39699

Особенности технологии обработки заготовок на станках с ЧПУ

Лекция

Производство и промышленные технологии

Общие сведения о станках с ЧПУ Одним из главных направлений автоматизации процессов механической обработки заготовок мелкосерийного и серийного машиностроения является применение станков с числовым программным управлением ЧПУ. Станки с ЧПУ обладают гибкостью и универсальностью присущей универсальным станкам и точностью и производительностью присущей станкам автоматам. Под числовым программным управлением ЧПУ понимают управление обработкой заготовки на станке по управляющей программе в которой данные приведены в числовой форме.

Русский

2013-10-08

149.5 KB

212 чел.

Особенности технологии обработки заготовок на станках с ЧПУ

12.1. Общие сведения о станках с ЧПУ

Одним из главных направлений автоматизации процессов механической обработки заготовок мелкосерийного и серийного машиностроения является применение станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Станки с ЧПУ обладают гибкостью и универсальностью присущей универсальным станкам и точностью и производительностью, присущей станкам - автоматам.

Под числовым программным управлением (ЧПУ) понимают управление обработкой заготовки на станке по управляющей программе, в которой данные приведены в числовой форме. Управляющая программа представляет собой совокупность команд на языке программирования. Принципиальной отличительной особенностью станков с ЧПУ является отсутствие у них физических носителей выдерживаемых размеров (упоров, кулачков, копиров). Движение инструмента задается последовательностью положений и скоростями перемещений его рабочих органов, записываемых в числовой форме на программоносителе.

Станки с ЧПУ по сравнению с другими станками обладают рядом преимуществ, которые рассмотрены в работах [7, 12].

12.2. Особенности технологической подготовки производства при применении станков с ЧПУ

Технологическая подготовка производства предусматривает комплекс работ, дающих возможность приступить к изготовлению нового изделия в заданном объеме. Особенности технологической подготовки производства при использовании станков с ЧПУ вытекают из того, что значительная часть работы из сферы непосредственного производства переносится в область его технологической подготовки Действия рабочего заменяются обработкой по управляющей программе.

В связи с этим все особенности можно разделить на две группы.

Во-первых, технологическая подготовка производства при использовании станков с ЧПУ включает решение ряда новых задач,- которых не было при подготовке производства на базе станков с ручным управлением. Создается новый вид технологической документации - управляющая программа, в которой траектория движения инструмента, скорости его перемещения записываются в числовой форме на специальном программоносителе.

Во-вторых, возрастает сложность технологических задач и трудоемкость проектирования технологического процесса.

1. Необходима детальная разработка попереходной технологии. Устанавливается не только траектория движения инструмента при резании, но и исходное положение, траектория при отходе, врезании, отводе и т.п.

2. Требуется высокая квалификация технолога, а требования к квалификации операторов снижаются. Технолог должен обладать не только знаниями технологии, но и вычислительной техники, то есть требуется новая специальность - технолог-программист.

3. Необходима точная увязка траектории автоматического движения инструмента с системой координат станка, исходной точкой и положением заготовки. Это требует пересчета размеров деталей от какой-то одной точки вне детали, которая называется «нулевой», то есть на станке выбирается точка, от которой считается начало отсчета движений инструмента. Обычно нулевую точку совмещают с базовой точкой узла, несущего заготовку так, чтобы все перемещения отсчитывались в положительных координатах.

В общем виде технологическая подготовка производства при использовании станков с ЧГТУ включает следующие этапы.

1. Выбор номенклатуры деталей, подлежащих изготовлению на станках с ЧПУ и анализ технологичности их конструкций.

2. Разработка технологического процесса.

3. Расчет управляющей программы, который включает:

• графическое построение и расчет траектории движения инструмента по опорным точкам;

• кодирование программы обработки;

• запись на программоносителе.

4. Контроль управляющей программы с помощью специальных средств (координатографы) и внесение необходимых исправлений

5 Пробная обработка детали на станке с ЧПУ.

6. Контроль обработанной детали и внесение исправлений в программу или технологический процесс.

7 Обработка партии деталей.

12.3. Рекомендации по выбору деталей, изготавливаемых на станках с ЧПУ. Требования к заготовкам

Основным условием эффективного использования станков с ЧПУ является рациональный подбор номенклатуры деталей, подлежащих изготовлению на этих станках. Рекомендации по выбору деталей для станков с ЧПУ приведены в работах [7, 12]. Ниже приводятся основные требования по выбору деталей для обработки на станках с ЧПУ.

1. Детали должны иметь сложную форму или криволинейные поверхности, для изготовления которых на универсальных станках требуется специальная технологическая оснастка, фасонный режущий инструмент и затрачивается значительное вспомогательное время.

2. Конфигурация деталей должна позволять концентрировать как можно большее число операций в одну. Число операций, выполняемых на универсаль-


ном  станке должно быть больше, чем  при обработке на станке с ЧПУ. У корпусных деталей обрабатываемые поверхности долны быть сосредоточены на четырех боковых сторонах детали , что позволяет обработать деталь за одну установку на поворотном столе . Остальные две поверхности не должны обрабатываться или подвергаться минимальной обработке.

      3. Возможность установки и закрепления заготовки на станке посредством простейших приспособлений.

     4. Обрабатываемые детали не должны иметь длинных расточек , требующих применения борштанг, т.к. на станках с ЧПУ расточка производится на коротких жестких оправках.

     5. Требования к соосности отверстий в противоположных стеках не должны быть строгими . При этом если ось отверстия не проходит через центр стола , дополнительно требуется перемещение стола по горизонтальной координате.

     6. Обработка не должна содержать операций , требующих настройки инструментов в процессе работы станка.  

     7. Общее число инструментов , требующихся для обработки детали, должно быть минимальным. Это достигается унификацией размеров отверстий, резьб, канавок и т.д.

      К заготовкам деталей изготовляемых на станке с ЧПУ предъявляются дополнительные требования.

      1. Припуски и допуски должны быть минимальными . Рекомендуется   их уменьшить на 10…30  по сравнению с обработкой на станке с ручным управлением.

     2. Твердость заготовок должна колебаться в небольших пределах для возможности регулировать время смены инструментов.

     3. наличие технологических баз удовлетворяющих условию совмещения координатных осей заготовки с осями координатной системы станка.

     Ужесточение требований по точности и свойствам материала заготовок , обрабатываемых на станках с ЧПУ, объясняется необходимостью уменьшить нагрузку на станок.   

12.4. Требования к технологичности конструкции деталей,

обрабатываемых на станках с ЧПУ

Конструкция детали является технологичной, если при ее изготовлении затраты материала, времени и средств – минимальны.

Требования к технологичности деталей для станков с ЧПУ существенно отличаются от требований при использовании обычных станков. Так, например,для универсальных станков нетехнологичными являются сложные контуры деталей и криволинейные поверхности, описываемые математическими зависимостями ,тогда как для станков с ЧПУ такие детали технологичны.

Кроме требований к технологичности деталей необходимо дополнительно учитывать следующее:

  1.  Возможность  автоматического контроля,
  2.  Возможность захвата и транспортирования заготовок при изготовлении,
  3.  Надежное удаление стружки,
  4.  Максимальное упрощение программирования,
  5.  Обеспечение благоприятных условий работы режущего инструмента.

    Комплекс критериев технологичности деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ , делится на две группы. Первая определяет общие требования к детали, во вторую входят критерии технологичности.

     К общим требованиям относятся:

•Обоснованный выбор материала детали и увязка требований качества поверхностного слоя с маркой материала.

•обеспечение достаточной жесткости конструкции,

•наличие или создание искусственных надежных технологических баз,

•наличие элементов, удобных для закрепления заготовки в приспособлении,

•возможность обработки максимального числа поверхностей с одного установа с использованием  консольно закрепленного инструмента,

•отсутствие или сведение к минимуму глухих отверстий,

•максимально возможная унификация формы и размеров обрабатываемых элементов с учетом возможностей станка с ЧПУ,

•форма детали должна быть удобная для автоматического контроля и обеспечения легкого удаления стружки.

    В качестве примера технологичности корпусных деталей ,обрабатываемых на мнгооперационных станках с ЧПУ , выборочно можно отметить:

•желательно задавать координаты отверстий в прямоугольной системе координат,

• унифицировать размеры основных отверстий и размеры глубин резьбовых отверстий с целью сокращения числа инструментов в магазинах,

•увеличивать радиусы фрезерования для увеличения стойкости фрез,

•нежелательно располагать окна, карманы, занижения на плоскостях, расположенных под углами отличными от 90 градусов,

•избегать резьбовых отверстий меньше М6,

•заменять углубления платиками,

•располагать обрабатываемые отверстия на одном уровне,

•применять симметричные конструкции.

12.5.Особенности  проектирования технологических

процессов для станков с ЧПУ

   При проектировании технологических процессов для станков с ЧПУ вопросы базирования , последовательности и содержания переходов , выбора приспособления , инструмента, назначения режимов резания и нормирования имеют свои особенности.

12.5.1.Выбор технологических баз и приспособлений

    Базирование деталей в условиях программной обработки усложняется. Особенности связаны с тем , что в отличие от обработки на универсальных станках , когда точность размеров выдерживается относительно технологических баз, при обработке заготовок на станках с ЧПУ точность размеров обеспечивается относительно начала отсчета координатной системы станка.

   При выборе базирования большое значение имеет правильный выбор и взаимная увязка системы координат.

     На станках с ЧПУ различают три системы координат.

  1.  Система координат станка.
  2.  Система координат детали.
  3.  Система координат инструмента.

    Система координат станка (СКС) в которой определяется положение рабочих органов станка и других систем координат , является основной. Перемещение рабочих органов станка по трем перпендикулярным направле-


 

ниям с нулем отсчета представляет собой СКС. Начало СКС называют нулем станка. Положение нуля станка стандартами не установлено. Обычно нуль станка совмещают с базовой точкой  узла, несущего заготовку, чтобы все перемещения рабочих органов станка описывались в положительных координатах.

     Базовыми точками служат :

  •Для шпинделя – точка пересечения торца с осью вращения;

  •Для крестового стола – точка пересечения диагоналей;

     •Для поворотного стола – точка пересечения плоскости с осью вращения .

    Система координат детали (СКД) служит для задания координат опорных точек обрабатываемых поверхностей. Опорными называют точки начала, конца пересечения или касания геометрических элементов, из которых образованы контур детали и траектория движения инструмента при обработке. Точку на детали , относительно которой заданы ее размеры, называют нуль детали.

    При выборе СКД следует:

  1.  Принимать направления осей такими же,  как направления осей в СКС;
  2.  Нуль детали располагать так, чтобы все или большая часть координат опорных точек имели положительное значение;
  3.  Координатные плоскости СКД совмещать или располагать параллельно технологическим базам детали;
  4.  Координатные оси совмещать с возможно большим числом размерных линий или осей симметрии.

      Система координат инструмента (СКИ) предназначена для задания положения режущего лезвия. Оси СКИ параллельны и направлены в ту же стороны , что и СКС.

     Связи систем координат при обработке деталей на различных станках с ЧПУ приведены в работе 12.

     Заданное расположение поверхностей детали будет достигнуто в двух случаях: если заготовка и инструмент установлены в определенном положении в системе координат станка, и если все системы совмещены.

     Таким образом , технологические базы, должны удовлетворять условию совмещения координатных осей заготовки и осей координат системы станка. Это упрощает программирование и облегчает увязку нуля заготовки с нулем станка.

     Базирование деталей типа тел вращения имеет свои особенности . это связано с тем,что при установке их в центрах необходимо постоянство положения базового торца. Поэтому  при при установке заготовки в центрах на токарных станках с ЧПУ применяются двух- и трех кулачковые поводковые патроны с плавающим центром.

Принятая схема базирования определяет конструкцию приспособления, которая для станков с ЧПУ имеет ряд особенностей.

1. Приспособления для станков с ЧПУ должно иметь повышенную точность и жесткость для обеспечения высокой точности обработки при максимальном использовании мощности станка.

2. Приспособления должны обеспечивать свободный подход инструмента ко всем обрабатываемым поверхностям. Это вытекает из того, что станки с ЧПУ позволяют обрабатывать заготовку последовательно с нескольких сторон. Например, на токарных станках с ЧПУ для обработки валов без переустановки применяют специальные поводковые центра, вращающие заготовку за торец.

3. Приспособления должны допускать смену заготовок во время работы станка. Для этого необходимо предусматривать возможность быстрого съема и установки приспособления для смены заготовки вне станка во время обработки заготовки в приспособлении-дублере.

4. Приспособления должны быть быстросменными и переналаживаемыми. Наиболее эффективно применение переналаживаемых приспособлений, обеспечивающих обработку широкой номенклатуры заготовок за счет перекомпоновки, смены или регулирования установочных и зажимных элементов.

К приспособлениям, применяемым на станках с ЧПУ, относят следующие:

• универсально-безналадочные (центры, оправки, патроны),

• универсально-наладочные;

• универсально-сборные;

• универсально-сборные механизированные;

• сборно-разборные.

В серийном производстве могут применяться специализированные наладочные приспособления, которые обеспечивают базирование и закрепление типовых по конфигурации заготовок различных размеров в заданном диапазоне.

Неразборные специальные приспособления применяют лишь в тех случаях, если не подходит ни одна из универсальных переналаживаемых систем.

Более полные рекомендации по выбору приспособлений для станков с ЧПУ приведены в [9].

12.5.2. Последовательность проектирования технологических операций

Количество переходов при проектировании операций для каждой поверхности назначается в соответствии с типовыми схемами обработки в зависимости от заданной точности. При этом надо учитывать типовые циклы обработки отдельных поверхностей и схемы перемещения инструмента [12]

Порядок выполнения переходов обработки при изготовлении деталей на станках с ЧПУ и на универсальных станках с ручным управлением принципиально одинаков. Отличие заключается в большей концентрации переходов обработки на одном станке и тенденции полностью обработать заготовку за один уставов (если механическая обработка не прерывается термической обработкой). При назначении последовательности обработки необходимо учитывать, что из-за снятия значительного количества металла может измениться жесткость отдельных элементов детали.

Выбранная последовательность обработки должна быть увязана с технологическими возможностями станка и окончательно принимается после выбора приспособления и инструмента. Основные технологические возможности станков с ЧПУ изложены в работах [7, 12].

Разработка последовательности выполнения переходов должна основываться на принципах:

• обеспечения максимально возможной и целесообразной концентрации переходов в одной операции,

• работы с оптимальными припусками и минимальными напусками, что позволяет сократить номенклатуру режущего инструмента, повысить точность и производительность обработки, упростить удаление стружки;

• минимального вспомогательного времени с учетом затрат времени на позиционирование, вспомогательные ходы, смену инструмента, поворот стола и т.д.;

• максимального учета возможностей станков и ограничений по точност-ным параметрам станков, длине консольного инструмента (обработка отверстий длиной не более 6 диаметров), диаметру фрез и т.д. При обработке валов на токарных станках с ЧПУ имеются особенности 1

Заготовки для обработки в центрах должны иметь центровые отверстия и хотя бы один обработанный торец.

2. Предварительные операции для заготовок могут включать не только обработку торцев и центрование, но и другие операции, выполняемые на концах вала: сверление отверстий, нарезание в них резьбы, глубокое сверление, растачивание центрального отверстия и т.п.

3. Предварительные операции создают условия для последующей токарной обработки вала за один установ. Для некоторых поверхностей эти операции являются окончательными, и это повышает требования к точности их выполнения.

4 Жесткие заготовки обрабатывать за один-два установа. При обработке используют правые и левые резцы.

5. Термоулучшение заготовки проводить перед обработкой на токарном станке с ЧПУ.

При токарной обработке втулок и фланцев можно отметить следующие особенности:

1. Чем меньше врезаний резца в необработанную поверхность, тем выше надежность его работы. Поэтому рекомендуется произвести сначала один рабочий ход резцом по торцовой поверхности в направлении оси заготовки и один рабочий ход по цилиндрической поверхности, параллельно зтой оси. Дальнейшая траектория перемещения резца выбирается, исходя из условия минимального числа рабочих ходов.

2. При обработке отверстий вместо зенкерования и развертывания применять растачивание, которое более производительно и обеспечивает более качественную поверхность Применение зенкеров и разверток целесообразно при обработке больших партий заготовок или отверстий малого диаметра.

3. В ряде случаев для заготовок необходима предварительная обработка для создания надежных технологических баз.

Обработка корпусных заготовок на многооперационных станках имеет также ряд особенностей.

1. В первую очередь фрезеруются торцовой или концевой фрезой наружные плоские поверхности, затем уступы, пазы, выступы. Затем фрезеруют внутренние плоские поверхности и пазы, расположенные на некотором расстоянии от наружных плоских поверхностей детали.

2. Последовательность переходов фрезерования плоскостей, расположенных на различных сторонах детали зависит, от точности их относительного расположения и затрат времени на смену инструмента, поворот стола и перемещение узлов станка. При чистовой обработке плоскостей следует максимально приближать друг к другу чистовые переходы, стремясь уменьшить число изменений положения инструмента и детали, влияющих на точность обработки.

3. При выполнении сверлильно-расточных переходов сначала осуществляют черновые переходы обработки основных отверстий и отверстий диаметром более 30 мм в сплошном металле, затем аналогичные переходы обработки отверстий детали, полученных в заготовке. Далее обрабатывают торцевые поверхности, канавки, фаски и другие поверхности, точность которых ниже точности станка. После осуществления указанных выше переходов должна быть выполнена получистовая и чистовая обработка основных отверстий, а также торцов, канавок, точность которых соизмерима с точностью станка.

4. Перед выполнением чистовых переходов рекомендуется удалить из внутренних полостей заготовки стружку, аккумулирующую значительное количество теплоты, чтобы уменьшить температурные деформации заготовки.

Заключительными переходами обработки корпусов являются переходы обработки вспомогательных отверстий. Последовательность этих переходов возможна по трем вариантам

1. Обработка каждого отверстия осуществляется полностью по всем требуемым переходам. Все переходы выполняются при одном положении детали относительно шпинделя станка. После выполнения всех переходов для одного отверстия, деталь перемещают для обработки следующего .После обработки всех отверстий с одной стороны детали, производят ее поворот для обработки отверстий с другой стороны. Данный вариант применяется при обработке основных отверстий сложной формы с высокой точностью.

2. Одним инструментом последовательно обрабатывают одинаковые отверстия, расположенные с одной стороны детали, после чего сменяют инструмент и выполняется следующий переход для этих отверстий. После обработки отверстий, расположенных с одной стороны детали ее поворачивают для аналогичной обработки с другой стороны.

Данный вариант применяется при небольшом числе переходов, необходимых для обработки одного отверстия, а число одинаковых отверстий велико.

3.Одним инструментом осуществляется первый переход обработки одинаковых отверстии, расположенных с одной стороны детали, а затем последовательно со всех сторон детали. После завершения первого перехода обработки одинаковых отверстий со всех сторон детали происходит смена инструмента, и цикл повторяется для второго и последующего переходов.

Данный вариант применяется при большом числе одинаковых отверстий с различных сторон детали или в тех случаях, когда время, затрачиваемое на смену инструмента, значительно превышает время поворота стола.

Более полные рекомендации по выбору последовательностей обработки приведены в литературе [12].

Проектирование технологических переходов кроме определения их состава и последовательности включает построение траектории движения инструмента на каждом переходе Построение рациональной траектории движения инструмента на рабочих и вспомогательных ходах является одной из основных задач разработки технологического процесса.

Перемещение инструмента при рабочих ходах на чистовых переходах осуществляется по эквидистанте. Характер эквидистанты отражает форму детали и режущей части инструмента. Эквидистанта формируется из геометрических элементов, которые соединяются пересечением или касанием.

Точки перехода одного геометрического элемента к другому называют опорными. В управляющей программе эквидистанту задают в виде координат опорных точек. Эти координаты определяют по чертежным размерам детали с использованием формул геометрии.

При проектировании вспомогательных перемещений инструмента следует учитывать следующее:

• подвод инструмента к обрабатываемой поверхности и отвод осуществляется по специальным траекториям вспомогательных перемещений, обеспечивающим врезание по касательным со своевременным переходом с вспомогательного хода на рабочий;

• остановка или резкое изменение подачи фрезы при резании недопустимы, так как это приводит к повреждениям поверхности или инструмента,

• длина вспомогательных ходов должна быть минимальной;

• для устранения влияния на точность обработки зазоров станка предусматривать дополнительные петлеобразные переходы при реверсе;

• траектория инструмента не должна пересекаться с элементами приспособления.

12.5.3. Выбор режущего и вспомогательного инструмента

Режущие инструменты для станков с ЧПУ должны отвечать следующим требованиям:

• высокая режущая способность;

• благоприятные условия стружкоотвода;

• высокая стойкость;

• возможность настройки на размер вне станка;

• технологичность в изготовлении;

• повышенная точность и жесткость;

• быстросменность,

       • надежность.

На станках с ЧПУ оправдано применение более дорогостоящего и допускающего более высокие режимы резания инструмента.

Режущий инструмент для станков с ЧПУ может быть как стандартным, так и специальной конструкции. Специальные конструкции делятся на комбинированные и модульные.

Комбинированный инструмент применяется при относительно большой серийности обработки. Его применение позволяет сокращать штучное время за счет уменьшения времени резания и вспомогательного времени. К комбинированному инструменту относят: ступенчатые сверла и зенкеры, комбинированный расточной инструмент, двузубые расточные регулируемые головки, наборы фрез. закрепленные на консольной оправке и т.п.

В модульных конструкциях режущего инструмента применяются многогранные неперетачиваемые твердосплавные пластины с механическим креплением. Применение пластин обеспечивает стабильность процесса резания.

Режущий инструмент, применяемый на станках с ЧПУ, принято подразделять на мерный, немерный и промежуточный. Такая классификация вызвана необходимостью компенсации износа инструмента с помощью системы ЧПУ, К мерным инструментам относят зенкеры, развертки, метчики К немерным относят резцы, у которых вершина режущей кромки не имеет точных расстояний от трех базовых поверхностей. К промежуточным относят стандартные сверла, которые в диаметральном направлении являются мерными, а в осевом - занимает переменное положение в зависимости от числа переточек.

Конструкция вспомогательного инструмента для станков с ЧПУ определяется двумя основными элементами: присоединительными поверхностями для

крепления его на станке и крепления режущего инструмента на нем. При автоматической смене и закреплении режущего инструмента конструкция хвостовика вспомогательного инструмента зависит от конструкции устройства, осуществляющего смену инструмента.

В соответствии с действующими стандартами хвостовики вспомогательного инструмента изготавливают с одним фланцем (для станков с ЧГГУ с ручной сменой инструмента) или с двумя фланцами (для станков с ЧПУ с автоматической сменой).

Для исключения пробных рабочих ходов конструкция вспомогательного инструмента должна обеспечивать регулирование положения режущих кромок. Это вызывает необходимость применять разнообразные переходники, у которых хвостовик сконструирован для конкретного станка, а передняя зажимная часть - для режущего инструмента со стандартными присоединительными поверхностями.

К вспомогательному инструменту, применяемому для станков с ЧПУ. предъявляют следующие требования:

• номенклатура и стоимость инструмента должна быть минимальной;

• крепление режущего инструмента должно обеспечивать требуемую точность, жесткость и виброустойчивость;

• обеспечивать при необходимости возможность регулирования положения режущих кромок инструмента;

• удобство в обслуживании;

• быстросменность,

• технологичность в изготовлении.

Классификация вспомогательного инструмента для станков с ЧПУ приведена на рис. 12.1,

12.5.4. Назначение режимов обработки

Выбор режимов обработки является комплексной технико-экономической задачей, решение которой заключается в определении режимов, обеспечивающих минимальные затраты на обработку при заданных технических ограничениях. Эффективность использования станков с ЧПУ в определенной мере определяется выбором рациональных режимов, обеспечивающих увеличение надежности и производительности. Повышение надежности обработки при работе на предельных значениях глубины резания и подачи может быть достигнуто за счет устранения технологических перегрузок, возникающих в момент врезания и выхода инструмента. Системы ЧПУ позволяют автоматически уменьшать подачу в момент врезания инструмента в материал заготовки, а после начала резания увеличивать до рабочей,

Расчет режимов резания при программировании затруднен по следующим причинам:

• в деталях сложной конфигурации при рабочих ходах изменяется глубина резания и ширина фрезерования;

• необходимо учитывать влияние ряда случайных факторов: колебание величины припусков и твердости заготовок, качество поверхностного слоя, его структуру и др.;

• невозможность учесть все изменения в технологической системе при обработке под воздействием сил резания, а также возможность возникновения вибраций.

При обработке заготовок на универсальных станках рабочий при необходимости может изменить режимы резания на приемлемые. На станках с ЧПУ оператор в большинстве случаев непосредственно не управляет станком, а режимы резания определяются квалифицированными технологами.

При назначении режимов резания для обработки на станках с ЧПУ с револьверной головкой или инструментальным магазином главное состоит в том, чтобы назначить наиболее рациональное сочетание элементов режимов резания для всех участвующих в работе инструментов. Это необходимо для того, чтобы смену всех инструментов производить одновременно и простои станков из-за смены инструментов свести к минимуму. В связи с высокой стоимостью станков с ЧПУ, применением инструментов с предварительной настройкой на размер, быстросменной оснасткой, возможностью автоматической смены чисел оборотов в соответствии с заданной программой периоды стойкости инструментов выбирают более низким, чем рекомендуется, а режимы обработки более высокими.

Для выбора режимов резания на станках с ЧПУ используются специальные нормативы.

12.5.5. Нормирование операций, выполняемых на станках с ЧПУ

Расчет штучного времени обработки детали производится по единой формуле, Применяемой для станков с ручным управлением, включающей основное время, вспомогательное время, время обслуживания рабочего места и время, необходимое на отдых и личные потребности. Элементы штучного времени определяются так же, как и для случаев обработки на станках с ручным управлением.

Отличие нормирования для станков с ЧПУ от станков с ручным управлением заключается в разном составе вспомогательного и подготовительно-заключительного времени.

Вспомогательное время для станков с ЧПУ состоит из времени на установку и снятие детали и машинно-вспомогательного времени.


Рис. 12.1. Классификация вспомогательного инструмента для станков с ЧПУ


Так как способы установки и закрепления заготовок при обработке на станках с ЧПУ принципиально не отличаются от способов, применяемых на станках с ручным управлением, то время на установку и закрепление определяют по нормативам для станков с ручным управлением. На станках со сменными налетами-спутниками учитывается только время на смену палеты и перемещение стола в рабочую позицию.

Машинно-вспомогательное время включает комплекс приемов затрачиваемых на:

• ускоренное перемещение рабочих органов станка;

• смену инструмента (поворот револьверной головки или смена автооператором из инструментального магазина);

• позиционирование (поворот стола).

Эти элементы времени зависят от скоростей перемещений рабочих органов и длины перемещении. При программировании следует учитывать возможность совмещения приемов и назначать такую последовательность выполнения переходов обработки, чтобы машинно-вспомогательное время было минимальным. Например, при обработке на станках с крестовым столом и поворотной револьверной головкой следует полностью с одного позиционирования обрабатывать каждое отверстие, т к. время на смену инструмента значительно меньше времени на позиционирование. Для многооперационных станков с магазином целесообразно проводить обработку всех отверстий сначала одним, а затем другим инструментом, т.к. время смены инструмента у них значительно превышает время позиционирования.

Состав времени организационного и технического обслуживания аналогичен составу времени для станков с ручным управлением и определяется в процентах от оперативного времени.

Подготовительно-заключительное время, входящее в состав штучно-калькуляционного времени, при обработке на станках с ЧПУ состоит из следующих трех элементов.

1.Затраты времени на получение наряда, чертежа, документации на рабочем месте в начале работы и на сдачу в конце смены. Согласно [12] принята единая форма для всех станков с ЧПУ равная 12 мин.

2. Затраты, учитывающие дополнительные работы: установка приспособления, установка инструмента, наладка станка и инструмента и др. В нормативы времени на наладку станка не входит время на настройку и сборку инструментальных блоков и оправок с инструментом, сборку универсально-сборочных приспособлений для установки и крепления заготовок при обработке, на разработку управляющей программы и др. Затраты на эти операции учитывают отдельно, т.к. их выполняют вне станка.

3. Время на пробную обработку детали. Это время учитывают в тех случаях, когда на станке не производится коррекция инструмента. На станке, на котором после обработки первой детали проводят коррекцию инструмента (многооперационные), это время включено в нормативы на техническое обслуживание станков.

Нормативы времени на работы, выполняемые на станках с ЧПУ, приведены в справочниках.

На станках с оперативной системой управления особенности нормирования связаны с затратами времени на ввод и отладку управляющей программы. На таких станках возможны три варианта работы.

1.Программу составляет оператор по чертежу детали и вводит в станок с клавиш (единичное производство, неповторяющиеся партии деталей).

2. Программу записывает технолог на бланке, а оператор вводит ее в станок с клавиш (мелкосерийное производство).

3. Программу записывают на магнитной ленте или диске и вводят в станок с внешней памяти (среднесерийное производство).

При работе на станках с оперативной системой управления в подготовительно-заключительное время (при работе по первому варианту) входит ввод программы с клавиш (около 25 мин.), привязка инструмента к системе (около 20 мин.). При работе по 2-му и 3-му вариантам предусмотрена наладка инструментов вне станка.

Во всех вариантах предусматривают проверку управляющей программы в покадровом режиме – 10 мин., установку кассеты или диска – 2 мин. С учетом составления и редактирования программы (около 45 мин ) общее подготовительно-заключительное время может быть большим. Варианты 2 и 3 обеспечивают значительное сокращение этого времени.

12.5.6. Технологическая документация

Технологическая документация технологических процессов для станков с ЧПУ имеет больший объем и трудоемкость, чем для другого оборудования.

В дополнении к документации, применяемой для универсальных станков. Согласно стандартам необходимо разрабатывать:

• карту наладки инструмента;

• карту кодирования информации;

• карту заказа на разработку управляющей программы;

• ведомость обрабатываемых деталей.

В карте наладки инструмента указывается полный состав вспомогательного и режущего инструмента е технологической последовательности с указанием наладочных размеров, опорных точек, корректируемых размеров и номеров корректора.

Карта кодирования информации необходима для кодирования информации при разработке управляющих программ.

Карта заказа на разработку управляющей программы служит для указания исходных величин, необходимых при разработке управляющей программы.

Ведомость обрабатываемых деталей служит для указания исходных данных, необходимых для расчета загрузки одной единицы оборудования с ЧПУ.

Последние два документа относятся к вспомогательным и разрабатываются по усмотрению разработчика.

Состав остальной технологической документации аналогичен документам, применяемым для описания технологических процессов, выполняемых на универсальных станках (табл. 12.1.)

Таблица 12.1. Виды документов на технологические процессы, выполняемые на станках с ЧПУ (ГОСТ 3.1404-86)

Вид документа

Наименование документа

Форма

Основной

Маршрутная карта (МК)*

Карта технологического процесса (КТП)**

Операционная карта (ОК)

Карта наладки инструмента (КН/П)

Карта кодирования информации (ККИ)

Карта эскизов (КЭ)

1,la.16

1, la

2,.2а,3

4,4а

5, 5а

Вспомогательный

Карта заказа на разработку управляющей программы (КЗ/П)***

Ведомость обрабатываемых деталей (ВОД)***

6, 6а

7,7а

* Применяется

** Применяется

***

при маршрутном и маршрутно-операционном описании

при операционном описании технологического процесса

Разрабатывается по усмотрению разработчика


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

50122. НАГРУЗКИ ОТ МОСТОВЫХ И ПОДВЕСНЫХ КРАНОВ 153.5 KB
  Нормативные значения и коэффициенты надежности Нагрузки от мостовых и подвесных кранов определяют в зависимости от групп режимов их работы устанавливаемых ГОСТ 25546 82 от вида привода и от способа подвеса груза.0785 Нагрузки и воздействия . Нормативное значение горизонтальной нагрузки направленной вдоль кранового пути и вызываемой торможением моста электрического крана следует принимать равным 01 полного нормативного значения вертикальной нагрузки на тормозные колеса рассматриваемой стороны...
50124. Конструювання загальнорозвивальних вправ. Визначення вихiдних положень 52 KB
  Лазіння у змішаному висі та упорі лазіння у простому висі. Класифікація вправ у лазінні Вправи у лазінні розділяються на п’ять груп: лазіння у змішаному висі та упорі у простому висі та упорі перелізання лазіння із зупинками лазіння з партнером див. Способи лазіння по нижній стороні драбини: у висі одноїменним і різноіменним способом; у висі на зігнутих ногах поперек і уздовж; у висі на п’ятах; за допомогою рук і однієї ноги. Методика навчання лазінню у змішаному висі та упорі.
50126. Создание анимационного ролика в программе Adobe Flash 638.5 KB
  Анимация достигается различным путем в простейшем случае – изменением характеристик объектов во времени в так называемых ключевых кадрах. Промежуточные кадры могут произвольно вставляться между ключевыми. Положение в каждом из промежуточных кадров рассчитывается как экстраполяция между ключевыми кадрами. Новым элементом является Временная шкала Timeline справа вверху она предназначена для покадрового монтажа фильма.
50127. Методи послідовного пошуку екстремуму у критеріальному моделюванні 630.34 KB
  Крім того, критеріальний метод має важливе методологічне значення в процесі дослідження. Він надає техніко-економічному аналізу оптимальних рішень узагальнювальний характер і дозволяє більш раціонально використовувати вихідну інформацію...
50128. Визначення горизонтальної й вертикальної складових індукції магнітного поля Землі за допомогою земного індуктора 176 KB
  Визначення горизонтальної й вертикальної складових індукції магнітного поля Землі за допомогою земного індуктора. Вертикальну площину в якій лежить вектор а отже й вісь магнітної стрілки називають площиною магнітного меридіану. Прилад під'єднаний до затискачів мілівеберметр або балістичний гальванометр можна проградуювати так щоб він безпосередньо показував зміну магнітного потоку який пронизує витки індуктора. Нехай вісь індуктора орієнтована горизонтально в площині магнітного меридіана площина витків теж горизонтальна.
50129. Исследование процессов накопления и релаксации заряда в диэлектрических материалах 1.32 MB
  Определение постоянной времени RCцепи. Даже если цепь не содержит конденсаторов всегда присутствует электрическая емкость изоляции и в ней возникают токи смещения обусловленные изменением электрического поля во времени. В цепях постоянного тока распределение электрических зарядов на проводниках и токов на участках цепи стационарно то есть неизменно во времени. Если на какомто участке цепи происходят изменения силы тока или напряжения то другие участки цепи могут почувствовать эти изменения только через некоторое время которое по...