6. Основные рекомендации при составлении технологических процессов механической обработки в условиях гпс.

В целом правила при составлении техпроцессов остаются неизменными, но существуют рекомендации:

1. Необходимо стремиться максимально загрузить каждый станок в ГПС, используя все его возможности по видам обработки (сверление, центрование, цекование, зенкерование и развертывание отверстий, растачивание отверстий, подрезка торцев на приливах, растачивание внутренних каналов, нарезание резьбы, и разнообразные фрезерные работы в зависимости от инструмента).

2. При выполнении зацентровки перед сверлением отверстий рекомендуют использовать нецентровочные сверла, а обычные спиральные сверла, заточенные под углом 90^о. При этом можно получить фаску после сверления отверстия. Таким образом сокращается управляющая программа, а также потребное число инструментов.

Рисунок 10 – Использование спирального сверла для зацентровки

3. Для повышения точности обработки рекомендуется в корпусных деталях совмещать обработку двух поверхностей за один установ: подрезку торца и обработку самого отверстия (сверло - цековка).

4. В некоторых случаях, когда детали содержат отверстия диаметром более 100 мм, при их растачивании отмечается снижение точности обработки из-за биения резцовых оправок (влияние динамических нагрузок на оправку). Поэтому рекомендуется заменять растачивание операцией контурного фрезерования с использованием кругового интерполятора станка.

Рисунок 11 – Контурное фрезерование отверстия с использованием кругового интерполятора

5. При обработке деталей, входящих в один и тот же узел (изделие) необходимо рассматривать возможность их совместной обработки, для этого обе детали одновременно закрепляются в спутнике. Этим достигается повышение точности узла в целом и сокращается потребное количество оборудования.

Рисунок 12 – Совместная обработка двух деталей, входящих в изделие

1. При обработке резьбовых отверстий надо стараться вместо метчиков использовать резьбонарезные резцы, т.к. одним резцом можно обрабатывать резьбы разных диаметров.

Таблица – Некоторые сведения о технологических возможностях станков с ЧПУ типа ОЦ

Модель станка	Габариты стола	Допускаемый диаметр сверления/ растачивания по стали	Число позиций в магазине	Погрешность позициони-рования
243ВМ12	320х560	25/160	30	0,012
6А76ПМФ2	250х630	18/100	30	0,025
6904ВМФ2	560х400	18/100	30	0,012
МС12-220	160х400	12/55	24	0,05
МС12-250	360х630	12/70	20	0,02

7. Требования, предъявляемые к технологическому оборудованию гпс со стороны технологического процесса. Обеспечение необходимой точности.

Точность – основной показатель обработки деталей, который во многом зависит от состояния самого оборудования. При этом при выборе станка с ЧПУ следует учитывать, что точность обработки будет определяться в общем виде по математической модели.

, (8)

где: = 0...t – интервал времени;

у – некоторый параметр точности размера деталей.

Данная модель показывает, что параметр точности “у” - есть величина случайная и векторная. Она зависит от большого количества случайных векторных величин, изменяющихся во времени:

А – воздействие в технологической системе из-за сбоев в настройке оборудования.

В – группа факторов, приводящая к отклонению размера из-за непостоянства механических свойств заготовки или наличия дефектного слоя.

С – погрешности, вызванные геометрическими погрешностями заготовки (неравномерность припуска, непостоянства припуска).

D – факторы, вызываемые влиянием режимов обработки.

Е – параметры, характеризующие саму обрабатывающую систему (термическая деформация станков, величина износа направляющих и других элементов станка, погрешность позиционирования подвижных узлов).

Существует ГОСТ 370-81 – “Методика определения погрешности позиционирования”. В этой методике оговаривается определение погрешности позиционирования не менее, чем в 5 точках по длине перемещения узла.

Кроме того, установлено, что с износом станка погрешность позиционирования возрастает. На погрешность позиционирования оказывает влияние направление подвода рабочего органа: так при одностороннем подводе – отмечается повышенная точность; при двухстороннем – точность падает на 25...30%.

Таким образом, можно получить диаграмму изменения точности позиционирования от времени эксплуатации станка.

Рисунок 13 – Диаграмма изменения точности позиционирования станка во времени эксплуатации

Все станки, применяемые в ГПС механообработки делятся на 4 класса по точности.

1. Н – нормальной точности (погрешность обработки на них принимаем равной 1).

2. П – повышенной точности (0,6 от Н).

3. В – высокой точности (0,4 от погрешности Н).

4. А – особо высокой точности (прецизионные) (0,25 от погрешности станков класса Н).

При работе станков в условиях ГПС на них заводят паспорт, куда заносят значения отдельных погрешностей по отдельным параметрам (биение шпинделя, погрешность позиционироваия и т.д.).

Приведем некоторые ориентировочные данные о достижимой точности обработки и другие технические сведения при использовании указанных станков.

1. При обработке на токарных станках с ЧПУ:

квалитеты: Н6, Н8;

шероховатость: Ra 1,2 мкм (по стали);

отклонение от круглости (при обработке диаметров до 150 мм) 2...5 мкм;

отклонение от цилиндричности 6...10 мкм;

дискретность по координате (цена импульса) 1...5 мкм.

2. Для фрезерных станков с ЧПУ:

погрешность позиционирования  0,025 мм на длине 500 мм;

отклонение от перпендикулярности двух поверхностей 0,05 на длине 500 мм;

размеры стола: минимум 630х250; максимум 630х1600 мм.

3. Многооперационные станки с ЧПУ, обрабатывающие центры:

дискретность позиционирования  1 мкм;

погрешность позиционирования 0,01 мм;

точность обработки по межцентровому размеру до  0,01 мм;

точность при растачивании отверстий до Н6;

шероховатость при растачивании Ra 1,25...0,63 мкм.

Остальные требования и мероприятия по обеспечению точности при обработке остаются традиционными для технологии машиностроения.

8. Промышленный робот в качестве универсальной рабочей машины ГАП. Классификация промышленных роботов. Критерии выбора модели робота.

Историческая справка.

Возникновение слов “Робот” и “Робототехника” произошло благодаря писателям-фантастам.

В 1922 году чешский писатель Карел Чапек подарил нам слово “Робот”, употребив его в фантастической пьессе, где эти машины выполняли самую тяжелую и опасную работу. Он придерживалься субъективного мнения, что рано или поздно роботы выйдут из повиновения и захватят весь мир.

В 1940 году А. Азимов придумал слово “Робототехника”, как особую сферу науки, производства и искусства. Он, напротив, считает, что путем встраивания электронных схем можно гарантировать «хорошее» поведение робота.

Год 1956 – год отсчета начала эры роботизации. Американский изобретатель Девол создал действующую конструкцию ПР. В 1961 году он получил патент. Вместе с Энгельбергером они основали фирму «Юнимейшн».

Были проведены исследования рынков сбыта: 15 автомобилестроительных и 20 прочих производственных предприятий. Выяснилось, что существует огромное количество простых, но неудобных, утомительных, нежелательных для человека, операций, которые можно было поручить новой машине-роботу. Начало производства роботов связано с автомобильной промышленностью. Массовый выпуск роботов освоен с 1975 года. Сейчас в мире производством роботов занято около 200 фирм.

Это: 70 – Япония, 30 – США, остальные – Европа ( страны СССР, Швеция, Италия, Германия и др.).

Предшественниками роботов были различные устройства для манипулирования на расстоянии объектами, контакт с человеком которых невозможен, либо опасен (вреден) для здоровья. Это манипуляторы с ручным или автоматизированным управлением, повторяющие действия человека, движения его руки.

В 1940-1950-х годах применялись в атомной промышленности, а так же в глубоководных исследованиях, металлургии и т.д.

1 - корпус камеры; 2 - биологическая защита; 3 - исполнительный орган манипулятора; 4- задающий орган манипулятора; 5- окно; 6 – транспортер подачи объектов; 7- дверь для ремонта; 8- дверь в камеру

Рисунок 14 – Копирующий манипулятор

1 – робот; 2 - телевизионная камера; 3 – захватное устройство

Рисунок 15 – Телеуправляемый робот для подводных работ

В промышленности роботы применяются:

• Как технические устройства автоматизации загрузки и выгрузки оборудования;

• Для автоматизации складских работ;

• Автоматизация транспортирования с адресацией грузов в пределах участка и межцеховое транспортирование

• Выполнение различных основных технологических операций, сборки, склеивания

Нашей промышленностью освоен выпуск 200 моделей роботов, из них 50 выпускается серийно. Всего в мире существует 500 моделей роботов.