Особенности нормирования работ на станках с чпу

Основным путем автоматизации процессов механической обработки деталей мелкосерийного и единичного производства является применение станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Станки с ЧПУ представляют собой полуавтоматы или автоматы, все подвижные органы которых со­вершают рабочие и вспомогательные движения автоматически по заранее установленной программе. В состав такой программы входят технологические команды и численные значения перемещений рабочих органов станка. Переналадка станка с ЧПУ, включая смену программы, требует незначительного времени, поэтому эти станки наиболее пригодны для автоматизации мелкосерийного производства.

Особенностью нормирования операций механической обработки деталей на станках с ЧПУ является то, что основное время (машинное) и время, связанное с переходом, составляют единую величину Т_а - время автоматической работы .станка по программе, составленной технологом-программистом, которое складывается из основного времени автоматической работы станка Т_о.а и вспомогательного времени работы станка по программе Т_в.а т. е,

Т_а= Т_о.а + Т_в.а;

,

Т_в.а ⁼ Т_в.х.а + Т_ocт

где Li — длина пути, проходимого инструментом или деталью в направлении подачи при обработке 1-го технологического участка (с учетом врезания и перебега); s_м — минутная подача на данном участке; i == 1, 2, ..., п - число технологических участков обработки; Т_в.х.а - время на выполнение автоматических вспомогательных ходов (подвод детали или инструментов от исходных точек в зоны обработки и отвод, установка инструмента на размер, изменение численного значения и направления подачи); Т_ост - время технологических пауз - остановок подачи и вращения шпинделя для проверки размеров, осмотра или смены инструмента.

Время вспомогательной ручной работы Т_в не перекрываемое временем автоматической работы станка,

Т_в= t_уст + t_в.оп + t_контр,

где t_уст — вспомогательное время на установку и снятие детали; t_в.оп - вспомогательное время, связанное с выполнением операции; t_контр — вспомогательное неперекрываемое время на контрольные измерения детали..

Вспомогательное время на установку и снятие детали массой до 3 кг на токарных и сверлильных станках в самоцентрирующем патроне или оправке. определяется по формуле

t_уст = аQ^x

для определения вспомогательного времени на установку и снятие деталей в центрах или на центровой оправке токарного станка

t_уст = аQ^x

для определения вспомогательного времени на установку и снятие деталей в самоцентрирующем или цанговом патроне на токарных и сверлильных станках

t_уст = аD_в^x l^у_выл

для определения вспомогательного времени на установку и снятие деталей на столе или угольнике сверлильного и фрезерного станка

t_уст = аQ^xN^y_дет + 0,4(n_б-2)

Коэффициенты и показатели степени для определения вспомогательного времени на установку и снятие деталей в тисках сверлильного и фрезерного станка

t_уст = аQ^x

Вспомогательное время управление станком. (токарные, сверлильные и фрезерные станки)

t_в.оп = а + bХ_о, Y_о, Z_o + сК + dl_пл +T_a

Вспомогательное время на контрольные намерения.

t_контр =kD^z_изм L^u

Подготовительно-заключительное время определяется

Т_п-з=а+bn_н+cP_p+dP_пп

После расчета Т_в производят его корректировку в зависимости от серийности производства. Поправочный коэффициент

k_cер ⁼ 4,17 [(Та + Тв) n_п + Т_п-з]^-0.216 ,

где n_п - число обрабатываемых деталей в партии.

Подготовительно-заключительное время определяют как сумму времени: на организационную подготовку; установку, подготовку и снятие приспособлений; наладку станка и инструмента; пробный проход по программе. Основными характеристиками, определяющими подготовительно-заключительное время, являются тип и основной параметр станка, число инструментов, используемых в программе, корректоров, используемых в операции, тип приспособления, число исходных режимов работы станка.

Норма штучного времени на операцию

Т_ш = (Т_а + Т_сер) (1 + (а_обс + а_от.л)/100].

Время на организационное и техническое обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности, % от оперативного времени, устанавливают в зависимости от основных параметров станка и детали, занятости рабочего и интенсивности труда. Оно может частично перекрываться временем автоматической работы станка; штучное время в этом случае должно уменьшиться на 3 %.

Автоматизация процесса обработки и вспомогательной работы на станках с ЧПУ создает предпосылки для одновременного обслуживания рабочим-оператором нескольких станков. Выполнение рабочим-оператором функций обслуживания рабочего места на одном из станков обычно приводит к перерывам в работе других обслуживаемых станков. Увеличивается время на отдых в связи с более высокой интенсивностью труда в условиях многостаночного обслуживания. Время оперативной работы в норме штучного времени увеличивается за счет вспомогательного времени на переходы от станка к станку.

ЛЕКЦИЯ 3. Классификация и технологические возможности систем с ЧПУ.

К станкам с ЧПУ предъявляются следующие основные требования, предъявляемые к указанной группе:

1) быстрое и гибкое переоснащение станка и наладка его для обработки новых деталей, что достигается:

 оптимизацией рабочего пространства, обеспечивающей свободное перемещение всех рабочих органов, доступность для наладчика и простоту обслуживания. В случае ручной замены заготовок и инструментов также обеспечивается их легкодоступность, а при автоматизации этих функций — свободное пространство для манипулирования и гарантированная очистка элементов базирования и закрепления от загрязнения;

 возможностью замены автоматического управления (ЧПУ) ручным;

 простотой наладки и обслуживания, что не требует длительного обучения;

2) низкая себестоимость обработки, обеспечиваемая за счет:

 агрегатирования конструкции станка, позволяющего быстро приспособить базовую конструкцию к требованиям конкретного потребителя;

 резкого увеличения скоростей рабочих и установочных перемещений и, как следствие, снижения времени рабочего цикла;

З) изменение конструктивной структуры токарных станков в результате:

 выполнения установочных перемещений и движения подачи не суппортом е револьверными головками, а пинолью электрошпинделя, имеющей значительно меньшую массу;

 использования дополнительного шпинделя для перехвата заготовки в ходе обработки;

 все более широкого применения вертикальной компоновки, упрощающей автоматизированную установку заготовок и отвод стружки;

4) возможность выполнения различных технологических операций, поскольку до 80 % всех деталей после токарной обработки требует дополнительно сверления, фрезерования, резьбообработки.

Комплексная обработка деталей обеспечивается за счет:

 применения инструментальных револьверных головок значительной вместимости, в том числе с возможностью вращения инструментов;

 использования дополнительного шпинделя для перехвата заготовки с целью ее обработки с другой стороны;

 увеличения мощности привода главного движения, а также диапазонов частот вращения шпинделя и подач;

 использования управляемого вращения шпинделя;

 применения лазера для выполнения сварки, поверхностной закалки и резки;

 использования новых инструментальных материалов, например сверхтвердых, для замены шлифования точением;

5) высокая точность обработки, достижение которой возможно вследствие:

 все более широкого использования базовых деталей из полимербетонов с высокими динамическими и термическими свойствами, обеспечивающих минимальные механические и тепловые деформации станка, а также гасящих вибрации;

 применения точных сервоприводов, позволяющих значительно повысить точность позиционирования;

 использования измерительных устройств для контроля размеров детали в ходе обработки;

б) увеличение производительности и надежности работы, достигаемое в результате:

 резкого увеличения скоростей рабочих и установочных перемещений и, как следствие, снижения времени рабочего цикла;

 значительной мощности приводов;

 сокращения времени обработки вследствие возрастания скоростей рабочих и быстрых перемещений и скорости удаления стружки;

 высокой гибкости процесса и возможности обработки детали со всех сторон без перезакрепления;

 использования систем надзора и диагностики состояния инструментов и станка;