Ответы по ГОСам 2015 баки
.pdf
точность обработки, так как изменения условий работы запоминаются и обобщаются в устройствах самонастройки памяти станка, а затем преобразуются в управляющий сигнал.( В зависимости от поставленной задачи и методов ее решения системы адаптивного управления разделяют на системы регулирования какого-либо параметра (например, скорости резания и т. д.) и системы, обеспечивающие поддержание наибольшего значения одного или нескольких параметров)
По виду управления движением:
Позиционные СЧПУ обеспечивают точную установку исполнительного механизма в заданное положение. В процессе обработки исполнительный орган в определенной последовательности обходит заданные координаты по осям X и Y (1. В этом случае сначала выполняется установка (позиционирование) исполнительного органа в точке с заданными координатами, а затем — обработка. Разновидностью позиционных СЧПУ являются прямоугольные СЧПУ, в которых программируются не точки, а отдельные отрезки, но при этом продольная и поперечная подачи разделены во времени.
Прямоугольные СЧПУ обеспечивают последовательное включение продольной или поперечной подачи; при этом происходит обработка поверхности ступенчатой формы. Такие СЧПУ используют в токарных, карусельных, револьверных, фрезерных и других станках. Обработка ступенчатых валов и других деталей с прямоугольными контурами производится только по траекториям, параллельным направлению перемещений рабочих органов.
Контурные СЧПУ обеспечивают непрерывное управление рабочими органами в соответствии с заданными законами изменения их пути и скорости перемещения для получения необходимого контура обработки. При контурной обработке инструмент движется относительно заготовки по криволинейной траектории, которая получается в результате сложения движений по двум (плоская криволинейная траектория) или трем (пространственная криволинейная траектория) прямолинейным координатам. Такие СЧПУ используют в токарных и фрезерных станках, при изготовлении деталей с фасонными поверхностями. Подача S инструмента в каждый момент обработки складывается из поперечной Sn<in и продольной Snp подач. Таким образом, перемещения инструмента по различным координатным осям функционально связаны друг с другом.
2.Классификация систем числового программного управления.
1.По числу потоков информации:
oразомкнутые — характеризуются наличием единственного потока информации, использованием шагового двигателя в механизмах их подач и отсутствием в устройстве датчика обратной связи;
oзамкнутые — характеризуются двумя информационными потоками;
oадаптивные — характеризуются тремя потоками информации.
2.По уровню технических возможностей:
oсистемы прямого управления несколькими станками с одной ЭВМ (DNC);
oсистемы, осуществляющие покадровое чтение перфоленты в течение протекания всего цикла обработки заготовок (NC);
oсистемы, оборудованные встроенной ЭВМ (CNC);
oсистемы, выполняющие однократное чтение информации со всей перфоленты перед обработкой одинаковых заготовок (HNC);
oоперативные системы, программируемые посредством ручного набора на пульте управления (SNC).
3.По принципу используемого привода:
oрегулируемая система;
o шаговая система; o следящая система;
o ступенчатая система.
4. По способу ввода управляющих программ:
oоперативные системы — программу подготавливают и редактируют на станке в процессе обработки первой заготовки из партии;
oсистемы, управляющие программы которых готовятся без привязки к месту последующей обработки детали.
5.По принципу задания управляющей программы:
oсистемы с вводом информации в приращениях от ЭВМ;
oсистемы с вводом информации в декорированном виде.
6.По числу координат, над которыми производится одновременное управление.
3.Основная тенденция в развитии современных систем ЧПУ
Станки с ЧПУ и обрабатывающие центры токарной группы обеспечивают обработку главным образом тел вращения, причем наряду с различными операциями токарной обработки выполняется сверление, развертывание, нарезание резьб, фрезерование поверхностей, расположенных как на оси детали, так и перпендикулярно к ней, наклонно либо с эксцентриситетом. Таким образом, рассматриваемые станки многофункциональны, с преобладанием токарных операций. Это означает, что их компоновки и структура подобны традиционным токарным станкам, деталь крепится во вращающемся шпинделе, а подачи имеют режущие инструменты. Сформулируем основные требования, предъявляемые к указанной группе:
1) быстрое и гибкое переоснащение станка и наладка его для обработки новых деталей, что достигается:
□оптимизацией рабочего пространства, обеспечивающей свободное перемещение всех рабочих органов, доступность для наладчика и простоту обслуживания. В случае ручной замены заготовок и инструментов также обеспечивается их легкодоступность, а при автоматизации этих функций — свободное пространство для манипулирования и гарантированная очистка элементов базирования и закрепления от загрязнения;
□возможностью замены автоматического управления (ЧПУ) ручным;
□простотой наладки и обслуживания, что не требует длительного обучения;
2) низкая себестоимость обработки, обеспечиваемая за счет:
□агрегатирования конструкции станка, позволяющего быстро приспособить базовую конструкцию к требованиям конкретного потребителя;
□резкого увеличения скоростей рабочих и установочных перемещений и, как следствие, снижения времени рабочего цикла;
3) изменение конструктивной структуры токарных станков в результате: а выполнения установочных перемещений и движений подачи не суппортом с револьверными головками, а пинолью электрошпинделя, имеющей значительно меньшую массу;
□использования дополнительного шпинделя для перехвата заготовки в ходе обработки;
□все более широкого применения вертикальной компоновки, упрощающей автоматизированную установку заготовок и отвод стружки;
4) возможность выполнения различных технологических операций, поскольку до 80 % всех деталей после токарной обработки требует дополнительно сверления, фрезерования, резьбообработки. Комплексная обработка деталей обеспечивается за счет:
□ применения инструментальных револьверных головок значительной вместимости, в том числе с возможностью вращения инструментов;
□использования дополнительного шпинделя для перехвата заготовки с целью ее обработки с другой стороны;
□увеличения мощности привода главного движения, а также диапазонов частот вращения шпинделя и подач;
□использования управляемого вращения шпинделя;
□применения лазера для выполнения сварки, поверхностной закалки и резки;
□использования новых инструментальных материалов, например сверхтвердых, для замены шлифования точением;
5) высокая точность обработки, достижение которой возможно вследствие:
□все более широкого использования базовых деталей из поли-мербетонов с высокими динамическими и термическими свойствами, обеспечивающих минимальные механические и тепловые деформации станка, а также гасящих вибрации;
□применения точных сервоприводов, позволяющих значительно повысить точность позиционирования;
□использования измерительных устройств для контроля размеров детали в ходе обработки;
6) увеличение производительности и надежности работы, достигаемое в результате:
□резкого увеличения скоростей рабочих и установочных перемещений и, как следствие, снижения времени рабочего цикла;
□значительной мощности приводов;
□сокращения времени обработки вследствие возрастания скоростей рабочих и быстрых перемещений и скорости удаления стружки;
□высокой гибкости процесса и возможности обработки детали со всех сторон без перезакрепления;
□использования систем надзора и диагностики состояния инструментов и станка;
7) экологичность и безопасность работы, обеспечиваемая посредством:
□работы без использования или с минимальным использованием СОТС;
□приспособлений, защищающих оператора от травм в случае поломок и аварий.
4.Геометрическая задача ЧПУ.
Цель – отобразить геометрическую информацию чертежа в конечном изделии. Формообразующее движение станка воспроизводится следящими приводами, которые расположены так, что они соответствуют координатной системе станка.
Управляющая программа состоит из отдельных кадров, каждый из которых содержит описание, привязанное к очередному элементарному участку. Первый кадр будет содержать номер кадра, признак движения, значение перемещения вдоль оси Х и Y при движении от одной опорной точки к другой. Обработка первого кадра начнется с момента его активизации, т.е. когда он станет рабочим, до этого он будет буферным кадром.
Обработка состоит в расчетах промежуточных относительных положений инструмента и заготовки от одной опорной точки к другой, а также в управлении движением в соответствии с расчетом. Затем отрабатывается следующий кадр и т.д. последовательность активизации кадров управляющей программы, последовательная обработка содержащейся в ней информации сопровождается выдачей оперативных команд на исполнительные приводы и приводит к последовательному обходу запрограммированного контура.
Любой кадр управляющей программы в конце становится буферным, в котором преобразуется информация, представленная на физические программоносители или в память ЧПУ в виде, удобном для выполнения расчетов. Затем кадр становится рабочим.
5. Технологическая задача ЧПУ.
6. Виды приводов подач станков с ЧПУ. http://icvt.tu-bryansk.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=26:22-&catid=8:-2- &Itemid=28#h0-1-1-1-2-222---
7. Методы проверки управляющих программ.
Основным способом проверки управляющей программы на персональном компьютере является графическая симуляция процесса обработки. Выглядеть подобная симуляция может и как прорисовка описываемой центром инструмента траектории, и как полная имитация обработки на станке детали, включая демонстрацию цикла удаления материала.
Возможность симуляции позволяет технологу-программисту выявить ошибку в программе уже в ходе наблюдения на мониторе персонального компьютера за траекторией, по которой перемещается центр инструмента. Данный вид симуляции получил название Backplot (Бэкплот). Используя метод Backplot оператору легко визуализировать ошибку, распознать которую весьма сложно при обычном способе просмотра кода управляющих программ. В большинстве случаевBackplot используют в ходе написания программы и ее отладки, а метод твердотельной верификации (verification – проверка) применяют лишь на завершающем этапе осуществляемой проверки.
Твердотельная верификация – незаменимый инструмент по проверке управляющей программы на ПК, поскольку, в отличие от бэкплота, позволяет осуществлять визуальное наблюдение за процессом устранения материала заготовки и наблюдать полный результат функционирования обрабатывающей программы в виде уже готовой детали. Получаемую «виртуальную» деталь можно рассмотреть в различных ракурсах, дабы окончательно убедиться в безупречном выполнении всех элементов программы.
8. Логическая задача ЧПУ.
На современных станках автоматизированы многие вспомогательные операции, так называемые операции технологического обеспечения. Управление автоматической сменой инструмента, переключение приводов подач, связанные с ограничением рабочей зоны, управление переключением в приводе главного движения, управление зажимными приспособлениями, охлаждением, смазывание и т.д. Все это выполняется системой электроавтоматики, под которой понимают системы автоматического управления механизмами и группами механизмов, поведение которых определяется множеством дискретных операций с отношениями следования и параллелизма. При этом отдельные операции инициируются электрическими управляющими сигналами, а условия их смены под влиянием осведомительных сигналов, поступающих с объекта управления. Система цикловой электроавтоматики реализует решение логической задачи ЧПУ. Циклические процессы, выполняемые на станке ЧПУ, можно представить в виде циклов автоматики и их операций. Цикл автоматики станка – последовательность действий, вызываемых по имени одним из трех информационных слов управляющей программы: 1) скорость главного движения, 2) функция инструмента, 3) вспомогательная функция. Цикл автоматики состоит из
операций. Операция – любое независимое действие дискретного механизма, выполняемое одним двигателем, открываемое самостоятельным управляющим сигналом, подтверждаемое или неподтверждаемое при закрытии осведомительным сигналом.
Общая структура вспомогательного технологического обеспечения построена по иерархической схеме: 1) функциональные группы дискретных механизмов; 2) ортогональные группы циклов автоматики для каждого механизма; 3) операции каждого отдельного цикла автоматики. Разработке системы цикловой электроавтоматики предшествует формальное описание дискретных механизмов в трех режимах: автоматическом, налаженном и режиме нерегулярных ситуаций. В описании должна быть предусмотрена возможность перехода из режима в режим путем выделения состояний механизма, допускающих переход, а именно выделение состояний выполняемых циклов.
9. Общие принципы построения программ для станков с ЧПУ.
Программы разрабатываются согласно эскизу детали и под оборудование указанное в заказе, но ниже приведенные принципы программирования обработки детали справедливы для любых токарных станков.
Первое – программируется точка инструмента Второе – программируются перемещения инструмента в системе координат, если станок не имеет
дополнительных осей и приводного инструмента. "Ноль" изделия выбирается на свое усмотрение
– в конце заготовки или вне зоны обработки (ближе к патрону). Начальная точка может быть задана +1…2мм (с учетом того чтоб не задеть задний упор) от начала заготовки или совпадать с начальной точкой, при программировании от касания.
Третье – глубина резания ap
ap – следует подбирать по следующим параметрам следует подбирать по следующим параметрам:
•обрабатываемый материал – на хорошо режущийся материал (такие стали как Ст45) может быть взято столь велико сколько позволит мощность станка и требуемая точность изготовления детали
•требуемая точность изготовления, диаметр и длина детали – эти три параметра влияют на точность изготовления, чем больше длина, тем больше будет отгибать изделие, чем больше диаметр при той же длине тем меньше прогиб, чем выше требование к точности, тем меньше должен быть глубина на финишном проходе.
•твердость – влияет на износ инструмента отсюда и точность обработки детали, чем больше твердость, тем меньше грубина и наоборот.
Четвёртое схема обработки детали: схематично изображается движение инструмента на каждом элементе изделия Элементы движения инструмента
10. Формат программы, наладка, подналадка.
Формат программы или стиль - это важная часть обработки станков ЧПУ. Каждая отдельная программа формируется по-разному, и в большинстве случаев программист не смог бы идентифицировать программу, которую он сам написал. Желательно чтобы программист был постоянным, и, вводил коды таким образом, чтобы потом можно было их прочесть, и в таком порядке, как он видит это в программе.
Для согласованной работы технолога-программиста и наладчика станка с ЧПУ используется специальный технологический документ – карта наладки станка с ЧПУ.
Строение и содержание Программа состоит из последовательности КАДРОВ. Каждый кадр представляет собой шаг
обработки. В каждом кадре записаны команды в форме слов. Первые кадры несут информацию подготавливающие станок к выполнению программы. В предпоследних кадрах станок выводиться в начальную точку и шпиндель переводиться в нейтральное положение или выключается. Последний кадр в последовательности выполнения содержит специальное слово для завершения программ.
Наладка – подготовка технологического оборудования и технологической оснастки к выполнению технологической операции.
Подналадка – дополнительная регулировка технологического оборудования и (или) технологической оснастки при выполнении технологической операции для восстановления достигнутых при наладке значений параметров.
АПП В МАШИНОСТРОЕНИИ
1.Понятие автоматизации и механизации производства.
Механизация производстводственного процеса-применения энергии нежевой природы в производственном процессе или его составных частях, полностю управляемых лбюдьми и осуществляемые в целях сокращения трудовых затрат, улучшенний условия производства.
Автоматизация производственных процессов- применения энергии нежевой природы в производственном процессе или его составных частях, для их выполнения и управления ими без непосредственного участия человека Стадии автоматизации:
Частичная-отдельных производственных операций. Обеспечивает автоматизацию рабочего цикла.
Комплексная - это передача от человека к технике операций управления тех. Процесом изготовления определеного вида продукции в рамках производства( системы,линии,участка цеха, завода)которая расматривается как единый взоимосвязный автоматический комплексю
Полная – вышая степень автоматизации, предусматривает передачу всех функций
управления и контроля автоматическим системам управления. Виды автоматизации:
Жесткаяприменяется в масовом и крупносерийном производствею базируется на применение специальных и специализированых станков(недостатки сложность переноладки и длительность регулировки, плюсы: надёжность и простота.
Гибкаяеденичное и мелкосерийное производство, сочетает высокую производительность автоматов и полуавтоматов.
2.Стадии автоматизации производства.
На современном уровне производства различают стадии частичной, комплексной и полной автоматизации.
Частичная автоматизация - это автоматизация отдельных производственных операций. Она обеспечивает автоматизацию рабочего цикла машин и создание машин-автоматов. Данный вид автоматизации осуществляется в тех случаях, когда управление процессами вследствие их сложности или скоротечности практически недоступно человеку и когда простые автоматические устройства эффективно заменяют его. Частично автоматизируется, как правило, действующее производственное оборудование. По мере совершенствования средств автоматизации и расширения сферы их применения было установлено, что частичная автоматизация наиболее эффективна тогда, когда производственное оборудование разрабатывается сразу как автоматизированное.
Стадия частичной автоматизации производства характеризуется эволюцией рабочих машин, в рамках которой можно выделить четыре группы. Исторически первой группой машин по степени автоматизации явилось универсальное технологическое оборудование, в котором рабочие ходы выполняются машиной и управление осуществляется человеком с помощью рычагов ,рукояток и кнопок и т.д.
Стадия комплексной (развитой) автоматизации означает передачу от человека к технике операций управления технологическим процессом изготовления определённого вида продукции в рамках производственной системы, линии, участка, цеха, завода, которая рассматривается как единый взаимосвязанный автоматический комплекс. Она целесообразна лишь при высокоразвитом производстве на базе совершенной технологии и прогрессивных методов управления с применением надёжного производственного оборудования, действующего по заданной или самоорганизующейся программе, функции человека при этом ограничиваются общим контролем и управлением работой комплекса.
Стадия полной автоматизации является высшей степенью автоматизации, она предусматривает передачу всех функций управления и контроля автоматическим системам управления (АСУ). Она проводится тогда, когда автоматизируемое производство рентабельно,
устойчиво, его режимы практически неизменны, а возможные отклонения заранее могут быть учтены, а также в условиях, недоступных или опасных для жизни и здоровья человека.
Различают автоматизацию производства трех уровней:
Частичная автоматизация ограничивается автоматизацией отдельных операций технологического процесса, например, с использованием станков с автоматическим управлением, в том числе станков с ЧПУ.
Комплексная автоматизация — это автоматизация производственных процессов изготовления деталей и сборки с использованием автоматических систем машин: автоматических линий, гибких производственных систем (ГПС).
Полная автоматизация — высшая ступень автоматизации, при которой все функции контроля и управления производством выполняются автоматами.
3.Технологическая, цикловая и фактическая производительность.
Технологическая производительность – это время в которое производится продукция.
T = tp +tх
tp – рабочие ходы
tх – холостые ходы.
Цикловая производительность – продукция выпускаемая в единицу времени.
.Qц = 1/ T
Фактическая производительность – реальное количество продукции выпущенное. ( при поломках, кончились заготовки, происходила остановка)
Q = Zф/период – это ноль а внутри его черточка.
4.Состав технических устройств для обеспечения автоматической сборки. Бункерно-ориентирующие устройства - кассеты, магазины, бункеры Накопители - устройства создающие запас деталей
Питатели - устройства для передачи деталей от накопителей на сборочные позиции Отсекатели – устройства для поштучной выдачи деталей Устройство для скрепления соединяемых деталей (для запрессовки…)
Устройства, выполняющие спец. функции (устройства смазки, регулировки, заправки…) Устройство контролирующие правильность выполнения сборки (датчик)
Устройства для удаления собранных изделий из автомата в тару или на конвейер.
5.Факторы, обеспечивающие гибкость производственных систем.
ГПС - совокупность или отдельная единица технологического оборудования и система обеспечения его функционирования в автоматическом режиме, обладающая свойством автоматической переналадки при производстве изделий различной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик.
Факторы, обеспечивающие гибкость производственных систем: 1) Номенклатура собираемых изделий
2)Время, затрачиваемое на переналадку системы
3)Скорость переналадки
4)Живучесть системы - свойство системы продолжать выполнять свои функции с частичной потерей эффективности (или без нее) при отказе одного или нескольких функциональных элементов системы.
5) Экономичность - затраты с простоем оборудования, в виде капитальных вложений, размер оборотных средств.
6.Транспортные устройства автоматических линий.
Различают устройства с гибкой , жесткой связью , а так же для удаления стружки С жесткой связью (Шаговые транспортеры, транспортные роторы, автооператоры, Приспособления спутники, Устройства возврата спутников.
С гибкой связью( Подъемные, Транспортные – распределители, устройства приемки и выдачи инструментов , лотки , Отводящие транспортеры, Межоперационные транспортеры.
Для удаления стружки, механические, гидравлические, пневматические. Устройства для перемещения деталей
В АЛ для перемещения обрабатываемых заготовок с одной рабочей позиции на другую применяют различные транспортные средства: транспортеры, механические руки, лотки, трубы и т.п. Например, для перемещения корпусных деталей, а также для деталей, закрепленных в приспособлениях-спутниках, применяются шаговые транспортеры.
Шаговые транспортеры с собачками (рис. а) получили наибольшее распространение. При работе они совершают периодическое возвратно-поступательное движение. Конструкция такого транспортера представлена на рис. а. На штанге 1, проходящей через весь сблокированный участок АЛ, шарнирно закреплены собачки 3, которые под действием пружины 2 стремятся подняться над уровнем штанги. В момент возврата транспортёра зафиксированные на позициях детали 4 утопляют собачки. Пройдя под деталями, собачки вновь поднимаются и готовы для захвата очередной детали при движении транспортёра вперёд. Преимущество транспортёра с собачками - простота движения и соответствующее ей простота привода от гидроили пневмоцилиндра.
Шаговые штанговые транспортеры с флажками (рис. б) предназначены для перемещения по направляющей приспособлений-спутников с установленными на них заготовками 3. Перемещение осуществляется штангой 1 (круглого сечения) совершающей возвратно-поступательные движения, на которой секциями закреплены флажки 2. При движении штанги вперёд, в том же направлении одновременно перемещаются заготовки 3 на одну позицию по всей линии. После этого штанга поворачивается и возвращается обратно. Поворот штанги и её осевое перемещение осуществляются двумя гидроцилиндрами.
Грейферные шаговые транспортёры (рис. в) применяются реже. У них штанга 1 совершает поочерёдно два возвратно-поступательных движения в перпендикулярных направлениях с чередованием фаз этих движений. Обрабатываемые заготовки 2 перемещаются жесткими (неповорачивающимися) флажками 3. Конструктивно такие транспортеры обычно сложны и применяются только в тех случаях, когда подход к захватываемым деталям может быть произведен лишь с определённой стороны, причем посадка транспортируемых деталей на позициях такова, что для перемещения с позиции на позицию транспортер должен поднять деталь вверх.
Рейнерные шаговые трансформаторы (рис. г) представляют собой усложненный вид грейферных. Детали 3 перемещаются не флажками, а закреплёнными на штанге 1 захватами 2,
которые обычно расположены сверху. Эти транспортеры требуют сложных надстроек над линиями.
7. Дать определение ГПМ, ГПС, ГАЛ, ГАУ, ГАЦ.
Гибкий производственный модуль (ГПМ) Единица технологического оборудования для производства изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик с программным управлением, автономно функционирующая, автоматически осуществляющая все функции, связанные с их изготовлением, имеющая возможность встраивания в гибкую производственную систему.
Гибкая производственная система (ГПС) Совокупность в разных сочетаниях оборудования с ЧПУ, роботизированных технологических комплексов, гибких производственных модулей, отдельных единиц технологического оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение указанного интервала времени, обладающая свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик.
Гибкая автоматизированная линия (ГАЛ) Гибкая производственная система, в которой технологическое оборудование расположено в принятой последовательности технологических операций.
Гибкий автоматизированный участок (ГАУ) Гибкая производственная система, функционирующая по технологическому маршруту, в котором предусмотрена возможность изменения последовательности использования технологического оборудования.
Гибкий автоматизированный цех (ГАЦ) Гибкая производственная система, представляющая собой в различных сочетаниях совокупность гибких автоматизированных линий, роботизированных технологических комплексов, гибких автоматизированных участков, роботизированных технологических участков для изготовления изделий заданной номенклатуры.