5 Способы автоматизации рабочего цикла на станках в массовом, серийном производстве

При выполнении любой технологической операции продолжительность цикла

где £р — время, затрачиваемое непосредственно на обработку детали, т.е. время формообразования; tx — время, затрачиваемое на
холостые перемещения (подача, установка и снятие инструмента
и заготовки, включение в работу отдельных механизмов, ускоренный подвод и отвод инструмента, измерение деталей и т.п.), не
совмещенные во времени с обработкой, т.е. цикловые потери времени.

Штучная (цикловая) производительность характеризуется
величиной, обратной затратам времени на обработку одной детали

Если технологическая операция выполняется станком непрерывно, т.е. отсутствуют вспомогательные перемещения, не совмещенные во времени с обработкой, штучная производительность равна технологической

Технологическая производительность не учитывает потерь
времени на холостые перемещения и характеризует уровень совершенства технологии обработки детали.Зависимость штучной производительности от технологической имеет вид

Из приведенной формулы следует, что применение прогрессивной технологии не может быть высокоэффективным без сокращения времени холостых перемещений исполнительных органов станка. Самым действенным средством сокращения
времени холостых перемещений является автоматизация станка
и технологического процесса в целом. Непрерывное повышение уровня автоматизации металлообрабатывающих станков является объективной закономерностью
их развития.

Обязательным и первостепенным условием выполнения указанных требований является автоматизация рабочего цикла оборудования, т.е. автоматизация задания и выполнения программы
управления каждой единицей технологического оборудования. Под программой управления металлорежущим станком понимается последовательность команд, обеспечивающих функционирование рабочих органов станка по выполнению операции об¬
работки детали. Программа управления станком содержит технологическую
и геометрическую информацию. Технологическая информация — это данные о технологии
обработки, содержащие сведения о смене заготовок и инструмента, последовательности ввода их в работу, выборе и изменении
режимов обработки, включении в работу в определенной последовательности различных исполнительных органов станка, автоматическом измерении размеров детали или инструмента и т.п. Геометрическая информация — это данные, содержащие
сведения о размерах отдельных элементов детали и инструмента,
их положении относительно выбранного начала координат.

Этапы становления автоматизации на станках:

- станки с ручным управлением

- станки автоматы и полуавтоматы

- станки с цикловой системой программного управления

- станки с ЧПУ

6 Станки с чпу, требования к их конструкций и классификация систем чпу, обозначение моделей станков.

Станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Отличие станков с ЧПУ от станков с нечисловыми системами управления состоит не только в принципе построения программного
управления. Реализация идеи ЧПУ выдвинула ряд требований к
конструкции самого станка, без выполнения которых применение
системы ЧПУ остается малоэффективным. Например, система
ЧПУ позволяет обеспечить высокую точность перемещения исполнительных органов станка (до 1-2 мкм). Для создания возможности получения высокой точности размеров детали при обработке необходимо, чтобы механические узлы станка
удовлетворяли соответствующим требованиям. Поэтому оснащение станков системами ЧПУ повлекло пересмотр требований к их
конструкции, что представлено на схеме.

Рабочий цикл станка с ЧПУ осуществляется автоматически от
управляющей программы. Управляющая программа — это совокупность команд на языке программирования, соответствующая
заданному алгоритму функционирования станка по обработке
конкретной заготовки. Управляющая программа содержит как
геометрическую, так и технологическую информацию. В качестве
программоносителя используют перфоленты, магнитные ленты,
гибкие магнитные диски, постоянные запоминающие устройства.

Функции, выполняемые устройством ЧПУ, разделяются на
основные (выполнение необходимых расчетов, управление приводами подач станка и вспомогательными механизмами в соответствии с заданной программой) и дополнительные (коррекция положения режущего инструмента, цифровая индикация и т.п.). Вид системы ЧПУ в обозначении модели станка указывается
индексами:Ф2 — станки с позиционными или прямоугольными системами ЧПУ, в которых осуществляется перемещение от точки к
точке без задания траектории этого перемещения; ФЗ — станки с контурными системами ЧПУ, в которых
осуществляется управление всеми траекториями перемещения рабочих органов, т.е. задаются не только начальная и конечная
точки, но и закон перемещения (траектория и режим ее прохождения исполнительным органом);Ф4 — станки с универсальными системами ЧПУ для позиционно-контурной обработки (применяются на многооперационных станках типа «обрабатывающий центр»).