Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Товароведение arrow Технологические процессы в машиностроении

ОСОБЕННОСТИ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ НА ОБОРУДОВАНИИ С ЧПУ

Принцип действия станков с ЧПУ

В предыдущих главах были рассмотрены технологические процессы изготовления деталей с позиции использования для этого определенных физических механизмов воздействия (пластического деформирования, механической обработки, электрофизических методов и др.); изложены принципы работы технологического оборудования; дано описание применяемого инструмента и др. Выше в ряде примеров было приведено оборудование, оснащенное системами с числовым программным управлением (ЧПУ). Однако в этих главах не ставилась задача характеризовать оборудование с ЧПУ, указать на его отличительные особенности или сопоставить с обычным оборудованием с ручным управлением.

В данной главе делается акцент на выявлении особенностей как собственно станков и оборудования с ЧПУ, гак и методов обработки деталей на них.

Появление в 50-х гг. XX в. станков с ЧПУ было обусловлено необходимостью повышения производительности труда (при одновременном обеспечении стабильного качества) на производствах с массовым и крупносерийным выпуском продукции, так как продолжение использования человека в качестве основного элемента системы управления станком стало сдерживать рост производительности оборудования. Последующий более чем полувековой опыт применения станков (а в более широком плане оборудования) с ЧПУ не только подтвердил правильность исходных целей, но и существенно дополнил и продолжает дополнять их многочисленные преимущества по сравнению со станками с ручным управлением или механическими полуавтоматами и автоматами. Современное машиностроительное производство в экономически развитых странах уже немыслимо без максимально широкого использования станков и оборудования, а также обрабатывающих центров с ЧПУ.

Повсеместное применение оборудования с ЧПУ стало возможным благодаря тому, что за последние годы заметно стерлась граница между требованиями к технологическому оборудованию для массового, серийного и единичного производства. Это обусловлено многими причинами. Во-первых, спросом рынка, требующего частой сменяемости объекта производства. Во-вторых, развитием методологии проектирования сложных технических объектов, появлением новых материалов и технологий. В-третьих, революционным развитием средств управления технологическим оборудованием на базе использования достижений микроэлектроники и информационных технологий и методов бесконтактного контроля различных параметров заготовки и инструмента.

Основной особенностью оборудования с ЧПУ является то, что информация о заданном законе движения его управляемых (исполнительных) элементов представляется в виде управляющей программы. Управляющая программа – это совокупность команд на языке программирования, соответствующая заданному алгоритму функционирования станка при обработке конкретной заготовки. Совокупность команд представляет некоторую последовательность чисел, цифр, букв и других знаков, занесенных в закодированном виде на какой-либо программоноситель. В качестве программоносителя на моделях станков первого поколения были использованы перфоленты, перфокарты, на моделях второго поколения – магнитные ленты. Для современных моделей 4–5-го поколений информация записывается на жестких дисках промышленных компьютеров, встроенных в оборудование, дисках CD-R, флеш-картах и иных носителях информации. Управляющая программа физически не связана с размерами и точностью изготовляемой детали, как в случаях применения шаблонов, кулачков или других носителей аналоговой информации в традиционных механических автоматах. Программой, вводимой в устройство ЧПУ станка или уже хранящейся в его памяти, задается закон движения, как приводов подач, так и приводов главного движения и вспомогательных устройств, обеспечивающих изготовление заданной детали.

Во многих случаях готовые решения на типовые детали из традиционных материалов и конструкций содержатся в программах и базах данных на материалы, инструменты, режимы обработки, записанных в память компьютера производителем станка или специализирующейся на создании программного обеспечения фирмой. Оператору необходимо лишь ввести на клавиатуре пульта управления (рис. 21.1) конкретные исходные данные о геометрии, требуемой точности обработки, применяемом материале и др., а система управления сама рассчитает и оптимизирует режимы обработки, траектории движений, подберет необходимые инструменты и пр.

Современные варианты исполнения пульта управления станка с ЧПУ

Рис. 21.1. Современные варианты исполнения пульта управления станка с ЧПУ

Современный интерфейс панели управления (см. рис. 21.1) удобен и прост в работе. В тех же случаях, когда необходимо изготовить деталь из редко применяемого материала, например молибденового сплава ММП-1, либо деталь должна быть сложной пространственной формы с малой жесткостью, управляющую программу необходимо создать, используя разработанные математические методы программирования на персональных компьютерах технологического бюро, и дополнительную информацию, выявленную из других источников. По и в этом случае переналаживание оборудования с ЧПУ произойдет быстрее и дешевле, чем при изготовлении новых шаблонов и кулачков. Кроме этого, преимущество компьютерного управления перед механическими (аналоговыми) автоматами заключается в существенном повышении точности обработки, поскольку исключается влияние факторов точности изготовления шаблонов, кулачков, их последующего износа, а также следствий деформаций кинематических цепей.

ЧПУ применяется в станках всех групп и является универсальным средством автоматизации управления технологическим оборудованием. На рис. 21.2 приведено несколько примеров использования станков для различных технологических процессов.

Шлифовальный станок Helitronic Power Diamond, показанный на рис. 21.2, а, обеспечивает высокие качество шлифования (Rа = 0,2 мкм) и стабильность, автоматическую систему измерения и позиционирования инструментов. Новое поколение системы управления станка НМС 600 и удобное программное обеспечение Walter Window Mode WWM с простыми текстовыми и графическими сообщениями создают отличную среду для оператора.

Электроэрозионный вырезной станок Agiecut Vertex, показанный на рис. 21.2, б, обеспечивает получение высочайшего качества поверхности, обладает автоматической заправкой проволок-инструментов, имеет систему управления для диалога человека с машиной. Диаметр стартового отверстия в заготовке определяется диаметром проволоки плюс 50 мкм.

Общий вид оборудования различного назначения с ЧПУ

Рис. 21.2. Общий вид оборудования различного назначения с ЧПУ:

а – шлифовальный станок Helitronic Power Diamond; б – электроэрозионный станок Agiecut Vertex; в – гидроабразивная установка резки WaterJet; г – станок сверлильно-фрезерный модели 630 H; д – гидравлический координатно-пробивной пресс с однопозиционной головкой Finn Power; e – установка Cemsa для роликовой контактной сварки

Программное обеспечение гидроабразивной установки WaterJet (рис. 21.2, в) позволяет программировать вырезание любых контуров по чертежам, созданным в системах AutoCad. Для широты охвата и наглядности на рис. 21.2, г показан сверлильно-фрезерный станок модели 630 Н; а на рис. 21.2, д – листогибочный центр Finn Power с автоматической загрузкой заготовок и последующей их автоматической гибкой.

Применение станков с ЧПУ позволяет качественно изменить технологические процессы в машиностроении, повысить культуру производства, уменьшить производственные площади, исключить влияние на качество продукции субъективных факторов, сократить время изготовления, использовать производственную стратегию "точно вовремя" и в результате добиться большого экономического эффекта.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы