Технічний прогрес в машинобудуванні характеризується не тільки поліпшенням конструкцій виробів, але і безперервним вдосконаленням технології їх виробництва. В даний час важливо якісно, ​​при мінімальних витратах і в задані терміни, виготовити виріб, застосувавши сучасне високопродуктивне обладнання, технологічне оснащення, засоби механізації та автоматизації виробничих процесів. Від прийнятої технології виробництва багато в чому залежать довговічність і надійність виробів, що випускаються, а також витрати при їх експлуатації.

В даний час приблизно 75% від загального обсягу машинобудівних виробів припадає на частку дрібного і несерійного виробництва. Таке становище зумовлено як непреревним розширенням галузі діяльності людини, так і швидким змінам попиту різних груп споживачів. Створювані машини характеризують підвищенням їх продуктивності, швидкодохідності, питомої потужності та надійності, при зниженні вагових і габаритних показників. Це тягне за собою використання нових високоміцних, що мають спеціальні властивості, конструкційних матеріалів, які в більшості випадків є важко оброблюваними. Однак технічний прогрес визначається не тільки поліпшенням конструкцій машин, але і безперервним вдосконаленням технології їх виробництва. Розробка технологічних процесів виготовлення деталей представляє собою один з відповідальних етапів підготовки виробництва. Технологічні процеси повинні забезпечувати високу якість виробів відповідно до технічних умов експлуатації при мінімальних витратах часу і коштів.

На сучасному етапі розвитку машинобудування вирішальними середовищами істотного підвищення ефективності виробництва виявляється автоматизація виробничого процесу, яка звільняє людину від ряду функцій управління і одночасно підвищу його роль як організатора і керівника виробництва. Автоматизація означає застосування якісно нових систем машин, при яких без сприяння людини, але під його контролем, виконуються функції вирообництва, транспортування оброблюваних заготовок або інструментів, контролю якості, регулювання та управління виробничим процесом. Необхідність автоматизації обумовлена ​​насамперед участю в сучасному виробництві великої кількості механізмів, протіканням виробничих процесів з великою швидкістю і труднощами їхнього регулювання людиною, зважаючи на його обмежених фізіологічні можливості. Крім того жорсткі вимоги до якостві продукції обумовлюють підвищення точностних параметрів технологічних процесів, які неможливо забезпечити без використання засобів автоматизації.

У машинобудуванні автоматизація вже багато років є реальністю для великосерійного і масового виробництва, де широко використовуються напівавтомати, автомати, спеціальні й агрегатні верстати, автоматичні і роторні лінії, а також інші засоби жорсткої автоматизації виробничих процесів. Однак, збільшення номенклатур виробів, що випускаються, зсув виробництва в бік дрібного середньосерійного виробництво.Часті перебудови діючого виробництва, пов'язані з переходом від одного виду продукції до іншого не можуть бути забезпечені традиційними засобами автоматизації.

Вирішення цієї проблеми можливе через широке впровадження в виробництво гнучких автоматизованих систем, що представляють якісно новий етап у комплексної автоматизації виробничого процесу, внаслідок їх створення на основі широкого застосування програмно керованого технологічного устаткування, мікропроцесорних пристроїв, засобів автоматизації проектно-конструкторських, техно- логічних і виробничих робіт. Основу автоматизації гнучких автоматизованих виробничих систем складають програмне технологічне обладнання, керуючі обчислювальні комплекси та методи групової технології, що дозволяє забезпечити перехід на безлюдну або малолюдну технологію в умовах багато номенклатурного виробництва.

Питання забезпечення високої якості продукції та впровадження гнучких автоматизованих виробництв тісно пов'язані між собою. Відомо, що вироби, виготовлені на гнучких виробничих системах (ГПС), якісніші чинності численних контрольних і діагностичних пристроїв і машин, керуючих процесом виготовлення деталей.

Переважною тенденцією розвитку технології в автоматизованому виробництві є впровадження малоопераційних технології, використання точних заготовок, близьких за формою і розмірами до готових виробів, що сприяє економії металу, зменшення обсягів механічної обробки, скорочення виробничого циклу виготовлення деталей і зниженню собівартості продукції в цілому.

Що таке чпк

Числове́ програ́мне керува́ння (ЧПК) (англ. Computer numerical control) - комп'ютеризована система керування, яка зчитує командні спеціалізовані мови програмування(наприклад, G-код) і керує приводами метало-, дерево- чи пластмасообробних верстатів та верстатним оснащенням.

Інтерпритатор системи ЧПК проводить переведення програм з вхідної мови в команди керування головним приводом, приводами подач, контролерами керування вузлами верстата (увімкнути/вимкнути охолодження, швидкості переміщення і т.і.). Для визначення необхідної траєкторії руху робочого органу в цілому (інструменту/заготовки) відповідно до керуючої програми, використовується інтерполятор, що розраховує положення проміжних точок траєкторії відповідно до координат заданих у програмі точок.

Абревіатура ЧПК відповідає двом англомовним - NC і CNC, - що відображає еволюцію розвитку систем керування устаткуванням:

Системи типу NC (англ. Numerical control), що з'явилися першими, передбачали використання жорстко заданих схем управління обробкою - наприклад, задання програми за допомогою штекерів чи перемикачів, зберігання програм на зовнішніх носіях. Якихось пристроїв оперативного зберігання цих керуючих процесорів не передбачалося.

Сучасніші системи ЧПК, що мають назву CNC(англ. Computer numerical control), базуються на системі керування побудованій на мікроконтролері

програмному чи логічному контролері

Промисловому компютері на базі мікропроцесора.

Програма для устаткування з ЧПК може бути завантажена із зовнішніх носіїв (наприклад, магнітної стрічки, перфованої паперової стрічки (перфострічки), дискети або флеш-накопичувачів) у власну пам'ять (або тимчасово, до виключення живлення - в оперативну пам'ять, або постійно - в ПЗП карту памяті чи жорсткий диск). Окрім цього, сучасне устаткування підключається до централізованих систем управління за допомогою заводських (цехових)мереж звязку.

У системі керування, окрім самої програми, присутні дані інших форматів і призначення. Як мінімум, це машинні дані і дані користувача, специфічно прив'язані до конкретної системи керування або до певної серії (лінійки) однотипних моделей систем керування.

Найпоширенішою мовою програмування ЧПК для металорізального устаткування описана документом ISO 6983 Міжнародного комітету із стандартів і називається "G-код". В окремих випадках - наприклад, системи керування гравіювальними верстатами - мова керування принципово відрізняється від стандарту. Для простих завдань, наприклад, розкрою плоских заготовок, система ЧПК як вхідна інформація може використовувати текстовий файл у форматі обміну даними - наприклад DXF або HP-GL.

Проектування засобів автоматизації виробничого процесу

Автоматизація контролю на верстатах з ЧПК

Швидкий розвиток машинобудівної промисловості і зростаючі вимоги, пропоновані до точності, якості і геометричній формі і шорсткості поверхні деталей, що сполучаються, ставлять завдання більш широкого впровадження у виробництво автоматизації контролю деталей.

Впровадження активного контролю деталей на машинобудівних заводах призводить до підвищення якості деталей виготовляються машин, автоматизації технологічних процесів, зменшення трудомісткості і вартості виготовлення деталей, зниження втрат від браку та скорочення числа контролерів, а також до забезпечення підвищення точності заданих розмірів шляхом компенсації похибок, що викликаються пружними деформаціями технологічної системи «верстат - пристосування - інструмент - оброблювана деталь» (СНІД) та зносом різального інструменту. Складові системи СНІД викликають розсіювання розмірів деталей, оброблюваних на металорізальних верстатах. Похибки обробки деталей, що залежать від пружних деформацій технологічної системи СНІД, важко компенсувати попереднім налаштуванням верстата, так як вони є випадковими.

Метою даного розділу є часткове усунення недоліків, що викликаються системою СНІД, за рахунок оснащення верстатів з ЧПУ пристроєм автоматичного контролю точності обробки, зокрема, верстата ІР500ПМФ4 індикатором контакту моделі БВ4272./27