10

Лекция 1

ВВЕДЕНИЕ

Вопросы по теме: Введение.

0.1. Почему важен прогресс станкостроения?

0.2. Назовите 2-3 фамилии ученых станкостроения, ведущие институты станкостроения России?

0.3. Что такое ЧПУ? Подробно? Назначение станочного модуля?

0.4. Что такое гибкая производственная система?

0.5. Скорости рабочих и вспомогательных движений современных станков?

0.6. В каких случаях оправдано применение станочных модулей?

0.7. Что является необходимым условием надежной работы гибкого автоматизированного производства?

0. 8. Какие требования производства могут обеспечить современные металлорежущие станки?

0.9. Задача в области технологии машиностроения, металлорежущих станков и инструментов заключается?

0.10. Что требуется от современного инженера-станкостроителя?

Машиностроение является основой научно-технического прогресса в различных отраслях народного хозяйства. Непрерывное совершенствование и развитие машиностроения связано с прогрессом станкостроения, поскольку металлорежущие станки вместе с не­которыми другими видами технологических машин обеспечивают изготовление любых новых видов оборудования.

Правительство в советское время придавало большое - значение развитию станкостроения, основы которого были заложены в годы первых пятилеток. Уже перед Великой Отечественной войной Совет­ский Союз был крупной станкостроительной державой, обеспечива­ющей выпуск необходимого количества универсальных и специаль­ных станков, большого числа автоматических станочных линий для ведущих отраслей машиностроения. Профессора Н. С. Ачеркан и Н. В. Игнатьев опубликовали важнейшие положения о регулируемом главном приводе станков, профессор Г. М. Головин разработал принципы кинематики станков. После войны началось восстановление и совершенствование различ­ных отраслей машиностроения на базе непрерывно увеличивающегося выпуска специальных станков, автоматов и автоматических линий. В этот период крупнейшие теоретические разработки в области станковедения были осуществлены в Экспериментальном научно-исследовательском институте металлорежущих станков профессор Кудинов В.А., а также в Московском станкоинструментальном институте, МВТУ имени Н. Э. Баумана и в некоторых других организациях. Стан­костроители освоили выпуск самых разнообразных станков, необ­ходимых для различных отраслей машиностроения. Это станки особо высокой точности, обеспечивающие отклонения в долях микроме­тров, тяжелые станки для обработки крупных деталей размерами в несколько десятков метров, станки для физико-химических методов обработки, станки-автоматы для контурной программной обработки очень сложных по форме деталей.

Особое развитие в последние десятилетия получило числовое программное управление станками. Микропроцессорные устройства управления превращают станок в станочный модуль, сочетающий гибкость и универсальность с высоким уровнем автоматизации. Станочный модуль способен обеспечивать обработку заготовок широ­кой номенклатуры в автономном режиме на основе малолюдной или даже безлюдной технологии. Таким образом, современное ста­ночное оборудование является базой для развития гибкого автома­тизированного производства, резко повышающего производитель­ность труда в условиях средне- и мелкосерийного производства.

Использование гибких производственных систем, состоящих из набора станков, манипуляторов, средств контроля, объединенных общим управлением от ЭВМ, дает возможность и в многономенклатур­ном крупносерийном производстве стимулировать научно-технический прогресс, быстрый и с минимальными затратами переход к новым, бо­лее совершенным образцам выпускаемой продукции. Переход от испо­льзования набора станков и других технологических машин к машин­ным системам в виде гибких производственных систем технологическо­го оборудования, помимо повышения производительности труда, корен­ным образом изменяет весь характер машиностроительного произ­водства. Создаются условия постепенного перехода к трудосбе­регающему производству при наивысшей степени автоматизации.

Совершенствование современных станков должно обеспечивать повышение скоростей рабочих, и вспомогательных движений при со­ответствующем повышении мощности привода главного движения. Исключительное значение приобретает повышение надежности стан­ков за счет насыщения их средствами контроля и измерения, а также введения в станки систем диагностирования Повышение скоростей рабочих и вспомогательных движений связано с дальнейшим совершенствованием привода станков, шпин­дельных узлов, тяговых устройств и направляющих прямолинейного движения. Применение композиционных материалов для режущих инструментов позволяет уже сейчас реализовать скорость резания до 1,5-2 км/мин, а скорость подачи довести до 20-30 м/мин. Даль­нейшее повышение скоростей потребует поиска новых конструкций, использующих иные физические принципы и обеспечивающих высо­кую работоспособность ответственных станочных узлов.

Применение станочных модулей возможно только при полной автоматизации всех вспомогательных операций за счет широкого использования манипуляторов и промышленных роботов. Это отно­сится к операциям, связанным со сменой заготовок, режущих ин­струментов, технологической оснастки, с операциями измерения за­готовки, инструмента, с операциями дробления и удаления стружки из рабочей зоны станка. Оснащение станков гибкого автоматизированного производства различными контрольными и измерительными устройствами является необходимым условием их надежной работы, особенно в автономном и автоматизированном режиме. В современных станках используют широкий набор средств измерения, иногда очень точных, таких, например, как лазерные интерферометры, для сбора текущей инфор­мации о состоянии станка, инструмента, вспомогательных устройств и для получения достоверных данных о исправной работе.

Современные металлорежущие станки обеспечивают исключи­тельно высокую точность обработанных деталей. Ответственные по­верхности наиболее важных деталей машин и приборов обрабаты­вают на станках с погрешностью в долях микрометров, а шерохова­тость поверхности при алмазном точении не превышает сотых долей микрометра. Требования к точности в машиностроении постоянно растут, и это, в свою очередь, ставит новые задачи перед преци­зионным станкостроением.

Специалисты в области технологии машиностроения, металло­режущих станков и инструментов находятся на одном из самых ответственных участков всего научно-технического прогресса. За­дача заключается в том, чтобы в результате коренного совершенство­вания технологии обработки, создания новых металлорежущих станков с микропроцессорным управлением, станочных модулей для гибких производственных систем обеспечить техническое и органи­зационное перевооружение всех отраслей машиностроения и на этой основе обеспечить существенное повышение производительности труда.

Для успешного творческого труда инженеры-станкостроители должны быть фундаментально подготовлены в области математики, физики, вычислительной техники, иметь фундаментальные знания и навыки по общим инженерным дисциплинам и, наконец, xopoшo знать свою будущую специальность. Необходимо ясно представлять общие важнейшие свойства и качества, определяющие технический уровень металлорежущих станков, с тем, чтобы создавать лучшие образцы и новые модели станков. В настоящее время и в обозримом будущем потребуется создание новых моделей станков, станочных модулей, гибких производствен­ных систем, поэтому будущие специалисты-станкостроители должны владеть основами конструирования станков и их важнейших узлов. Для успешного применения вычислительной техники при конструи­ровании необходимо хорошо знать содержание процесса проектиро­вания всех видов станочного оборудования, владеть методами его моделирования и оптимизации. Современный станок органически соединил технологическую машину для размерной обработки с управляющей вычислительной машиной на основе микропроцессора. Поэтому специалист-станкост­роитель должен хорошо понимать принципы числового программного управления станками, владеть навыками подготовки и контроля управляющих программ. Он должен знать устройство микропроцессорных средств управления, основные их характеристики и возмож­ности применительно к станочному оборудованию.

В конспекте лекций изложены основные сведения по металлорежущим станкам, овладев которыми бакалавры смогут в дальней­шем приступить к творческой инженерной деятельности и решению важных и сложных задач в области конструирования и эксплуата­ции станочного оборудования.

Лекция 2