9.8. Гибкие производственные модули

В условиях постоянно увеличивающейся номенклатуры обрабатываемых изделий и сокращения цикла замены выпускаемой продукции возникла задача обработки небольших партий с высокой (ранее характерной для крупносерийного производства) производительностью при обеспечении достаточной гибкости оборудования при переналадке. Наиболее приспособленным для таких условий является многоцелевое оборудование, отличающееся высоким уровнем концентрации видов обработки и автоматизации производственных процессов.

Основные типы компоновок гибких производственных модулей (ГПМ) приведены в ГОСТ 27491-87 “Модули гибкие производственные …”. В соответствии с этим стандартом ГПМ включает в себя многоцелевое оборудование и дополнительные устройства и приспособления.

Многоцелевое оборудование включает:

• узлы и системы, рабочие органы, главный привод, приводы перемещений рабочих органов, электрооборудование, гидро- пневмооборудование и т.п.;

• устройство автоматической смены инструмента с инструментальным магазином;

• устройство автоматической смены заготовок;

• устройство автоматической подачи СОЖ, сбора СОЖ и отвода стружки;

• устройство ЧПУ.

Дополнительные устройства в оборудовании и комплекте приспособлений могут включать:

• статический накопитель заготовок;

• устройство замены вышедших из строя инструментов;

• устройство настройки и контроля инструментов;

• устройство контроля обрабатываемых изделий;

• устройства контроля различных параметров, определяющих состояние механизмов оборудования и процесса обработки;

• автоматизированное устройство ограждения.

Дополнительные устройства в системе управления могут включать:

• устройства диагностики неисправностей оборудования и системы управления;

• устройства контроля состояния инструмента;

• устройства контроля обрабатываемых изделий;

• устройство адаптивного управления;

• блоки памяти с увеличенным объемом для хранения УП.

По точности ГПМ выпускаются класса П (повышенной точности) основного исполнения и класс А прецизионного исполнения. Высокая точность и стабильность ГПМ достигается улучшением характеристик трения и жесткости направляющих, повышением жесткости и точности исполнительных механизмов приводов подач, повышением точности измерительных систем и коррекции ошибок позиционирования с помощью электронных устройств, применением термосимметричных несущих систем оборудования, методов термостабилизации, интенсивного охлаждения и отвода стружки.

Высокая производительность ГПМ обусловлена увеличением мощности главного привода, расширением диапазонов частот вращения шпинделя и рабочих подач, сокращением вспомогательного времени, максимально возможным повышением быстродействия работы всех узлов и механизмов, а также использованием прогрессивных инструментов и приспособлений. Отечественная промышленность выпускает ГПМ различного назначения, среди которых наиболее известными являются: пятикоординатные фрезерно-сверлильно-расточные ИР320ПМФ4, ИР500ПМФ4, ИР800ПМФ4, ЛР800ПМ2Ф4, СКФ5-400 и др.; многоцелевые токарные 1716ПМФ4Р2, 16К20РФ3С32 и др.

В связи с высокой стоимостью ГПМ и в условиях сравнительно быстрого морального старения требуется, чтобы это оборудование работало в несколько смен при минимальном обслуживающем персонале и рациональной организации производственного процесса. С экономической стороной использования ГПМ тесно связаны социальные факторы – необходимость поднять интеллектуальный уровень труда. Первостепенным становится не только создание условий безопасности работы, но и удовлетворение таких эргономических критериев, как оптимальное распределение функций между оператором и оборудованием, соответствие зоны обслуживания и органов управления психофизиологическим возможностям человека, создание комфортных условий работы, положительно влияющих на отношение человека к процессу и результатам труда.