Анализ базовых технологических процессов изготовления детали-представителя

Анализ существующих вариантов технологических процессов приведены в таблице А1, приложения А.

Комментарии к таблице по изменению технологического процесса.

Базовые технологические процессы подверглись серьезным изменениям. Были пересмотрены содержание и последовательность технологических переходов, внесены изменения в состав технологического оборудования, определены задания на разработку зажимных приспособлений, применен современный режущий инструмент.

 

6. Технологическая оснастка для изготовления детали-представителя

 

Одним из основных направлений автоматизации серийного производства является расширение использования станков с ЧПУ, Экономическая эффективность которых проявляется уже при обработке сравнительно небольших партий (20-40штук) заготовок. Однако в условиях единичного производства в большинстве случаев сохраняются экономические преимущества универсального оборудования с ручным управлением. Создание ЭВМ в системе СNC в на базе микропроцессорной техники дает возможность эффективно использовать станки с ЧПУ в условиях мелкосерийного производства при обработке мелких штук заготовок.

Токарные фрезерные станки с оперативной системой управления позволяет осуществить программирование непосредственно на станке с вводом управляющей программы с помощью клавиатуры при этом у станков сохраняется возможность ввода УП также с магнитных носителей.

При ручном вводе программ управляющее устройство станка в определенной последовательности запрашивает у оператора информацию на каждую ступень обработки, которую он вводит нажатием соответствующих клавиш.

Основным направлением автоматизации серийного производства вдальнейшем остается применение станков с ЧПУ. Новыми системами ЧПУ предусматривается компенсация систематических погрешностей обработки, связанная с тепловыми деффикциями, во многих системах вводятся ограничители, прерывающие процесс обработки при достижении предельных значений, мощности резания, силы крутящего момента.

 

7. Изучение оборудования, оснащенного системами ЧПУ

Одним из главных направлений автоматизации процессов механической обработки заготовок мелкосерийного и серийного машиностроения является применение станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Под числовым программным управлением (ЧПУ) (ГОСТ 20523-80) понимается управление обработкой заготовкой на станке по управляющей программе, в которой данные приведены в цифровой форме. При этом управляющая программа представляет собой совокупность команд на языке программирования, соответствующих заданному алгоритму функционирования станка по обработке конкретной детали.

Станки с ЧПУ представляют собой полуавтоматы или автоматы, все подвижные органы которых совершают рабочие и вспомогательные движения автоматически по заранее установленной программе.

Эффективность применения станков с ЧПУ выражается:

а) в повышении точности и однородности размеров и формы обрабатываемых заготовок, полностью определяемых правильностью программирования и точностью автоматических перемещений соответствующих узлов стайка; это особенно важно при обработке конструктивно-сложных заготовок, имеющих точные фасонные поверхности и большое число выдерживаемых размеров;

б) в повышении производительности обработки, связанной с уменьшением доли вспомогательного времени с 70-80 % для обычных станков с ручным управлением до 40-50 % (при использовании обрабатывающих центров до 20- 30 %), а в некоторых случаях и с интенсификацией режимов резания; в среднем при переводе обработки па станки с ЧПУ производительность возрастает: для токарных станков - в два-три раза, для фрезерных - в три-четыре раза и для обрабатывающих центров (OI.I,) - в пять-шесть раз;

в) в снижении себестоимости обработки, связанном с повышением производительности, понижением требовании к квалификации станочника, а в ОП и в снижении затрат на приспособления, потребность в которых (в связи с обработкой заготовок с одного установа) значительно уменьшается;

г) в значительном снижении потребности к высококвалифицированных станочниках, связанном с упрощением изготовления сложных и точных заготовок на настроенных и автоматически работающих станках с ЧПУ, а также с применением их многостаночного обслуживания; в современных условиях острого дефицита высококвалифицированных рабочих-станочников на машиностроительных предприятиях расширение применения станков с ЧПУ способствует решению крупной народно- хозяйственной проблемы дальнейшего развития промышленности.

Применение станков с ЧПУ в промышленности страны развивается в двух направлениях:

Первое направление - обработка очень сложных заготовок уникальных деталей, имеющих сложную конфигурацию и различные фасонные поверхности, изготовление которых на традиционных станках невозможно или требует больших затрат времени и труда, и том числе высококвалифицированного или тяжелого физического труда (турбинные лопатки, роторы, фасонные поверхности гребных винтов, рабочих колес гидротурбин и т. п.). Целесообразность применения станков с ЧПУ в подобных случаях бесспорна и не требует особых доказательств.

Второе направление - обработка заготовок обычных машиностроительных деталей с точностью IT6-IТ8 и шероховатостью Rа = (3÷10) мкм.

Современные системы ЧПУ позволяют изменять режимы резания в процессе обработки заготовок внутри отдельных переходов. Это создает принципиально новые возможности оптимизации процессов обработки сложных фасонных поверхностей посредством назначения наиболее рациональных режимов обработки отдельных участков поверхностей, обеспечивая их высокое качество и снижение затрат машинного времени на 20-25 %.

Наличие на современных станках с ЧПУ систем, позволяющих производить ручное редактирование программ непосредственно с пульта станка, существенно упрощает и ускоряет трудоемкий процесс отработки новых программ.

При установке современных систем ЧПУ и управления приводами достигаются следующие преимущества:

повышение надежности работы станка;

выпуск деталей с заданными точностными параметрами;

повышение производительности и удобства работы;

расширение технологических возможностей для работы современным режущим инструментом;

улучшение ремонтопригодности;

возможность диагностики, составления и установки управляющих программ с удаленного компьютера;

возможность включения станка в единую компьютерную сеть для контроля его загрузки и простоев;

обеспечивают высокоскоростную обработку;

однородную структуру для эксплуатации, программирования и визуализации процесса обработки.

Преимущества технологий для ЧПУ постоянно растут. Они связаны с увеличением "открытости" программ, развитием средств передачи информации и возможностью интеграции с другими инструментами, в том числе и от сторонних производителей.

Одной из распространенных систем для станков с ЧПУ (которая применяется на базовом предприятии) является SiemensSinumerik 840D.Sinumerik 840D - это автоматизированная численная система для управления 20-коорди-натной приводной системой Sinamics S120. Контроллер Sinumerik построен на основе открытого программного обеспечения и оборудования, он предназначен для создания распределенной автоматизированной системы управления с программируемыми логическими схемами ввода/ вывода и приводами как с участием компьютера, так и без него. Sinumerik разработан для механических, модернизированных, специализированных станков и робототехнических систем. Система отличается возможностью простой передачи данных по интерфейсам USB, Ethernet, программного обеспечения и приложений стандартного персонального компьютера.