Конструктивно-технологические характеристики деталей типа «не тела вращения» (корпусные) и модели станков для их обработки в ГПС

Группа деталей	Предельные параметры деталей	Модели многооперационных станков (обрабатывающих центров)
L×B,мм	Масса кг
1К	300×300		ИР320ПМФ4, 2204ВМФ4, 2254ВМФ4, 6904ВМФ2
2К	500×500		ИР500МФ4, 6902ВМФ2, 6306ПМФ4
3К	800×800		ИР800МФ4, 2623ПМФ4

 

Так и по средствам комплексной автоматизации. Детали типа «не тела вращения» обрабатывают на станках расточно-фрезерно-сверлильной группы — обрабатывающих центрах (ОЦ) или на фрезерных станках с одним или несколькими инструментами в револьверной головке.

Целесообразность использования дополнительных станков в ГПС определяется не только необходимостью выполнения отдельных операций, но и загрузкой оборудования. Следует также помнить, что при вводе данных станков в ГПС их нужно автоматизировать. При незначительной загрузке дополнительных станков часть операций выполняется вне ГПС, на других участках. Например, подготовка чистовых технологических баз заготовок. Такие операции, как фрезерование торцов и зацентровка в заготовках деталей типа «вал», фрезерование чистовых баз в заготовках корпусных деталей, часто проводятся вне ГПС. Но иногда эти операции могут выполняться и в ГПС.

В соответствии с принципами построения ГПС к основному технологическому оборудованию предъявляются следующие требования.

1.Обработка в автоматическом режиме широкой номенклатуры деталей, заранее оговоренной, при максимальной концентрации операций на отдельных единицах оборудования.

2.Быстрая переналадка оборудования при изменении объектов производства.

3.Компоновочная и программная совместимость основного оборудования с другими функциональными системамиГПС.

4. Незначительное число операций по техническом обслуживанию оборудования в течение суток.

Наиболее полно всем указанным требованиям отвечают станки г ЧПУ.

Для обработки различных изделий в автоматическом режиме'в ГПС выполняются следующие основные функции.

1.Переналадка станков и других систем ГПС на изготовление изделий иного наименования. Переналадка металлорежущих станков заключается в замене или настройке зажимного устройства, смене или настройке захвата промышленного робота, замене инструмента и управляющих программ.

2.Загрузка заготовок и выгрузка готовых изделий. Используемая при этом автоматизированная транспортно-складская система ГПС предназначена для замены кассет, столов и др. Для автоматизации загрузки заготовок и выгрузки готовых изделий в основном используют промышленные роботы. На обрабатывающих центрах широко применяют накопители спутников и устройства для их установки на рабочий стол станка. При этом совмещается машинное время обработки заготовки со вспомогательным временем установки, что позволяет организовать при достаточном числе позиций накопителя и большом времени обработки автоматическую работу ГПС в течение несколь­ких смен. Для автоматического закрепления заготовок па токарных станках используются патроны с гидро-, пневмо-, электроприводом при патронной обработке, инерционные патроны и центры, передающие вращающий момент, при обработке в центрах. При этом автоматически осуществляется поджим задней бабкой. Спутники в магазинах и на столе обрабатывающего центра автоматически крепятся специальными устройствами.

3. Контроль и коррекция режимов технологического процесса в соответствии с принятыми критериями. Автоматизация контроля и коррекции режимов осуществляется по специальным алгоритмам оптимизации. В качестве критериев оптимизации используются экономические и качественные показатели: минимум себестоимости, максимум производительности, максимум коэффициента загрузки оборудования и т. п.

Коррекция может быть проведена либо по одному критерию, например "максимуму производительности, либо по нескольким критериям. В первом случае задача коррекции ставится и решается как задача однокритериальной оптимизации. Для ГПС наиболее характерен второй случай. При этом используется несколько зачастую противоречивых критериев, а задача коррекции ставится и решается как многокритериальная задача оптимизации.

4. Контроль и коррекция геометрических размеров обрабатываемых деталей и качества обработки их поверхности. Для измерения геометрических параметров непосредственно на станке применяются различные контактные и бесконтактные приборы. По результатам измерений система управления ГПС формирует сигналы коррекции инструмента или положения нулевой точки. Используются и измерительные щупы (головки), устанавливаемые в шпинделе обрабатывающего центра или в инструментальном гнезде токарного станка.

5. Контроль за состоянием инструмента. Износ и поломки инструмента контролируются следующими способами:

измерением силовых параметров процесса резания;

сравнением заранее заданного и фактического времени работы инструмента;

измерением износа инструмента при помощи контактных датчиков.

6. Замена изношенного или поломанного инструмента. Эта задача решается в процессе работы АСИО различного конструктивного исполнения.

7. Сбор и удаление отходов за пределы технологического оборудования. Для эффективного дробления стружки применяются стружколомы па режущем инструменте, подбираются соответствующие режимы резания и геометрия инструмента, используются программное прерывание подачи и различные сочетания этих способов. Автоматизированная система удаления отходов (АСУО) убирает стружку за пределы станка вместе со смазочно-охлаждающей жидкостью.

8. Контроль наличия материалов, параметров технологических сред, поиск неисправностей станка и системы управления. Эти операции осуществляет система автоматизированного контроля и диагностики (САК и Д).

9. Связь с верхним уровнем управления производством, прием (передача) управляющих воздействий и учетной информации. Эти операции возлагаются на системы АСУП и АСУТП, входящие в функциональный набор ГПС.

Состав оборудования в ГПС определяется конструктивно-технологическими характеристиками обрабатываемых де­талей, применяемой АТСС, архитектурой системы централизованного управления, используемыми САПР и управляющими программами, а также некоторыми другими факторами, отражающими специфику конкретной системы.

Для токарной обработки в мелкосерийном и единичном производстве необходимо заранее определить требуемое оборудование — патронные, патронно-центровые или центровые станки. При эксплуатации комбинированных патронно-центровых токарных станков с ЧПУ повышается универсальность ГПС благодаря расширению номенклатуры обрабатываемых деталей. Но при этом увеличиваются габаритные размеры оборудования ГПС и занимаемые им производственные площади. При использовании патронных станков с укороченной станиной производственные площади сокращаются.

Из опыта проектирования и эксплуатации ГПС следует, что чем меньше размер партии запуска и больше номен­клатура изделий, т. е. чем меньше серийность, тем эффективнее применять патронно-центровые токарные станки.

Для механической обработки деталей типа «не тела вращения» наиболее отвечают требованиям ГПС станки сверлильно-фрезерно-расточной группы — обрабатывающие центры (многооперационные станки).

В состав ГПС включают и станки шлифовальной группы, оснащенные системами ЧПУ. Таким образом, в пределах одной ГПС может быть реализован полный цикл механической обработки.