Технологическое оборудование машиностроительных произ­водств

НАЗНАЧЕНИЕ СТАНКОВ С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

При обработке заготовки на металлообрабатывающем станке инс­трумент совершает относительные перемещения (ходы). Совокупность перемещений, повторяющихся при изготовлении каждой детали, на­зывается циклом обработки. Каждый цикл характеризуется величиной ходов и их последовательностью. В общем случае программа управле­ния станком — это последовательность команд, обеспечивающих за­данное функционирование его рабочих органов станка. Программа содержит размерную информацию и команды.

При ручном управлении станком необходимую последовательность команд задает рабочий, который, изучив чертеж и техническую доку­ментацию, составляет программу работ, обрабатывает заготовку, кон­тролирует деталь, сравнивает ее с чертежом и при наличии рас­согласования устраняет возникшие неточности.

При автоматическом управлении станком необходимая последова­тельность команд задается программоносителем, который может быть выполнен в виде материального аналога (кулачков, копиров, упоров и т. д.). Однако при смене объекта производства нужно изготовить новый программоноситель и осуществить переналадку станка. Станки с таким программным управлением (ПУ) обладают высокой производительно­стью, но время их переналадки достаточно велико.

Наибольшей гибкостью и быстротой переналадки обладают станки с ПУ, управляемые системами, задающими программу работ в алфа­витно-цифровом коде. Управляющая программа (УП) может быть записана на программоносителях в виде перфоленты, перфокарты, гибких магнитных дисков, магнитной ленты. УП можно вводить и вручную, посредством клавишных панелей. Указанные программоно­сители позволяют автоматизировать процесс подготовки УП и снизить затраты на изготовление программоносителей.

По виду управления станки с ПУ подразделяют на станки с системами циклового программного управления (ЦПУ) и станки с системами числового программного управления (ЧПУ).

Отдельную группу составляют станки с цифровой индикацией и преднабором координат. В таких станках имеется электронное устрой­ство, которому задаются координаты нужных точек (преднабор коор­динат) и крестовый стол, снабженный датчиком положения. Стол выводится в требуемую позицию. При этом на экране электронного устройства высвечивается каждое мгновенное положение стола (циф­ровая индикация). В таких станках могут использоваться или преднабор координат или цифровая индикация. УП работой станка задается станочником.

Первое поколение станков с ПУ в нашей стране было создано на базе серийно выпускаемых универсальных станков. Их выпуск начался в 1959 г. От базовых моделей станки с ЧПУ отличались только автоматизацией привода подач. Устройство ЧПУ (УЧПУ) выполнялось на электронных лампах и позволяло получать заданные размеры обра­батываемой заготовки при регулируемой подаче.

Системы управления станков с ЧПУ второго поколения выполня­лись на полупроводниковых приборах. Такие системы могли изменять в автоматическом цикле не только скорость подачи, но и частоту вращения шпинделя, давать команды на автоматическую смену инст­румента, зажим заготовки, подачу СОЖ и т. д.

Такой этап развития станков с ПУ характеризуется качественным изменением системы ЧПУ (СЧПУ). Для управления станками исполь­зуют мини-ЭВМ. Это дает возможность создавать станки с высоким уровнем автоматизации и широкими технологическими возможностя­ми — многоцелевые станки. Из станков с ЧПУ компонуются автома­тизированные участки с управлением от ЭВМ. На таких участках при их широком оснащении промышленными роботами (ПР) и другими средствами автоматизации появляется возможность реализации «без­людной» технологии.

Конструктивная сложность изготовляемой детали и серийность производства во многом определяют использование того или другого вида оборудования. Чем меньше объем выпуска, тем большей техно­логической гибкостью должен обладать станок. В единичном произ­водстве при изготовлении деталей малыми партиями (1—5 штук) можно использовать станки с преднабором координат и цифровой инди­кацией. При изготовлении сложных деталей в единичном и мелкосе­рийном производстве наиболее эффективны станки с ЧПУ. В среднесерийном и переналаживаемом крупносерийном производстве целесообразно применение станков как с ЦПУ, так и с ЧПУ. В ряде случаев при изготовлении деталей с сложными пространственными 102 профилями применение станков с ЧПУ является единственным тех­ническим решением.

Преимуществами станков с ПУ являются:

1. Высокая производительность (в 2—5 раз выше по сравнению с аналогичными станками с ручным управлением).

2. Сочетание точности и производительности станка-автомата с гибкостью универсального оборудования, что создает возможность для комплексной автоматизации единичного и серийного производства.

3. Подготовка производства переносится в сферу инженерного труда, что снижает потребность в высококвалифицированных рабочих- станочниках.

4. Детали, изготовленные по одной УП, являются взаимозаменяе­мыми, что сокращает затраты времени на пригоночные работы при сборке.

5. Благодаря централизованной подготовке УП и более простой, и универсальной технологической оснастке значительно сокращаются сроки перехода на изготовление новых деталей.

6. Сокращается продолжительность цикла изготовления деталей и уменьшается запас незавершенного производства.

7. Машиностроение качественно переоснащается новым оборудо­ванием на базе современной электроники и вычислительной техники.

Все выпускаемое оборудование с ПУ ориентировано на обеспече­ние его максимального использования в гибких производственных системах (ГПС) различного назначения и минимальное участие чело­века в процессе производства. Оборудование с ПУ выпускается для реализации всех видов технологических процессов машиностроения.