Кафедра «Энергетические установки
и тепловые двигатели»
Технология двигателестроения.
Технология судостроения.
Часть 1.
Чуваков Александр Борисович
доцент кафедры
e-mail: tchouvakov@mail.ru
Тема 5.
Обработка деталей
на автоматизированном оборудовании. Станки с ЧПУ фрезерной группы
Тема 5
ВВЕДЕНИЕ. АВТОМАТИЗАЦИЯ И СТАНКИ С ЧПУ
Большинство производственных процессов в настоящее время производится с привлечением внешних источников энергии и использованием машин. Станки в современном понимании этого слова появились около 200 лет назад. Они имели ручное управление и требовали постоянного присутствия оператора. Такие станки применяются и в настоящее время.
Станки с ручным управлением имеют возможность быстрой переналадки на новую продукцию, что обеспечивает гибкость производства на этом оборудовании. Недостатками станков является низкая производительность, а также ограничения по качеству выпускаемой продукции.
Тема 5
С начала прошлого века в производство стали активно внедряться автоматические линии, предназначенные для выполнения заданной программы работ. Их применение позволило исключить человека из автоматического производственного процесса. Задача оператора автоматической линии – осуществлять контроль качества выпускаемой продукции, а также состояния обрабатывающих инструментов.
Применение автоматических линий существенно повысило производительность и качество изготавливаемых деталей. При этом автоматические линии не обеспечивали гибкость, то есть возможность смены выпускаемого изделия. Это существенно замедляло внедрение новой продукции и, таким образом, ограничивало возможности предприятия.
Тема 5
Важнейшие изменения в сфере обрабатывающей промышленности произошли во второй половине прошлого века, когда появились станков с числовым программным управлением (ЧПУ), называемые также обрабатывающими
Video 1 центрами (ОЦ). Эти станки предназначены для обработки деталей комплектом инструментов под управлением компьютера по заранее подготовленной управляющей программе.
Станок с ЧПУ фрезерной группы |
Станок с ЧПУ токарной группы |
Тема 5
При обработке на станке с ЧПУ инструменты осуществляют запрограммированные перемещения и повороты относительно осей X, Y, Z прямоугольной системы координат. Все перемещения и повороты согласованы между собой по скоростям и направлениям.
Тема 5
Основным преимуществом станков с ЧПУ является гибкость, выражаемая в возможности быть быстрой перенастроенным на производство новой продукции. Широкое внедрение станков позволило существенно ускорить процессы внедрения в серийное производство новых разработок и расширить номенклатуру выпускаемой продукции.
Преимущество станков с ЧПУ достигается также за счет совокупности высоких показателей по качеству выполняемых деталей, производительности и технологическим возможностям.
Тема 5
Указанные преимущества обусловлены следующими факторами.
• Наличие программного обеспечения, задающего широкие возможности станков по выполнению поверхностей сложных геометрических форм, сокращению числа операций и переустанвов, объединению различных видов обработки (фрезерная, токарная, шлифовальная и др.).
•Наличие приводов, систем и инструментов, позволяющих выполнять обработку деталей на высоких скоростях резания при обеспечении стабильной частоты вращения при изменяющейся нагрузке.
•Наличие эффективных систем автоматического управления процессами загрузки-выгрузки и обмера деталей, контроля состояния инструментов и рабочей зоны станка, обеспечивающих высокий уровень автоматизации технологического процесса.
•Наличие новых материалов и конструкций, обеспечивающих высокую жесткость системы «оборудование - деталь» и, соответственно, высокое качество обработки при больших нагрузках на инструмент.
•Наличие высокоточных систем позиционировании инструментов и систем согласования работы приводов при выполнении различных контуров и поверхностей.
Тема 5
Базовые конструкции станков с ЧПУ фрезерной группы
В станках с ЧПУ принята правосторонняя прямоугольная система координат, в которой оси X, Y и Z соответствуют большому, указательному и среднему пальцам кисти правой руки. В станках с ЧПУ ось Z совпадает с осью вращения шпинделя и направлена от детали.