Инструментальные магазины

Для автоматизации смены инструмента на многооперационных станках используют системы устройств и механизмов, включающих два основных элемента: инструментальный магазин – для создания запаса режущего инструмента, достаточного для обработки одной или нескольких заготовок, и устройство автоматической смены инструментов, для передачи инструмента из магазина
в шпиндель станка и обработки. В магазине, кроме того, могут быть размещены контрольно-измерительная оснастка для автоматического обмера обработанных поверхностей, многоинструментальные головки и другое оборудование.

В многооперационных станках (МС) используют магазины устройства смены различных типов и конструкций. При оценке их возможностей и выборе необходимо учитывать предъявляемые к ним требования. Для магазинов такими требованиями являются следующие:

1. Вместимость магазина должна быть такой, чтобы одного комплекта имеющегося в нем инструмента было достаточно для обработки наиболее типичной для данного станка заготовки.

2. Магазин должен быть конструктивно прост и компактен.

3. Магазин предпочтительно располагать вне рабочей зоны станка и так, чтобы он и выступающий из него инструмент не мешали проходу рабочего инструмента к заготовке, ее перемещениям, установке и снятию (в т. ч. в автоматическом режиме ее смены), наладке станка.

4. Необходимо обеспечить удобный и безопасный доступ к магазину наладчика и оператора.

5. Конструкция станка должна обеспечивать быструю смену инструмента.

6. Работа магазина не должна вызывать недопустимой вибрации станка при поиске инструмента для выполнения последующих операций.

Перечислим требования, предъявляемые к устройствам автоматической смены инструментов.

1. Высокое быстродействие в целях максимального сокращения простоев МС при смене инструментов.

2. Высокая надежность, без которой эффективность применения МС резко снижается.

3. Плавность работы и безударность составляющих механизмов устройства для предотвращения преждевременного выхода из строя.

4. Обеспечение минимального общего числа движений в цикле автоматической смены для упрощения кинематики и конструкции механизмов, повышения надежности, улучшения условий обслуживания, упрощения настройки.

5. Осуществление смены инструментов без изменения положения шпиндельной бабки.

6. Безопасность обслуживания.

7. Высокая ремонтопригодность.

8. Унификация и агрегатирование конструкций для использования на разных станках одного и того же типа магазина или устройства автоматической смены инструмента.

Выполнение всех перечисленных требований не всегда возможно, поэтому в настоящее время созданию и совершенствованию систем автоматической смены инструмента уделяется первостепенное внимание.

Для создания запаса инструментов, необходимых при обработке различных заготовок, в зависимости от назначения станка применяют магазины различной вместимости. Для обработки деталей с незначительным числом поверхностей достаточно нескольких инструментов, а для обработки сложных корпусных изделий, требующих нескольких перепозиционирований со множеством точных отверстий и поверхностей, – нескольких десятков инструментов.

В современных многооперационных станках применяются дисковые (барабанные) и цепные инструментальные магазины
(рис. 25). Дисковые магазины (рис. 25, а, б, в) служат для накопления небольшого числа инструментов (до 30 шт.).

Магазины увеличенной вместимости целесообразно делать цепными. За счет изменения конфигурации цепи даже большой вместимости (100 шт. и более) магазин может быть весьма компактным. При этом его можно располагать вертикально (рис. 25, г, и), горизонтально (рис. 25, е, ж), наклонно (рис. 25, з), он может иметь прямоугольную (рис. 25, д), треугольную (рис. 25, к) и сложную (рис. 25, и, л, м) формы. Как правило, для упрощения процесса смены инструментов один из участков цепи размещают недалеко
от шпинделя.

Расположение участка загрузки магазина инструментами (при ручной закладке инструментов в магазин) должно обеспечивать удобный подход к нему оператора и наладчика.

е

и

к

ж

л

м

з

д

г

в

б

а

Рис. 25. Основные типы инструментальных магазинов

Реже применяют многоярусные дисковые магазины большой вместимости (рис. 25, в). Их главные недостатки – громоздкость и сложность автоматизации загрузки – разгрузки инструментов.

Выбор типа магазина определяется назначениями, типом и компоновкой многооперационного станка. Анализ всего многообразия корпусных деталей средних размеров, которые целесообразно обрабатывать на многооперационных станках, показывает, что около 18 % деталей требуют использования не более 10 инструментов, 50 % – до 20, 17 % – до 30, 10 % – до 40 и 5 % – до 50 и более инструментов.

Поэтому чаще применяют магазины вместимостью до 30 инструментов, в основном дисковые (или барабанные). Магазины цепного типа чаще всего имеют вместимость 40–60 инструментов. Реже и в основном в крупных и тяжелых многооперационных устанавливают магазины вместимостью 100–120 инструментов и более.

Для смены инструмента применяют два способа: с помощью автооператора или без него. При первом способе смены инструмента с помощью автооператора магазин размещается вне рабочей зоны станка. При этом инструменты и гнезда магазина более защищены от загрязнения, упрощаются условия загрузки, обеспечивается возможность совмещения поиска следующего инструмента с обработкой, но усложняются отладка и обслуживание станка.

Наиболее часто в качестве устройства смены инструмента применяют двухзахватный автооператор. Автооператор имеет либо выдвижные, либо невыдвижные руки. Смена инструментов во всех случаях осуществляется поворотом автооператора вокруг своей оси на 180^о, в результате чего к шпинделю подводится сменяющий инструмент и цикл смены завершается в обычном порядке следования движений.

Дата добавления: 2014-01-05