73837

Особенности проектирования технологических процессов для станков с ЧПУ и ГПС

Лекция

Производство и промышленные технологии

Особенности проектирования технологических процессов для станков с ЧПУ и ГПС При проектировании технологических операций для станков с ЧПУ необходимо учитывать ряд особенностей обработки. Порядок обработки поверхностей заготовок для деталей типа валов следующий. Черновая и чистовая обработка дополнительных форм поверхности если имеются дополнительные формы требующие черновой обработки. Обработка дополнительных форм поверхности не требующих черновой обработки.

Русский

2014-12-21

58 KB

13 чел.

М  Лекция №20  Страница 9

Лекция№20

Тема №8. Особенности  проектирования технологических процессов для станков с ЧПУ и ГПС

При проектировании технологических операций для станков с ЧПУ необходимо учитывать ряд особенностей обработки. Снижение затрат на проектирование технологии и изготовление изделий на станках с ЧПУ достигается за счет использования типизированных технологических решений.

При анализе операционной технологии для получения деталей типа тел вращения все многообразие обрабатываемых поверхностей может быть представлено в виде «основных» и «дополнительных» форм поверхностей. В качестве основной формы поверхности принимается поверхность, которая может быть получена резцами с углами φ = 95°, φ1 = 30°, проходными при обработке наружных и торцовых поверхностей и расточным при обработке внутренних поверхностей. Основные формы поверхностей: цилиндрические и конические, поверхности с радиусными и криволинейными образующими, поверхности не глубоких (до 1,5 мм) канавок и другие, которые могут быть обработаны указанными резцами.

Поверхности, которые требуют для их образования другого инструмента, отнесены к дополнительным формам поверхности.

Обработка валов отличается некоторыми особенностями.

Заготовки для центровых работ, поступающие на станки с ЧПУ, должны иметь центровые отверстия и хотя бы один обработанный торец.

заготовки, деформация которых при снятии больших припусков не выходит за пределы, предусмотренные техническими требованиями к операции, необходимо обрабатывать за один-два установа. При обработке за один установ используются правые и левые резцы.

Термоулучшение заготовки желательно проводить перед обработкой на токарном станке с ЧПУ, если это не сказывается на точности и работоспособности изделий.

При выполнении черновых переходов для повышения жесткости инструмента необходимо использовать резцы для контурного точения с углами φ = 95°, φ1 = 5°.

Порядок обработки поверхностей заготовок для деталей типа валов следующий.

1. Черновая обработка основных форм наружной поверхности. В первую очередь выполняется обработка, требующая перемещения в направлении к передней бабке.

2. Черновая и чистовая обработка дополнительных форм поверхности (если имеются дополнительные формы, требующие черновой обработки). Обрабатываются все дополнительны поверхности, кроме канавок для выхода резьбообразующего инструмента и шлифовального круга, а также мелких выточек.

3. Чистовая обработка основных форм поверхности: подрезка торца (только на первом установе); чистовая обработка основных форм наружной поверхности.

4. Обработка дополнительных форм поверхности, не требующих черновой обработки.

Надежность работы инструмента снижается при врезании его режущей кромки в необработанную поверхность заготовки. Чем меньше врезаний резца в такие поверхности, тем выше надежность его работы. В связи с этим рекомендуется произвести сначала один рабочий ход резцом по торцевой поверхности в направлении к оси вращения заготовки и один рабочий ход по цилиндрической поверхности, параллельной этой оси. Дальнейшее направление перемещения резца вырабатывают исходя из условия минимального числа рабочих ходов

Количество операций и установов определяется в соответствии с принципами технологии в зависимости от заданной точности обработки поверхностей и их взаимного расположения.

С целью повышения надежности работы режущего инструмента как при обработке валов, так и других деталей на станках с ЧПУ в ряде случаев программируется снижение подачи в момент врезания инструмента в материал заготовки на 30.,.50 % от рабочей, а после начала резания увеличение до рабочей.

При токарной обработке на станках с ЧПУ может быть обеспечена точность наружного диаметра и отверстия по 7-му квалитету, а при использовании систем автоматической подналадки — по 6-му квалитету точности; параметр шероховатости поверхности Ra1,6 мкм, допуск соосности отверстия и наружной поверхности в пределах 8...9-го квалитетов.

Проектирование технологической операции на станке с ЧПУ включает построение траектории рабочих и вспомогательных перемещений режущего инструмента. Перемещения каждого инструмента начинаются и заканчиваются в исходной точке или в точке его смены и включают подвод, отвод и вспомогательные движения, осуществляемые на быстром ходу; врезание, перебег и рабочее движение, которые осуществляется на рабочих подачах. Вспомогательные и рабочие участки траектории ограничиваются особыми точками, в которых изменяется какое-либо условие работы инструмента (направление перемещения, скорость, частота вращения, включение и выключение охлаждения, изменение координат инструмента и т. п.). Эти точки получили название опорных точек. Различают опорные точки, связанные с геометрией перемещения, технологией обработки и контроля.

Количество рабочих ходов при обработке поверхностей зависит от заданной точности. При этом необходимо помнить, что современные системы управления станками с ЧПУ имеют развитое программное обеспечение, включающее постоянные технологические циклы обработки различных поверхностей, что значительно упрощает программирование обработки.

Обработка заготовок корпусных деталей и других деталей сложной формы в серийном производстве производится на многооперационных станках (сверлильно-фрезерно-расточных многоинструментальных станках с ЧПУ).

Маршрутный технологический процесс для обработки этих заготовок разрабатывается с учетом особенностей обработки на станках с ЧПУ, технологических возможностей этих станков (в том числе точности и производительности обработки) и их стоимости. Операции, выполняемые на станках с ЧПУ, могут охватить весь технологический процесс изготовления детали или только его часть (в сочетании с операциями, выполняемыми на других станках).

В маршрутном технологическом процессе обработки заготовок корпусных деталей и им подобных при необходимости искусственного старения или наличии точных отверстий и плоскостей следует дифференцировать операции на черновые и чистовые. В таких случаях заготовки, имеющие пять-шесть обрабатываемых сторон, обрабатывают, как правило, за одну-две черновые и две чистовые операции (установа).

Для заготовок, не проходящих старение и (или) не имеющих точных отверстий и плоскостей, предусматривают одну или две операции обработки на многоинструментальном станке в зависимости от числа обрабатываемых сторон и заданной точности.

Плоскости и отверстия, точность относительного положения которых задана с жесткими допусками, необходимо обрабатывать в размер за одну операцию при неизменной установке заготовки.

При небольшой трудоемкости черновой обработки в технологическом процессе предусматривается одна черновая операция. Когда выделение черновой обработки в отдельную операцию на многоинструментальном станке неэффективно, операция выполняется на станках другого типа или объединяется с операций чистовой обработки на станке с ЧПУ.

Черновая обработка выделяется в отдельную операцию, когда трудоемкость обработки на станке с ЧПУ велика или когда эта операция необходима для создания технологических баз для последующей обработки.

Количество переходов при проектировании операций на многоинструментальном станке для каждой поверхности назначается в соответствии с типовыми схемами обработки в зависимости от заданной точности. Кроме того, учитываются типовые циклы обработки отдельных поверхностей и схемы перемещения инструмента при этом.

Последовательность выполнения переходов на многоинструментальных станках следующая.

Операция, как правило, начинается с выполнения фрезерных переходов (фрезерование плоскостей, уступов, пазов и т. п.). Сначала фрезеруются внешние плоскости заготовки, затем уступы, пазы, выступы, различные контуры на внешних плоскостях заготовки, затем другие подобные элементы, расположенные на некотором расстоянии от внешних плоскостей. Если время, затрачиваемое на смену инструмента, превышает время, затрачиваемое на поворот стола, сначала осуществляются все переходы, выполняемые данным инструментом, затем сменяются инструменты. Если соотношение указанных времен иное, то сначала выполняют все переходы, необходимые для обработки заготовки при одном положении поворотного стола, затем программируют поворот стола и продолжают обработку.

Далее производится обработка отверстий. Сначала обработка основных отверстий и отверстий большого (более 30 мм) диаметра в сплошном металле, затем переходы обработки предварительно полученных отверстий. Далее обрабатываются торцы, канавки, фаски и другие элементы, точность обработки которых ниже точностных возможностей станка.

Следующими являются переходы получистовой и чистовой обработки основных отверстий, торцов, канавок, точность размеров и расположения которых соизмерима с точностными возможностями станка. Обработка различного рода канавок, выемок, расположенных несимметрично относительно точных поверхностей основного отверстия, выполняется после чистовой обработки основных отверстий, что позволяет избежать искажения формы.

Последовательность черновых переходов определяют, исходя из условия уменьшения времени на вспомогательные перемещения, последовательность получистовых и чистовых переходов — исходя из уменьшения числа изменений положения инструмента и детали в плоскости, перпендикулярной к оси обработки.

Заключительными переходами операции обработки заготовок на многоинструментальных станках являются, как правило, переходы обработки вспомогательных отверстий.

Гибкое автоматизированное производство наиболее эффективно в условиях мелко- и среднесерийного производства при достаточно частой переналадке на обработку очередной партии заготовок из заданной номенклатуры. Одним из принципов, на которых базируется ГПС, является технология групповой обработки. В связи с этим заданную деталь для проектирования автоматизированного технологического процесса ее получения следует рассматривать как деталь — представитель средней сложности со средней трудоемкостью из группы деталей, подобных по конструктивно-технологическим признакам и общности оборудования, на котором производится обработка

Автоматизированная обработка заготовок ужесточает требования к методу получения исходных заготовок и его точности. Наличие уклонов, коробления, заусенцев, дефектов поверхностей заготовок, нестабильность геометрических размеров и механических свойств материала приводят к невозможности обеспечения точности захвата и установки заготовок, к заклиниванию или перекосу в автоматических транспортных и подающих устройствах, снижению надежности операций механической обработки.

Поверхности исходной заготовки должны иметь уменьшенные (1 ...2°) уклоны, их коробление должно быть минимальным для метода получения заготовки, смещение по линии разъема для штампованных поковок и отливок должно быть минимальным, не допускается наличие заусенцев, раковин, окалины. Для уменьшения объема механической обработки наилучшим является такой метод получения заготовок, когда все свободные поверхности, не требующие обработки резанием, будут выполняться при получении заготовки.

Необходимо стремиться к обработке заготовок с разных сторон на одном станке, в том числе и для заготовок типа тел вращения, совмещать черновую и чистовую обработку, шире использовать концентрацию различных методов обработки на одном станке. При этом необходимо помнить, что такая концентрация должна обеспечить заданное качество детали.

На сегодняшний день ряд операций механической обработки не может быть выполнен на оборудовании с ЧПУ, поэтому в состав автоматизированной линии или участка включаются отдельно функционирующие единицы технологического оборудования с меньшей степенью автоматизации.

Заготовка, для обработки которой проектируется автоматизированный технологический процесс, является представителем группы заготовок, сходных по конструктивно-технологическим параметрам. С этих позиций следует подходить и к анализу приспособлений для закрепления заготовок по заданному технологическому процессу и выбору приспособлений для проектируемого технологического процесса.

При обработке заготовок на ГПС используются приспособления-спутники (палеты), стационарные приспособления со сменными или переналаживаемыми элементами, стационарные автоматически переналаживаемые приспособления. Палеты с установленными для обработки заготовками сменяются специальными устройствами либо промышленными роботами.

Установка заготовок в стационарные приспособления и снятие их чаще всего производятся промышленными роботами.

Особое внимание должно быть уделено методам обеспечения точности установки заготовок. Приводятся схемы выбранной оснастки и схемы базирования и установки заготовок на каждой из операций технологического процесса с указанием поверхностей для ее захвата и транспортирования средствами автоматического манипулирования (транспортных баз) и перечень мероприятий, обеспечивающих точность автоматической установки. При использовании приспособлений-спутников выбирается способ их базирования и закрепления на станке. В зависимости от конструктивных особенностей обрабатываемых заготовок, схем их установки для обработки, вида оснастки выбираются устройства загрузки оборудования: устройства автоматической смены палет, модели промышленных роботов, автооператоры и т. п. (с обоснованием выбора).

При изготовлении заготовок в условиях гибкого производства изменяется структура выражения для определения штучного времени. Из него исключается время, необходимое на отдых, время организационного обслуживания. Время на техническое обслуживание рабочего места, необходимое на замену инструмента вследствие его износа, регулировку и подналадку станков, как правило, перекрывается основным временем, так как эти элементы операции выполняются автоматически. В.расчет станкоемкости входит основное время обработки заготовок, время автоматической установки и снятия заготовок, вспомогательное время, связанное с переходом, затрачиваемое на операции автоматического контроля геометрических параметров поверхностей заготовок, смену инструмента (поворот револьверной головки, установка из магазина инструментов и обратно), холостые перемещения рабочих органов станка до начала резания.

В автоматизированном производстве работы, на выполнение которых в обычном производстве необходимо подготовительно-заключительное время, как правило, автоматизированы и перекрываются основным временем.  

Выбираются и обосновываются методы транспортирования заготовок от станка к станку, методы подачи заготовок на участок и с участка на склад. Крупногабаритные и тяжелые изделия перемещаются транспортной системой поштучно. Более мелкие изделия транспортируются в специальных контейнерах или таре.

Для сохранения требуемой производительности между станками могут предусматриваться буферные накопители, функции которых выполняют контейнеры с партиями заготовок или специальные участки поштучного транспортирования.

От станка к станку изделия передаются с помощью промышленных роботов, с помощью дополнительных передающих устройств как контейнерного, так и поштучного транспортирования.

В ряде случаев при обработке заготовок на соседних операциях технологического процесса их необходимо развернуть или перекантовать. Эту операцию возможно выполнить с помощью промышленного робота либо с помощью специальных устройств. В пояснительной записке приводится описание выбранного метода транспортирования заготовок, схемы транспортных путей, эскизы контейнеров с порядком расположения в них заготовок, эскизы выбранных устройств для изменения положения заготовок между операциями.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

24299. Мировые тенденции развития современной журналистики 48 KB
  С другой стороны все более заметным становится рост общественной активности в информационной сфере проявляющийся в создании альтернативных массмедиа по преимуществу на сетевой платформе а также в деятельности гражданских организаций мониторинга СМИ и медиакритики в отстаивании требований демократизации медийного сектора сохранения и развития мощных общественных средств массовой информации. В большой Европе СМИ все чаще называют медиаиндустрией а журналистские произведения медиапродуктами рассматривая их как товарную продукцию...
24300. Публицистические жанры журналистики и их место в системе жанров журналистского творчества 51 KB
  Жанры журналистики отличаются от литературных достоверностью адресностью фактов. Жанр в прессе это способ подачи информации. Теоретики классифицируют жанры по назначению объекту изображения теме стилистике выразительным средствам и проч.
24301. Этика в СМИ, теория свободы прессы 24 KB
  Этика в СМИ теория свободы прессы. Главная тенденция по итогам исследования 2010 года СМИ в теме социальной ответственности низкая доля внимания средств массовой информации к тематике в целом. встречаются редко и лишь на страницах отдельных СМИ. Причем если деятельность официально зарегистрированных организаций благотворительных и правозащитных объединений фондов помощи и общественных ассоциаций проводящих мероприятия имеющие статус официальных а также отдельные социальные акции крупных компаний или государственных структур еще...
24302. Состояние и развитие рекламного рынка в России и мире. Законодательное регулирование рекламных процессов 37 KB
  История рекламы исчисляется не годами а тысячелетиями. С момента возникновения такой экономической категории как товар и установления товарного производства началось развитие рекламы как искусства. Журнал Лаборатория рекламы маркетинга и PR №1. Мировой рекламный рынок: рынок мировой рекламы растет однако его рост замедлился.
24303. Планирование рекламной кампании 31.5 KB
  Планирование рекламной кампании. Планирование рекламной кампании разбивается на следующие этапы: Определение целей рекламной кампании; Разработка рекламной идеи и стратегии рекламной кампании; Исследование рынка; Разработка бюджета рекламной кампании; Выбор средств распространения рекламной информации; Выбор графика проведения рекламной кампании; Составление медиаплана рекламной кампании; Оценка эффективности рекламной кампании. Рекламные кампании различаются: По основному объекту рекламирования можно выделить кампании по рекламе:...
24304. Виды и формы рекламной информации и средств рекламы 30 KB
  ATL это мероприятия по размещению прямой рекламы которые задействуют 6 основных носителей ТВ пресса радио реклама на транспорте наружная реклама реклама в Интернет. Наружная реклама рекламные средства в виде вывесок наружных плакатов щитов перетяжек витрин козырьков световых установок на зданиях улицах и обочинах дороги. Наружная реклама содержит и использует лаконичный запоминающийся текст рисунок. Реклама на транспорте разновидность рекламы достигающей людей которые пользуются общественным транспортом.
24305. Оценка эффективности рекламной кампании 26.5 KB
  По этой причине оценка эффективности рекламы учитывает комплекс создавшихся на рынке условий и факторов способствующих или препятствующих решению маркетинговых задач. Основная задача исследований эффективности рекламы состоит в том чтобы научиться косвенно предсказывать ее влияние на коммерческую деятельность фирмы. Эти исследования прежде всего направлены на повышение эффективности рекламной деятельности снижения риска ее проведения лучшее использование финансовых средств.
24306. Правовой режим предвыборки, ответственность за нарушение законодательства 40.5 KB
  Владимир Евстафьев рассказал вицепрезидент Ассоциации коммуникационных агентств России академик рекламы Агитация предвыборная предвыборная агитация деятельность осуществляемая в период избирательной кампании и имеющая целью побудить или побуждающая избирателей к голосованию за кандидата кандидатов список кандидатов или против него них. Предвыборная агитация может принимать следующие формы: а призывы голосовать за или против кандидата списка кандидатов; б выражение предпочтения какомулибо кандидату избирательному...
24307. Защита репутации юридическими средствами 87.5 KB
  Защита репутации юридическими средствами Защита чести достоинства и деловой репутации Гражданин вправе требовать по суду опровержения порочащих его честь достоинство или деловую репутацию сведений если распространивший такие сведения не докажет что они соответствуют действительности. Правила настоящей статьи о защите деловой репутации гражданина соответственно применяются к защите деловой репутации юридического лица. Защита репутации: право и PR Репутация это информационное по сути явление которое отчасти пытаются описать и защитить с...