Перспективы развития и использования многооперационных станков

Для повышения производительности в многооперационные станки закладывают конструктивные решения, дающие дополнительные возможности для повышения параметров режимов резания. Постоянно совершенствуется конструкция станков, повышается качество инструмента. Большое внимание уделяется росту диапазона частот вращения шпинделя, особенно верхнего предела. Уже появляются многооперационные станки на базе тяжелых расточно-фрезерных комплексов со шпинделем выдвижного исполнения диаметром 125 и 160 мм и максимальной частотой вращения до 4000 об/мин [1, 14]. Совершенствуются системы эффективного охлаждения детали и инструмента и гарантированного отвода стружки, механизмы смены деталей и инструментов, позволяющие производить замену во время работы станка.

Важным направлением в развитии многооперационных станков является повышение точности. Для этого большое внимание уделяется созданию «термосимметричных» конструкций основных узлов и станка в целом. Для уменьшения влияния тепловых деформаций в систему управления станком вводят устройства охлаждения и термостабилизации, которые работают от специальных датчиков температуры.

Совершенствуются и системы ЧПУ. Многооперационные станки переводят на управление системами ЧПУ типа CNC с запоминающими устройствами, имеющими большой объем памяти. Для повышения надежности и технологичности, сокращения времени редактирования программ в устройства вводят средства памяти, закладывают возможности редактирования программ в диалоге программист — станок.

Для повышения эффективности работы многооперационных станков необходимо свести к минимуму отказы в работе, для чего в станки включают системы диагностирования   состояния   основных узлов, механизмов и инструментов, совершенствуется служба профилактики и регламентного обслуживания оборудования [4].

Большие резервы по интенсификации использования многооперационных станков кроются в оснащении их системами адаптивного управления. Обычные многооперационные станки с управлением от устройства ЧПУ имеют жесткий цикл обработки, который зафиксирован на программоносителе, и при обработке каждой детали воспроизводится без изменения. Такая система не реагирует на внешние возмущающие воздействия. При наличии неравномерного припуска происходит изменение упругих деформаций технологической системы. Система же не реагирует на изменение силы резания, поэтому действительные размеры детали могут выйти за пределы поля допуска, т. е. появится брак обработки. Избежать брака можно путем уменьшения подачи или назначения дополнительных проходов, что, однако, ведет к снижению производительности. Адаптивная система учитывает внешнее возмущающее воздействие и производит корректировку цикла обработки.

Параметрами стабилизации, приводящими к уменьшению рассеивания размеров и повышению точности и производительности, могут быть силы резания, мощность, крутящий момент, температура и др. Снимаемый сигнал так воздействует на процесс управления станком, чтобы фактический размер детали находился в пределах поля допуска. При использовании системы адаптивного управления станок еще больше усложняется, возрастает его стоимость, однако повышаются точность обработки, надежность технологической системы и производительность. Кроме того, результаты обработки в меньшей степени зависят от квалификации рабочего, обслуживающего станок.

Адаптивное управление не заменяет, а гармонически дополняет программное управление.