ГИБКАЯ МОДУЛЬНАЯ КОМПОНОВКА ПРУТКОВЫХ АВТОМАТОВ

FLEXIBLE MODULAR CONFIGURATION OF AUTOMATIC BAR MACHINE

ArtemPonomarev

Student of Department of Mechanical Engineering, BSTU named after V. G. Shukhov,

Russia, Belgorod

Natalya Tabekina

Postgraduate student, Department of Mechanical Engineering, BSTU named after V. G. Shukhov,

Russia, Belgorod

Irina Teterina

Postgraduate student, lead engineer, Department of Mechanical Engineering, BSTU named after V. G. Shukhov,

Russia Belgorod

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрено решение задачи обеспечения небольших предприятий специальным оборудованием – прутковыми автоматами. Техническое решение базируется на модульной комплектации оборудования, в том числе и инструментальными модулями с расширенными функциональными возможностями.

ABSTRACT

The article deals with the solution of providing small businesses with special equipment, automatic bar machine. The technical solution is based on a modularequipment batching, as well as tool modules with enhanced functionalities.

Ключевые слова: Станок, автомат, модуль, комплектация, управление.

Keywords: Machining station, automatic machine, module, equipment batching, control.

Автоматы продольного точения, или прутковые автоматы, получили самое широкое распространение в условиях массового производства. Они используются для выпуска больших объемов крепежных изделий, элементов измерительных и часовых механизмов, стоматологических боров и т.п. Автоматы имеют достаточную простоту конструкции, высокую надежность, а в последнее время и электронные системы управления, избавившие технологов от проектирования кулачков. Автоматы обеспечивают, при наличии ЧПУ, быструю смену номенклатуры выпускаемых изделий, при этом их типоразмеры ограничены параметрами оборудования. При наличии электронной системы управления и системы автоматизированной подготовки производства[5] допустима организация выпуска изделий небольшими партиями, в соответствии с заказами потребителей. Но, при всех своих неоспоримых достоинствах это оборудование имеет один большой недостаток, очень критичный для использования его небольшими предприятиями – высокую относительную стоимость. В настоящее время потребитель вынужден переплачивать за дополнительные мощности приводов, суппорта, широкие возможности системы управления. Все это делает прутковые автоматы недоступными для предприятий, имеющих малые оборотные средства и неготовые брать большие кредиты под капитальные вложения. Для решения задачи обеспечения подобных предприятий подобным оборудованием, позволяющим выпускать большие партии одинаковых изделий, авторы предлагают использовать «гибкий» подход к комплектации подобного оборудования[8], хотя само оборудование относится к «жесткой» автоматизации [1]. Авторы предлагают возможность потребителю комплектовать (или конфигурировать) оборудование в соответствии с потребностями своего производства, согласно схеме, представленной на рис.1.

Рисунок 1. Схема комплектования пруткового автомата

В центре схемы находится станина, параметры которой подбираются в зависимости от геометрии выпускаемых изделий и нагрузок, возникающих при снятии припуска инструментом. Это наиболее специфический узел, требующий собственных расчетов. Но эти расчеты вполне выполнимы с использованием современных программных пакетов[4]. Причем это единственный элемент конструкции оборудования, который может быть изготовлен по индивидуальному заказу. На станину устанавливается шпиндельный узел в комплекте с приводом, что в настоящее время не представляет сложностей, так как различные производители давно наладили выпуск шпиндельных узлов разных типоразмеров и конструкций.

Оборудование может оснащаться устройством подачи прутка, а возможна его ручная загрузка. Устройство подачи смазочно-охлаждающего  технологического средства (СОТС) может быть абсолютно любого производителя по условиям обеспечения требуемой производительности.

Основным узлом при модульной компоновке оборудования является специальный инструментальный модуль, обеспечивающий снятие припуска, именно благодаря наличию подобных модулей и возможна модульная комплектация оборудования [7,9]. Именно инструментальные модули позволяют избавиться от размещения направляющих на станине станка, а также не использовать специальные фрезерные модули для получения плоских поверхностей [10,6].

Системы приводов как шпинделя, так и инструментальных модулей должны быть оснащены собственной системой защиты, реализуемой по принципам[ 3]. Система управления модулем может быть выполнена с использование программируемого логического контролера, либо с использованием персонального компьютера [2].

Авторы не ставят целью статьи калькуляцию себестоимости модульного пруткового автомата, но считают, что предложенная схема позволяет решить поставленную задачу путем исключения лишних узлов оборудования и, соответственно, расширения функциональных возможностей. Хотя в некоторых случаях [8], получить дополнительные возможности, позволяющие использовать один модуль как для получения поверхности вращения, так и поверхностей параллельных оси вращения изделия.

Список литературы:

1. Асфаль Р. Роботы и автоматизация производства / Машиностроение.– 1989. — 448 с.
2. Жила И.В., Чепчуров М.С., Схиртладзе А.Г. Модернизация токарного автомата на базе персонального компьютера / Ремонт. Восстановление. Модернизация. – 2008. – № 10. – С. 3-5.
3. Жуков Е.М., Тюрин А.В., Линниченко М.В. О защите адаптивного инструментального модуля / Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. – 2014. – № 6-1. –С. 133-135.
4. Чепчуров М.С., Дуганов В.Я. Оценка состояния оборудования технологической системы на основе расчетов напряженно-деформированного состояния / Ремонт. Восстановление. Модернизация. –2016. –№ 11.– C.20-24.
5. Чепчуров М.С., Табекина Н.А. Снижение временных затрат при получении изделий на прутковых автоматах с устройством сортировки/ Вестник Иркутского государственного технического университета. – 2016. –№ 6 (113). – С. 64-72.
6. Чепчуров М.С., Тюрин А.В. Выполнение лысок на токарных автоматах / Технология машиностроения. – 2013. – № 11. – С. 14-16.
7. Чепчуров М.С.,  Тюрин А.В. Модернизация токарных автоматов продольного сечения с использованием мехатронных модулей / Ремонт. Восстановление. Модернизация.– 2012.– № 7.– С. 10-13.
8. Чепчуров М.С., Тюрин А.В. Технологические системы на базе автоматов продольного точения с использованием модульной компоновки оборудования / Технология машиностроения.– 2013.– № 7.– С. 64-69.
9. Чепчуров М.С., Тюрин А.В. Управление технологической системой на базе токарного автомата, содержащей адаптивный инструментальный модуль / Информационные системы и технологии.– 2014.– № 5 (85).– С. 81-87.
10. Chepchurov M.S., Tyurin A.V., ZhukovE.M. Getting flat surfaces in turning / World Applied Sciences Journal. – 2014. – Т. 30. – № 10.–С. 1208-1213.