Лекция №1




Скачать 384.42 Kb.
НазваниеЛекция №1
страница1/4
Дата публикации28.06.2013
Размер384.42 Kb.
ТипЛекция
zadocs.ru > Астрономия > Лекция
  1   2   3   4
Лекция № 1

Проектирование технологических процессов обработки на станках с ЧПУ
Одним из важнейших вопросов экономической стратегии пар­тии на ближайшие годы является ускорение научно-технического прогресса путем широкого внедрения в промышленность передовой техники, прогрессивных технологических процессов и гибких про­изводств. Ключевая роль в материализации новейших достижений науки и техники отводится машиностроению. Ускорение темпов его роста — основа научно-технического прогресса во всех отраслях на­родного хозяйства, магистральное направление развития экономи­ки. Только в период до 2000 года в машиностроении предстоит под­нять производительность труда в 2,3—2,5 раза.

Кардинальное решение этой задачи невозможно без широкого использования высокоавтоматизированного станочного оборудова­ния. В условиях крупносерийного и массового производства произ­водительность труда повышается в результате применения станков-автоматов и полуавтоматов, автоматических линий и специальных агрегатных станков различного назначения. В мелкосерийном и ин­дивидуальном производстве указанное оборудование эффективно использоваться не может из-за необходимости частых переналадок на новый вид обрабатываемых деталей. В этом случае дальнейшее развитие автоматизации производства базируется на применении металлообрабатывающих станков, оснащенных системами числово­го программного управления (ЧПУ), создание которых стало воз­можным благодаря достижениям станкостроения, радиоэлектрони­ки, приборостроения, электромашиностроения и других отраслей промышленности.

О возрастающей роли оборудования с программным управле­нием свидетельствует тот факт, что применение его в отечественной промышленности только за последнее десятилетие увеличилось примерно в четыре раза. Эффективность станков с программным управлением объясняется высокой их производительностью; повы­шением производительности труда обслуживающего персонала; со­кращением потребности в специальной технологической оснастке; уменьшением оборотных средств, вкладываемых в незавершенное производство; высвобождением значительной части производствен­ных площадей.

Внедрение станков с ЧПУ для автоматизации технологических процессов механической обработки позволяет обрабатывать с мень­шими затратами детали такой же широкой номенклатуры, как и на универсальных станках соответствующих типов.

Создание и внедрение станков с программным управлением по­ложило начало качественно новым процессам механической обработки, которые в дальнейшем будут совершенствоваться и разви­ваться. Уже сейчас при переходе от станков с ручным управлением к станкам с ЧПУ производительность труда значительно повыша­ется в результате сокращения вспомогательного времени на пере­становку и измерение обрабатываемой детали, оптимизации режи­мов резания, одновременного использования в работе нескольких режущих инструментов.

Имеющийся опыт применения оборудования с ЧПУ показывает, что наибольший эффект достигается при объединении его в боль­шие участки, обслуживаемые группой технологов и программистов. В этих условиях срок окупаемости оборудования не превышает пя­ти лет, что вполне приемлемо при его сравнительно высокой стои­мости.

Снижению себестоимости обработки деталей на станках с ЧПУ способствует централизация разработки технологии и составление управляющих программ с применением средств автоматизации. В настоящее время станки с ЧПУ используются не только в инди­видуальном и мелкосерийном, но и в серийном, а также поточно-массовом производстве в составе автоматических станочных систем. Дальнейшее повышение степени автоматизации станков с про­граммным управлением может быть достигнуто за счет применения промышленных роботов, обеспечивающих установку и снятие обра­батываемых деталей.

Особое значение приобретают станки с ЧПУ при организации гибких производственных систем (ГПС). Здесь должны обеспечи­ваться два базовых условия: гибкость, т. е. оперативность перест­ройки производства на выпуск изделий нового типа, и ориентация на безлюдную технологию, т. е. возможность функционирования без вмешательства операторов в течение одной — трех смен. Проб­лему внедрения ГПС невозможно решить без освоения самых со­вершенных структур систем ЧПУ.

Из основных характеристик станков с ЧПУ в первую очередь не­обходимо выделить геометрические и рабочие параметры, которые определяют технологические возможности станков.

Геометрические параметры станков характеризуют рабочее про­странство, в котором инструмент оказывает технологическое воздей­ствие на обрабатываемую деталь. Рабочее пространство станков, предназначенных для обработки тел вращения, определяется их наибольшим радиусом и расстоянием между центрами, а станков для обработки призматических деталей — максимальными переме­щениями инструмента или детали вдоль соответствующих коор­динат.

Рабочие параметры станков характеризуют скорости движений их рабочих органов и мощность, реализуемую в процессе резания. Разнообразие технологических операций, выполняемых на одном станке с ЧПУ, требует широких диапазонов скоростей резания и рабочих подач.

Качество станков с ЧПУ оценивается такими показателями, как производительность, точность, жесткость, виброустойчивость, теп­лостойкость, и рядом экономических показателей (стоимость, ме­таллоемкость, энергоемкость и т. д.).
^ Токарные станки с ЧПУ

Токарные станки с ЧПУ, составляющие самую значительную группу в парке станков с программным управлением, предназначены для наружной и внутренней обработки сложных де­талей типа тел вращения. По виду выполняемых работ они подра­зделяются на прутковые, центровые, патронные, патронно-центро-вые, карусельные.

Центровые станки служат для обработки заготовок типа валов со сложными прямолинейными и криволинейными поверхностями.

Патронные станки предназначены для обточки, сверления, раз­вертывания, зенкерования, цекования, нарезания резьбы метчика­ми и резцами в деталях типа фланцев, зубчатых колес, крышек, шкивов и т. д. К станкам этого типа относятся токарные патронные полуавтоматы мод. 1П756ДФЗ, К.Т141, 1А734ФЗ с горизонтальным и вертикальным расположением шпинделей.

На патронно-центровых станках выполняется наружная и вну­тренняя обработка сложных заготовок типа тел вращения. Они обладают технологическими возможностями токарных центровых и патронных станков. В промышленности наиболее распространены станки мод. 16К20ФЗ, 16Б16ФЗ, 16К20Т1, 16Б16Т1, 16КЗОФЗ.

Карусельные станки применяются для обработки деталей типа тел вращения, диаметр которых значительно превосходит их длину. В нашей стране выпускаются токарные карусельные станки с ЧПУ мод. 1512ФЗ, 1А512МФЗ, 1А516МФЗ (одностоечные) и 1А525МФЗ, 1А532ЛМФЗ (двухстоечные). Токарные станки с ЧПУ предназначены для обработки деталей диаметром от 250 до 5000 мм. Технические характеристики неко­торых токарных станков с ЧПУ приведены в табл. 2.1—2.3.

В дальнейшем токарные станки с ЧПУ рассмотренных выше кон­струкций будут оснащаться устройствами автоматической смены режущих инструментов при их предельном износе или поломке и роботами, осуществляющими автоматическую загрузку-выгрузку обрабатываемых деталей. Все это позволит трансформировать станок в гибкий производственный модуль, способный работать длительный период времени (2...3 смены) без вмешательства об­служивающего персонала. Такие модули могут объединяться в гиб­кие производственные системы различного уровня, управляемые от ЭВМ и оснащенные едиными транспортными средствами.
^ Многооперационные станки с ЧПУ.

Многооперационные станки (МС), или «обра­батывающие центры», предназначены для комплексной обработки деталей инструментами различных видов по программе ЧПУ с авто­матической сменой инструментов (АСИ) [29, 41]. Большинство этих станков используется для обработки с разных сторон сложных корпусных деталей, плит, кронштейнов и других деталей, имеющих большое число отверстий.

Согласно статистическим данным [2], корпусные детали состав­ляют более половины всей номенклатуры обрабатываемых дета­лей. Их обработку целесообразно производить на многооперацион­ных станках с ЧПУ, производительность которых в 3...8 раз выше, чем универсальных станков. Это достигается за счет сокращения вспомогательного времени и увеличения доли машинного времени до 60...75 % в общей длительности цикла обработки, что примерно в 2 раза больше, чем на универсальных станках. К снижению вспо­могательного времени приводит повышение уровня автоматизации и скоростей холостых ходов до 15...20 м/мин, пбдналадка инстру­ментов вне станка, исключение контрольных операций и т. д.

Точность обработки повышается в результате исключения пе­ребазирования деталей и обработки связанных между собой поверх­ностей с жесткими допусками положения от одной базы. Сокраща­ется производственный цикл, высвобождаются площади. Повыша­ется мобильность производства при переходе от обработки деталей одного вида к деталям другого вида, что особенно важно для мел­косерийного производства. Благодаря уменьшению числа обслужи­ваемых станков, контрольных операций высвобождается рабочая сила, сокращается внутрицеховой транспорт.

Выпускаемые в стране многооперационные станки чаще всего по своей компоновке напоминают один из типов универсальных стан­ков, на базе которых они создаются. В связи с этим по характеру преобладающих переходов в процессе обработки необходимо раз­личать сверлильно-фрезерно-расточные, расточно-фрезерно-свер-лильные и фрезерно-сверлильно-расточные многооперационные станки.

Сверлильно-фрезерно-расточные станки изготавливались на ба­зе сверлильных станков с вертикальным перемещением шпиндель­ной бабки, имеющей компактный привод главного движения от электродвигателя постоянного тока. Станки такого типа, как пра­вило, оснащаются крестовыми столами, перемещающимися взаим­но перпендикулярно к горизонтальной плоскости. Их целесообразно использовать при обработке корпусных деталей, преимущественно требующих выполнения сверлильных операций (сверление, зенке-рование, развертывание, нарезание резьбы и т. д.) и фрезерования. Расточные операции ограничены из-за отсутствия выхода бор-штанги. Вертикальную компоновку имеют многооперационные станки мод. 6560МФ4, 21104Н7Ф4, 21105Н7Ф4, 2254ВМФ4, 2Е450АМФ4 и др. Технические характеристики некоторых из них представлены в табл. 2.5.

На указанных станках деталь обрабатывается, как правило, с одной стороны. Для расширения их технологических возможностей необходимо использовать специальные поворотные приспособления, позволяющие обрабатывать детали с нескольких сторон. Кроме то­го, на таких станках усложнен отвод стружки, образующейся в про­цессе резания. Эти недостатки проявляются слабее у многоопераци­онных станков с горизонтальной осью шпинделя, разработанных на базе универсальных горизонтально-расточных станков.

Расточно-фрезерно-сверлильные станки служат главным обра­зом для обработки отверстий в корпусных деталях инструментом, закрепленным консольно. При этом деталь устанавливается, как правило, на вращающемся вокруг вертикальной оси столе с про­дольной подачей относительно инструмента. Шпиндельная бабка имеет вертикальную и поперечную подачу, а при обработке тяжелых деталей еще продольную. Такое расположение основных узлов станка позволяет обрабатывать деталь за одну установку с четы­рех сторон. К расточно-фрезерно-сверлильным станкам относятся многооперационные станки мод. ИР320МФ4, ИР500МФ4, ИР800МФ4, 2623ПФ4, 2А622МФ2, 2206ВМФ4, 2204ВМФ4 и др. Тех­нические характеристики некоторых из них представлены в табл. 2.6.

Третья группа многооперационных станков, предназначенных для обработки сложных корпусных деталей, включает фрезерно-сверлильно-расточные станки, изготовляемые на базе универсаль­ных консольно- и продольно-фрезерных станков с ЧПУ. На станках этой группы целесообразно в первую очередь осуществлять про­цесс фрезерования, но возможны и сверлильно-расточные работы. При проведении последних, однако, значительно недоиспользуется мощность привода главного движения. В этих случаях необходимо заменять сверлильно-расточные операции фрезерными. Так, напри­мер, возможна замена расточки отверстия контурным фрезерова­нием, которое более производительно при сохранении заданной точности обработки.

Из выпускаемых фрезерно-сверлильно-расточных станков с ЧПУ наиболее распространены мод. 6Р13МФ4, 16ФСП, 6М610МФ4, 6М616МФ4, 6305Ф4 и др.
^ Особенности технологического проектирования для станков с ЧПУ.

Объем механической обработки деталей, изготовляемых в мел­косерийном и среднесерийном производствах, составляет примерно 75...80 % общего объема механической обработки в машинострое­нии. Дальнейшее развитие автоматизации производств этих типов базируется главным образом на широком применении станков с ЧПУ. Важной особенностью автоматизации процесса обработки де­талей машин на металлорежущих станках с программным управ­лением является сохранение широкой универсальности станков, что делает возможной обработку на них любых деталей, которые могут быть получены на универсальных станках соответствующих типов.

При решении конкретной задачи изготовления различных дета­лей на станках с ЧПУ должны быть приняты во внимание их кон­фигурация и параметры. Проведенный анализ номенклатуры обра­батываемых деталей [53] показывает, что их условно можно разделить на детали правильной формы (тела вращения, призмати­ческие, плоские) и неправильной формы (фигурные, профильные) (рис. 3.1). Призматические детали обрабатываются преимущест­венно на фрезерно-сверлильно-расточных станках, а детали типа тел вращения — на токарных станках.

Виды и характер работ по проектированию технологических процессов обработки деталей на станках с ЧПУ существенно отли­чаются от работ, проводимых при использовании обычного универ­сального и специального оборудования. Прежде всего значительно возрастает сложность технологических задач и трудоемкость про­ектирования технологического процесса. Для обработки на станках с ЧПУ необходим детально разработанный попереходный техноло­гический процесс. Более того, при использовании ЧПУ появляется принципиально новый элемент технологического процесса — управ­ляющая программа, для разработки и отладки которой требуются дополнительные затраты средств и времени.

Существенной особенностью технологического проектирования для станков с ЧПУ является также необходимость точной увязки траектории автоматического движения режущего инструмента с системой координат станка, исходной точкой и положением заго­товки. Это налагает дополнительные требования к приспособле­ниям для зажима и ориентации заготовки, к режущему инстру­менту.

Расширенные технологические возможности станков с ЧПУ обу­словливают некоторую специфику решения таких традиционных задач технологической подготовки, как проектирование операцион­ного технологического процесса, базирование детали, выбор инстру­мента и т. д.

Проектирование технологических процессов для станков с ЧПУ делится на пять этапов: обеспечение технологичности конструкции деталей; управление процессом подготовки УП; разработка техно­логического процесса и выбор средств технологического оснащения деталей; программирование технологических операций; внедрение УП.


Рис. 3.1. Номенклатура деталей, обрабатываемых на металлорежущих

станках
На каждом из этапов проектирования выполняются определен­ные виды работ.

На первом этапе производится выбор номенклатуры деталей на основе конъюнктурного, (оценивается возможность перевода обра­ботки детали на станки с ЧПУ по ее конструктивно-технологиче­ским признакам и производственным условиям) и технико-экономи­ческого (рассчитывается снижение трудоемкости обработки и оку­паемость затрат) анализа. Составляется перечень деталей, обра­батываемых на оборудовании с ЧПУ. Производится унификация их конструктивных элементов. Уточняются размеры на чертежах.

Второй этап включает разработку плана-графика подготовки УП, осуществление контроля его выполнения.

На третьем этапе обрабатываемые на станках с ЧПУ поверхно­сти группируются по видам обработки. Подбирается оборудование с ЧПУ для их обработки, формируется маршрутная карта. Разра­батываются операционные карты, карты эскизов и карты наладки инструментов. Производится формирование карты заказа на разработку УП, разрабатываются заказы на приспособления и инст­румент. Определяется траектория движения инструмента, назнача­ются режимы обработки, формируются исходные данные для про­граммирования и оформления необходимой документации.

Содержание работ на четвертом этапе зависит от метода под­готовки УП. При ручной подготовке производится составление про­граммы в коде ИСО-7 бит, запись УП на программоноситель, ее контроль и редактирование. При автоматизированном программи­ровании описываются исходные данные о детали на входном языке системы автоматизированного программирования (САП). Осуще-' ствляется подготовка исходных данных на машинных носителях и их ввод в ОЗУ. Производится расчет траектории движения инстру­мента и ее преобразование с учетом конкретного технологического оборудования, вывод диагностических сообщений и промежуточной информации, вывод управляющей программы и сопроводительной технологической документации, анализ диагностических сообще­ний, обнаружение, локализация и исправление ошибок.

Пятый этап включает отладку и корректировку УП на устрой­ствах контроля, отладку УП на оборудовании с ЧПУ, корректиров­ку технологической документации, оформление акта внедрения.
  1   2   3   4

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Лекция №1 iconКурс лекций (под редакцией профессора В. Ф. Беркова) 2-е издание...
Авторский коллектив: Н. С. Щекин (лекция 8); Г. И. Касперович (лекция 9); В. Ф. Берков (лекция 10); И. Г. Подпорин (лекция 11); В....

Лекция №1 iconЛекция I и проблема языка и сознания лекция II 31 слово и его семантическое...
Монография представляет собой изложение курса лекций, про* читанных автором на факультете психологии Московского государственного...

Лекция №1 iconЛекция I и проблема языка и сознания лекция II 31 слово и его семантическое...
Монография представляет собой изложение курса лекций, про* читанных автором на факультете психологии Московского государственного...

Лекция №1 iconМетодические рекомендации вводная лекция введение в курс лекция 2
Лекция 15. Финансирование государственной службы. Контроль и надзор за соблюдением законодательства о государственной службе

Лекция №1 iconЛекция религии современных неписьменных народов: человек и его мир...
Редактор Т. Липкина Художник Л. Чинёное Корректор Г. Казакова Компьютерная верстка М. Егоровой

Лекция №1 iconЛекция I. Предмет, система и основные понятия
Лекция II. Судебная власть и правосудие

Лекция №1 iconЛекция 5
Лекция Государственное регулирование внешнеэкономической деятельности: сущность, методы (тарифные и нетарифные)

Лекция №1 iconЛекция роль государства и права в жизни общества 2 часа 8 Лекция...
Лекция основные правовые системы современности. Международное право как особая система права – 2 часа 65

Лекция №1 iconЛекция Эстетика как философская наука
Лекция Модернизм и постмодернизм в искусстве и эстетической теории ХХ века

Лекция №1 iconЛекция №1 Курс «Метрология и стандартизация»
Введение. Предмет дисциплины. Краткие сведения из истории метрологии и стандартизации (Лекция №1)

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов