управляемое технологическое оборудование с высоким уровнем автоматизации широкими технологическими возмо
Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-06-09
Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
4.2. Построение операций на станках с ЧПУ
Станки с ЧПУ — высокопроизводительное, программно-управляемое технологическое оборудование с высоким уровнем автоматизации, широкими технологическими возможностями в сочетании с универсальностью и гибкостью. На станках с ЧПУ выполняется многокоординатная обработка деталей самой различной конфигурации — корпусных, тел вращения. Для обработки корпусных деталей целесообразно использовать обрабатывающие центры или многоцелевые станки (МС), которые позволяют обрабатывать за один установ до пяти поверхностей. При проектировании ТП для обработки заготовок на МС учитывают ряд особенностей.
- Выполнение обработки базовых поверхностей за один установ, что позволяет исключить погрешности установки.
- Минимизация количества смен инструментов и поворотов стола с деталью.
- Выбор технологических переходов обработки элементарных поверхностей по технологическим схемам — комплексам переходов, необходимых для обеспечения требуемого качества обработки.
- Назначение рациональной последовательности переходов: фрезерование внешних и внутренних поверхностей; обработка основных и вспомогательных отверстий большого диаметра; обработка вспомогательных отверстий малого диаметра.
- Выбор последовательности переходов при обработке точных поверхностей устанавливают таким образом, чтобы суммарная погрешность обработки была минимальной.
При увеличении серийности корпусных деталей их обработку производят на переналаживаемых AJI, агрегатных станках, модулях со сменными агрегатными головками, многоцелевых станках с использованием комбинированного инструмента.
Детали типа тел вращения обрабатываются в основном на токарных станках с ЧПУ и гибких модулях на их основе. Для повышения качества обработки применяют типизированную операционную технологию, при формировании которой всю поверхность заготовки представляют в виде основных и дополнительных поверхностей. Основные поверхности — цилиндрические и конические поверхности с криволинейными образующими; дополнительные поверхности—резьбовые поверхности, канавки на внутренних и наружных поверхностях. Маршрут обработки: черновая и чистовая обработка основных поверхностей, обработка дополнительных (неосновных) поверхностей.
При обработке крупных серий деталей типа тел вращения существуют некоторые особенности:
- применение инструментальных наладок последовательного и параллельного действия;
- оптимизация (минимизация) траекторий перемещения режущего инструмента;
- использование комбинированного и осевого мерного инструмента (зенкеры, развертки).
Принципы построения операций на станках с ЧПУ
Разработка ТП и построение операций на станках с ЧПУ требуют особых подходов в силу их специфики: работа по автоматическому замкнутому циклу; увеличение доли машинного времени до 80 % (у станков с ручным управлением — около 20 %); интенсивность протекания процессов при работе; высокая концентрация операций (возможность обработки до пяти поверхностей на позиции); наличие мощного инструментального обеспечения (до 100 и более инструментов с автоматической сменой по программе); автоматическая загрузка, разгрузка, обработка, контроль, транспортировка; возможность корректировки УП и быстрой переналадки; возможность выполнения на одном станке разнообразных технологических операций (расточных, сверлильных, фрезерных, токарных); использование стандартных циклов (например, при сверлении); возможность встраивания (стыковки) в организационную структуру АСУ ТП, реализация централизованного и локального (автономного) управления всем технологическим комплексом.
При разработке автоматизированных ТП используют современные системы проектирования и управления (САПР, САП, АСУ ТП, АСНИ) и ряд принципов.
- Комплексный (системный) подход при решении проблем автоматизации производства.
- Рациональная дифференциация и концентрация операций.
- Всеобъемлющая автоматизация процессов и операций («загрузка-выгрузка», транспортирование, механообработка, контроль, диагностика, управление).
- Эффективное использование всех средств автоматизации (станков с ЧПУ, роботов, систем контроля и диагностика, микропроцессоров).
- Реализация технологических принципов («безлюдная» и групповая технология, завершенность, оптимальность, интеграция, информационность).
- Обеспечение высокого уровня надежности процессов (стабильность, такт, непрерывность, безаварийность, безопасность и экологич- ность),
- Обеспечение высокого качества продукции при заданной производительности. Эффективность производства.
- Возможность централизованного и локального (автономного) управления. Адаптация к инвариантной (базовой) структуре управления производством.
В процессе проектирования последовательно решают ряд специфических задач.
- Анализ исходных данных. Делают анализ служебного назначения детали и ее конструктивных особенностей: годовая программа выпуска; габариты, вес и материал заготовки; конструктивные особенности (конфигурация, вид обрабатываемых поверхностей, параметры, требования по точности, качеству, твердости поверхностей). Определяют основные технологические задачи.
- Анализ и повышение технологичности конструкции детали. Обеспечение технологичности деталей, изготовляемых в условиях АП, приобретает особую актуальность, так как она во многом определяет эффективность, надежность, производительность, безопасность на всех стадиях изготовления деталей (операции загрузки—разгрузки, установки и зажима, транспортирования, контроля). Конструкция детали считается технологичной, если при ее изготовлении и эксплуатации затраты материала, времени и средств минимальны.
Существуют разные способы повышения технологичности: определение рационального количества и размеров ребер жесткости; расположение обрабатываемых отверстий на одном уровне; исключение отверстий или поверхностей, расположенных наклонно; исключение концентраторов напряжений; уменьшение вылета фрезы при фрезеровании; расположение шпоночных пазов с одной стороны детали. Уровень технологичности определяет уровень надежности технологической системы.
- Расчет такта выпуска. Организационная структура участка (количество станков и других средств автоматизации) должна обеспечить выпуск установленного количества деталей. При этом необходимо обеспечить высокий коэффициент загрузки станков.
- Выбор баз и проектирование маршрута обработки заготовок. При разработке и выполнении ТП следует соблюдать принцип совмещения и постоянства баз (конструкторских, технологических, измерительных). После фрезерно-центровальной операции базами являются торцы заготовок. После обтачивания получают базовые цилиндрические поверхности. Затем определяют последовательность операций.
- Разработка операционной технологии. Проектирование операций начинается с формирования их состава. Формирование состава операций находится в прямой связи с составом технологических комплексов, т. е. групп поверхностей, обрабатываемых на одном установе. Выбирают станок с ЧПУ, автоматическое приспособление для зажима заготовки, режущий инструмент, робот (для загрузки).
- Расчет припусков на механическую обработку. Расчет выполняют расчетно-аналитическим методом определения припусков.
- Расчет режимов резания и норм времени. Черновые переходы следует выполнять с наибольшей глубиной резания г.
- Расчет ожидаемой погрешности обработки.
- Подготовка управляющей программы.
- Выбор критериев оптимальности и технико-экономическое обоснование выбранного варианта. При проектировании ТП применяют ряд различных критериев оптимальности. Например, для оценки технологического перехода критерием оптимальности может быть технологическая производительность Q = \/tp [шт/мин], где tp — время рабочего хода.