Модульные станки по металлу ЧПУ и их проектирование и построение должно быть направлено на повышение их технико-экономических показателей и расширение технологических возможностей.
Построение компоновки модульных станков по металлу является важным этапом в его создании и имеет свой последовательные ступени:
- технологическая компоновка станка по металлу - определение необходимого состава рабочих и установочных движений, числа шпинделей, степени универсальности станка, параллельной или последовательной формы централизации обработки, числа рабочих или загрузочных позиций и т. д.;
- координатная компоновка ЧПУ станка по металлу, раскрывающая состав и порядок сочетания координатных движений;
- базовая компоновка станка по металлу, определяющая тип станка по разновидностям базовых узлов и другим признакам;
- конструкционная компоновка ЧПУ станка по металлу, уточняющая конструктивное исполнение и некоторые другие особенности.
В машиностроении различают технологические и конструкционные модули. Технологический модуль станка по металлу - это «технологическая структурная единица компоновки», или наименьший состав блоков компоновки модульного станка по металлу, необходимых для выполнения операций «формообразования». Конструкционный модуль - функционально и конструктивно независимая единица унификации станка, которая может использоваться индивидуально или в различных комбинациях с другими модулями станка ЧПУ.
Основные положения, характеризующие модульный принцип проектирования и изготовления, следующие. Модуль - это конструктивно и функционально законченная единица, являющаяся составной частью общей системы модульных станков по металлу. Примером могут служить варианты исполнения модульных конструкций узлов для поступательного перемещения фирмы «M. Fohrenbach» (ФРГ) с различным количеством управляемых координат (рис. 1).
Рис. 1. Модульное построение координатных суппортов фирмы «М. Fohrenbach» с числом координат: α - одной; б - двумя; в - тремя; e - четырьмя.
Модуль характеризуется наименьшим возможным числом связей для присоединения к нему новых модулей станка (присоединительные размеры должны быть унифицированы). Ограниченная номенклатура модулей должна обеспечивать множество различных компоновок станков путем многообразия сочетаний и положений модулей. Принцип проектирования модульных станков по металлу позволяет создавать экономичные станки, наиболее полно отвечающие требованиям решения конкретной технической задачи без избыточных функций, более полно использовать выполненные ранее разработки при сокращении времени и трудоемкости проектирования, увеличивать надежность работы за счет использования отработанных конструкций модулей.
Уменьшение разнообразия конструкций модулей и составляющих их элементов улучшает условия эксплуатации и ремонтопригодность. Модульное проектирование позволяет создавать новое высокопроизводительное оборудование для оптимальной обработки заготовок, а не подводить процесс под возможности уже имеющегося оборудования. Модульный принцип создает реальные предпосылки для замены устаревших форм и методов проектирования новых модульных конструкций станков по металлу и их систем.
