Станки с ЦПУ применяют в условиях серийного, крупносерийного и массового производства деталей простых геометрических форм. Этими системами оснащают токарно-револьверные, токарно-копировальные, лоботокарные, вертикально-фрезерные, копировально-фрезерные, вертикально-сверлильные, агрегатные станки, промышленные роботы (ПР) и др.

В систему ЦПУ (рис. 13) входит программатор циклов, схема автоматики, исполнительное устройство и устройство обратной связи. Само устройство ЦПУ состоит из программатора циклов и схемы автоматики. Программатор циклов состоит из блока 1 задания программы и блока 7 поэтапного ее ввода. Часть программы, одновременно вводимую в систему управления называют этапом. Из блока 1 информация поступает в схему автоматики, состоящую из блока 2 управления циклом работы станка и блока 6 преобразования сигналов контроля.

Действия программатора циклов с исполнительными органами станка и датчиком обратной связи согласует схема автоматики, которая усиливает и размножает команды и может выполнять ряд логических функций, в том числе реализацию стандартных циклов. Сигнал из блока 1 через блок 2 поступает в исполнительное устройство, которое обеспечивает отработку заданных программой команд: включает исполнительные элементы 3 (приводы исполнительных органов станка, электромагниты, муфты и т. д.) и исполнительные органы 4 станка (суппорты, револьверные головки, столы и т. д.).

Окончание обработки контролирует датчик 5, который через блок 6 дает команду блоку 7 на включение следующего этапа программы.

В качестве примера на рис. 14, а приведена система ЦПУ станком, исполнительные органы которого (продольные 1 и поперечные 2 салазки) приводятся в движение от электродвигателей 4 и 3 соответственно.

Перемещение салазок 1 ограничивают переключатели К.1В и К1Н, а салазок 2 -- переключатели К2В и К.2Н. Величину хода салазок задают упорами.

Широко распространенным электрическим программатором является штекерная панель, она вместе с шаговым искателем составляет командоаппарат (рис. 3, в). Шаговый искатель состоит из контактного поля и ротора.

Рис. 14. Система ЦПУ: а -- кинематическая схема (1, 2-- продольные и поперечные салазки соответственно; 3, 4 -- электродвигатели); б -- обрабатываемый цикл; в -- штекерная панель с электромагнитом шагового искателя (1 -- щетка; 2, 4-- горизонтальная и вертикальная шины; 3 -- штекерное гнездо; 5--8-- штекеры); г -- схема управления.

Контактное поле представляет собой совокупность неподвижных контактных пластин, расположенных по окружности и изолированных друг от друга. Ротор изготавливают в виде щетки с электромагнитным приводом. Он состоит из электромагнита и храпового механизма. При поступлении на вход электромагнита импульсного сигнала ротор поворачивается на один шаг и коммутирует очередную пластину контактного поля. На штекерной панели монтируют горизонтальные 2 и вертикальные 4 шины, соединяя их соответственно с пластинами шагового искателя и с обмотками реле. Количество горизонтальных шин равно числу ходов цикла, а вертикальных шин -- числу команд. В местах пересечения горизонтальных и вертикальных шин располагают штекерные гнезда 3. Они состоят из двух полуколец, одно из которых соединяют с горизонтальной шиной, а другое -- с вертикальной. При установке штекера в гнездо, соответствующие шины соединяются и срабатывает реле. При отсутствии штекера шины разомкнуты и реле не срабатывает. Так, для программирования цикла (см. рис. 3, а), содержащего четыре последовательных хода салазок 7 и 2 (К1В и К1Н -- соответственно ход салазок 1 вперед и назад, К2В и К2Н -- соответственно ход салазок 2 вперед и назад; рис. 1.17, б), необходимо установить в гнезда штекерной панели штекеры 5, 6, 7 и 8 (см. рис. 13). От шагового искателя, при включении станка, напряжение поступает на верхнюю горизонтальную шину штекерной панели. Срабатывает реле К2В (рис. 3, г) и подает команду «Вперед» приводу поперечных салазок. Последние перемещаются вперед до срабатывания переключателя К2В. Контакты К2В замыкаются, что вызывает срабатывание электромагнита шагового искателя. Ротор искателя поворачивается на один шаг, верхняя шина и реле К2В обесточиваются и движение прекращается. Затем напряжение поступает на вторую горизонтальную шину: срабатывает реле К1В и подает команду «Вперед» приводу продольной подачи. Продольные салазки перемещаются справа налево до срабатывания переключателя К1В и, следовательно, шагового искателя; возникает сигнал К2Н (поперечные салазки перемещаются в начальное положение), а затем сигнал К1Н (продольные салазки перемещаются в начальное положение). Ротор шагового искателя на вспомогательном ходу возвращается в исходное положение, после этого цикл повторяется.

Рис. 15. Кулачковая панель: 1 -- плита; 2-- кулачки; 3-- пазы; 4-- путевые переключатели

Штекеры в отверстия панели вставляет оператор непосредственно на станке. Для избегания ошибок программирования и его ускорения на штекерную панель накладывают бумажные шаблоны, на которых в соответствии с программой пробиты отверстия, через них штекеры вводят в гнезда панели. Для многократного использования исполнительных органов в цикле число конечных переключателей должно быть увеличено. В таких случаях для управления движением по каждой координатной оси целесообразно применять кулачковую панель (рис. 15), представляющую собой плиту 1 с Т-образными пазами 3, в которых устанавливают кулачки, 2, взаимодействующие с блоком 4 путевых переключателей.

Для задания команд существуют различные по конструкции программаторы. Например, кулачковый командоаппарат является программатором механического типа с кинематическим заданием программы. Его выполняют в виде барабана 1 с приводом 2 от электродвигателя со встроенным редуктором (рис. 5, б). Барабан периодически поворачивается на определенный угол и фиксируется в заданном положении. На его цилиндрической поверхности, выполняющей роль панели, предусмотрены гнезда 3, в которые устанавливают штекеры (шарики или штифты). Количество гнезд по окружности барабана равно числу этапов программы, а вдоль образующей барабана -- числу программируемых параметров. Информация считывается блоком 4 путевых переключателей; при наличии штекера переключатель срабатывает и выдает команду. Конструктивно кулачковый командоаппарат часто выполняют дисковым (рис. 16). На торце диска 1, имеющего дискретный привод 2, сделаны гнезда. Информацию считывает блок 3 путевых переключателей. Командоаппарат со сменным алюминиевым диском 3 показан на рис. 4, в. На диске записывают (путем пробивки в определенных местах отверстий 4) требуемую информацию, считывание которой осуществляет фотоэлектрический прибор. Диск можно использовать многократно. Дискретный привод командоаппарата состоит из электромагнита 1 и храпового механизма 2.

Рис.16. Схемы конструкций командоаппаратов: о -- барабанного типа; б -- дискового типа; в -- со сменным перфорированным диском (1 -- электромагнит; 2 -- храповый механизм; 3 -- диск)

Рис.17. Функциональная схема программируемого командоаппарата: 1 -- центральный процессор; 2 -- постоянное запоминающее устройство; 3 -- входное устройство; 4 -- сканатор; 5 -- выходное устройство; б -- программная панель

Программируемые командоаппараты (ПК), построенные на базе микроэлектроники, являются универсальными системами ЦПУ. Они представляют собой управляющие логические машины последовательного действия.

Программируемый командоаппарат состоит из центрального процессора (управляющего устройства) 1, постоянного запоминающего устройства 2, входного 3 и выходного 5, устройств сканатора (генератора импульсов) 4 (рис.6).

Программную панель 6 (загрузчик программ), оснащенную декадными переключателями и клавишами с обозначением логических элементов можно подключать к ПК. Программирование осуществляют последовательным нажатием клавишей. Программа записывается и запоминается в устройстве 2. В режиме работы сканатор 4 поочередно подключает к процессору 1 устройства 3 и 5. В процессоре 7 согласно программе выполняются заданные логические операции, преобразующие состояния входов в состояния выходов.

Обобщенный алгоритм работы программного модуля мехатронной системы станка с ЧПУ показан на рисунке 18.

Системы ЧПУ класса HNC

Рис18. Алгоритм работы программы

3.2 Работа с программным модулем

Первым этапом работы с программным модулем является ввод исходных данных. Исходные данные должны включать геометрические свойства изделия, заготовки, инструмента, особенности технологии обработки, конструктивные особенности оснастки и так далее [4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]. Все эти параметры должны вводиться в удобной для пользователя форме. Каждый из этих параметров должен вводиться отдельно друг от друга, но иметь определенные связи между собой. Связи обеспечивают создание ограничений на вводимые данные.

Сразу после ввода данных программа запускается на расчет траекторий движения инструмента. Этот процесс должен быть максимально автоматизирован, и иметь определенные настраиваемые параметры, чтобы быть достаточно универсальным.

Траектории движений инструмента сохраняются в виде понятном только программному модулю. Чтобы заставить пакет 3D моделирования читать эти данные, их необходимо преобразовать в вид, понятный этому пакету. Затем эти данные запускаются на выполнение пакетом 3D моделирования.

В этом пакете вначале отрисовываются все основные элементы станка, находящиеся в зоне обработки, вся оснастка, рекомендованная к применению, а также инструмент и заготовка. Далее пакет, имитируя все перемещения инструмента относительно заготовки, осуществляет вычитание одного тела из другого. Таким образом, формируется наиболее приближенная к действительности 3D модель детали. С этой моделью можно производить целый ряд действий: промерить все основные размеры, оценить топологию построения поверхностей, произвести контроль зарезов оснастки, элементов станка и заготовки во время всех технологических переходов.

По результатам этой проверки принимается решение по правке исходных данных (величины подходов, отходов, врезаний, вылета заготовки, замена оснастки и инструмента). Этот процесс повторяется до тех пор, пока не достигается оптимальный результат, который удовлетворяет всем требованиям к данному изделию.

Постоянными циклами называются специальные макропрограммы, заложенные в УЧПУ для выполнения стандартных операций механической обработки. Практически все станки с ЧПУ имеют набор циклов для обработки отверстий - циклы сверления, растачивания и нарезания резьбы. Эти циклы упрощают процесс написания УП и экономят время, так как позволяют при помощи одного кадра выполнить множество перемещений.

Рис. 19 Постоянные циклы обычно используются для обработки отверстий

Предположим, что необходимо просверлить несколько отверстий в детали. Чтобы просверлить одно отверстие, нужно на рабочей подаче опустить сверло на требуемую глубину, затем вывести его вверх на ускоренной подаче и переместить к следующему отверстию. Следующая программа демонстрирует, как просверлить несколько отверстий без использования постоянных циклов:

% O0005 N100 G21N102 М10 G0 G17 G40 G49 G80 G90 N104 T1 M6 N106 G0 G90 G54 X5. Y5. S1000 M3 N108 G43 H1 Z100. N110 Z10. N112 G1Z-8. F70. N114 G0 Z10. N116 X15. N118 G1 Z-8. F70 N120 G0 Z10. N122 X-5. N124 G1 Z-8. F70 N126 G0 Z10.N128 X-15. N130 G1 Z-8. F70 N132 G0 Z10. N134 X5. Y-5. N136 G1 Z-8. F70 N138 G0 Z10. N140 X15. N142 G1 Z-8. F70 N144 G0 Z10. N146 X-5. N148 G1 Z-8. F70 N150 G0 Z10. N152 X-15. N154 G1 Z-6. F70 N156 G0 Z10. M30 %	Начало программы Строка безопасности Включение подачи жидкости Вызов инструмента Перемещение к отверстию № 1 Коррекция на длину инструмента Сверление отверстия № 1 Вывод сверла на ускоренной подаче Перемещение к отверстию № 2 Сверление отверстия № 2 Вывод сверла на ускоренной подаче Перемещение к отверстию № 3 Сверление отверстия № 3 Вывод сверла на ускоренной подаче Перемещение к отверстию № 4 Сверление отверстия № 4 Вывод сверла на ускоренной подаче Перемещение к отверстию № 5 Сверление отверстия № 5 Вывод сверла на ускоренной подаче Перемещение к отверстию № 6 Сверление отверстия № 6 Вывод сверла на ускоренной подаче Конец программы

Использование постоянного цикла упрощает процесс создания программы для обработки отверстий, делает ее легко читаемой и существенно уменьшает в размере. Создадим новую УП для обработки этих же отверстий с постоянным циклом сверления:



Таблица 2 Работа программы

% O0005 N100 G21 N102 G0 G17 G40 М10 G49 G80 G90 N104 T1 M6 N106 G0 G90 G54 X5. Y5. S1000 M3 N108 G43 H1 Z100 Координаты отверстия № 2 N110 Z10.N112 G99 G81 Z-8.R10. F70. N114 X15. N116 X-5 N118 X-15. N120 X5. Y-5. N122 Х 15 N124 X-5. N126 X-15. N128 G80 N130 Z100. N132 M5N138 M30 %	Начало программы Строка безопасности Вызов инструмента Включение подачи жидкости Перемещение к отверстию № 1 Коррекция на длину инструмента Вызов цикла сверления Координаты отверстия № 3 Координаты отверстия № 4 Координаты отверстия № 5 Координаты отверстия № 6 Координаты отверстия № 7 Отмена цикла сверления Конец программы

Очевидно, что новая программа имеет меньший размер. В кадре N112 находится код G81 для вызова цикла сверления. В этом же кадре находятся адреса, отвечающие за настройку параметров цикла. Адрес Z обозначает глубину сверления, a R определяет высоту отвода сверла из отверстия относительно нулевой плоскости. В последующих кадрах находятся координаты обрабатываемых отверстий. В них не нужно ставить коды вызова цикла сверления, так как G81 будет оставаться активным, пока его не отменят при помощи кода G80.

Работать с постоянными циклами очень удобно. Например, вы решили изменить глубину сверления и высоту вывода сверла из отверстия. При работе с программой без постоянного цикла вам придется отредактировать ее практически полностью. Если же вы используете постоянный цикл сверления, то для достижения нужного эффекта достаточно изменить несколько параметров.

Станки с ЧПУ могут иметь разнообразные циклы: от довольно простых - для сверления, растачивания и нарезания резьбы до более сложных - для обработки контуров и карманов. Некоторые циклы стандартизированы, хотя большинство из них разрабатываются производителями станков и систем ЧПУ самостоятельно. Поэтому на разных станках одинаковые по сути циклы могут записываться поразному, что конечно же затрудняет программирование. В этой главе мы рассмотрим циклы для обработки отверстий, использующиеся на подавляющем большинстве современных станов с ЧПУ.

Таблица 8.1. Постоянные циклы для обработки отверстий

G код	Описание
G80	Отмена постоянного цикла
G81	Стандартный цикл сверления
G82	Сверление с выдержкой
G83	Цикл прерывистого сверления
G73	Высокоскоростной цикл прерывистого сверления
G84	Цикл нарезания резьбы
G74	Цикл нарезания левой резьбы
G85	Стандартный цикл растачивания

Когда пользователь данного программного продукта принимает решение о завершении правки исходных данных, он приступает в процессу постпроцессирования. Он заключается в преобразовании всей накопленной информации в программный код системы ЧПУ. Этот программный код записывается в файл, который без дополнительных доработок может быть передан на станок. Такой подход позволяет достаточно хорошо прорабатывать каждую программу для системы с ЧПУ и наглядно отслеживать весь процесс обработки, не прибегая к пробным деталям.

За счет использования стороннего пакета 3D моделирования можно значительно упростить создание программного модуля, за счет исключения из программного кода акселераторов 3D графики, заменив их неявным использованием уже готовых функций пакета 3D моделирования .

Так же пакет 3D моделирования обладает рядом полезных функций анализа моделей, которые позволяют проводить дополнительную проверку геометрических свойств изделия, а также функций, упрощающих создание сопутствующей документации.

Настройка системы T-FLEX ЧПУ 2D осуществляется с помощью команды: Клавиатура Текстовое меню Пиктограмма «ЧПУ|Настройка CAM-системы» В диалоговом окне команды пользователь может изменить установленные по умолчанию директории для поиска файлов постпроцессоров (как поставляемых с системой T-FLEX ЧПУ, так и разработанных пользователем), готовых управляющих программ и специализированных технологических библиотек. Как правило, все перечисленные компоненты установлены (по умолчанию) в следующих директориях соответственно: …\T-FLEX ЧПУ 9\Библиотека постпроцессоров (готовые постпроцессоры); …\T-FLEX ЧПУ 9\Постпроцессоры\ Постпроцессоры 2D (универсальные постпроцессоры для 2D обработки); …\T-FLEX ЧПУ 9\Постпроцессоры\ Постпроцессоры 3D (универсальные постпроцессоры для 3D обработки, при установленном 3D модуле); …\T-FLEX ЧПУ 9\Готовые УП\ Готовые УП 2D (управляющие программы 2D обработки); …\T-FLEX ЧПУ 9\Готовые УП\ Готовые УП 3D (управляющие программы 3D обработки, при установленном 3D модуле); …\T-FLEX ЧПУ 9\Program (специализированные технологические библиотеки).

Первые действия по настройке системы

Для изменения данных директорий необходимо нажать кнопку . В результате появится стандартное окно, в котором можно указать новую директорию для того или иного настраиваемого компонента. Перемещаться по списку настраиваемых компонентов можно с использованием или клавиш < ^ >, < v >. Одновременно с этим перемещением будет изменяться директория в верхней строке окна. По умолчанию система динамически пересчитывает траекторию обработки при изменении геометрии чертежа, но при установке метки напротив поля «Пересчитывать траектории только при полном пересчете», динамический пересчет траекторий происходить не будет. Для сохранения изменённых параметров необходимо нажать кнопку [OK]. Перед началом создания траектории обработки, а в дальнейшем и конкретной управляющей программы рекомендуется настроить постпроцессор для требуемого вида обработки и создать файл с инструментом (если таковой ещё не имеется) для механической обработки. Рассмотрим сначала работу, связанную с проектированием инструмента.

Редактор инструментов Для проектирования режущего инструмента и создания баз данных для производственных структур (например, для конкретного рабочего места или производственного участка) предназначен редактор инструмента. Вызов редактора инструментов осуществляется с помощью команды: Клавиатура Текстовое меню Пиктограмма «ЧПУ|Редактор инструментов» После вызова команды на экране появляется рабочее окно редактора инструмента. Редактор позволяет создавать новый инструмент и редактировать уже существующий. Созданные базы инструмента сохраняются в файлах с расширением *.too. В нижней части окна отображается список уже созданного инструмента с его параметрами. При открытии окна редактора список будет пустым. В верхней части окна расположен выпадающий список режущего инструмента, доступного к созданию. Для создания инструмента необходимо выбрать из списка нужный пользователю тип. В результате на экране появится эскиз выбранного инструмента с параметрами, установленными по умолчанию. В данном режиме пользователь проводит весь процесс проектирования нового или редактирования старого инструмента. Для этого необходимо просто изменять параметры, которые присутствуют в окне и отображены графически на эскизе инструмента. Чертёж будет динамически пересчитываться, с учётом вносимых пользователем коррективов. Чтобы сохранить изменения, внесённые в инструмент, пользователь должен нажать кнопку [Применить]. Если пользователя что-то не устраивает в новых параметрах, он может вернуться на шаг назад, нажав кнопку [Откат]. Группа параметров “Идентификация инструмента” позволяет изменить заданные инструменту по умолчанию собственные Имя/Номер, позиции инструмента в инструментальном магазине станка, Положение и Шифр, с которыми он будет сохранён сначала в списке инструмента редактора инструментов, а затем и в конкретном инструментальном файле.

T-FLEX ЧПУ

Значение параметра “Положение” в группе параметров «Идентификация инструмента» оказывает влияние на отображение инструмента в «Имитаторе обработки». При установке в параметре “Положение” позиции «Режущая кромка», «Имитатор обработки» осуществляет движение инструмента по кадрам управляющей программе с привязкой инструмента на торец. Такая привязка инструмента используется при расчете траекторий в двух и трех координатной обработке, для цилиндрических, сферических, конических, грибковых и других видов фрез, при расчете некоторых траекторий для пяти координатной обработки. При установке в параметре “Положение” позиции «Центр сферы», «Имитатор обработки» осуществляет движение инструмента по кадрам управляющей программе с привязкой инструмента на центр сферы. Такая привязка инструмента используется при расчёте траекторий для сферических фрез в четырёх и пятикоординатной зонной обработке. При рассматриваемом значении параметра “Положение” на цилиндрическом инструменте произойдет смещение точки привязки на радиус инструмента. Точка привязки инструмента на торце Точка привязки инструмента на центре сферы.

Первые действия по настройке системы

Значение в параметре “Положение” так же оказывает влияние на положение резцов в токарной обработке, при просмотре кадров управляющей программы в «Имитаторе обработки». Для отображения инструмента в «Имитаторе обработки» используется 8 позиций.

В параметре Шифр пользователь может написать дополнительную информацию для идентификации инструмента. Необходимо отметить, что система автоматически выставляет значение (по умолчанию это «Режущая кромка») в параметре “Положение”. В связи с этим при отработке кадров управляющей программы в «Имитаторе обработки» возможно некорректное движение инструмента; Для завершения создания инструмента необходимо нажать кнопку [В список]. Созданный инструмент появится в списке редактора инструмента.

T-FLEX ЧПУ

Для перемещения по списку инструмента используется или клавиши < ^ > и < v >. Для изменения инструмента необходимо выбрать его в списке и нажать или [Enter]. После этого снова появится окно с эскизом выбранного инструмента. Для удаления выбранного инструмента используется кнопка [Удалить один]. Кнопка [Удалить все] позволяет удалить все входящие в список инструменты. Помимо создания нового инструмента, пользователь может добавить в текущий список, ранее спроектированный, из другого файла, воспользовавшись кнопкой [Добавить…]. Сохранить созданный список инструментов в файл можно с помощью кнопки [Сохранить…]. При необходимости изменения ранее созданного файла инструментов, его можно открыть для редактирования, используя кнопку [Открыть…].

Рис 19. схема устройства проводки станка

Рис 20. Принципы работы ЧПУ



Рис. 21 Подача жидкости при сверлении

При сверлении и фрезеровке СОЖ подается непосредственно через инструмент и на деталь как показанно на рисунке 20, что позволяет сократить износ инструмента и предотвратить деформацию деталей.

Рис 22. Насос для подачи СОЖ в зону

Рис 23. Компрессор для подачи воздуха

При помощи насоса изображенного на Рис. 4 осуществляется подача жидкости к резцу и детали. Данный насос подключен в электричекую схему станка, после запуска программы названной G-код подача жидкости осуществляется по системе труб подведенных к резцу. При полном выпонении работы подача охлаждающей жидкости прекращается.

Если используется воздушное охлаждение, то при запуске программы блокируется насос подающий охлаждающую жидкость и влючается компрессор (Рис. 23) подающий воздух под давлением по трубопроводу высокого давления. Сжатый воздух подается под давлением от 5 до 10 bar. Использование воздушного охлаждения позволяет не только охлаждать деталь но и убирать мелкую стружку с изделия.

На Рис. 24 изображена система очистки СОЖ предусмотренная для многоразового использования охлаждающей жидкости, а на Рис. 5 можно наглядно рассмотреть само станочное приспособление.

Рис 24. Система очистки СОЖ

1 - емкость; 2 - насос; 3 - напорный бак; 4 - флотатор

Рис. 25 приспособление для центровки и сверления

Для операции-центровки и сверления отверстий разработано станочное приспособление, применяемое на станке с 2Н150, 2Н135.

У такого привода много преимуществ:

1. Значительное сокращение времени на зажим и разжим обрабатываемой заготовки.

2. Постоянство сил зажима заготовки в приспособлении.

3. Возможность регулирования сил зажима заготовки.

4. Простота управления зажимными устройствами приспособления.

Установка в приспособлении производится по определенным поверхностям заготовки, при этом фактическое положение заготовки в рабочей зоне станка, вносят коррекцию в программу обработки, таким образом, в этом случае требования к точности установки заготовки в приспособлении более низкие, чем при установке в приспособление без выверки и установки в приспособление с выверкой положения каждой заготовки по разметочным рискам.

Для ориентации предмета производства (заготовки при изготовлении детали или сборочной единицы при сборке изделия) в приспособлении определенные ее поверхности соединяются с поверхностями детали технологической оснастки. Поверхности, принадлежащие заготовке и используемые при базировании, называются базами. Базы используют для определения положения: детали или сборочной единицы в изделии при изготовлении или ремонте - технологическая база; средств измерения при контроле расположения поверхностей заготовки или элементов изделия - измерительная база.

В данном приспособлении заготовка базируется по поверхности цапфы лапы и для этого плита 4 в сочетании с кольцом 3 создают точный контур заготовки.

С помощью зажимного устройства лапа закрепляется на конце хвостовика. Оно фиксируется к приспособлению с помощью нескольких шпилек, а также с помощью Т-образная сварка.

3.3 Требования к зажимным устройствам

К зажимным устройствам предъявляются следующие требования:

1. При зажиме не должно нарушаться положение заготовки, достигнутое базированием. Это удовлетворяется рациональным выбором направления и точки приложения точки зажима.

2. Зажим не должен вызывать деформации закрепляемых в приспособлении заготовок или порчи (смятия) их поверхностей.

3. Сила зажима должна быть минимальной необходимой, но достаточной для обеспечения надежного положения заготовки относительно установочных элементов приспособлений в процессе обработки.

4. Зажим и открепление заготовки необходимо производить с минимальной затратой сил и времени рабочего.

5. Силы резания не должны, по возможности, воспринимать зажимные устройства.

6. Зажимной механизм должен быть простым по конструкции, максимально удобным и безопасным в работе.

Потребная сила зажима заготовки определяется из условия равновесия заготовки с учетом коэффициента запаса k.

W=P*k;

Рис. 26

На рисунке 26 представлена работа краскопульта где из компрессора поступает воздух под давлением для распыления краски из резервуара для краски. При установке данного типа оборудования на станки можно будет использовать сразу несколько видов охлаждения: воздушное и жидкостное, что позволит работать с большим количеством металлов и соответственно увеличить спектр работы модернизированного станка. Данная система подключена непосредственно к пусковой панели, после выбора необходимой программы занесенной в память компьютера, необходимо запустить программу и работа системы охлаждения начнется вместе с пуском двигателя. По завершении работы подача СОЖ прекращается автоматически, охлаждающая жидкость по обратному проводу возвращается в исходную емкость из которой велась подача, или может быть утилизирована. Возврат жидкости осуществляется только с применением фильтрации как изображено на рисунке 4 и согласно ГОСТу:

ГОСТ

1)ГОСТ 9.085-78 Единая система защиты от коррозии и старения. Жидкости смазочно-охлаждающие. Методы испытаний на биостойкость

2)ГОСТ 16887-71 Разделение жидких неоднородных систем методами фильтрования и центрифугирования. Термины и определения

3)ГОСТ Р 50558-93 Промышленная чистота. Жидкости смазочно-охлаждающие. Общие технические требования

4)ГОСТ Р 51779-2001 Чистота промышленная. Жидкости смазочно-охлаждающие в процессах механической обработки. Термины и определения.

При необходимости использования только одного вида охлаждения на управляющей панели оператору необходимо выбрать только воздушное охлаждение или только масляное или эмульсионное, после запустить программу, все необходимое будет сделано станком и только один вид охлаждения будет задействован.

Также при необходимости использовать минимальное количество СОЖ необходимо указать в программе о том, какое количество необходимо и подача охлаждающей жидкости будет минимальной в целях экономии. При нагревании режущего инструмента с помощью датчика температуры установленного у основания резца, напор жидкости будет увеличен, что будет способствовать сохранности инструмента и не приведет деталь и резец в негодность.



4. Расчет показателей экономической эффективности проектируемого варианта

При проектировании новой техники или новых технологических процессов, повышающих долговечность деталей, ожидаемая прибыль определяется по формуле:

,

где - отношение сроков службы детали, соответственно, по проектируемому и базовому вариантам;

С_баз - себестоимость в базовом варианте без учета затрат на материалы, С_баз=171,063;

С_пр - себестоимость в проектируемом варианте без учета затрат на материалы, С_пр=170,833.(руб).

Налог на прибыль:

К_нал - коэффициент налогообложения прибыли, принимается К_нал=0,24

Чистая ожидаемая прибыль:

Пр=52353375 (руб).

Определяем срок окупаемости капитальных вложений, необходимых для осуществления проектного варианта:

T_ок=,

?1/6 (года).

Вывод: в результате внедрения модернизированного станка в действующее производство и капитальные вложения в размере 848180 руб., предприятие получит прибыль от снижения себестоимости и, главным образом, от увеличения долговечности системы подачи жидкости и минимальном ее потреблении в размере 5235275 руб, причем затраты окупятся через два месяца.

4.1 Общие правила безопасности при обработке металлов резанием

Определены ГОСТ 12.3.025--80, в соответствии с которым установка обрабатываемых заготовок и снятие готовых деталей во время работы оборудования допускаются вне зоны обработки при применении специальных позиционных приспособлений (например, поворотных столов), обеспечивающих безопасность работающих.

Для исключения соприкосновения рук станочников с движущимися приспособлениями и инструментом при установке заготовок и снятии деталей должны использоваться автоматические устройства (механические руки, револьверные приспособления, бункера и др.).

Для контроля размеров обрабатываемых заготовок во время работы оборудования должны предусматриваться специальные приборы, позволяющие производить замеры автоматически, без снятия деталей.Лица, поступающие на работу, связанную с обработкой металлов и их сплавов с применением СОЖ, подлежат обязательному предварительному и периодическому медицинскому осмотру. Лица, имеющие предрасположенность к кожным заболеваниям, страдающие экземой или другими аллергическими заболеваниями, а также имеющие другие противопоказания, предусмотренные соответствующими перечнями Министерства здравоохранения, к работам с СОЖ не допускаются.



4.2 Требования безопасности при эксплуатации станков с ЧПУ

До начала работы оператору необходимо проверить наличие и исправность ограждений движущихся элементов станка, а также токоведущих частей электрической аппаратуры и элементов управления; ограждений для защиты от стружки и охлаждающих жидкостей; не повреждены ли открытые участки электропроводки (изоляция), не оборван ли проводник электрического заземления станка; исправно ли действуют пусковые, остановочные, реверсивные устройства, устройства переключения скоростей и фиксаторы органов управления, чтобы не произошло самовключения и безотказно проводилась остановка станка; исправность режущего и вспомогательного инструмента и надежность фиксации его в инструментальном магазине. Работа без защитных ограждений и предохранительных устройств и приспособлений не допускается.

При установке станочного инструмента необходимо проверить его исправность (отсутствие надломов, трещин и правильность заточки), а для исключения случаев вырыва инструмента из зажимных приспособлений необходимо надежно укрепить его (в соответствии с технологией). Категорически запрещается использовать не предусмотренные технологией подкладки под инструмент.

Перед включением станка необходимо убедиться, что пуск его никому не угрожает опасностью. Запрещается включать шпиндель и перемещать подвижные узлы станка, если в рабочей зоне механизмов находится обслуживающий персонал.

Оператору при работе на станке необходимо строго выполнять последовательность приемов по управлению. Ежемесячно следует проводить тестовую проверку блокировочных устройств при работе станка на холостом ходу. В том случае, если в процессе работы выяснилось, что инструмент или приспособление, предусмотренные технологией, неудобны, запрещается пользоваться случайными приспособлениями.

Этот вопрос необходимо согласовать с мастером и технологом участка. При работе станка оператору запрещается производить смену и наладку режущего инструмента, крепление и снятие деталей в патроне, измерение и устранение неисправностей; открывать крышки и блоки в стойке системы программного управления; вскрывать пульты управления; производить замену сигнальных ламп и ламп местного освещения; производить работы, связанные с вскрытием труб, металлорукавов, гибких шлангов, закрывающих токонесущие провода.При обслуживании нескольких станков с ЧПУ оператор должен проходить от станка к станку в местах, предусмотренных для прохода.

Оператор должен следить за работой конвейера для отвода стружки. Не допускается переполнение и отсутствие бункера для сбора стружки. Оператору необходимо содержать рабочее место в чистоте и порядке, своевременно очищать его от масла, эмульсии, стружки и прочих отходов. Убирать стружку надо с помощью щетки, крючка, скребка, лопатки и других приспособлений, но ни в коем случае не рукой. Запрещается производить уборку станка воздухом, а также применять для очистки станка бензин, керосин, кислоты и другие взрывоопасные, горючие и едкие вещества. Чистку и обтирку станка следует производить после полной его остановки. При малейшем ощущении электротока следует прекратить работу и заявить об этом дежурному электрику и администрации. При проведении осмотра систем с ЧПУ и устранении неисправностей необходимо соблюдать все меры предосторожности, применять исправные рабочие инструменты, приборы. Рабочий инструмент должен отвечать следующим требованиям: рукоятки плоскогубцев и ручки паяльников должны иметь защитную изоляцию; рабочая часть отвертки должна быть изготовлена из изоляционного материала, а на ее стержень должна быть надета изоляционная трубка, оставляющая открытой только рабочую часть отвертки; переносные светильники должны быть напряжением 12 или 36 Вт, в зависимости от условий работы.

Перед наладкой станка пробным включением и выключением необходимо проверить, не может ли произойти самопроизвольное включение двигателя станка. На видном месте следует повесить предупредительную надпись «Не включать -- работают люди». Перед наладкой станка проверяют его работу на холостом ходу. Все элементы наладки необходимо выполнять постепенно, после тщательной проверки каждого предыдущего элемента. При наладке или ликвидации неисправностей на станке необходимо согласовать свои действия с напарником. О всех ошибках в управляющей программе сообщают технологу-программисту. Запрещается самостоятельно изменять управляющую программу. При необходимости работы на наладочном режиме с открытым ограждением зоны обработки оператор должен надевать защитные очки. После окончания наладки станка необходимо восстановить и прочно закрепить ограждения и предохранительные устройства и проверить, не остались ли в механизмах ручной инструмент, крепежные детали и другие предметы.

Для обслуживания и ремонта станков с ЧПУ допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, обучение по соответствующей программе и аттестованные квалификационной комиссией. Они должны пройти инструктаж по безопасным методам работы непосредственно на рабочем месте. Инструктаж проводится не реже 1 раза в 3 месяца.

Не разрешается приступать к работе без предварительного ознакомления с требованиями безопасности «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей», «Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», эксплуатационной документацией на станок с ЧПУ и инструкцией по охране труда на рабочем месте.



Заключение

Первостепенная задача современной обработки на металлорежущих станках -- это смазка инструмента, а также быстрое удаление из зоны резания стружки. При невыполнении данной задачи могут возникнуть проблемы, ведущие к преждевременному износу или повреждению инструмента, а так же к поломке станка.

Главным преимуществом данной системы является экономическая эффективность, простота в обслуживании и стабильная работа. При закупке новых агрегатов предприятия тратят в среднем на один станок с ЧПУ около 10-12 миллионов, а стоимость системы на один агрегат с подключением и настройкой обойдется предприятию в 800-900 тысяч.



Список использованных источников

1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курс процессов и аппаратов.Л.:Химия,1987, 576 с.

2. Сидягин А.А., Расчет и проектирование аппаратов воздушного охлаждения: учеб. пособие/ А.А. Сидягин, В.М. Косырев. - Н.Новгород: НГТУ, 2009. - 150 с.

3. РД 26-15-88. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность и герметичность фланцевых соединений.

4. ГОСТ 9.085-78 Единая система защиты от коррозии и старения. Жидкости смазочно-охлаждающие. Методы испытаний на биостойкость.

5. ГОСТ 16887-71 Разделение жидких неоднородных систем методами фильтрования и центрифугирования. Термины и определения

6. ГОСТ Р 50558-93 Промышленная чистота. Жидкости смазочно-охлаждающие. Общие технические требования

7. ГОСТ Р 51779-2001 Чистота промышленная. Жидкости смазочно-охлаждающие в процессах механической обработки. Термины и определения.

Размещено на Allbest.ru

...