6.7. Автоматизированная система технологической подготовки производства. Часть 2

АСТПП предусматривает работу с тремя видами документации: вход­ной, выходной и справочно-нормативной. Основными документами на входе системы являются рабочие чертежи обрабатываемых деталей, специ­фикации изделий, а также документация, содержащая количественные све­дения о ранее выпускаемых изделиях.

В результате кодирования формируется описание всей входной инфор­мации в виде таблиц и текстов. Эта документация является справочной. Она непосредственно не используется в системе, а служит для проверки правильности кодирования как на начальной стадии, так и в процессе тех­нологического проектирования. Объем закодированных сведений об одной детали зависит от ее сложности и колеблется в пределах 400—5000 машин­ных слов. В справочно-нормативную документацию входят чертежи эле­ментов технологической оснастки, нормали, ГОСТы, документация на спроектированные ранее технологические процессы, приспособления, инструмент, штампы и т.д. Эта документация хранится на дискретных но­сителях информационно-поискового блока АСТПП и образует архив дан­ных.

Выходная документация системы подразделяется на графическую (опе­рационные чертежи, сборочные чертежи приспособлений, штампов, инстру­ментальных наладок и др.) и текстовую (технологические карты, сводные технологические спецификации). Выходные документы АСТПП выпол­няются на основе требований ЕСКД, ЕСТПП и ЕСТД, но с учетом специфи­ки технических средств вывода графической и текстовой информации.

6.7. Автоматизированная система технологической подготовки производства. Часть 1

Под автоматизированной системой технологической подготовки произ­водства (АСТПП) следует понимать систему, основанную на стандартах ЕСТПП, где значительная часть всего объема инженерных работ выпол­няется автоматизированно на ЭВМ (в системе человек—машина). На вход системы поступает конструкторская документация, а выходной информа­цией являются данные для нормального функционирования АСУП и произ­водственных подразделений в освоении новых изделий в заданные сроки и в необходимом количестве.

Функционально-структурная схема АСТПП показана на рис. 6.14. АСТПП состоит из ряда подсистем, название которых определяет их назна­чение.

АСТПП работает на основе следующих данных: конструкторская до­кументация на изделие; его технологичность; производственная программа вновь осваиваемого изделия; директивные сроки технологической подго­товки производства; спецификация изделия, сведения о возможностях подразделений технологической службы завода. Основные задачи, решае­мые АСТПП: классификация и группирование деталей; расчет возможнос­тей подразделений технологической службы; расчет сетевых графиков под­готовки производства и их оптимизация; планирование и учет работы функциональных подсистем АСТПП и подразделений технологической службы. АСТПП функционирует в автоматизированном программном и человеко-машинном режимах.

6.6. Режимы обработки на станках с ЧПУ

Эффективность эксплуатации станков с ЧПУ во многом определяется их правильным технологическим использованием — рациональным построе­нием технологического процесса и, в частности, выбором режимов резания, обеспечивающих увеличение надежности и производительности обработки.

Увеличение надежности обработки при использовании предельных глу­бины резания и подачи может быть достигнуто путем устранения техноло­гических перегрузок, возникающих обычно в момент врезания и выхода инструмента. Система ЧПУ позволяет автоматически изменять величину подачи на этих переходах цикла. Производительность и надежность повы­шают также путем рационального выбора скорости резания.

Опыт эксплуатации станков с ЧПУ показывает, что скорость резания следует выбирать с учетом следующих особенностей типизированных технологических процессов. Рабочие ходы и переходы каждого инструмента осуществляют с различной глубиной резания, подачей и скоростью при различных направлениях перемещения. Каждый инструмент в течение периода стойкости обрабатывает различные детали из одинаковых или различных материалов. Каждый рабочий ход выполняется на режимах, обеспечивающих полное использование станка и инструмента. Инструменты используются в составе различных многоинструментальных наладок, при­чем меньшую часть инструментов заменяют при смене обрабатываемой детали, а большую — по мере затухания.

Указанные особенности технологического процесса существенно влия­ют на характер износа режущего инструмента и выбор скорости резания.

В станках с ЧПУ, например токарных, режущие инструменты работают с различным направлением рабочей подачи и различными глубиной резания и подачей при обработке совокупности деталей, что сказывается на скорос­ти нарастания износа (на времени работы до допустимого износа).

В связи с высокой стоимостью станков с ЧПУ, применением инстру­ментов с предварительной настройкой на размер и быстросменной оснаст­кой периоды стойкости инструментов выбирают более низкими, чем это ре­комендуется справочной литературой, а режимы обработки выше.

Для выбора режимов резания на станках с ЧПУ используют специаль­ные справочники — общемашиностроительные нормативы режимов реза­ния, разработанные для различных видов режущих инструментов (конце­вых фрез, резцов с механическим креплением твердосплавных пластин ит. д.).

6.5. Режущий и вспомогательный инструмент и приспособления. Часть 12

Система сборно-разборных приспособлений (СРП) состоит из стандартных деталей и сборочных единиц, фиксируемых отно­сительно друг друга системой палец—отверстие. Для этой цели в базовых деталях 1 (рис. 6.13, в) имеются сетки точных координатно-фиксирующих отверстий. Обрабатываемые детали 2 и сборочные единицы 3 компоновок СРП крепятся на базовых деталях. В компоновках СРП (в отличие от УСП) число сборочных единиц значительно превышает число деталей. Приспособ­ления переналаживаются посредством перекомпоновки, регулирования по­ложения базирующих и зажимных элементов или замены сменных наладок.

Система неразборных специальных приспособ­лений (НСП). Приспособления этой системы бывают переналаживаемы­ми или непереналаживаемыми. Детали нельзя повторно использовать в дру­гих компоновках. На станках с ЧПУ приспособления такой системы целе­сообразно применять лишь в том случае, если нельзя применить ни одну из универсальных переналаживаемых систем. Конструкция такого приспособ­ления должна быть максимально простой.

На рис. 6.13, г показано непереналаживаемое приспособление 6 для фрезерно-расточного станка с ЧПУ, обрабатывающего деталь сложной фор­мы по контуру. Наличие системы поворотных прихватов обеспечивает воз­можность полной контурной обработки по заданной программе. При под­ходе фрезы 2 к прихвату 3 последний автоматически поворачивается на 90° в положение, показанное штриховой линией, обеспечивая проход режущего инструмента для обработки детали.

В процессе обработки деталь 5 остается зажатой другими прихватами. После прохода инструмента прихват автоматически поворачивается в преж­нее положение, закрепляя деталь. Аналогично работает приспособление и при подходе фрезы к другим прихватам. Автоматическое управление ра­ботой прихватов осуществляется по команде системы ЧПУ золотниками 1, соединенными шлангами 4 с гидроцилиндрами зажимных устройств. На столе 7 станка установлено шесть золотников (по числу прихватов).

6.5. Режущий и вспомогательный инструмент и приспособления. Часть 11

К неподвижной и подвижной губкам крепят сменные наладки 7. На направляющих корпуса установлена подвижная губка 8 с встроенным гидроцилиндром. Подвижная губка соединена шайбой 10 с винтом 11, ввинченным в стойку 12. На торцовых поверхностях корпуса выполнены шпоночные пазы и резьбовые отверстия для фиксации и крепления пово­ротных кронштейнов при установке тисков под углом к горизонтальной плоскости или вертикально. При этом тиски отсоединяют от основания 17. На верхней плоскости корпуса закреплена рейка, зубья которой за­цепляются с торцовыми зубьями гайки 15, обеспечивая стопорение стойки 12 затягиванием винта 14.

Грубую настройку подвижной губки на требуемый размер при пере­наладке тисков осуществляют вывинчиванием на несколько оборотов вин­та 14, перемещением подвижной губки 8 со стойкой 12 и
фиксированием ее в требуемом положении гайкой 15 при затягивании винта 14. Более точную настройку осуществляют винтом 11. При этом губка 8 переме­щается относительно стойки 12. Между подвижной губкой и деталью ре­комендуется оставлять зазор 2—3 мм.

Перемещение подвижной губки 8 при закреплении обрабатываемой заготовки осуществляют встроенным гидроцилиндром при подаче масла от источника давления в левую полость цилиндра. При необходимости крепления детали "на разжим" масло подается в правую полость цилиндра. Тиски могут работать также и без гидропривода. Для работы тисков вруч­ную необходимо стопор 9 ввернуть во фланец 16 до отказа.

Система универсально-сборных механизирован­ных приспособлений для станков с ЧПУ (УСПМ-ЧПУ) является развитием системы УСП. Компоновки специальных приспособле­ний системы УСПМ—ЧПУ предназначены для установки заготовок на стан­ках с ЧПУ фрезерной и сверлильной групп в условиях мелкосерийного производства. Основой комплектов УСПМ—ЧПУ являются гидравлические блоки, представляющие собой базовые плиты УСП с сеткой пазов и встроен­ными гидроцилиндрами, а также плиты без встроенных цилиндров.

6.5. Режущий и вспомогательный инструмент и приспособления. Часть 10

Система специализированных приспособлений (СНП) обеспечивает базирование и закрепление типовых по конфигурации заготовок различных размеров в заданном диапазоне. Компоновка СНП состоит из базового агрегата и сменных наладок для отдельных деталей. В системе СНП многоместные приспособления обеспечивают возможность смены заготовок вне рабочей зоны станка. Область применения СНП — се­рийное производство.

Система универсально-сборных приспособлений (УСП) состоит из стандартных элементов с высокой степенью точности. Фиксация элементов и узлов осуществляется системой шпонка — паз. Яв­ляясь специальным приспособлением кратковременного применения, УСП состоят из деталей и узлов многократного применения (с пазами шириной 8, 12 и 16 мм). Высокая точность элементов УСП обеспечивает сборку приспособлений без последующей механической доработки. После исполь­зования компоновок их разбирают на составляющие части, многократно используемые в различных сочетаниях. Цикл оснащения станка приспособ­лением системы УСП состоит из сборки компоновки и ее установки, на что затрачивается в среднем 3—4 ч.

Гидротиски (рис. 6.13, б) являются широкоуниверсальным базовым элементом компоновок УСП. На верхних и боковых наружных и внутрен­них поверхностях подвижной и неподвижной губок выполнены Т-образные пазы и резьбовые отверстия для установки и закрепления элементов УСП или специальных установочно-зажимных наладок. Корпус 13 тисков уста­новлен на поворотном диске 18 и закреплен на нем шпильками 1 с гайками 2. Поворотный диск установлен на основании 17. Неподвижная губка 6 смонтирована на корпусе шпонкой 5 и закреплена шпильками 3 с гайками 4. Для крепления тисков к столу (без поворотного основания) в корпусе имеется четыре паза, используемых также для крепления корпуса к пово­ротному диску 18.

6.5. Режущий и вспомогательный инструмент и приспособления. Часть 9

Система универсально-наладочных приспособлений (УНП) обеспечивает установку конкретной заготовки путем специальной наладки. УНП состоит из универсального базового агрегата

и сменных наладок. Базовая часть приспособления представляет собой законченный механизм долговременного действия, предназначенный для многократного использования в различных компоновках. Под сменной наладкой понимается элементарная сборочная единица, обеспечивающая установку конкретной заготовки на базовом приспособлении.

Примером такого приспособления являются тиски с пневмоприводом (рис. 6.13, а). В корпусе 1 тисков перемещается ползун 2, на котором установлена регулируемая губка 3. Губка 6 неподвижна. К корпусу 1 прикреплена пневмокамера с пружиной 8. При перемещении диафрагмы и диска 7 вниз рычаг 5, поворачиваясь вокруг оси 4, перемещает ползун 2 с губкой 3 вправо и зажимает заготовку. Переналадка приспособления на закрепление другой детали осуществляется перестановкой по рифлениям ползуна губки 3.

УНП целесообразно применять в мелкосерийном производстве, при использовании групповых методов обработки.

6.5. Режущий и вспомогательный инструмент и приспособления. Часть 8

На станках с ЧПУ возможна обработка до четырех-пяти поверхностей с одной установки заготовки. Для реализации этой возможности приспособ­ления должны обеспечивать условия для удобного подхода инструмента ко всем обрабатываемым поверхностям, а также для смены заготовок во время работы станка. Конструкция приспособлений должна предусматри­вать возможность их быстрой переналадки или смены. Наиболее эффек­тивны в этом отношении системы переналаживаемых приспособлений, обеспечивающие возможность обработки широкой номенклатуры загото вок благодаря перекомпоновке, смене или регулировании установочных и зажимных элементов. Приспособления для обработки малогабаритных деталей, должны быть многоместными, так как при этом возможна после­довательная обработка всех заготовок одним и тем же инструментом.

Общая классификация стандартных систем приспособлений для стан­ков с ЧПУ приведена на рис. 6.12.

Система универсально-безналадочных приспо­соблений (УБП) представляет собой законченный механизм долго­временного действия с постоянными регулируемыми (несъемными) эле­ментами для установки различных заготовок, предназначенный для много­кратного использования. К таким приспособлениям относятся центры, поводковые устройства, оправки, патроны различных типов, цанговые за­жимы, магнитные и электромагнитные плиты. УБП целесообразно приме­нять в мелкосерийном производстве.

6.5. Режущий и вспомогательный инструмент и приспособления. Часть 7

К вспомогательному инструменту предъявляют следующие требования: его номенклатура и стоимость должны быть экономически целесообразны­ми; крепление должно обеспечивать требуемые точность, жесткость и виброустойчивость режущего инструмента; возможность (в необходимых случаях) регулировать положение режущих кромок инструмента; удобство обслуживания (при необходимости быстросменность); технологичность изготовления.

Вспомогательный инструмент служит для компоновки специальных функциональных единиц – инструментальных блоков (комбинаций режу­щего и вспомогательного инструмента), каждый из которых предназначен для выполнения конкретного технологического перехода.

Общая классификация вспомогательного инструмента для станков с ЧПУ приведена на рис. 6.11.

Зажимные приспособления. К приспособлениям для станков с ЧПУ предъявляют ряд специфических требований, несоблюдение которых значительно снижает эффективность их применения.

Приспособления должны иметь повышенную точность. Погрешности базирования и закрепления, возникающие при установке заготовок в приспособлениях, должны быть минимальными. Для возможности исполь­зования форсированных режимов резания на черновых операциях приспо­собления должны обеспечить получение высокой точности на чистовых операциях.

6.5. Режущий и вспомогательный инструмент и приспособления. Часть 6

В соответствии с действующими стандартами хвостовики инструмен­тов изготовляют с одним фланцем в стандартном и укороченном исполне­нии (для станков с ЧПУ с ручной сменой инструментов) и с двумя фланца­ми в стандартном и укороченном исполнении (для станков с ЧПУ с автома­тической сменой инструментов). Чтобы получить предусмотренные управ­ляющей программой размеры деталей, вспомогательный инструмент осна­щают устройствами, обеспечивающими регулирование положения режущих кромок. В связи с этим разработаны конструкции разнообразных переход­ников (адаптеров), у которых хвостовик спроектирован для конкретного станка, а передняя зажимная часть — для инструмента со стандартными присоединительными поверхностями (призматическими, цилиндрическими и коническими). Адаптеры образуют комплект вспомогательного инстру­мента, состоящий из резцедержателей, патронов, оправок и втулок различ­ных конструкций, предназначенных для крепления режущего инструмента.