2,3. Основные положения по проектированию автоматизированного оборудования.

Повышение качества и производительности труда при проектировании станков и станочных систем связано с разработкой и внедрением систем автоматизированного проектирования, что позволяет с минимальными затратами машинного времени и людских ресурсов проек­тировать станки с требуемыми характеристика­ми работоспособности. Для автоматизации от­дельных этапов процесса проектирования стан­ка применяют базирующиеся на использова­нии вычислительной техники автоматизирован­ные системы научных исследований (АСНИ), системы автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированные системы техно­логической подготовки производства (АСТПП) и автоматизированные системы управления тех­нологическими процессами (АСУТП).

АСНИ включают системы обеспечения поис­ковых работ, например в виде банков данных, и системы обеспечения научного эксперимен­та — автоматизированные испытательные уста­новки. С помощью этих систем осуществляется этап формирования технического задания.

Этапы технического предложения, эскизного, технического и рабочего проектирования явля­ются объектами САПР.

Далее используют АСТПП и АСУТП. Интегрированные САПР (системы CAD/CAM. [29]) предназначены для автоматизации про­ектирования станка или его отдельных узлов, т. е. объединяют в качестве подсистем САПР, АСТПП и АСУТП. В первую очередь целесооб­разно автоматизировать проектирование узлов станков, разработка которых требует трудоем­ких математических расчетов и обязательной оптимизации основных параметров и характе­ристик конструкции, что и определяет в итоге основные характеристики их работоспособно­сти: точность, надежность и производитель­ность.

^{Автоматизированное проектирование должно}

быть непрерывным от начала разработки кон­цепции до окончания деталировки и оформле­ния конструкторской документации, от первой проведенной линии до последней. Только тогда автоматизация конструкторских работ по-на­стоящему эффективна.

3. Технико-экономические и соц. Аспекты первую часть см в 2.

Технико-экономические показатели:

1. Параметры и габариты заготовки

2. Размер обрабатываемой поверхности

3. Вес, масса обрабатываемой заготовки

4. Размеры инструмента

5. Перемещение рабочего органа

6. Дискретность перемещений

7. Точность позиционирования

8. Число управляющих координат

9. Количество одновременно управляемых координат

10. Точность и шероховатость обрабатываемой детали

11. Класс точности станка: Н,П,В,А,С.

12. Корректирующий уровень шума.

Стандартом приводится 8 групп показателей:

1. Показатель технологического назначения.

2. Показатели надежности

3. Экономические показатели

4. Эргономические показатели

5. Технологические показатели

6. Уровень стандартизации и унификации

7. Патентно-правовой показатель

8. Безопасность

4,5,6. Производительность технологического оборудования

Производительность станка определяет его способность обеспе­чивать обработку определенного числа деталей в единицу времени.

Штучная производительность (шт./год) выражается числом де­талей, изготовленных в единицу времени, при непрерывной безот­казной работе где — годовой фонд времени; Т — полное время всего цикла изготовления детали.

При изготовлении на универсальном станке разных деталей его штучную производительность определяют по условной, так назы­ваемой представительной детали, форму и размеры которой берут усредненными по всему рассматриваемому множеству деталей. Все исходные параметры представительной детали (масса, размеры, допуски и т. д.) определяют для всей группы (семейства) рассматри­ваемых деталей как средневзвешенные величины

где х — величина данного параметра внутри каждого интервала;

— частота по интервалам изменения величины х; — общая частость (весомость) деталей рассматриваемой группы.

Для станков широкой универсальности рассматривают набор представительных деталей, каждая из которых соответствует семей­ству однотипных деталей, сходных по форме и технологии обработки. Производительность определяют по среднему значению времени цикла обработки, которое без учета потерь выражается как где — время обработки резанием; — время на все виды вспо­могательных операций, не совмещенных по времени с обработкой. Если процесс обработки осуществляют непрерывно и дополни­тельное время на вспомогательные операции не затрачивается, т. е, ^если , а , то штучная производительность совпадает с понятием технологической производительности определяемой только по машинному времени. Штучная производительность связана с годовым выпуском деталей коэффициентом использования , учитывающим потери годового фонда времени по организационным и техническим причинам:

Кроме штучной производительности иногда используют для сравнительной оценки различного по характеру оборудования и разных методов обработки другие условные показатели. Производительность формообразования измеряют площадью поверхности, обработанной на станке в единицу времени

где , L — скорость и полный путь перемещения инструмента по образующей линии на обрабатываемой поверхности.

Основные пути повышения производительности станков и ста­ночных систем связаны со следующими тенденциями: увеличением технологической производительности; совмещением разных опера­ций во времени; сокращением времени на вспомогательные движения; сокращением всех видов внецикловых потерь.

Технологическая произво­дительность увеличивается с по­вышением скорости обработки и с увеличением сум­марной длины режущих кромок инструмента, участвующих процессе формообразования.

Большим резервом повышения производительности является сов­мещение во времени различных операций, как основных, так и вспо­могательных. Применение непрерывных методов обработки (бес­центрового шлифования, накатки резьбы непрерывным способом, непрерывного протягивания и др.) дает возможность полностью сов­местить все вспомогательные операции с рабочими и обеспечить наибольшую производительность станка.

Сокращение времени на вспомогательные движения (холостые ходы) для повышения производительности станка обеспечивается совершенствованием привода и системы управления.

Все виды внецикловых потерь сокращаются при комплексной автоматизации и совершенствовании системы управления как отдельным станком, так и всем автоматизированным производством на базе вычислительной техники.

Автоматизация смены инструмента и совмещение операций смены затупленного инструмента на станке с рабочими операциями сокра­щают потери времени на замену инструмента. Повышение надежности станков и автоматических систем снижает число отказов и общие затраты на устранение этих отказов