На современных машиностроительных заводах широко используется высоко автоматизированные станки с числовым программным управлением (ЧПУ). С помощью программного управления на базе электроники оператор используя многооперационные станки с ЧПУ может обрабатывать сложные по форме корпусные детали, при этом обеспечивается высокая точность и качество поверхности изделия.
Гораздо труднее обрабатывать корпусные детали на станках с ручным управлением. Вначале рассмотрим как производится обработка деталей на этих станках. Перед началом работ технологи разрабатывают маршрутную технологию, определяют очередность операций и требуемый инструмент. Станочник получает по наряду чертеж детали и маршрутную технологию, знакомится с ними, изучает очередность операций. Затем в раздаточной кладовой получает необходимый инструмент. Теперь рабочий должен определить как лучше установить и закрепить деталь. В процессе обработки детали рабочий соблюдает последовательность обработки и режимы резания в соответствии с маршрутной технологии. Станочник в ручную при помощи маховичка подводит режущий инструмент до касания его с обрабатываемой поверхностью, затем делает перемещение по лимбу на глубину резания и производит обработку детали. Время от времени станок необходимо останавливать и с помощью штангенциркуля, микрометра и другого инструмента замерять точность обработки плоскости, уступов и отверстий.
На универсальных станках при ручных операциях: подводе инструментах детали перемещение узлов станка, замере основных размеров качество обработки в основном зависит от квалификации станочника.
Преимущества станков с ЧПУ перед универсальным оборудованием
В отделе главного технолога разрабатывают маршрутную операционную технологию и управляющие программы в которых технологические команды переведены на машинный язык.
Программа представляет собой совокупность элементарных команд, технологических перемещений записанных на программоносителе. Проследим за последовательностью операций обработки деталей на станке с ЧПУ.
Оператор руководствуясь картой наладки устанавливает деталь в приспособлении, вводит коррекцию на инструмент и включает станок. Затем стол-спутник с приспособлением подается в зону резания, автоматически берется нужный инструмент и начинается обработка детали. Таким образом обрабатываются плоскости, пазы сложной формы, уступы, отверстия и нарезается резьба.
Роль операторы в этом случае сводится к наблюдению за работой станка и электронного управления, всю основную работу по перемещению деталей и назначению режимов обработки осуществляет автоматика.
На станках с ЧПУ перемещение узлов и режимы обработки деталей осуществляется автоматически с помощью электронной системы управления и датчиков встроенных станок. Контроль качества обработки детали также происходит автоматически.
Сравним работу двух станков универсального и станка с ЧПУ
На станке с ЧПУ она намного производительнее. Это достигается за счет сокращения вспомогательного времени и автоматизации всего процесса обработки детали
Меняется характер труда оператора, который освобождается от тяжелых и монотонных работ, но теперь он должен уметь работать с автоматическими приборами системой ЧПУ, читать и корректировать управляющие программы. Все это в значительной степени интеллектуализирует его труд.
Работа гибких производственных систем
Гибкие производственные системы (ГПС) принципиально новые системы организации производства основанные на широком использовании программирования и высокоавтоматизированного и быстропереналаживаемого и надежного оборудования.
ГПС включает в себя: станки с ЧПУ, роботы, автоматизированный транспорт, накопители. Управляется ГПС при помощи автоматизированных систем управления.
Сегодня гибкие производственные системы работают на многих крупных промышленных предприятиях на которых станки с программным управлением соединены в один автоматизированный участок. Подачу деталей в рабочую зону станка производится автоматически из накопителей или склада. Также автоматически подается и инструмент. Все эти функции выполняются согласно разработанной программе.
Рассмотрим сверлильный модуль, который может функционировать самостоятельно и может также встраиваться в гибкую производственную систему. Модуль состоит из двух станков соединенных системой транспортирования спутников, загрузочного портального робота с двумя конвейерами, системы управления, электрошкафов и сменных сверлильных головок.
Рассмотрим цикл его работы. Робот берет сориентированные заготовки с конвейера и устанавливает в приспособлении спутник, затем спутник с заготовками поступает на обработку на первый станок. После окончания обработки на первом станке спутник с деталями транспортируется на второй станок. Обработанная деталь идет на позицию загрузки-выгрузки деталей при помощи портального робота. Внедрение станков с числовым программным управлением, промышленных роботов и гибких производственных систем является основным направлением автоматизации промышленного производства.
