4.4 Технічне завдання на створення гвс, вибір заготовки, інструменту та точність обробки

Технічне завдання (ТЗ) є основним документом при створенні будь-якої конструкції чи механічної системи. Але роль та значення цього документу для створення ГВС значно вище значення ТЗ на проектування традиційних, неавтоматизованих виробництв. ТЗ на ГВС окрім вимог до окремих функціональних агрегатів та підсистем, визначаю ще їх збалансованість та чітку взаємодію.

ТЗ на ГВС є єдиним загальносистемним документом, що регламентує інтеграцію окремих елементів в об’єднану систему. Тому розробка ТЗ є важливою складовою технологічного проектування ГВС.

ТЗ повинно складатись з таких розділів:

1. Загальний опис та основні виробничо-технічні параметри. В цьому розділі наводять: цільове призначення та область застосування ГВС; підставу для її розробки; основні характеристики ГВС (габарити, маса, конструктивні особливості, верстатомісткість оброблюваних деталей тощо; структурну схему з внутрішніми та зовнішніми зв’язками; попереднє технологічне планування з описом роботи ГВС.

2. Технологічний процес та оснащення. Наводять перелік операцій, що виконуються в ГВС, з відповідними технічними засобами, а також класифікатор оброблюваних деталей, технологічний процес обробки типових деталей з режимами різання, схемами базування, номенклатурою та стійкість інструмента, розрахунками елементів основного та допоміжного часу, переліком оснащення, зведену таблицю деталеоперацій, технологічні процеси, що виконуються на допоміжних позиціях з розрахунками три волості їх виконання, технологічні процеси переналагодження ГВС та ті, які виконуються на автоматизованому допоміжному обладнанні.

3. Розрахунок основних параметрів ГВС, Тут приводять: підставу для вибору структурно-компоновочного рішення ГВС, розрахунок фонду часу роботи обладнання та коефіцієнт використання верстатів; вибір їх моделей та розрахунок їх кількості; визначення величини партій запуску та розрахунок періодичності переналагодження; розрахунок числа технологічних позицій та характеристик транспортної системи. Параметри розраховують методом теорії масового обслуговування.

4. Технічні вимоги до обладнання, оснащення та технологічних позицій. В розділі приводять: загальні та спеціальні вимоги до основного обладнання, його модернізації та додатковому оснащенню спеціальними системами; вимоги до обладнання та систем для транспортування , маніпулювання, зберігання, контролю деталей, видаленню стружки та ЗОР, до систем інструментального забезпечення, обладнанню та оснащенню технологічних позицій, різальному і допоміжному інструменті, супутникам та пристосуванням.

5. Організація виробництва та керування. Приводять загальні та спеціальні вимоги до систем організації виробництва та організації праці обслуговуючого персоналу; вимоги до систем документообороту, що регламентують зовнішні зв’язки ГВС; розраховують кількість , функції обслуговуючого персоналу; визначають порядок роботи ГВС в аварійних ситуаціях, визначають структуру комплексу технічних засобів і програмно-математичного забезпечення системи керування; організаційно-технологічні вимоги до них та ін.

6. Вимоги техніки безпеки і промислової санітарії. Приводять вимоги до обладнання, систем організації праці, що забезпечують безпечні та комфортні умови праці обслуговуючого персоналу під час монтажу, налагодження, експлуатації та ремонту ГВС.

Розрахунок показників техніко-економічної ефективності та лімітної ціни. Розрахунок виконують у відповідності з умовами співставлення, бажано для кількох варіантів структурно-компоновочних рішень ГВС.

Розробку ТЗ доцільно проводити у два етапи: спочатку укрупнено визначити основні параметри, після чого приступити до уточнених розрахунків і деталізації вимог.

ТЗ узгоджується та затверджується у відповідності з ГОСТ 1.76000-78.

Важливим моментом підготовки обробки заготовки на автоматичній лінії є її вибір, який підпорядковується таким вимогам:

– забезпечення мінімального припуску, який достатній для отримання заданої точності та шорсткості оброблюваних поверхонь;

– розподілення припуску повинно бути рівномірним за поверхнями заготовки та стабільним для всієї партії деталей;

– постійність фізико-механічних властивостей за всіма поверхнями;

– постійність рівня залишкових деформацій, що не викликають деформування деталі під час обробки;

– база повинна мати відносно високу точність форми і розташування поверхонь і забезпечувати надійність кріплення деталі під час обробки;

– характер відведення стружки від різальних кромок інструментів повинен бути вільним, що убезпечує заклинювання та поломку інструментів, особливо під час обробки отворів малого діаметру;

– відхилення припуску не повинно забезпечувати допустимого значення, що забезпечує ефективне затискання заготовки із завчасно налагодженим оснащенням;

– заусенці на двох торцях заготовки повинні бути зняті і кромки затуплені;

– відхилення від неперпендикулярності торців заготовки до твірної не більше 0,5 мм для заготовок діаметром до 100 мм і не більше 1,0 мм для заготовок діаметром більше 100 мм.

Досвід показує, що заготовки, виготовлені одним і тим же способом, мають значні коливання припусків. Це вимагає зазвичай додаткових зусиль під час виконання першочергових операцій обробки деталей: програма обробки повинна бути індивідуальною для кожної деталі, необхідна організація вхідного контролю та ін.

Для забезпечення виконання зазначених вимог окрім іншого необхідно передбачити створення допоміжних дільниць з універсальних чи спеціальних верстатів для обдирних операцій, які забезпечують ідентичність розподілення припусків у заготовках.

Для різального інструменту, що застосовується у ГВС, висуваються особливі вимоги, які пов’язані з високим ступенем його уніфікації, обумовленої застосуванням однієї моделі верстата для виконання аналогічних технологічних функцій. Це дозволяє зменшити не лише номенклатуру різального інструменту, але й загальну його кількість, так як застосування одночасно на декількох верстатах одного й того ж комплекта інструменту практично малоймовірно.

Досвід застосування різального інструменті в ГВС показав, що для обробки загальномашинобудівних деталей можна застосовувати типовий комплект різального інструменту, який задовольняє вимогам технології обробки більшості деталей тез використання спеціального інструменту великої вартості.

Різальний інструмент, що застосовується в ГВС, повинен забезпечувати високу зносостійкість чи здатність зберігати необхідні різальні властивості на заданий період, а також бути швидкозмінним.

Стійкість різального інструменту і, відповідно,періодичність його заміни визначають за інструментом з мінімальною стійкістю.

Однією з головних вимог, що висуваються до організації інструментального забезпечення, є автоматична зміна інструмента в магазині верстата.

Комплект різальних інструментів вибирають на підставі аналізу форми, розмірів і місця розташування виділених елементарних поверхонь за всією номенклатурою деталей, закріплених за верстатом.

Траєкторія переміщення інструмента вибирається за умови забезпечення зменшення часу на допоміжні та робочі ходи, стабілізації навантаження на інструмент, збільшення надійності його роботи.

Стандартизація номенклатури різального інструменту на основі формалізації технологічної інформації дозволяє автоматизувати проектування технологічних переходів разом із вибором різального інструменту.

Під час оцінки доцільності переведення певної деталі на обробку в ГВС необхідно також виконати дослідження її точносних характеристик, адже величина допуску може стати причиною розробки спеціальних заходів щодо автоматичної корекції похибки системи верстат-пристосування-інструмент-заготовка, або ж обробка може бути проведена без додаткових заходів.

В автоматичних лініях застосовують систему автоматичного керування точністю обробки, функції якої щодо заготовки полягають в наступному:

– під час затискання заготовки необхідно перевірити її базування та провести ідентифікацію заготовки з метою виклику відповідної програми керування;

– перед початком обробки заготовка контролюється з метою визначення розподілення припусків та точок зустрічі інструмента із заготовкою для оптимізації числа ходів і режимів обробки, а також зменшення тривалості допоміжних ходів інструменту шляхом корекції програми керування;

– перед чистовою обробкою замірюють дійсні розміри заготовки для визначення корекції заданих глибин різання, що забезпечує задану точність виготовлення одиничної деталі чи першої деталі в партії, оцінюють шорсткість оброблюваних поверхонь для оцінки стану інструмента;

– впродовж різання під час завершальної обробки вимірюють поточний розмір заготовки з мінімальним запізненням щодо різання (активний контроль) з метою поточної корекції положення інструмента; оцінюють шорсткість оброблених поверхонь для визначення стану інструмента і запобігання браку;

– після завершення обробки вимірюють відхилення розмірів поверхонь деталі відносно заданих значень в одному чи декількох перетинах в залежності від партії деталей.

Функції цієї ж системи щодо різального інструменту полягають у визначенні положення різальної кромки з метою:

– першочергової прив’язки різальних кромок до координатної системи верстата;

– подачі команди на зміну інструмента за його недопустимого зношення чи поломки;

– підналагоджувальної корекції положення інструмента за результатами вимірів.