Станки с числовым программным управлением (ЧПУ)

Это требует развитую нормативную базу для обоснованного выбора всех элементов технологического процесса:

станка с ЧПУ;

режущего инструмента (материала, типа, размера, конструкции и геометрии);

вспомогательного инструмента;

приспособлений;

структуры техпроцесса;

режимов резания;

норм времени;

квалификации рабочего и др.

2. Роль рабочего. Качество изделия и производительность обработки при обслуживании станков с ручным управлением определяются квалификацией рабочего, обслуживающего станок.

При использовании станков с ЧПУ качество обработки зависит от качества управляющей программы. Отсюда снижаются требования к квалификации рабочего, облегчается его подготовка, сокращается срок обучения. Это важное преимущество станков с ЧПУ при остром дефиците рабочих - станочннков.

Но одновременно повышаются требования к качеству программ. Эффективное использование станков с ЧПУ предъявляет высокие требования к службе подготовки управляющих программ.

3. Полуавтоматический цикл обработки. При обслуживании станков с ручным управлением (рис. 60) оперативное время (время цикла)

=+

где -- машинное время, -- вспомогательное время.

Автоматы имеют длительность цикла =+

где -- время рабочих ходов,

-- время холостых ходов.

Обозначим =* ; =*;

Где и -- доля вспомогательных и холостых ходов во времени цикла.

Пусть =. Тогда повышение производительности при обработке на автомате только за счет сокращения холостых ходов составит =

Рис.60. Цикл обработки при различной степени ее автоматизации

Пусть ?0,6--0,7 ; =0,1.

Повышение производительности -- в 2,57 раза.

Станок с ЧПУ работает по полуавтоматическому циклу. У него различают время рабочих и холостых ходов и вспомогательное время (), необходимое для загрузки станка. Программное время =-

Суммарное время холостых и вспомогательных движений =+

При = повышение производительности по сравнению с универсальными станками равно

= ,

где и -- вспомогательное время на станках с ручным управлением и станках с ЧПУ.

Пусть =0,6--0,7; =0,1; = 0,15. Повышение производительности--в 2,15 раза.

Полуавтоматический цикл означает, что рабочий должен быть освобожден от непосредственного участия в процессе обработки.

Для этого требуется:

· высокая надежность системы СПИД;

· стабильность процесса обработки.

4. Высокая надежность системы СПИД. Станок С, приспособление П, инструмент И и деталь Д в процессе обработки находятся в диалектическом единстве, образуют единую систему. Надежность любой системы выражается периодом безотказной работы -- наработкой на отказ. Отказ выражается в том, что параметры системы выходят за допустимые пределы. Возникновение отказа требует вмешательства рабочего.

При обслуживании станка с ручным управлением рабочий постоянно контролирует ход технологического процесса, при появлении отказов рабочий немедленно вмешивается и восстанавливает требуемый ход процесса.

При наличии автоматического цикла рабочий не принимает непосредственного участия в ходе технологического процесса. Отсюда резко повышаются требования к надежности функционирования системы СПИД.

Станки с ЧПУ имеют более высокие нормы точности, им необходим более высокий уровень жесткости и надежности всех узлов и элементов.

5. Стабильность процесса обработки. Стабильность определяется размахом колебаний параметров системы СПИД.

К параметрам относятся прочность, жесткость, износ и другие свойства элементов системы СПИД, режимы резания, геометрия инструмента и т. д. В процессе обработки одной детали или партии указанные параметры не остаются постоянными. Чем меньше пределы изменения параметров, тем более стабильной является система СПИД.

При обработке деталей на станке с ЧПУ необходимо стабилизировать:

параметры заготовки (припуски, свойства материала, состояние поверхностного слоя и др.);

параметры инструмента (свойства материала, твердосплавной пластины, геометрию);

параметры станка (точность, жесткость, виброустойчивость и др.);

дробление стружки;

эффективную размерную настройку инструмента (вне станка на специальных приборах размерной настройки или на станке);

режимы резания и т. д.

6. Концентрация обработки. Принцип концентрации обработки заключается в том, чтобы весь объем обработки выполнить на одной или ограниченном числе операций.

При этом уменьшается число операций техпроцесса и, соответственно, затраты времени на транспортирование, складирование, установку и закрепление заготовок.

Наличие многопозиционных револьверных головок и инструментальных магазинов и возможность автоматической смены инструмента позволяют создавать такие инструментальные наладки, чтобы максимально концентрировать обработку на одной двух операциях.

На рис. 61 показаны:

а -- заготовка;

б -- заготовка после обработки с одной стороны;

в -- готовая деталь;

г -- инструментальная наладка для обработки детали.

Рис.61. Концентрация обработки

Список литературы

1. В.И. Комиссаров, Ю.А. Фильченок, В.В. Юшкевич. Размерная наладка станков с ЧПУ на роботизированных участках, Владивосток, ДВПИ, 1985.

2. Гжиров Р.И., Серебреницкий П.П. Программирование обработки на станках с ЧПУ. Справочник, Л., Машиностроение, 1990,-592с.

3. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ. Часть II, М., Экономика, 1990г., -474с.

4. Интернет-сайт технической литературы www.bibt.ru

5. Интернет-сайт по многоцелевым станкам с ЧПУ www.cftech.ru