3. Ультразвуковая обработка

Ультразвуковая обработка (УЗО) является разновидностью механической обработки. Она основана на разрушении обрабаты­ваемого материала абразивными зернами под ударами инструмента, колеблющегося с ультразвуковой частотой (Рис.120).

Рис.120. Схемы ультразвуковой обработки:

а) и б) сквозных и глухих отверстий с любым сечением;

в) фасонных полостей и углублений;

г) разрезание заготовок на части.

Процесс УЗО заключается в том, что инструмент, изготовлен­ный из инструментальной стали, колеблется с ультразвуковой часто­той (до 30 кГц) и ударяет по зернам абразива, которые скалывают частицы материала заготовки.

Методом УЗО обрабатывают заготовки из хрупких не токопроводных твердых материалов, таких как стекло, керамика, ферриты, кремний, драго-ценные минералы, в том числе алмаз. УЗО используют для профилирования наружных поверхностей, гравирования, изготовления поверхностей сложной конфигурации.

4. Лучевые методы

Лучевыми методами формообразования являются:

электронно-лучевой, светолучевой (лазерный) и плазменный.

1) Электронно-лучевая обработка основана на превращении кинетической энергии пучка электронов в тепловую. Высокая плотность энергии сфокусированного электронного луча позволяет осуществлять размерную обработку заготовок, расплавляя и испаряя материал с узколокального участка (диаметром в несколько микро­метров). Электронно-лучевой метод наиболее перспективен при обработке отверстий малого диаметра (от 1 мм до 10 мкм), резки заготовок, прорезания пазов, изготовлении тонких сеток из трудно­обрабатываемых металлов и сплавов, а также из неметаллических материалов (рубинов, керамики, кварца). Недостатком этого метода является то, что осуществление его возможно только в вакууме.

1. Светолучевая (лазерная) обработка основана на тепловом воздействии светового луча высокой энергии на поверхность обра­батываемой заготовки. Источником мощного светового излучения являются оптические квантовые генераторы (лазеры и мазеры), которые могут быть твердотелые, газовые и полупроводниковые.

Лазерную обработку применяют для прошивания сквозных и глухих отверстий, резки заготовок на части, вырезания заготовок из листового материала, прорезания пазов на заготовках из любого ма­териала.

4) Плазменная обработка состоит в том, что плазму (полностью ионизированный газ), имеющую температуру до 30000°С, направ­ляют на обрабатываемую поверхность заготовки.

Этим способом можно обрабатывать заготовки из любых материалов, выполняя прошивание отверстий, вырезку заготовок из листового материала, строгание и точение. При прошивании отверстий, разрезке и вырезке заготовок плазменную головку ставят перпендикулярно к поверхности заготовки, а при строгании и точении - под углом 40...60^о.

3.3. Автоматизация технологических процессов и производств термины и определения гибких производственных систем

Основная терминология в данной области регламентирована ГОСТ 26228-90 «Системы производственные гибкие. Термины и определения, номенклатура показателей».

Гибкая производственная система (ГПС) - управляемая средствами вычислительной техники совокупность технологического оборудования, состоящего из разных сочетаний гибких производственных модулей и (или) гибких производственных ячеек, автоматизированной системы технологической подготовки производства и системы обеспечения функционирования, обладающая свойством автоматизированной переналадки при изменении программы производства изделий, разновидности которых ограничены технологическими возможностями оборудования.

Гибкий производственный модуль (ГПМ) - единица технологического оборудования, автоматически осуществляющая технологические операции в пределах его технических характеристик, способная работать автономно и в составе ГПС или ГПЯ.

В средства автоматизации ГПМ в общем случае входят:

- устройство ЧПУ для автоматизации последовательности действий рабочих органов технологического оборудования, включая смену заготовок, изделий, инструмента, подачу СОЖ, удаление отходов и переналадки;

- устройство адаптивного управления для автоматизации регулирования параметров техпроцесса, при изменении условий его выполнения;

- устройство контроля и измерения во время или после операции для автоматизации подналадки оборудования;

- устройство диагностики оборудования для автоматизации выявления и устранения неисправностей и т.д.

Гибкая производственная ячейка (ГПЯ) - управляемая средствами вычислительной техники совокупность нескольких ГПМ и системы обеспечения функционирования, осуществляющая комплекс технологических операций, способная работать автономно и в составе ГПС при изготовлении изделий в пределах подготовленного запаса заготовок и инструмента.

Разновидностью ГПЯ, в которой технологическое оборудование расположено в принятой последовательности технологических операций, является гибкая автоматизированная линия (ГАЛ).

Система обеспечения функционирования ГПС и ГПЯ (СОФ ГПС и ГПЯ) - совокупность взаимосвязанных автоматизированных систем, обеспечивающих управление технологическим процессом, перемещением предметов производства и оснастки.

В состав СОФ ГПС и ГПЯ в общем случае входят: АТСС (автоматизированная транспортно-складская система), АСИО (автоматизированная система инструментального обеспечения), САК ( система автоматизированного контроля), АСУО (автоматизированная система удаления отходов), АСУТП (автоматизированная система управления технологическим процессом), АСУТО (автоматизированная система управления технологическим оборудованием) и т.д.

Гибкий автоматизированный завод (ГАЗ) - интегрированное средствами вычислительной техники производства, состоящее преимущественно из ГПС для выпуска продукции в условиях ее совершенствования и изменяющейся потребности.

Гибкий автоматизированный цех (ГАЦ) - цех завода, состоящий преимущественно из гибких автоматизированных участков.

Гибкий автоматизированный участок (ГАУ) - участок цеха, технологическое оборудование которого состоит преимущественно из ГПС, ГПЯ, ГПМ.