Аналоговая и числовая формы задания программ. Основные преимущества оборудования с ЧПУ, страница 2

3. Наладить станок (установить программоноситель на станок). Для этого с распределительного вала демонтируются уже использованные кулачки и монтируются новые.

4. Отладить программу. С этой целью при обработке первой детали проверяется правильность расчёта и изготовления кулачков. При необходимости введения коррекции кулачки демонтируются, дорабатываются и вновь монтируются на станок.

Первые два этапа, хотя и очень трудоёмкие, но относятся к процессу подготовки производства и не требуют остановки станка. Вторые два этапа выполняются на самом станке и приводят к потере производительного времени.

Учитывая большую трудоёмкость и длительность процесса переналадки станка с аналоговой формой задания программы на обработку нового типа деталей (исчисляемую днями, а иногда и неделями), такое оборудование может эффективно использоваться при серийном и крупносерийном производстве. Для мелкосерийного производства, которое в настоящее время обеспечивает около 75% всего объёма выпуска изделий в различных отраслях промышленности, применение такого оборудования не эффективно.

Проблема эффективной обработки малых партий деталей была решена путём разработки и внедрения нового типа оборудования, оснащенного системами числового программного управления /ЧПУ/, где программа задаётся в виде чисел (то есть в цифровой форме), записанных на программоноситель в том или ином коде. Сравнительный анализ перехода на обработку нового типа деталей на станке с аналоговой и числовой формой задания программ представлен в таблице 1.1. Рассматриваются только те процедуры, которые относятся к подготовке программы.

6

Таблица 1.1

№	Выполняемые этапы	Содержание этапа		Сравнение
		При аналоговой форме задания программ	При числовой форме задания программ
1	Расчёт программы	Расчёт профилей кулачков на ЭВМ (3 часа)	Расчёт траектории движения инструмента на ЭВМ (3 часа)	= =
2	Изготовление программы	Изготовление кулачков (3 рабочих дня)	Запись информации на программоноситель (0.5 часа)	+ +
3	Наладка станка	Демонтаж старых и монтаж новых кулачков (1 день)	Ввод информации в систему с программоносителя (0.5 часа)	+ +
4	Отработка программы	Корректировка профилей кулачков с перемонтажом их на распределительном валу	Корректировка программы	+ +

Анализ содержания каждого этапа показывает, что, если трудоёмкость расчёта траектории движения инструмента при числовой форме задания программ соизмерима с трудоёмкостью расчёта профилей кулачков, то процедуры на всех остальных этапах подготовки программ для оборудования с ЧПУ значительно проще, быстрее и дешевле. Общее время перехода на обработку нового типа деталей в случае ЧПУ, значительно сокращается, что позволяет получить от автоматизированного оборудования большую эффективность в мелкосерийном производстве.

1.2. Основные преимущества оборудования с ЧПУ

Применение оборудования с заданием программ в числовой форме позволяет:

1. Автоматизировать обработку сложных криволинейных поверхностей, которые раньше предварительно обрабатывались на универсальных станках, а затем доводились вручную.

2. Заменить сборные узлы изготавливаемого изделия монолитными деталями, что увеличивает прочность и жёсткость конструкций.

7

3. Повысить производительность труда за счёт уменьшения вспомогательного и подготовительного времени, а в некоторых случаях и машинного времени, например, при использовании адаптивных устройств.

4. Повысить качество обрабатываемых поверхностей деталей, точность и повторяемость размеров. Например, погрешность позиционирования рабочих органов для большинства станков с ЧПУ не превышает 0,02 мм, а повторяемость отрабатываемых размеров гарантируется в пределах нескольких микрометров. Повторяемость иногда имеет большее значение, чём точность обработки. Она позволяет добиться взаимозаменяемости при сборке стыкуемых узлов и упрощает доводку таких сопрягаемых деталей как, например,  пуансон и матрица.

5. Уменьшить затраты на контроль. Обеспечивая высокую точность и повторяемость размеров обрабатываемых деталей, и имея высокую надёжность, оборудование с ЧПУ с большой вероятностью гарантирует высокое качество обработки всей партии деталей при условии получения качественной первой детали. По этой причине объём контрольных операций можно значительно сократить и осуществлять их выборочно.

6. Уменьшить затраты на технологическую оснастку. Это становится возможным за счёт концентрации операций на одном станке и простоты крепёжных приспособлений. Если на универсальном оборудовании обработка сложных поверхностей велась за счёт перезакрепления детали или её разворота по отношению к инструменту с помощью различных приспособлений, то на станке с ЧПУ деталь крепится простыми прихватами и зажимами, а взаимное положение детали и инструмента обеспечивается перемещениями узлов самого станка.

7. Уменьшить производственный брак за счёт независимости работы оборудования от субъективных факторов оператора, его состояния, усталости и настроения.

8.  Повысить гибкость производства. Время перехода на обработку нового типа изделия с использованием оборудования с ЧПУ значительно сокращается.

9.  Снизить требования к профессиональной квалификации оператора. Однако это не всегда приемлемо, особенно в случае сложного, дорогостоящего оборудования или когда используются оперативные системы ЧПУ, предполагающие осуществление процесса ввода управляющих программ и их коррекции непосредственно с пульта управления станком.

8

10. Организовать многостаночное обслуживание.

В последнее время системами ЧПУ начали оснащаться не только металлорежущие станки, но кузнечно-прессовое оборудование, трубогибочные станки, станки для плазменной и газовой резки, наладочное оборудование, станки для лазерной обработки и многочисленные промышленные роботы.

9