ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Надежность элементов рабочего цикла автоматических линий из агрегатных станков из "Надежность автоматических линий " Автоматические линии из агрегатных станков имеют ряд преимуществ перед другими типами автоматических линий. Применение унифицированных конструкций основных целевых механизмов силовых головок, шаговых транспортеров, поворотных столов, механизмов зажима и фиксации, комаидоаппаратов, контрольноблокировочных устройств, транспортеров удаления стружки и т. д. позволяет сократить сроки и снизить стоимость проектирования автоматических линий, уменьшить стоимость изготовления за счет поточных методов выпуска унифицированных узлов. Не менее важным преимуществом является и выигрыш в надежности, благодаря стабильным конструкциям унифицированных узлов, которые могут постоянно совершенствоваться на основе анализа и обобщения обширного опыта эксплуатации действующих автоматических линий. Поэтому в настоящее время большинство действующих и вновь создаваемых автоматических линий являются линиями из агрегатных станков. Например, в 1964 г. они составили 65% всех линий, введенных в эксплуатацию в СССР. Если в первый период развития линии из агрегатных станков строились преимущественно для обработки крупных корпусных деталей с хорошей устойчивостью (блоки цилиндров двигателя, головки блока, картера коробок передач и т. д.), то сейчас все большее распространение получают автоматические линии с приспособлениями-спутниками, на которых обрабатываются самые разнообразные детали. Это значительно расширяет диапазон возможного применения автоматических линий из агрегатных станков. Появление обратимых конструкций унифицированных узлов позволяет применять их в условиях производства с быстроменяющимися объектами обработки, с последующей перекомпоновкой станков и автоматических линий на обработку новых деталей. [c.243] Как говорилось выше, надежность срабатывания характеризуется интенсивностью отказов элементов (механизмов и устройств), когда тот или иной элемент рабочего цикла не выполняется, в результате следует отказ всей системы — автоматической линии или одной ее секции. [c.244] Все автоматические линии из агрегатных станков, независимо от конструктивных и технологических различий, имеют сходную структуру рабочего цикла, характерную последовательным выполнением следующих элементов ход транспортеров вперед фиксация деталей иа рабочих позициях зажим деталей пуск силовых головок и быстрый подвод рабочая подача силовых головок быстрый отвод силовых головок остановка головок в исходном положении отжим и вывод фиксаторов. Движение транспортера назад совмещается обычно с быстрым подводом силовых головок, работа остальных механизмов (поворотные столы, контрольные устройства, механизмы удаления стружки и т. д.) также обычно совмещаются по времени с работой одного из механизмов. В некоторых линиях имеется вариантность выполнения отдельных элементов рабочего цикла. Так, при боковом расположении главного транспортера вслед за перемещением деталей между позициями происходит их заталкивание в приспособления поперечными транспортерами, а после окончания обработки и разжима — возврат на главный транспортер (см. рис. 95). В ряде линий, на участках фрезерования плоскостей возврат силовых головок совмещается с межстаночной транспортировкой. Система управления силовых головок позволяет выполнять и более сложный цикл, например, после рабочей подачи переключение снова на быстрый подвод и вторично на рабочую подачу и т. д. [c.244] В выполнении каждого из перечисленных выше элементов цикла могут быть отказы, вызванные внешними или внутренними причинами (зависимые или независимые отказы). Например, фиксация может не произойти не только из-за неисправности электроаппаратуры управления или застревания фиксаторов в направляющих, но и вследствие неточной подачи деталей транспортером или неисправностей командоаппарата, не подавшего сигнал о выполнении предыдущей операции. [c.244] Например, в автоматической линии Блок-2 в 1961 г. подавляющее большинство отказов состояло в том, что силовые головки не переключались в рабочей подачи на быстрый отвод и оставались в переднем положении на жестком упоре (88% всех отказов). Вторым отказом по удельному весу было отсутствие фиксации деталей на рабочих позициях (4,7% всех отказов), на долю всех остальных видов отказов типовых элементов приходилось лишь 7,3% всех случаев. [c.245] Итоговые данные по всем линиям выводились суммированием количества отказов, которые затем пересчитывались в процентные соотношения, чем исключались возможные искажения из-за неравного объема наблюдений. Эти данные показывают, что и для автоматических линий из агрегатных станков, несмотря на все конкретные различия, наиболее подвержены отказам два элемента рабочего цикла фиксация и переключение силовых головок с рабочей подачи на быстрый отвод, где отказы составляют почти 2/3 всех отказов. Еще более характерными являются данные только по отечественным автоматическим линиям (все конструкции СКБ-1), где на долю иепереключения силовых головок и невыполнения фиксации приходится 74,6% всех отказов, а на долю всех остальных причин —только 25,4%. Вместе с тем табл. 16 показывает, что надежность срабатывания отечественных автоматических линий из агрегатных станков определяется надежностью их наиболее типовых механизмов, на долю которых приходится почти 80% всех отказов. [c.246] Таким образом, для повышения надежности срабатывания автоматических линий из агрегатных станков необходимо сосредоточить все внимание на исследовании и решении проблем обеспечения надежного переключения силовых головок с рабочего хода на быстрый отвод и обеспечение надежной фиксации. Решение этих проблем позволило бы сократить количество отказов оборудования, повысить производительность и уменьшить число наладчиков при обслуживании линий. [c.246] При включении электромагнита подвода ЭМП его сердечник перемещает золотник (рис. 107, в) в нижнее положение и масло от иасоса быстрых ходов под давлением 4—8/сГ/сж , определяемым настройкой подпорногс клапана, попадает в правую полость главного золотника и перемещает его в крайнее левое положение. Под действием пружины фиксатор перемещается вниз до упора его в торец гребенки главного золотника. Масло от обоих насосов идет через главный золотник, в котором соединяется с маслом, вытесняемым из левой полости цилиндра, и поступает в правую полость цилиндра — происходит быстрый подвод. Как только силовая головка сдвинулась с места и прошла некоторое расстояние, упор блокировки размыкает контакт КВ и электромагнит ЭМП обесточивается. [c.248] Быстрый подвод продолжается до тех пор, пока рычаг переключения В (рис. 107, а) не нажмет на путевой упор Первая рабочая подача и тем самым поднимет фиксатор на одну ступеньку гребенки главного золотника. Под действием пружины главный золотник перемещается вправо на один шаг гребенки, соединяя трубопровод насоса быстрых ходов с баком, а масло от насоса подач через предохранительный клапан, фильтр и дозирующий клапан поступает к дросселю первой рабочей подачи и далее — в правую полость цилиндра. Скорость подачи регулируется настройкой дросселя. Масло из левой полости цилиндра через клапан противодавления сливается в бак. Первая рабочая подача продолжается до тех пор, пока рычаг переключения не нажмет на путевой упор Вторая рабочая подача и не позволит главному золотнику подвинуться вправо еще на одну ступеньку. При этом направление потоков масла остается, как и при первой рабочей подаче, но масло проходит через два дросселя. [c.248] Контакт конечного выключателя КВ (рис. 107, б) является блокировочным — если по какой-либо причине во время рабочей подачи замкнутся контакты РАП, РГВ или будет нажата кнопка Вперед В, то электромагнит ЭМП питание не получит и скорость движения головки не изменится. В конце хода блокировочный упор нажимает на конечный выключатель, который дает сигнал в электросхему линии о том, что силовая головка была в крайнем положении. Если бы одна головка в линии отошла раньше времени, то электросхема, не получив подтверждения, разомкнет контакт Р/СО (рис. 107, б) в электросхемах управления всех головок и последующая команда Головки вперед , поданная командоаппаратом, не будет выполнена — все головки останутся в исходном положении. [c.248] Электромагнит отвода ЭМО открывает доступ масла от насоса быстрых ходов под поршень отвода фиксатора, и он поднимается, позволяя пружине передвинуть главный золотник еще на одну ступеньку вправо, при этом масло от обоих насосов поступает в левую полость цилиндра, а из правой полости — в бак. [c.249] При переключении головки с рабочей подачи на быстрый отвод, при использовании путевого упора, рычаг переключения нажимает на упор Быстрый отвод , поднимая фиксатор на одну ступеньку, как при переключении с быстрого подвода на первую рабочую подачу и с первой подачи на вторую. При подходе головки к исходному положению рычаг переключения нажимает на путевой упор Исходное положение , который поднимает фиксатор в крайнее верхнее положение, в котором обе полости цилиндра соединены с баком — правая непосредственно, а левая — через клапан противодавления. Как правило, вторая рабочая подача у силовых головок, работающих в автоматических линиях, не используется. [c.249] Электросхема управления циклом головок составлена таким образом, что команды, поданные вручную с пульта управления головки, отменяют команды, поданные автоматически. Исключение составляет лишь команда Вперед , которая не выполняется, если головка движется с рабочей подачей, во избежание поломки инструментов. [c.249] Как показывает гидравлическая схема (рис. 107, в), силовая головка имеет два устройства, регулирующих давление в гидросистеме — переливной клапан и реле давления. Первый обычно настраивается на давление 20—25 кПсм . Более высокие давления применяются редко, так как увеличение давления в гидросистеме влечет за собой большие утечки масла, увеличение потребляемой мощности, нарушение плавности работы и т. д. Настройка переливного клапана самопроизвольно меняется в некоторых пределах в зависимости от изменения многих параметров, главным образом температуры масла. При росте температуры масла давление в гидросистеме падает. [c.249] При работе по жесткому упору в тех случаях, когда силы подачи небольшие и давление рабочей подачи также невелико, реле давления РД настраивается на 8—12 кПсм ниже давления переливного клапана. Если давление при рабочем ходе увеличивается из-за износа инструмента или другой причины, то оно не достигает уровня настройки РД, а переливной клапан во время работы остается все время закрытым, так как уровень его настройки выше, чем уровень настройки реле давления. [c.249] Когда сила подачи значительна, то уровень настройки должен быть выше, чем в первом случае, иначе произойдет преждевременный отвод головки, но он ограничен уровнем настройки переливного клапана, при превышении которого срабатывает переливной клапан и головка не отходит в исходное положение. Поэтому в тех случаях, когда головка имеет много инструментов и испытывает большие осевые силы, особенно в начале смены, когда масло холодное, наладчик зажимает РД, т. е. настраивает его на более высокий уровень, чтобы разрыв между рабочим давлением и давлением настройки РД был достаточен для компенсации возрастающих сил из-за износа инструмента, колебания твердости материала обрабатываемой детали, неравномерного припуска и т. д., иначе произойдет преждевременный отвод головки в исходное положение. [c.250] В процессе работы температура масла повышается, уровень настройки переливного клапана снижается и он может срабатывать раньше РД — головка не отходит в исходное положение и остается на жестком упоре. Наладчик вынужден уменьшить уровень настройки РД, но в этом случае случайное увеличение осевой силы может привести к тому, что головка отходит в исходное положение раньше времени. [c.250] Принцип переключения силовых головок по возрастанию сопротивления подаче таит в себе потенциальную опасность преждевременного переключения в случае возрастания сил резания при затуплении режущего инструмента, при тугой работе направляющих, при попадании стружки или грязи и т. д. Поэтому при наладке всегда стремятся так отрегулировать реле давления, чтобы оно никоим образом не смогло сработать преждевременно, ибо в этом случае недосверленные отверстия будут означать, кроме брака детали, поломку всех последующих инструментов. Так как рабочее давление в гидроцилиндре меняется в течение цикла и от цикла к циклу в определенных пределах, а срабатывание реле давления также происходит в некотором диапазоне, то может создаться сочетание, когда давление не достигает такой величины, при которой срабатывает реле давления. Таким образом, настраивая реле на более высокое среднее давление срабатывания (во избежание аварий), мы тем самым увеличиваем вероятность того, что при неблагоприятном сочетании параметров в данном цикле, реле вообще не срабатывает, головка останется на жестком упоре и произойдет отказ. Кроме сложности, система переключения по жестким упорам обладает и другими недостатками резкое возрастание давления в каждом рабочем цикле вызывает перенапряжение насосной системы, колебание температуры масла, выпадение смолистых осадков, повышенный износ, что не может не сказаться на долговечности и надежности. [c.250] Гидравлическая схема силовой головки показана на рис. 108. Гидропанель управления включает два золотника 8 и 11, приводимые от насоса быстрых ходов и насоса рабочей подачи, а также редукционный клапан 10. От насоса масло поступает через трубопровод 5 слив происходит через трубопровод 7. Режимы работы силовой головки 13 переключаются включением и выключением соленоидов 3 я 4. При включении соленоидов золотники перемещаются в крайнее левое положение, при выключении под действием пружин возврата в крайнее правое. [c.252] При достижении переднего крайнего положения головки и завершения обработки цепь питания соленоидов 3 4 размыкается и золотники переключаются в правое положение. Масло поступает в обе полости, вследствие разности площадей и головка быстро отходит назад до упора исходного положения. Нажатие на сигнал дает команду на обесточивание всей системы управления циклом. Таким образом, в отличие от самодействующих силовых головок, где переключение режимов работы производится благодаря нескольким положениям главного золотника управления, здесь принята система двух золотников, каждый из которых имеет только два крайних положения. Такая система в сочетании с высоким качеством изготовления, достаточно надежна. [c.253] Вернуться к основной статье