Подсистема снабжения инструментами.

Значительные потери во времени использования ручного способа смены инструмента в инструментальных магазинах на обрабатывающих центрах, а также боль­шая доля стоимости инструмента в затратах, заставляют искать возможность за счет управляемого от ЭВМ менеджмента инструментом

-66-

производить смену задания (наряда) параллельно машинному времени. Кроме того, следует повысить коэффициент использования инструмента и снизить общее наличие инструментов бла­годаря повышенной возможности их использования (рис. 6.3.3.1.) за счет наличияданных об их состоянии (остаточного ресурса стойкости, наличия поломок) и передачей информации ЭВМ. Все это позволяет иметь в готовности большое количество различных инструмен­тов и своевременно использовать их там, где это необходимо.

Рис. 6.3.3.1. Основы расчёта: Отдельный обрабатывающий центр, работа в две смены 240 дней 18 изделий; 220 инструментов, 28 приспособлений.

6.3.4.1. Интегрированный контроль за качеством инструментов.

Системы контроля за инструментами имеют задачей обна­ружить поломку инструмента и инструменты с дефектами до того, как будет произведен брак или на станке и при­способлении появятся следствия повреждений. При этом должны исключаться последующие обработки, на­пример, нарезание

резьбы метчиком после прерванной операции сверления. Для этого используемая система контроля за инструментом должна учитывать специфи­ческие требования гибкого производства и соответствую­щих технологий обработки.

Универсальная система контроля, которую можно было бы применять для разнообразных обрабатывающих опера­ций, пока не существует. Более того, необходимо предла­гать приспособленные к отдельному случаю, дополняю­щие друг друга в своих функциях контрольные системы и стратегии. Наряду со сбором данных по времени выполне­ния операции инструментом в управлении

-67-

CNC для кон­троля стойкости используются системы, с помощью кото­рых сенсорно прямо или косвенно учитывается состояние инструмента.

Рис. 6.3.4.1.1. Система интегрированного контроля за состоянием инструмента.

 

 

-68-

Рис. 6.3.4.1.2. Контроль состояния инструмента при помощи строчной камеры типа непосред­ственно после включения инструмента

Применяемые в процессе обработки системы контроли­руют полезную мощность привода шпинделя, воз­никающие при обработке силы резания или используют метод анализа шума и вибраций. Измерение полезной мощности двигателя позволяет производить чувствительный контроль потребляемой мощности при­вода шпинделя изделия во время процесса обработки (рис. 6.3.4.1.1.). Контролируются относящиеся к шагам обработки пре­дельные значения. Кроме того, применяются системы с динамометрическим и ультразвуковым сенсорами, которые контролируют не постоянные предельные величины, а типичный для поломки характер изменения сил или сигналы шумов, обеспечивая таким образом еще более надежный и всеобъемлющий контроль. Эти системы при достижении сигнала предельных значений изменяют режимы резания, например, уменьшают подачу или скорость резания. Если эти меры не нормализуют процесс обработки, они выдают сигнал на замену инструмента его дублирующим.

Границы применения этих внутриоперационных систем контроля за инструментами приводят к необходи­мости применения также процесорных систем, как напри­мер, измерительных головок или работающих бескон­тактно систем с фоторелейными датчиками в рабочей зоне обрабатывающего центра. Для этого после обработки очередной детали автоматически запускается рабочий цикл сенсора и только при идентификации инструмента продол­жается дальнейшая обработка. В качестве альтернативы хорошо заре­комендовала себя как система постоянного контроля строчная камера (рис.. 6.3.4.1.2.). Она расположена в зоне инструментального магазина и защищена от СОЖ и стружки. Благодаря опти­ческому измерению длины перед каждой установкой

-69-

инструмента в шпиндель, инструменты контролируются на измене­ние длины, т.е. на поломку, путаную стружку и вытягивание из зажимного патрона. Этот процесс контроля произво­дится во время смены инструмента и не приводит к про­стоям на обрабатывающем центре.