22 Автоматизация процесса установки, статической и динамической настройки станочных систем.

Различие в направлении и степени автоматизации крупного и мелкосерийного производства заключается, что в первом случае имеет место жесткая, а во втором гибкая автоматизация.

Увеличение степени автоматизации расширяет технические задачи, решаемые без участия человека. Процесс достижения требуемой точности при изготовлении детали на многоцелевых станках включает три этапа:

• установка;

• статическая настройка;

• динамическая настройка.

На этапе установки: разметка заготовки, ориентация, закрепление ее на спутнике, установка спутника на станок, автоматическая установка инструмента. В результате формируется размер установки А_у.

При статической настройке РИ по программе выводится относительно технологической базы детали на размер А_с.

При динамической настройке в процессе резания, в результате деформирования, формируется размер динамической настройки А_д.

В результате размер полученной детали определяется:

А = А_у + А_с + А_д

Если на обычных станках и станках с ЧПУ, обслуживаемых оператором, функции управления и контроля за ходом ТП выполняет рабочий, то на многоцелевых станках в автоматизир-ом производстве при реализации безлюдной технологии эти задачи должны решаться с помощью систем управления. Сюда входят:

• управление точностью установки;

• коррекция статистической настройки;

• управление режимами на различных переходах;

• оценка параметров точности детали и состояния РИ на станке.

Автоматическое управление точностью установки — создание САУ точности установки заготовок и спутников необходимо, когда отклонение формируемое на этапе установки не позволяет обеспечить высокую точность обработки. Принцип работы заключается во внесении соответствующей коррекции в управляющую программу. Это осуществляется с помощью измерительных головок.

Коррекция статической настройки — необходима в результате размерного износа РИ и баз станка, а так же температурных деформаций технологической системы, погрешностей вызванных заменой РИ и спутника. Решение этой задачи достигается с помощью автоматизированных систем, выполняющих коррекцию точности статической настройки. Измерение происходит в специальной контрольной позиции. Более универсальной является система, работающая по принципу касания реж. кромки инструмента и измерительного наконечника.

Выбор и управление режимами обработки — на стадии программирования невозможно определить оптимальные режимы из-за влияния случайных или систематических факторов. Следовательно управление режимами обработки необходимо осуществлять с учетом состояния технологической системы и характера процесса резания.

Оценка параметров точности детали и состояния РИ на станке осуществляется автоподналадчиком, который состоит из: датчика контролирующего деталь в процессе обработки, блока преобразования сигнала, исполнительного механизма для выполнения подналадки.

23 Основные методы достижения заданной точности при автоматизированной сборке.

Сущ-ют два вида сборки:

1. обусловленный, т.е. сборка к которой предъявляются специальные требования по точности выполнения сопряжения и закрепления собираемых деталей.

2. не обусловленная, т.е. сборка к точности которой не предъявляются особые требования.

Обусловленная сборка осуществляется следующими методами:

1. методами полной взаимозаменяемости

2. методами неполной взаимозаменяемости

3. методами групповой взаимозаменяемости

4. методами регулирования

5. методами пригонки

Из этих методов полная автоматизация сборки ( АС ) может быть осуществлена при первых 3-х методах, а частичная при последних 2-х с установкой компенсаторов или пригонкой замыкающего элемента по месту вручную.

1. Метод полной взаимозаменяемости – заключается в получении требуемой точности замыкающего звена цепи у всех изделии партии путём простого соединения всех деталей, участвующих своими размерами или поворотами своих поверхностей в качестве звеньев этой цепи.

Сборка имеет следующие преимущества:

• простота осуществления сборки, возможность кооперирования производства, упрощение снабжения запасными частями и ремонта изделий

• возможность использования малоквалифицированного труда

• возможность организации многопоточной сборки

• стабильность сборки во времени

• простота механизации и автоматизации

Эти преимущества обусловили широкое применение метода в массовом и крупносерийном производствах.

Недостатки:

Метод требует предварительного 100% контроля деталей, но при этом не отпадает полностью необходимость в межоперационном и окончательном контроле, т.к. некачественная сборка может произойти и по причине нечёткой работы сборочного автомата.

Применение метода ограничивается высокой себестоимостью изготовления деталей, т.к. с уменьшением величины допуска замыкающего звена и с увеличением количества звеньев размерной цепи приходиться уменьшать допуск на соответствующие звенья, что повышает точность сборки и приводит к её удорожанию.

В большинстве случаев автоматическую сборку ведут по этому методу. При установленных допусках на размеры обеспечивается выполнение технических условий сборки на все собираемые изделия, требуется 100% контроль деталей, который осуществляется при помощи контрольных автоматов. Применение выбранного контроля не гарантирует бесперебойную работу сборочного оборудования.

2. Метод неполной взаимозаменяемости – в результате сборки партии изделий требуемая точность замыкающего звена достигается не у всех звеньев, а только у большей их части. В основе метода лежит положение теории вероятности, по которому крайние значения погрешностей встречаются гораздо чаще, чем средние.

Основные преимущества те же, что и у метода полной взаимозаменяемости, плюс:

Допуски на размеры сопрягаемых деталей берутся большими, чем при методе полной взаимозаменяемости, что удешевляет изготовление. Процент изделий, имеющих выходную погрешность замыкающего звена за пределы требуемого допуска не значителен и затраты на исправление этих изделий малы по сравнению с экономией труда и средств, полученных при изготовлении деталей с более широкими допусками.

Недостатки:

• необходимость обеспечения случайности попадания в одну сборочную размерную цепь всех звеньев, для чего нужны специальные стеллажи и регламентированный порядок сборки

• при автоматизированной сборке необходимо предусматривать устройства для измерения отклонений у собираемых деталей и блокирующие устройства, прекращающие работу автомата, если исключается собираемость деталей.

• необходимость организации рабочих мест для исправления изделий, размеры которых вышли за пределы допуска

3. Метод групповой взаимозаменяемости. Заключается в по подборе сопрягаемых размеров деталей, изготовленных по расширенным допускам. При этом соединение деталей можно производить путём непосредственного подбора, предварительной сортировки на группы, комбинации сортировки деталей на группы с непосредственным подбором. При этом методе требуемая точность выходных параметров достигается включением в цепь одного или нескольких схемных элементов с узкими допусками на их параметры, полученными в результате отбора группы элементов из партии таких же элементов. В массовом производстве для сортировки деталей на группы используют специальные контрольно-сортирующие автоматы.

Недостатком при этом считается возможность появления незавершённого производства вследствие разного количества деталей в одноимённых группах, т.е. появляются избыточные детали, которые не попадают в заданную группу.

Недостатки:

• необходимо измерять все детали для их последующей сортировки на группы

• необходимо изготавливать детали с достаточно малыми допусками на взаимно расположенных поверхностях, форму и шероховатость.

Сборка по этому методу встречается в АП относительно редко. Её применяют при повышенных требованиях к точности замыкающих звеньев, а так же при узких допусках на зазоры или натяги выполняемых сопряжений. Схемы работы автоматических сборочных машин, СУ усложняются, требуются отдельные бункеры или магазины.

4. Метод регулирования заключается в том, что требуемая точность замыкающего звена достигается путём изменения величины заранее выбранного компенсирующего звена, без снятия с него припуска. Для компенсации погрешностей соответствующих звеньев применяют наборы прокладок, регулирующие винты, втулки с резьбой, клинья и др.

Автоматическая сборка с набором компенсаторов требует введения в сборочную машину специальных устройств для определения размера компенсатора с последующим вызовом набора компенсирующих прокладок. Эти прокладки определённых размеров выдаются по сигналу с контролирующего устройства.

Основными преимуществами являются: возможность производить обработку входящих в узел деталей по расширенным допускам и возможность компенсации погрешности компенсирующего звена.

Сборочная машина усложняется за счёт устройств для проверки выдержанного размера замыкающего звена размерной цепи и устройства для соответствующей установки компенсатора.

5. Метод прогонки заключается в том, что требуемая точность замыкающего звена в процессе сборки достигается в результате изменения одной детали посредством снятия необходимого припуска.

Сборка по методу прогонок на сборочных машинах нецелесообразна, т.к. пригоночные работы при автоматизированной сборке нарушают темп работы, усложняют исполнительность устройства.