24 Автоматический контроль состояния режущего инструмента.

Контроль явл. одним из осн. эл-тов определения работоспособности ТО и качества изделий. Именно из-за него чаще всего возникают помехи, вызывающие прерывистость обраб., т.к. поломка или чрезмерный износ приводят к повреждению загот., инструм. и самого станка. К осн. видам нарушений работоспособности РИ относят: 1. износ; 2.выкрашивание; 3.поломки или скалывание.

Установленный на станке инструм. может находиться в следующих остояниях:

- нормальном; - предельного износа; - ломанном.

При обработке нормальным инструм. технологич. параметры резания и качества обработки составляют установленные технические требования.

Трудности возникают при определении состояния предельного износа, т.е. когда инструм. должен исключаться из работы. Можно оценивать предел. износ на основе технологич. показателей. Возможна оценка по величине изменения геометрических размеров режущей части инструмента.

Проще обстоит дело с фиксацией поломок инструмента, т.к. она происходит мгновенно, скачком и измеренный параметр также изменяется скачкообразно. Его уровень при резании новым и даже изношенным инструментом обычно значительно отличается от уровня при поломке, так что фиксация поломок всегда более достоверна, чем фиксация износа.

Для оценки РИ наиб. очевидным и важным явл. продолжительность резания. –вр. непосредственной работы РИ на станке, начиная с момента его установки.

Критерии износа зависят от характера выполняемой мех. обработки, режимов резания, инструментального и обрабатываемого материалов, технич. состояния узлов станка, качества СОЖ. Они определяют необходимость автоматической замены инструмента на новый.

При автоматиз. к средствам АК предъявляют следующие осн. требования:

1. Обеспечение ф-ций измерения на всех технологич. оп., вып-мых на станке.

2. Пропорциональность выходного сигнала износу РИ во всем диапазоне допустимого износа.

1. Получение информ., как о постепенном износе, так и о факте разрушения РИ.

3. Отличие признаков вых. сигналов для различн. видов обраб. на каждом станке.

2. Малые габаритн. размеры и простота встраивания датчиков.

4. Инвариантность датчиков к возд-вию внеш.факторов(стружки, вибраций и др.)

3. Возможность настройки и регулировки при эксплуатации.

4. Обеспечение необх. быстродействия и разрешающей работоспособности.

Д.б. определены усл. проведения АК (в ходе или после работы, результаты используются сразу или потом) стабильность условий контроля, (постоянные или переменные), периодичность измерений (непрерывные или периодические), номенклатура контролируемого инструмента.

Контроль параметров инструмента: непрерывный, через короткие и длительные промежутки вр., в перерывах процесса резания, в начале смены, по требованию, во вр. выключения станка, для каждой новой партии дет. и каждой детали.

Периодичность контроля завис. от вида контролируемых пар-ров, интенсивности их изменения и способа контроля(силы рез.,измер.только в процессе обраб.).

Виды контроля: прямой и косвенный.

При прямом автоматически измеряются частичные р-ры инструм. (длины резцов, сверл и др.), кот. изменяются при износе, выкрашивании, скалывании или поломке (измеренная длина инструм. позволяет установить его поломку). Для прямых методов измерений исп-ют вспомог. движения инструм., величину выхода инструм.и зубьев из процесса резания,вр-ное складирование инструм.

Для косвенного контроля характерно измерение пар-тров, имеющих корреляционные связи и с интенсивностью и скоростью износа реж.кромок.

В АП предпочитают проводить контроль РИ в ходе обработки загот. Такой подход наиб. оперативный, достоверный и не увеличивающий общего производственного цикла при вводе дополнительных контрольных операций.

Нарушение работоспособности инструм. при этом поддается прогнозированию, а случайная поломка м. б. своевр.обнаружена. Но определение прямыми методами режущей способности инструмента в любой момент времени без прекращения процесса резания вызывает затруднения, связанные с работой датчиков.

Косвенные методы измерения контактным и бесконтактным датчиком созданы в качестве альтернативы сложным методом прямого износа.

Принципы и методы при косвенных измерения просты и находят более широкое применение. Принципы измерений: механические, оптические, пневматические, радиоизотопные, электронные и др., кот. позвол. получить в процессе обработки непрерывную или периодическую информацию о состоянии РИ.

Косвенные методы контроля делятся на несколько групп:

По силовым параметрам (силам резания), по виброакустическим показателям, по тепло и электрофизическим свойствам, по оптическим признакам, по статистической информации (стойкость РИ).

1. Наиб. достоверную информацию о поломках инструмента дают методы прямых измерений. Недостаток - невозможность контроля в ходе резания.

2. Для текущего контроля поломок инструм.наиб. часто используют информацию о величине силы резания и амплитуды колебаний. Выбор датчиков для измерения амплитуды зависит от требуемой полосы частот.

3. Контроль предельного износа по ресурсу стойкости не достаточно надёжен из-за большого разброса параметров инструмента и заготовок. Наличие только такого контроля вынуждает занижать режимы резания для избежания большого количества неконтролируемых поломок.

4. Контроль предельного износа по косвенным параметрам возможен, но достоверность его невелика, т.к. возможны ложные команды или отсутствие своевременной информации на замену РИ.

25 Автоматические линии, их классификация, структура и компоновка.

АЛ – автоматич. системы машин, комплекс осн., вспом. и подъемно-транспортного оборуд. и механизмов, с пом. кот.в определенной последоват.и ритме изготовляется продукция.

Осн. признаками АЛ является:

а) выполнение ТП в опред. последовательности без участия человека;

б) автоматич.перемещение загот. или дет. транспортными устройствами между отдельными линиями до окончания обраб.или сб. предусмотренной ТП линии.

Преимущества: 1.все ТП осущ-тся непрерывно(обесп. сокращение цикла пр-ства, уменьшение межоперационных заделов и незавершенного пр-тва, упрощение планирования, грузопотоки более короткие). 2. повышает кач-во издел., снижает трудоемк. и себестоим. изделия, высвобождает значительное кол-тво персонала, уменьшает производствен. площади, улучш. усл. труда. Эти преимущ. обраб. на АЛ выявляются наиб. полно при сравн.с агрег. станками и оборуд., работающем разрозненно или в составе поточных линий.

В завис. от назначения, степени автом. и усл. работы АЛ имеют различную структуру и конструктивное исполнение.

1. По конструктивному исполнению. Развитие и распростр. обл. применения привело к разнообр. их конструктивных решений. В МС применяют линии с поштучным вводом загот. и поштучной выдачей обработан. дет.

Для изготовления некот. исх. мат-лов и полуфабрикатов МС производства применяют, линии с непрерывной подачей материала и выдачей готовой продукции.

При производстве метизов применяют линии с непрерывной подачей материала и поштучной выдачей готовых изделий. Используют также линии с порционной подачей материала и порционной выдачей готовой продукции.

2 . По хар-ру установки обраб. заготовок АЛ делят на спутниковые и безспутниковые. На линиях первого типа заготовки 1 устанавливают в спутники 2 и передаются транспортным устройством от станка к станку по всей линии. На линиях спутникового типа загот. обрабатываются на 1 участке,базируется без изменения своего полож. на различных станках. Установочными базами служат предварительн. или черн. пов-сти загот. Приспособления-спутники на исх. поз.АЛ возвращаются спец. транспортом, располож. параллельно линии снизу или сбоку от нее. Кол-во спутников на линии превышает число раб. поз.

В линиях безспутникового типа автоматизи. транспортирование осущ-ся наиб.просто в тех случаях, когда сами загот. имеют достаточно развитую чисто обработ. нижнюю плоскость или цилиндрич. поверхность, которыми они могут скользить или катиться по направляющим эл-там транспортного устройства. Приспособления здесь стационарного типа. Они постоянно закрепляются на каждом станке АЛ. Устанавливают загот. в эти приспособления и удаляют их оттуда после обраб. транспортными устр-ми,автооперат. по лоткам и др. способ.

3 . По расположению транспортных устройств АЛ делят на линии со сквозным и несквозным перемещением загот. При сквозном перемещ.загот. проходят через рабочие зоны станков. Такие линии наиб.просты по конфигурации, на них обрабатывают крупные корпусные детали и детали в спутниках.

При несквозном перемещении загот. 1 проходят в стороне от расположения зон их обраб. В таких линиях исп. доп. загрузоч. устройства 2, например, автооператоры для перемещ.загот. с транспорта в приспособл. и обратно. Это усложняет линию. Чаще встречаются при обработке деталей типа тел вращения.

4. По характеру движения заготовок АЛ делят на однопоточные и с разветвленным потоком. Первые применяют там, где длительность обраб. на отдельных поз. линии примерно одинакова. Вторые - в том случае, если на отдельных участках линии длительность обработки из-за технологич. условий возрастает, в результате чего необходимо дублирование станков на этих участках.

Т ак если на позициях 1,2,3 длит-сть обраб. несколько меньше темпа выпуска изделий, то на участке А АЛ будет однопоточной. Если на поз. 4,5,6 длит-сть обраб. больше темпа станки дублируются, и линия на участке В получается разветвленной. Если на последних позициях 7,8 длит-сть обраб. меньше темпа, то на участке С ветви сходятся, и АЛ опять становится однопоточной.

Большая часть исп-мых в МС АЛ представляет линии периодич. действия. На них обрабат. загот. транспортируются периодически с 1 раб. поз. на др. и во вр. перемещения не обрабатываются.

В АЛ непрерывного действия обрабат. загот. перемещаются непрерывно по всей трассе линии, подвергаясь обраб. в процессе перемещ. (роторные линии).

5. По типу используемого оборудования АЛ могут включать спец. или специализ. станки и установки, агрег. станки, станки общего назначения.

Осн. составные части каждой АЛ: ТО для обработки, приспособления для установки и закрепления загот., транспортирующие уст-тва, загрузочные устройства, механизмы для удал. стружки, средства технич. контроля, уст-тва управления.

6. АЛ бывают не переналаживаемые и переналаживаемые. Не переналаживаемые АЛ компонуются, как правило, из спец. станков, и при переходе на др. продукт требуют значит. реконструкции и как следствие замедления темпа или полной остановки производства. Переналаживаемые АЛ комплектуются из специализ. и унив. станков, серийно выпускаемых промышленностью. Эти станки м.обраб.не одну деталь,а ряд деталей в широком диапазоне форм и р-ров. К ним относ. также линии, скомпонован. из нормализован. узлов – агрег.АЛ.