Главные механические характеристики модуля.

-наибольший диаметр сверления, максимальное число оборотов шпинделя, скорость быстрых перемещений, время смены инструмента от стружки до стружки и размеры стола (для вертикальных сверлильно- фрезерно расточных станков);

- диаметр расточного шпинделя, максимальное число оборотов шпинделя, скорость быстрых перемещений, время смены инструмента от стружки до стружки и размеры стола (для горизонтальных расточных станков);

Если вы обратили внимание, что в основных параметрах указаны параметры, которые в основном влияют на производительность ГПМ. Для базовых моделей в современных ГПМ частота вращения шпинделей достигает 6-8 тыс. об./ мин, скорости быстрых перемещений 40-60м/мин и более, время смены инструмента от стружки до стружки 1,5 – 3 сек. Эти показатели во многом зависят от габаритов станков, моделей.

- Наличие инструментального магазина повышенной емкости 40 - 140 позиций.

Является обязательным условием функционирования ГПМ для обработки корпусных деталей. Для поддержания непрерывного цикла обработки на ГПМ необходима автоматическая смена инструмента (АСИ), резервирование инструмента, автоматическая или ручная система замены в магазине изношенного инструмента и возможность управление этим процессом с помощью ЭВМ верхнего уровня. По этому одним из основных параметров ГПМ является время смены инструмента от стружки до

-16-

стружки и определяется оно расчетным путем по стандартной методике для определенных станков. Это время является временем холостых ходов и учитывается при расчетах производительности ГПМ, вот почему его важно знать и конструкторы прилагают все усилия, чтобы его уменьшить.

- Наличие устройства автоматической смены заготовок.

Является также обязательным условием функционирования ГПМ. Для поддержания непрерывного цикла обработки на ГПМ необходима автоматическая смена заготовок (АСЗ). При этом она должна иметь возможность принимать с транспортно-накопительной системы ГПС заготовки и отдавать в нее обработанные детали и управление этим процессом с помощью ЭВМ верхнего уровня. Важнейшей ее характеристикой является время смены палет. Это время является также временем холостых ходов и учитывается при расчетах производительности ГПМ, вот почему его важно знать и конструкторы также стремятся при новых разработках его уменьшить.

- Наличие автоматизированной системы уборки стружки и сбора и очистки эмульсии.

Автоматизированная уборка стружки обеспечивается путем ее смыва в зоны, где расположены стружкотранспортеры и далее с их помощью в контейнеры для сборки стружки. При глубоком сверлении, применяется часто подача эмульсии через осевое отверстие в шпинделе, далее через осевое отверстие в сверле, в зону обработки. В этих случаях эмульсия очищается фильтрами. Для прецизионных станков температура эмульсии поддерживается с помощью холодильных установок 22 градуса по Цельсию +/- 2 градуса.

- Наличие централизованной автоматической смазки опор шпинделя, направляющих и других узлов.

Для смазки направляющих скольжения или качения применяется импульсная смазка с подачей с помощью дозаторов масла в точки смазки. При этом конструкция дозаторов такова, что масло поступает последовательно порциями от первой до последней точки. Подача масла в последней точке контролируется бесконтактным индуктивным датчиком, срабатывание которого контролирует УЧПУ. При отсутствии сигнала от датчика УЧПУ сообщает оператору о неисправности в системе смазки. Для шпинделей с низкой частотой вращения до 6-х тыс.об./мин применяют смазку с непрерывной подачей масла в зону расположения подшипников, при более высоких частотах - пневмомасленную смазку со строго

-17-

дозированной подачей масла непосредственно на дорожки качения подшипников. Специальная система подает в трубочки в зависимости от частоты вращения шпинделя строго дозированную порцию масла и прогоняет ее с помощью воздуха к месту назначения. Через определенный промежуток времени процесс повторяется. Циклом управляет процессор, который также контролирует температуру подшипников (фирма Тимкен, ФРГ).

5.1.2. Основные требования к конструкции ГПМ.

ГПМ требуют высокой точности позиционирования по осям, при дискретности отсчета перемещения 1 мкм для большинства станков, а в базовом исполнении, точность позиционирования по осям должна быть не менее +/- 5 мкм. по европейским стандартам VDI. Наши стандарты менее жесткие и зависят от моделей станков и их габаритов и колеблются для, сравнимых вариантов для станков, например, сверлильно-фрезернорасточных в пределах +/-7-10мкм.
Для прецизионной обработки необходима более высокая точность, что требует поддержания пос. температуры в цеху 20 С +/- 2 С Точность станка определяется точностью изготовления его деталей и узлов (особенно направляющих корпусных деталей, несущих инструмент и заготовку), высокими динамическими характеристиками приводов подач и главного привода, качеством сборки станка, жесткостью его элементов, зазорами в сопрягаемых деталях, условиями трения в направляющих при перемещении рабочих органов и др. Жесткость шпинделя и других ответственных узлов станка должна превосходить жесткость аналогичных узлов, предназначенных для традиционных станков.
При трогании с места исполнительный орган начинает движение не одновременно с действием управляющего сигнала, а только после того, как будут выбраны зазоры в передачах, произойдет некоторая деформация элементов, а усилие, воздействующее на управляемый орган, превзойдет сопротивление сил трения и сил резания. Действие указанных факторов особенно важно учитывать при конструировании ходовых винтов - последних звеньев передач к исполнительным органам большинства ГПМ. Именно поэтому в ГПМ используют шарико-винтовые пары (ШВП), отличающиеся высокими точностью, износостойкостью и жесткостью благодаря применению гаек с предварительным натягом и большему диаметру ходового винта. Последний, жестко крепится в осевом направлении, для чего используют упорные подшипники с предварительным натягом.
В ГПМ, по сравнению с традиционными станками, кинематические цепи, передающие движение от электродвигателя к исполнительному механизму, значительно короче благодаря применению автономных приводов для всех рабочих движений. Коробка скоростей ГПМ имеют

-18-

жесткий шпиндель с короткими кинематическими цепями, широким диапазоном частоты вращения за счет частотно-регулируемого главного привада. Эти конструктивные особенности позволяют значительно увеличить статическую и динамическую жесткость привода.
ГПМ оснащаются направляющими качения, обеспечивающими высокую точность перемещений исполнительных механизмов, а также беззазорными механическими передачами.
Скорость быстрых перемещений исполнительных механизмов, зависит от перемещаемых масс, маховых масс вращающихся деталей ШВП и роторов электродвигателей. Для уменьшения времени торможения и пуска конструкторы стремятся уменьшить массы перемещающихся узлов и маховые массы вращающихся деталей и увеличить статическую и динамическую жесткость привода.
Дискретность (цена импульса) это перемещение по осям исполнительных механизмов, должна быть не более 1 мкм. Это положительно влияет на увеличения точности позиционирования и увеличивает точность аппроксимации расчетной траектории перемещения при круговой интерполяции при условии, что будут применяться абсолютные линейные датчики, а не косвенные.

И так, основные требования, предъявляемые к конструкции, которые должны быть выполнены при проектировании ГПМ:

1. Должна быть обеспечена высокая жесткость базовых деталей упругой несущей системы при максимально возможном снижении их масс.

2. Бесступенчатое регулирование скорости подач и частоты вращения шпинделя. Применение частотно-регулируемых приводов подач и главного привода с высокой статической и динамической жесткостью. Патроны токарных станков должны быть оснащены автоматическим зажимом детали.

3.Привода подач должны иметь короткие беззазорные кинематические цепи с высокой осевой и радиальной жесткостью.

4. Направляющие (качения, скольжения, гидростатические) должны иметь малый коэффициент трения, высокую твердость и высокую износостойкость