34. Особенности разработки технологических операций для станков с программным управлением.

Проектирование технологических процессов для цехов и участков и станков с ЧПУ существенно отличается от выбора техпроцесса для обычных станков большей сложностью и трудоемкостью. Создается новая технологическая документация процесса – числовая программа автоматической работы станка, закодированная и нанесенная на программоноситель.

Весьма важным фактором является высокая технологичность обрабатываемой детали. Унифицируются отдельные элементы деталей, упрощается форма детали, вводятся единые конструкторские базы и т.д. Особые требования предъявляются к режущему инструменту в связи с концентрацией операций и автоматической сменой его. Существенной особенностью разработки технологического процесса для станков с ЧПУ является необходимость точной размерной увязки траектории автоматического движения инструмента с системой координат станка, фиксированной исходной точкой обработки и положением заготовок.

При работе на обычных, универсальных станках в мелкосерийном производстве технологический процесс подробно не разрабатывается, а станочник сам осуществляет те или другие приемы, переходы и выбирает режимы резания в соответствии со своим опытом и квалификацией. При применении станков с ЧПУ необходимо подробно разрабатывать план каждой операции с подробным расчетом режимов резания.

Применение математических методов оптимизации, как для определения траектории режущего инструмента, так и количества и рода операций, их последовательности, очередности и установок и позиций детали в процессе обработки, а также и режимов резания обеспечивают повышение качества и производительности обработки.

Наиболее эффективна обработка на станках с ЧПУ заготовок сложных деталей, имеющих большое число обрабатываемых поверхностей и сложные контуры, которым можно дать математическое описание. Основными требованиями к заготовке являются стабильность размеров и наличие баз, обеспечивающих строго определенное положение заготовок при их установке на станок. Базирование в условиях программной обработки усложняется. Технологические базы должны удовлетворять условию совмещения координатных осей заготовки с осями координатной системы станка. Режущий инструмент рекомендуется применять стандартный, обладающий максимальной стойкостью. Кроме режущего инструмента необходимо применять унифицированные вспомогательные инструменты (оправки, цанговые патроны и т.д.). Проектирование технологических переходов включают определение состава переходов, их последовательности и построение траектории движения инструмента на каждом переходе. Рабочие перемещения инструмента для чистовых переходов осуществляется по эквидистанте. При проектировании вспомогательных движений необходимо учитывать следующее:

1. Подвод и отвод инструмента от обрабатываемой поверхности осуществляется по специальным траекториям вспомогательных перемещений.

2. Остановка или резкое изменение подачи недопустимо (в процессе резания), т.к. при этом неизбежны повреждения поверхности.

3. Длина вспомогательных ходов должна быть минимальна.

4. Для устранения влияния на точность обработки зазоров станка предусматривают дополнительные петлеобразные переходы в зонах реверса, позволяющих устранить его влияния.

Эффективность применения станков с ЧПУ выражается:

• В повышении точности и однородности размеров и формы обрабатываемых заготовок;

• В повышении производительности обработки, связанной с уменьшение доли вспомогательного времени с 70-80% для обычных станков с ручным управлением до 40-50% (при использовании обрабатывающих центров до 20-30%) также с интенсификацией режимов резания. В среднем при переводе обработки на станки с ЧПУ производительность возрастает в 2-3 раза для токарных станков; в 3-4 раза для фрезерных; в 5-6 раз для обрабатывающих центров;

• В снижении себестоимости обработки, связанном с повышением производительности;

• В значительном снижении потребности в высококвалифицированных станочниках, связанном с упрощением изготовления сложны

и точных деталей на настроенных и автоматически работающих станках с ЧПУ.

Применение станков с ЧПУ в промышленности развивается в 2-х направлениях:

1. Обработка очень сложных заготовок уникальных деталей, имеющих сложную конфигурацию и различные фасонные поверхности.

2. Обработка заготовок обычных машиностроительных деталей с точностью IT6 – IT8 и шероховатостью Rz=(3-10)мкм, оправдывается экономически для партий 15-25 штук и более.

Технологическая подготовка обработки заготовок на станках с ЧПУ.

Технологическая подготовка производства предусматривает обеспечение технологичности конструкции изделия, проектирование технологических процессов и средств технологического оснащения, расчет технически обоснованных материальных и трудовых нормативов, необходимого числа оборудования и производственных площадей, внедрение технологических процессов и управление ими в производстве, т.е. комплексы работ, дающих возможность приступить к изготовлению нового изделия в заданных объемах.

Организация и управление процессом технологической подготовки производства регламентируются стандартами ЕСТПП.

Первый этап – предварительная технологическая подготовка производства выполняется в техническом отделе завода.

Второй этап технологической подготовки производства выполняет специально подготовленная группа специалистов. Этап разработки управляющих программ.

Третий этап – подготовка станка к работе и отладка готовой программы непосредственно на станке с ЧПУ. Подбирается и налаживается режущий инструмент, технологическая оснастка. Производится наладка станка.

Особенности достижения точности и выбора технологических баз на станках с ЧПУ.

Конструктивные особенности станков с ЧПУ, специфика проектирования процессов и управляющих программ для них вносят по сравнению с оборудованием с ручным управлением дополнительные погрешности. При обработке на станках с ЧПУ погрешности, связанные с упругими отжатиями ТС меньше, а погрешности настройки приспособлений инструментов больше, чем на станках с ручным управлением.

№ 35 Проектирование технологических процессов обработки заготовок на станках-автоматах и автоматических линиях.

Станки-автоматы применяют для изготовления отдельных деталей заданного размера. Если же требуются детали другого размера, то станок необходимо переналадить. Поэтому в станках-автоматах стали применять программное управление (станки с числовым программным управлением — ЧПУ). Чтобы перейти с одного режима обработки на другой или изменить параметры обрабатываемой детали, надо лишь сменить программу— «память» станка. После ввода новой программы устройство управления в соответствии с программой вырабатывает управляющие сигналы. Они поступают на органы управления станком(компьютер) и приводят в действие его механизм. Операторы станков с ЧПУ не управляют механизмами станков (это делает программа), а контролируют работу станков, переналаживают их (сменяют программы), устанавливают заготовки и снимают обработанные детали.

Основные этапы обработки на автоматических линиях (АЛ):

1. Ознакомление с техническим заданием на проектирование АЛ или с паспортом, имеющейся линии.

2. Анализ существующего технологического процесса, применяемых режимов резания и конструкций режущего инструмента.

3. Определение содержания операции обработки, составление плана обработки в эскизах с указанием мест обработки, определение типа конструкций и расположения режущих инструментов по отношению к обрабатываемой поверхности заготовки. При составлении плана необходимо, с точки зрения технологичности, оценить заготовку и деталь с целью создания технологических баз, наилучшей установки в приспособлении (спутнике), лучшей обрабатываемости и т.д.

Начинают с анализа конструкции узлов и деталей. Основная задача анализа – оценка технологичности, поэтому деталь или заготовка должна иметь:

1) по возможности простую форму;

2) такие обрабатываемые поверхности, чтобы их можно было получить с применением простых инструкций и минимальным количеством переходов;

3) хорошие установочные базы, а также поверхности для транспортирования и зажима их в приспособлениях, позволяющих вести обработку со всех сторон;

4) легкий доступ для инструмента, направляющих втулок

5) минимальный припуск на обработку, стабильный.

При проектировании тех. процесса также следует учитывать, что деталь желательно обрабатывать с минимальным количеством сторон, что упрощает компоновку линии; межосевые расстояния между отверстиями, лежащими в одной плоскости, должны позволить их обработать инструментами одной шпиндельной головки.

Также нужно принимать во внимание идею типизации тех. процессов. На основе типовых тех. процессов можно спроектировать процессы обработки для конкретных производственных условий.

№ 36 Проектирование технологических процессов сборки. Исходные данные для проектирования. Содержание и структура технологического процесса сборки.

Технологическая документация процесса сборки в ед. производстве:

1. маршрутные технологические карты, 2) технологическая схема сборки, 3) типовые инструкции

В сер. и массовом производстве маршрутно-операционные и операционно-технические карты.

Основой для проектирования технологического процесса сборки являются:

1) чертежи сборочные и общих видов узлов и изделий;

2) технические условия на приемку и испытание изделий;

3) производственная программа сборки (программа сборочного цеха), составленная по производственной программе завода;

4) спецификация поступающих на сборку узлов и деталей.

Производственная программа сборки должна содержать наиме­нование собираемых машин и узлов, массу (вес) каждого узла, го­довой выпуск, выраженный количеством узлов и массе и (весом) в тоннах.

В спецификациях поступающих на сборку деталей и узлов ука­зываются их наименование, номер, количество на одно изделие, из какого цеха поступает на сборку.

На чертежах сборочных и общих видов, необходимых для про­ектирования технологических процессов сборки, должны быть ука­заны допуски на линейные и угловые размеры, определяющие вза­имное расположение деталей, конструктивные зазоры, а также осо­бые требования, касающиеся сборки машины. На чертежах должны быть даны все проекции и разрезы, необходимые для полного пони-мания и ясного представления конструкций собираемых узлов и целой машины. Технологический контроль сборочных чертежей имеет целью проверить, обеспечивают ли они возможность рациональной сборки и наличие всех необходимых для сборки сведений, обусловливаю­щих правильность сборки.

Содержание и структура технологического процесса сборки.

Предварительно, до начала разработки технологического про­цесса сборки, необходимо изучить конструкцию собираемой машины, условия ее работы и технические условия ее приемки и испытания.

На основе изучения конструкций собираемых узлов и целой машины составляется схема сборки соединений, определяющая взаимную связь и последовательность соединений отдельных эле­ментов, узлов, агрегатов (механизмов) и целого изделия. Технологический процесс сборки заключается в соединении деталей в узлы и узлов и отдельных деталей — в механизмы (агре­гаты) и в целую машину. В связи с этим все работы сборочного процесса разбиваются на отдельные последовательные стадии (сборка узлов, сборка агрегатов, механизмов, общая сборка), которые да­лее расчленяются на отдельные последовательные операции, пере­ходы, приемы. Операция может выполняться при нескольких уста­новках.

Под операцией в сборочном процессе понимают часть сбо­рочного процесса, осуществляемую по какому-либо узлу или ма­шине одним или несколькими рабочими на одном рабочем месте.

Операция состоит из переходов.

Под переходом понимают часть операции, которая вполне закончена, не может быть раздроблена и выполняется без смены инструментов одним или несколькими рабочими одновременно.

Переход состоит из приемов.

Приемом называется часть перехода, состоящая из ряда простейших рабочих движений, выполняемых одним рабочим.

Под установкой понимается придание определенного по­ложения собираемым деталям и соединениям.

При разработке технологического процесса поточной сборки необходимо определить вначале такт сборочных работ, так как расчленение технологического процесса на отдельные операции за­висит от такта сборки; затрата времени на отдельные операции (трудоемкость) должна быть равной или кратной величине такта. Если по характеру производства для придания деталям, про­шедшим механическую обработку, нужных размеров и формы тре­буется окончательная доделка ручным способом, то такие работы должны предшествовать сборке. При разработке технологического процесса сборки для каждой операции, перехода и других частей сборочного процесса должно быть дано описание характера работ и способов их выполнения; должен быть указан необходимый инструмент и приспособления, определены потребное количество времени, число рабочих и их ква­лификация. Время, потребное на

выполнение отдельных операций сборки узлов (агрегатов, механизмов) и сроки подачи их вместе с деталями к местам общей сборки

должны быть установлены так, чтобы обеспечить бесперебойный ход сборочного процесса. Таким образом, технологический процесс сборки определяет длительность сборки изделия, количество рабочих, потребное на отдельные опе­рации и на всю сборку, время на сборочные работы, выполняемые всеми рабочими, сроки комплексной подачи деталей, узлов и агре­гатов (механизмов).

Технологический процесс сборки. Этапы:

1. Устанавливают целесообразную организационную форму сборки, определяют ее такт и ритм

2. Осуществляют технологический анализ сборочных чертежей

3. Производят размерный анализ конструкции, выполняют расчеты размерных цепей и устанавливают рациональные методы достижения точности

4. Определяют целесообразную в данных условиях степень дифференциации и концентрации

5. Устанавливают последовательность соединения всех сборочных единиц и деталей и составляют схемы общей сборки и узлов сборок

6. Выбирают наиболее производительные, экономичные и технологически обоснованные методы сборки, способы контроля, испытаний

7. Выбирают технологическое и вспомогательное оборудование и технологическую оснастку

8. Производят техническое нормирование сборочных работ и рассчитывают экономические показатели сборки

9. Разрабатывают планировку оборудования, рабочих мест

10. Оформляют техническую документацию на сборку II том стр. 304 + 308..