Главная / Особенности технологии обработки на станках с ЧПУ /

Общие сведения (часть 2 из 2)

При многономенклатурном характере мелкосерийного и серийного производства использование станков с ЧПУ связано с частыми переналадками. Станки с ЧПУ по быстродействию, производительности и стоимости значительно превосходят станки с ручным управлением. Инструменты этих станков работают в составе инструментальных магазинов (многоинструментных наладок) и заменяются по мере износа. Технологическая подготовка обработки на станках с ЧПУ связана со значительными затратами, и при оценке эффективности технологических решений для станков с ЧПУ нельзя игнорировать затраты на отладку и переналадку станков.

Для оптимизации операций, выполняемых на станках с ЧПУ, наиболее плодотворным является подход, предусматривающий использование метода проверенных технологических решений, метода поэлементной типизации операционной технологии и принципов формализации проектирования операции.

Метод проверенных технологических решений заключается в использовании множества оптимизированных решений, проверенных в конкретных производственных условиях, необходимых и достаточных для формирования операционной технологии обработки заданной совокупности деталей с четким определением областей применения этих технологических решений. Метод предусматривает выявление технологических возможностей станков и инструментов в производственных условиях, разработку и проверку оптимальных технологических решений, учитывающих эти возможности и последующее использование в УП.

Метод проверенных решений позволяет ограничить объем исходной информации при высокой ее надежности; обеспечивает надежность и стабильность операционной технологии, высокое качество УП; адаптируемость к изменению производства; инвариантность относительно типов и моделей оборудования, систем управления, технологической и инструментальной оснастки; простоту формализации процесса проектирования технологии и подготовки У П.
Для метода проверенных решений важным является:

выявление групп вопросов, рассматриваемых как одно технологическое решение, подлежащее экспериментальной отработке в конкретных условиях;
определение границ, характеризующих условия обработки, внутри которых технологическое решение остается оптимальным для совокупности деталей;
методика экспериментальной отработки решений в производственных условиях.

Метод поэлементной типизации операционной технологии заключается в выявлении множества элементарных поверхностей, характеризуемых конструктивно-технологической общностью и образуемых по общим правилам при одинаковых технологических решениях, необходимых и достаточных для описания всего многообразия форм деталей (полуфабрикатов), обрабатываемых на станках с ЧПУ, и в установлении типовых технологий обработки этих элементарных поверхностей с использованием проверенных технологических решений.

Метод поэлементной типизации дает возможность распространить проверенные решения на широкий круг деталей, которые могут быть изготовлены путем обработки составляющих их элементарных поверхностей.

Для метода поэлементной типизации существенно выявление элементарных поверхностей, для обработки которых используют общие технологические решения.

Принципы формализации проектирования операционной технологии предусматривают систематизацию технологических решений и процедур выбора решений при формировании УП, что позволяет осуществлять подготовку программ машинным способом.
Один из наиболее важных моментов при проектировании технологического процесса операции – выбор и вычисление критерия оптимальности. Для этого необходим анализ структуры штучного времени и всех категорий затрат, связанных с обработкой на станках с ЧПУ, включая затраты на подготовку УП и ее отладку.
Штучное время tшт при обработке на станке с ЧПУ, рассматриваемое без учета времени на организационно-техническое обслуживание, отдых рабочего и неизбежные простои, определяют по формуле:

t_шт = t_уп + t_дет + t_п.з
где t_уп – время автоматической работы станка по УП:

tуп= t_р + t_х.н + t_пер

t_р – время рабочего хода на деталь (операцию), зависит от числа и типов инструментов наладки, последовательности их работы, величины резания, направлений подвода, выхода, а также режимов резания (t, S, V):

t_р = t_рез + t_х.п

t_рез – время резания;

t_х.р. – время холостых перемещений, связанных со временем резания;

t_х.м. – время холостых перемещений, не зависящее от времени рабочего хода. Например: время от пуска станка до выхода первого инструмента на позицию обработки; время возврата всех узлов станка в исходное положение после окончания работы последним инструментом; время возврата инструмента для следующего прохода и т.п.;

t_пер – время, связанное с каждым их переходов, – время на смену инструмента, а точнее на отвод предыдущего инструмента из зоны обработки в позицию смены, смена инструмента, подвод и позиционирование последующего инструмента для выполнения перехода;

t_дет – время, связанное с деталью, – время на установку, закрепление, снятие и промеры детали, выполняемые на станке или вне его, но при неработающем станке; время на пуск станка и установку программоносителя в исходное положение;

t_п.з – подготовительно-заключительное время, приходящееся на деталь (операцию).

Время t_ин – это сумма времен П^и_i простоя станка за периодстойкости, связанное с заменой i-го инструмента. При работе различными инструментами, заменяемыми по мере их затупления, выкрашивания или поломки:

f-1

где п – количество инструментов, используемых в операции;

Q_i – стойкость i-го инструмента в штуках деталей.

Время t_рег – время технического обслуживания, связанное с наладкой инструмента на размер и регулирование в процессе обработки для обеспечения требуемой точности:

f-2

где П_i^рег – время простоя станка, связанное с регулированием i-го инструмента.

Из рассмотрения элементов штучного времени следует, что переменная доля штучного времени t_шт, зависящая от построения операции, равна:

Быстрый переход в разделы