy silnik prdu staBego -' przekBadnia zwielokratniajca -' element wykonawczy (wrzeciono) prdu przemiennego -' regulator prdko[ci, ukBad prostowniczy, falownik z silnikiem synchronicznym -' element wykonawczy (wrzeciono) z silnikiem asynchronicznym Hydrauliczne, pneumatyczne: -' zasilacz hydrauliczny lub pneumatyczny , elektrozawory -' silnik obrotowy -' element wykonawczy (wrzeciono) -' silnik liniowy Podstawowe wymagania co do napdów gBównych dzielimy na: Wymagania ogólne  dotycz wszystkich rodzajów napdów stosowanych w obrabiarkach, maszynach i urzdzeniach technologicznych i obejmuj: -' Wymagany zakres prdko[ci obrotowych silnika -' Dostatecznie du|a moc lub moment napdowy silnika, wystarczajcy do wykonania pracy (pokonania obci|eD zewntrznych) i pokonania oporów wynikajcych z siB tarcia napdzanych mechanizmów i obci|eD wewntrznych -' Niezawodno[ oraz Batwo[ obsBugi i konserwacji: obecnie coraz cz[ciej wymaganie to przyjmuje form bezobsBugowo[ci pracy napdu. -' MaBe gabaryty i maBa mas napdu Nowoczesne napdy obrabiarek powinny cechowa si: -' Du| sztywno[ci charakterystyki mechanicznej ,czyli maBym spadkiem prdko[ci obrotowej waBu silnika przy wzro[cie momentu obci|enia -' Du|ym zakresem bezstopniowej zmiany prdko[ci obrotowej silnika do n=20 000-40 000 obr/min -' Takim przebiegiem dopuszczalnego obci|enia w funkcji prdko[ci obrotowej ,jaki jest dostosowany do technologicznej charakterystyki obci|enia obrabiarki. -' Szybkim rozruchem ,zwBaszcza przy wysokich prdko[ciach obrotowych w celu krótkiego doj[cia do zadanej prdko[ci i skrócenia czasów pomocniczych -' Zdolno[ci do pracy serwonapdowej tzn. mo|liwo[ci pozycjonowania przy hamowaniu. 8. KLASYFIKACJA NAPDÓW POSUWOWYCH W OBRABIARKACH - PODSTAWOWE WYMAGANIA Napdy ruchu posuwowego w obrabiarkach dzielimy na: Elektryczne a) silnik prdu staBego (z zasilaczem tranzystorowym lub tyrystorowym) - komutatorowy (obrotowy) - bezkomutatorowy (liniowy lub krzy|owy) b) silnik prdu przemiennego (z ukBadem prostowniczym lub falownikiem) - synchroniczny (obrotowy lub liniowy) - asynchroniczny (obrotowy lub liniowy) c) silnik skokowy (z impulsowym zasilaczem elektrycznym) - obrotowy - liniowy Elektrohydrauliczne a) silnik obrotowy b) siBownik liniowy Podstawowe wymagania dzielimy na: Wymagania ogólne (pyt 7) Wymagania szczegóBowe: -' Szeroki zakres bezstopniowej zmiany prdko[ci silnika ,umo|liwiajcy realizacje zarówno posuwu roboczego w zakresie 0-4m/min jak i szybkiego przesuwu ok.20- 40m/min -' Szybki rozruch i hamowanie ,czyli du|e przyspieszenie i opóznienie ruchu ,które s uwarunkowane du|ym momentem rozwijanym przez silnik w stanach przej[ciowych i maBymi momentami bezwBadno[ci napdzanych elementów -' Du|a sztywno[ mechanicznych elementów przenoszcych napd od silnika do zespoBu przesuwowego obrabiarki i du|a odporno[ na pojawienie si zjawiska utyku ,czyli ciernych drgaD relaksacyjnych -' MaBe opory ruchu uwarunkowane niewielkimi siBami tarcia w poBczeniach prowadnicowych i przekBadniach, co jest istotne szczególnie ze wzgldu na zjawisko utyku oszczdno[ energii przy ruchach przesuwowych -' Wysoka równomierno[ ruchu, zwBaszcza dla maBych prdko[ci posuwu -' Du|a dokBadno[ pozycjonowania czyli maBy elementarny krok umo|liwiajcy zrealizowanie elementarnego przemieszczenia rzdu 2 mikrometry. 9. ELEKTROWRZECIONA - ZASTOSOWANIE Obrabiarki typu hexapod posiadaj elektrowrzeciona. Wrzeciona ze zintegrowanym napdem znajduj zastosowanie w centrach obróbczych, tokarkach, frezarkach, szlifierkach oraz wiertarkach do gBbokich otworów. Ich zwarta budowa umo|liwia konstrukcj maszyn z rozszerzon kinematyk, przy zredukowanej liczbie komponentów i dogodniejszej obsBudze. Rozwój elektrowrzecion umo|liwiB obróbk z obecnie osiganymi prdko[ciami skrawania, niemo|liwymi w przypadku stosowanych wcze[niej wrzecion z napdem pasowym. Jednak|e wysokie momenty obrotowe oznaczaj du|e obci|enia wrzeciona od strony napdzanej, co mo|e powodowa zakBócenia w pracy Bo|ysk nieustalonych. W elektrowrzecionach napd znajduje si w wyjtkowo korzystnym pod wzgldem rozkBadu siB oraz masy miejscu, dziki czemu siBy poprzeczne, w stosunku do osi wrzeciona praktycznie nie istniej. Wysoka prdko[ obrotowa wrzeciona . W celu uzyskania du|ych prdko[ci skrawania w obrabiarkach do obróbki HSC s stosowane elektrowrzeciona o wysokich 16 prdko[ciach obrotowych z Bo|yskowaniem w Bo|yskach hybrydowych z kulkami ceramicznymi. Prdko[ obrotowa wrzecion powinna osiga 30 000- 60 000 obr/min Elektrowrzeciona stosuje si w obrabiarkach które mog obrabia przedmioty na gotowo bez obróbki wykaDczajcej przy du|ym skróceniu czasu obróbki w stosunku do obróbki konwencjonalnej. Zastosowanie elektrowrzecion w obrabiarkach takich jak frezarki i tokarki a tak|e [redniej wielko[ci szlifierki uniwersalne jest technicznie uzasadnione je[li zostanie zapewnione uzyskanie odpowiednio du|ej mocy napdu . 10. SILNIKI LINIOWE - ZASTOSOWANIE Silniki liniowe stosuje si do napdów posuwu zapewniaj du| dokBadno[ pozycjonowania i bardzo du|e prdko[ci i przyspieszenia ruchu posuwowego. Umo|liwiaj skrócenie czasu obróbki. Silnik liniowy ma ograniczon siB posuwu dlatego nie mo|e by stosowany w obrabiarkach do ci|kich przedmiotów, brak samohamowno[ci nie pozwala stosowa silników liniowych do ukBadów posuwu pionowego. Napd silnikiem liniowym MO{E by stosowany tam, gdzie: -' nie wystpuje pulsacja obci|enia; -' mamy zródBo (elektryczne) du|ej mocy, ze wzgldu na du|y pobór prdu przez silnik liniowy; -' potrzeba relatywnie du|ej siBy pocigowej; -' oczekujemy du|ych prdko[ci; -' oczekujemy du|ych przyspieszeD; -' wymagana jest du|a niezawodno[ maszyny. Napd silnikiem liniowym NIE MO{E by stosowany tam, gdzie: -' wystpuje pulsacja obci|enia; -' obrabiarka nie ma zapewnionego skutecznego odprowadzania ciepBa; -' nie mamy zródBa (elektrycznego) du|ej mocy (silnik liniowy asynchroniczny cechuje si du|ym zapotrzebowaniem prdowym); -' obrabiane maj by przedmioty ci|kie; -' nie mamy mo|liwo[ci stosowania chBodzenia napdu posuwu ciecz; -' posuw miaBby si odbywa wzdBu| osi pionowej. 11. STEROWANIE AUTOMATYCZNE - ISTOTA, RODZAJE CZYNNOZCI Sterowaniem nazywa si kierowanie prac maszyn i urzdzeD przez wpBywanie na parametry i przebieg ich pracy w celu zrealizowania zamierzonego dziaBania . Z punktu widzenia automatyzacji pracy obrabiarek , ukBady sterowania (regulacji) realizuj elementarne funkcje sterowania , takie jak: -' wBczanie i wyBczanie silników napdowych -' wBczanie i wyBczanie ruchów gBównych , przestawczych i pomocniczych a tak|e sterowanie ich przebiegiem (kierunkiem, prdko[ci) -' nastawianie i kontrolowanie przemieszczeD wykonywanych przez zespoBy robocze nastawianie i kontrolowanie dopuszczalnych obci|eD -' podawanie i, mocowanie i wymienianie przedmiotów obrabianych a tak|e narzdzi i oprzyrzdowania -' nadzorowanie przebiegu pracy maszyny Cech charakterystyczn zautomatyzowanych obrabiarek i maszyn technologicznych jest cykliczno[ pracy tzn. poszczególne ruchy i czynno[ci odbywaj si w [ci[le okre[lonej kolejno[ci i powtarzaj si dla kolejnych wytwarzanych jednakowo przedmiotów. 12. PROGRAMOWANIE OBRÓBKA - ISTOTA, RODZAJE INFORMACJI Programowanie obrabiarek mo|e odbywa si rcznie wedBug instrukcji ISO lub maszynowo (z wykorzystaniem komputera i programów CAD/CAM). Programowanie obrabiarek sterowanych numerycznie wg instrukcji ISO polega na zapisaniu w postaci symbolicznej  w jzyku obrabiarki, wszystkich ruchów i czynno[ci jakie musz by w niej wykonane aby otrzyma przedmiot o |danym ksztaBcie wymiarach i chropowato[ci powierzchni. Jzyk obrabiarki skBada si ze sBów i skBadni. SBowa s to grupy znaków alfanumerycznych oznaczonych przez adresy. Informacje zawarte w jednym sBowie steruj pojedynczymi funkcjami obrabiarki np. liniowymi lub ktowymi przemieszczeniami, prdko[ci posuwu czy prdko[ci obrotow wrzeciona, wyborem narzdzi. 13. KLASYFIKACJA UKAADÓW STEROWANIA OBRABIAREK I MASZYN TECHNOLOGICZNYCH 14. PORÓWNANIE STEROWAC NC ORAZ CNC ZE WZGLDU NA REALIZOWANE ZADANIA UkBady sterowania numerycznego lat 60 i 70 ubiegBego wieku miaBy struktur Hardware ow oznaczan jako NC. UkBady te byBy wyspecjalizowanym komputerem , realizujcym tylko jeden sztywny program wewntrzny . WspóBczesne ukBady sterowania sterowania numerycznego maj struktur komputerow i s oznaczane jako ukBady CNC. Podstawowa ró|nica midzy sterowaniem NC a CNC polega na tym , |e w tym pierwszym nie wykorzystuje si mikroprocesora i programu sterujcego prac caBego sterowania lecz sztywno poBczone ze sob bloki funkcjonalne . W skBad ukBadu sterowania CNC wchodzi mikroprocesor wraz z pamici oraz wewntrzny program obsBugi . Sterowanie CNC wykorzystuje komunikacj szynow co oznacza , |e przesBana informacja musi by zaadresowana . Sterowanie CNC stanowi poBczenie koncepcji sterowania numerycznego (NC w sensie jego najwa|niejszych funkcji) i mo|liwo[ci komputera ( w sensie ukBadu do przetwarzania danych). 15. CECHY NOWOCZESNYCH UKAADÓW STEROWANIA CNC S dwa zasadnicze typy ukBadów sterowania CNC: Dedykowane ukBady sterowania CNC s przeznaczone do okre[lonych grup obrabiarek  tokarek, frezarek , szlifierek itp. Ich budowa charakteryzuje si tym , |e poszczególne jej elementy skBadowe powizane s ze sob i stanowi zamknit caBo[. Dedykowane ukBady sterowania zwane CNC Manual daj mo|liwo[ tzw. programowania interaktywnego, które nie wymaga od u|ytkownika znajomo[ci danego jzyka programowania , norm ani kodów. Otwarte ukBady sterowania CNC maj co najmniej kilka wa|nych cech a to jest: -' otwarto[ dla obsBugujcego -' elastyczna struktura  otwarto[ dla wytwórców maszyn , przez mo|liwo[ wskazania -' otwarto[ w wyborze sprztowym  dziki budowie moduBowej istnieje mo|liwo[ zmiany ró|nych komponentów bez potrzeby wymiany caBego zestawu -' otwarto[ dla kompatybilno[ci systemów pracy CNC  umo|liwienie importowania istniejcego oprogramowania standardowego -' rozbudowana i ró|norodna komunikacja sieciowa  otwarto[ konfiguracji interfejsów wej[cia i wyj[cia -' uruchomienie nadzór i serwisowanie za pomoc jednego oprogramowania DziaBanie sterowania otwartego opiera si na idei CNC przez zastosowanie w ukBadach sterowania numerycznego pByty gBównej komputera PC. Wprowadzenie komputera umo|liwia zrealizowanie nastpujcych zadaD: -' wspomagania programowania obrabiarek NC -' automatycznego generowania programów sterujcych prac obrabiarek  dziki mo|liwo[ci zainstalowania jednego z systemów CAM -' w elastycznych systemach wytwórczych sterowanie przebiegiem wytwarzania. UkBady o strukturze otwartej maj mo|liwo[ rozbudowy , modyfikacji i modernizacji. Budowane s z podzespoBów , przez co s rozwizaniem uniwersalnym i elastycznym. 16. PODZIAA TOKAREK - CECHY KONSTRUKCYJNE TOKAREK CNC Tokarki CNC i tokarskie centra obróbkowe s wic obrabiarkami wielozabiegowymi i charakteryzuj si nastpujcymi cechami: -' zasadniczy obrotowy ksztaBt przedmiotu uzyskuje si w wyniku obróbki tokarskiej , std ukBad roboczy i budowa s oparte na zasadach dziaBania tokarek(przedmiot obrabiany ustalony , zamocowany i napdzany przez wrzeciono, zespoBy narzdziowe wykonuj ruchy posuwowe) -' mo|na na nich wykonywa , oprócz zabiegów tokarskich, inne zabiegi wykorzystaniem narzdzi obrotowych (frezów , wierteB , gwintowników i innych) przy nieruchomym lub obracajcym si wrzecionie przedmiotowym -' s wyposa|one w jedn lub dwie wielopozycyjne gBowice rewolwerowe lub magazyn swobodnych narzdzi , wprowadzanych do pracy automatycznie ( centra tokarskie) -' tokarki z przeciwwrzecionem maj mo|liwo[ obróbki przedmiotu z drugiej strony po przejciu go przez wrzeciono przechwytujce .przekazywanie przedmiotu z wrzeciona gBównego do przechwytujcego odbywa si podczas pracy przy zsynchronizowanych obrotach obu wrzecion -' w przestrzenie roboczej centrum znajduje si jeden wielofunkcyjny suport narzdziowy zapewniajcy mocowanie narzdzi staBych (no|y tokarskich ) i obrotowych (wierteB , frezów). -' Tokarki pionowe maj zintegrowany napd gBówny (elektrowrzeciono) , który ma mniejsz mas ni| suport z gBowic narzdziow. 17. AUTOMATY WIELOWRZECIONOWE - PODZIAA, BUDOWA ORAZ PRZEZNACZENIE TECHNOLOGICZNE 17.1. Automaty tokarskie wielowrzecionowe - sterowane numerycznie tokarki, przeznaczone do obróbki z prta maj zastosowanie w wielozabiegowych operacjach obróbki z materiaBu prtowego w produkcji wielkoseryjnej i masowej. Wrzeciona przedmiotowe s Bo|yskowane w bbnie integrujcym . 17.2. Tokarki pionowe wielowrzecionowe  integracja funkcji obróbkowych i manipulacyjnych. Taka obrabiarka staje si samo obsBugujc si stacj obróbkow i jest technicznym przykBadem realizacji  Lean production , gdy| jest bardzo tanim rozwizaniem w peBni zapewniajcym prac bezobsBugow. Wrzecienniki wykonuj ruchy posuwowe w dwóch osiach . Wrzeciennik mo|e te| przemie[ci si poza obszar obróbczy i poda/ odda przedmiot z/do magazynu. Tokarki z pionowym wrzecionem stosuje si do obróbki stosunkowo maBych przedmiotów z automatyzacj ich zmiany. Budowane s z 1, 2 lub 3 wrzecionami . W tokarkach tych nie ma czasu przestoju obrabiarki potrzebnego na zamocowanie przedmiotu. GBowice narzdziowe przystosowane s do mocowania narzdzi o ruchu obrotowym (wiertBa, frezy). Na automatach wielowrzecionowych mo|na obrabia jednocze[nie kilka przedmiotów. Przedmioty obrabiane s przez narzdzie pojedyncze lub zespoBowe zamocowane w suportach poprzecznych i w suportach wzdBu|nych. Rozró|nia si automaty wielowrzecionowe pracujce metod równolegB , kolejn i kolejno równolegB. 18. PODZIAA, BUDOWA ORAZ PRZEZNACZENIE TECHNOLOGICZNE FREZAREK Przeznaczeniem frezarek jest obróbka pBaszczyzn oraz powierzchni ksztaBtowych (rowków, kanaBków, powierzchni ksztaBtowych) za pomoc frezów walcowych , walcowo-czoBowych, gBowic frezowych oraz ró|nego rodzaju frezów ksztaBtowych. Na frezarskim centrum obróbkowym odbywa si peBna obróbka cz[ci klasy korpus, tzn. obok wymienionych zabiegów frezarskich jest wykonywana obróbka wszystkich otworów. Dziki zastosowaniu narzdzi wieloostrzowych i du|ych prdko[ci skrawania frezowanie umo|liwia obróbk z du| wydajno[ci . -' Budowa moduBowa -' Wyposa|enie w ró|ne rozwizania magazynu narzdzi oraz palet przedmiotowych -' Wielowariantowo[ ukBadów ruchowych, okre[lonych liczb, poBo|eniem i ruchami sterowanych osi -' Mo|liwo[ obróbki z ró|nych stron wieloma narzdziami, aby wykona przedmiot na gotowo -' UBatwione odprowadzanie wiórów -' Zintegrowane napdy gBówne (elektrowrzeciona) o du|ym zakresie prdko[ci obrotowych . -' Magazyny narzdzi i ukBady automatycznej wymiany narzdzi o krótkich czasach wymiany -' Wysoka dokBadno[ obróbki dziki stosowaniu: - Korpusów o du|ej sztywno[ci i stabilno[ci termicznej i znakomitym tBumieniu. - Szynowych prowadnic tocznych z niskim wspóBczynnikiem tarcia i brakiem tendencji do wystpowania utyku - Liniowych silników napdu posuwów o wysokich prdko[ciach ruchu posuwowego - Pomiaru przedmiotów i ustawiania narzdzi z u|yciem sond pomiarowych 19. PODZIAA, BUDOWA ORAZ PRZEZNACZENIE TECHNOLOGICZNE WYTACZARKO-FREZAREK NC Wytaczarki s to obrabiarki przeznaczone do obróbki otworów o wysokiej dokBadno[ci wykonania. Wielko[ci charakterystyczn wytaczarki jest najwiksza [rednica wytaczania, a wielko[ciami pomocniczymi s wymiary powierzchni roboczej stoBu lub wymiary gabarytowe przedmiotu obrabianego. Wytaczarki umo|liwiaj wykonywanie otworów dokBadnych - zaliczaj si do pitej klasy dokBadno[ci i o maBej chropowato[ci powierzchni - Ra 0,08 mm. Charakterystyczn cech tych obrabiarek jest du|a prdko[ obrotowa wrzecion oraz maBe posuwy i maBa gBboko[ skrawania. Jako narzdzia stosuje si specjalne wytaczadBa z ostrzami diamentowymi, z wglików spiekanych lub spieków ceramicznych. Ze wzgldu na budow rozró|niamy dwa podstawowe typy wytaczarek: -wytaczarki poziome -wytaczarki pionowe. Wytaczarki poziome s przeznaczone gBównie do obróbki krótkich otworów przedmiotów mocowanych na przesuwnym stole. Wytaczarki pionowe zazwyczaj s stosowane do obróbki dBugich otworów w przedmiotach, które maj kilka otworów w równolegBych osiach. Dotyczy to np. obróbki otworów pod tuleje cylindrowe w blokach silników samochodowych. Wytaczarki przeznaczone do produkcji wielkoseryjnej maj dwa lub trzy wrzeciona i zwykle pozwalaj na obróbk dwustronn. StóB jest na ogóB jest napdzany hydraulicznie, a wrzeciona za pomoc przekBadni pasowych. Specjalne odmiany wytaczarek- budowane na zamówienie- s równie| stosowane do obróbki du|ych przedmiotów np. silników okrtowych. Wytaczarki wspóBrzdno[ciowe s przeznaczone do precyzyjnej obróbki otworów, których dokBadne rozmieszczenie osi jest okre[lone w przyjtym ukBadzie wspóBrzdnych prostoktnych X,Y,Z. Zakres zabiegów wykonywanych na tych obrabiarkach obejmuje: wiercenie i wytaczanie otworów, toczenie poprzeczne lub frezowanie niewielkich pBaszczyzn, gwintowanie i szlifowanie otworów oraz trasowanie i sprawdzanie wymiarów przedmiotów obrabianych na innych obrabiarkach. Wytaczarki wspóBrzdno[ciowe s stosowane do obróbki otworów w przyrzdach i uchwytach oraz na oddziaBach produkcyjnych domaBoseryjnej obróbki dokBadnych przedmiotów. W celu zapewnienia wymaganej dokBadno[ci obróbki ustawia si je w pomieszczeniach klimatyzowanych o temperaturze 20-+ 1oC oraz zabezpiecza przeciw drganiom. Pod wzgldem konstrukcyjnym rozró|nia si wytaczarki wspóBrzdno[ciowe- jedno- lub dwustojakowe- z wrzecionem o pionowej lub poziomej osi obrotu. Do najbardziej rozpowszechnionych wytaczarek nale| odmiany z pionow osi wrzeciona. Najl|ejsze odmiany tych wytaczarek maj wrzeciennik przesuwny wraz ze stojakiem, [rednie maj wrzeciennik przesuwny na jednym stojaku, a najci|sze maj osadzony na belce wspartej na dwóch stojakach. Wytaczarki wspóBrzdno[ciowe z wrzecionem poziomym maj budow zbli|on do wytaczarko-frezarek. S one szczególnie przydatne do obróbki korpusów. UkBad pomiarowy wytaczarki wspóBrzdno[ciowej umo|liwia ustawianie przemieszczeD wzdBu| osi wspóBrzdnych z dokBadno[ci do 1 mikrona. Najbardziej rozpowszechnione s ukBady pomiarowe optyczne, w których pomiar polega na odczytaniu na ekranie mikroskopu poBo|enia przemieszczanego zespoBu wzgldem nieruchomego wzorca kreskowego pBaskiego lub walcowego z nacit rys [rubow. UkBady pomiarowe elektryczne s wyposa|one w czujniki indukcyjne lub pojemno[ciowe, które przesuwane wzgldem nieruchomego wzorca w postaci dokBadnej [ruby lub listwy z wystpami, okre[laj poBo|enie przemieszczanego zespoBu. Wytaczarko frezarki stanowi grup obrabiarek których podstawowymi zabiegami obróbkowymi jest wytaczanie otworów i frezowanie pBaszczyzn, a przeznaczeniem produkcyjnym obróbka korpusów. Zastosowanie wyposa|enia normalnego i specjalnego umo|liwia wykonywanie ró|norodnych zabiegów obróbkowych. Z tego wzgldu wytaczarko- frezarki nale| do najbardziej uniwersalnych obrabiarek i s stosowane przede wszystkim w produkcji jednostkowej i maBoseryjnej. Wielko[ciami oznaczeniowymi wytaczarko-frezarek s: -' [rednica wrzeciona, -' wymiary powierzchni roboczej stoBu, posuw stoBu oraz wrzeciennika. Wytaczarko-frezarki s budowane w ró|nych odmianach konstrukcyjnych, spo[ród których najcz[ciej s stosowane: - wytaczarko-frezarki ze stoBem krzy|owym i nieprzesuwnym stojakiem, które s wykonywane ze wspornikiem wytaczadBa lub ze skróconym Bo|em, tzn. bezwspornikowe. Wytaczarko-frezarki z przesuwnym stojakiem które mog mie Bo|e poprzeczne lub mog by wykonane jako pBytowe z przesuwnym stojakiem. Wytaczarko- frezarki z Bo|em poprzecznym maj sztywniejszy stóB i s stosowane przede wszystkim do robót frezarskich. Natomiast wytaczarko-frezarki pBytowe s przeznaczone do obróbki ci|kich i du|ych przedmiotów ustawianych na staBej pBycie. Wikszo[ stosowanych obecnie wytaczarko-frezarek ma sterowanie centralne rczne lub zdalne. Elementy sterujce s umieszczone na wrzecienniku lub (w obrabiarkach ci|szych np. rys 1) na wiszcej tablicy sterowniczej. Do pomiaru przemieszczeD zespoBów roboczych stosuje si liniaBy i tarcze z podziaBk lub urzdzenia odczytowe optyczne. W wytaczarko- frezarkach coraz cz[ciej stosowane sterowanie automatyczne, które mo|e obejmowa tylko elektroniczny odczyt przemieszczeD albo caBy sterowany numerycznie program pracy obrabiarki, niekiedy z automatyczn wymian narzdzi. Ogólnie dziel si one na: -' Bo|owe; -' ze stoBem krzy|owym; -' skrócone bez wspornika; -' ze stoBem wzdBu|nym; -' wzdBu|ne; -' pBytowe; -' ze stojakiem przesuwno-skrtnym; -' ze stojakiem krzy|owo-skrtnym. 20. CENTRA OBRÓBKOWE - PODZIAA, BUDOWA ORAZ PRZEZNACZENIE Pod nazw centrum frezarskie rozumie si obrabiark sterowan numerycznie zapewniajc, w zakresie jej mo|liwo[ci technologicznych wykonanie w jednym zamocowaniu przedmiotu o du|ej liczbie zabiegów obróbkowych za pomoc ró|nych narzdzi w takim zakresie aby po obróbce uzyska przedmiot w peBni lub w du|ej cz[ci obrobiony . Centra obróbkowe tokarskie s praktyczn realizacj idei obróbki kompletnej przedmiotu w jednym zamocowaniu przez integracj kilku ró|nych sposobów obróbki w jednej maszynie wielozabiegowej . W centrach tych s integrowane nie tylko klasyczne sposoby skrawania (toczenie, frezowanie, wiercenie, nacinanie gwintów) lecz tak|e takie sposoby jak szlifowanie, frezowanie obwiedniowe, dButowanie, hartowanie, spawanie oraz pomiar w czasie procesu. 21. CECHY NOWOCZESNYCH CENTRÓW OBRÓBKOWYCH -' nowoczesne napdy (elektrowrzeciona, silniki liniowe); -' wysoka sztywno[ (statyczna, dynamiczna i termiczna); -' automatyczna wymiana narzdzi z korekcj poBo|enia i rejestracj stanu; -' automatyczna wymiana przedmiotów (systemy paletowe); -' nowoczesne systemy sterowania (CNC); -' zintegrowane systemy pomiarowe; -' nowoczesne ukBady diagnostyki i nadzorowania; -' wysoka produktywno[ i niezawodno[. 22. CECHY ELASTYCZNEJ AUTOMATYZACJI Elastyczna automatyzacja produkcji realizowana jest przy u|yciu nowoczesnych technik komputerowych, istnieje wiele form midzy innymi: - obrabiarki sterowane numerycznie; - elastyczne systemy produkcji; - komputerowo wspomagane systemy transportowo-magazynowe; - CAQ komp. wspomagane procesy zapewnienia jako[ci; - CAP komp. wspomaganie procesów projektowania produkcji; - CAN komp. wspomaganie wytwarzania; - CAD/CAM; - CAE komp. wspomaganie prac in|ynierskich; Wszystkie te procesy zmierzaj do integracji i automatyzacji elementów funkcji zwizanych z realizacj procesów produkcyjnych. Komputerowa integracja dalszych sfer dziaBalno[ci przedsibiorstwa prowadzi do powstania systemu CIM-komp. zintegrowane wytwarzanie. Elastyczny system produkcyjny to zintegrowany komputerowo kompleks maszyn i urzdzeD technologicznych, sterowanych numerycznie, urzdzeD warsztatowych oraz automatycznych urzdzeD poznawczych, diagnostycznych, minimaln obsBug rczn, krótkimi czasami przezbrojeD; mogcy produkowa dowolny wyrób, nale|cy do okre[lonej klasy wyrobów w ramach swych okre[lonych mo|liwo[ci oraz zgodne z ustalon kolejno[ci systemu. Budowa elastyczno[ci systemu produkcji: 1. Podsystem wytwarzania 2. Podsystem pomocy warsztatowej 3. Podsystem przepBywu strumienia materiaBowo-energetycznego 4. Podsystem strumienia informacyjnego 5. Podsystem sterowania 6. Podsystem kontroli i diagnostyki 7. Podsystem przepBywu przedmiotu pracy 8. Podsystem przepBywu pomocy warsztatowej 9. Podsystem zasilania i usuwania odpadów 10. Podsystem transportu 11. Podsystem magazynowania 12. Podsystem manipulacji 23. STRUKTURY MASZYNOWE W OBSZARZE ELASTYCZNEGO WYTWARZANIA Zestaw kilku zautomatyzowanych stanowisk technologicznych lub stacji obróbkowych (maszyn technologicznych, obrabiarek CNC, centrów obróbkowych) umo|liwiajcych zastosowanie ró|nych technik wytwarzania (obróbka skrawaniem, obróbka plastyczna, obróbka cieplna , powlekanie powierzchni ), uzupeBnionych stanowiskami nieobróbkowymi (mycia , suszenia , kontroli jako[ci) , poBczonych ze sob zautomatyzowanymi urzdzeniami transportu przedmiotów w taki sposób, |e na poszczególnych stanowiskach mo|liwa jest obróbka ró|nych przedmiotów przechodzcych ró|nymi drogami przez system. Klasyczne rozwizanie elastycznego systemu do obróbki korpusów: -' Dwa poziome centra obróbkowe; -' Magazyn buforowy i stanowisko wymiany palet; -' Wózek szynowy; -' Robot bramowy; -' Stanowisko zaBadunku i rozBadunku palet; -' Stanowisko zaBadunku kaset narzdziowych; -' Stacja ustawiania narzdzi; -' Centralny ukBad sterowania. 24. ZAKRESY STOSOWANIA MASZYN I UKAADÓW WIELOMASZYNOWYCH 25. FILARY ROZWOJU OBRABIAREK SKRAWAJCYCH 1. szybsze elastyczne przezbrajanie i nastawianie programu sterowania na nowe przedmioty obrabiane w maBych seriach; 2. niskie koszty produkcji; 3. zmiany ukBadu strukturalnego tokarek; 4. mo|liwo[ wykonywania ró|nych zabiegów obróbkowych, nie tylko tokarskich; 5. wysoka dokBadno[ wymiarowo ksztaBtowa; 6. zwikszona wydajno[ i niezawodno[; 7. ekologia i BHP; 8. du|a ró|norodno[ konstrukcji w zale|no[ci od potrzeb klientów; 9. wielowariantowo[ ukBadów geometryczno-ruchowych; 10. nowe ukBady geometryczno-ruchowe; 11. zintegrowanie napdy gBówne (elektrowrzeciona). 12. magazyny narzdzi i ukBady automatycznej wymiany narzdzi o du|ej pojemno[ci i krótkich czasach wymiany 13. Automatyzacja wymiany przedmiotów obrabianych 14. Otwarte ukBady sterowanie CNC 15. Inteligentne ukBady nadzorujce i diagnostyczne

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Cin Acr CNC TC [12] L273 85 1
Cnc Lathe Machining
Obrabiarki CNC
Paliwo jądrowe Przerób wypalonego paliwa
CNC 07 30 006 00 Wspornik łożyska
cnc egzam
CNC dla wszystkich
Obrabiarka CNC
przeróbka divx na vcd
Corso CNC lezione 7
6 Regulatory położenia w układach sterujących obrabiarek CNC
cnc
AB CNC 8400 LP L623 85

więcej podobnych podstron