pronikov_a_s_1994_t_1 (830969), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Приспособление должно обеспечить заданную точность положения инструмента или заготовки. Деформация и изнашивание зажимных элементов приспособления, посадочных, установочных и направляющих поверхностей изменяют начальные характеристики точности приспособления и увеличивают с течением времени соответствующую составляющую суммарной погрешности обработки. Заготовка должна иметь заданные точность формы и стабильность свойств материала.
Неравномерный припуск„деформация заготовки, неравномерное распределение твердости; технологические дефекты материала, изменения в поверхностном слое, возникающие в процессе резания, и другие характеристики точности формы и стабильности свойств являются ее выходными параметрами в общей схеме формирования точности обработанной детали. Измерительные средства необходимо учитывать как самостоятельный компонент технологической системы при активном контроле, когда они выделены в отдельный комплекс.
Погрешности измерения отразятся на достижении требуемой точности обработки. Следует иметь в виду, что характеристики измерительных средств, являющихся элементом системы управления или контроля металлорежущего станка (например, датчики обратной связи в станках с программным управлением), учитывают при оценке выходных параметров станка. Оператор (станочник), который участвует в осуществлении технологического процесса, так- Окружающая среда Измерительные средстда Точность измерения Стабильность сдойстд Приспособление Точность положения инструмента и заготодки Станок Проаессы, изменяющие начальное состояние системы Точность абоаботки Технологическая система Точность траекторий рабочих органод Инструмент Точность режущих кромак Заготодка Оператор Точность функциониродания Точность формы, стабильность сдодстб Рис.
2.1. Компоненты технологической системы ее свойств и, в первую очередь, требования к температуре, запыленности, влажности, наличию вибрационных воздействий должны быть регламентированы, а также оценено их влияние на точность обработки. Это относится и к технологическим средам, например к СОЖ, Станок, его технический уровень и совершенство узлов и механизмов определяют же может вносить погрешности в точность обработки или, наоборот, способствовать достижению более высокой точности.
Здесь имеет место реализация взаимодействий сложной системы человек — машина. Окружающая среда — элемент технологической системы, в условиях которой функционируют все компоненты. Поэтому стабильность Информачионная система Иеханизмы перемещения рабочих органод Система упрадле ноя Злектраприбод Формообразующие узлы Иеханизмы бспомогательных Фуикиий Инструментальная система Транспортная система Несущая система станка Подбижные корпусные детали (суппорт, стол, траберса, ползун, блок) Неподдижные корпусные детали (апанина, оснодание, стойка, коробка) Измерительная система Станок Р1одуль фундамент Рис. 2.2.
Структурная схема станка и станочного модуля 1 л с~ ф ь~ ~ь оьь ! ъ,~ь М ьь. 3 ь.~ь Фд ь 1 %ъ ь « ь-ь ь %' 4~с>ф ь ! ьь е Ъ ь «з ) ф ь~'ь б Ф И. ~ВЪ Ф~ $ м Щ взаимодействие всех компонентов технологической системы, Конструкция и компоновка станков чрезвычайно разнообразны, однако все они содержат типовые системы, узлы, механизмы и элементы (рис. 2.2).
Узлы и механизмы целевого назначения либо могут образовывать самостоятельную конструктивную единицу (что является более желательным), либо создается система со многими функциями, где конструктивно объединены механизмы и элементы различного назначения. Движение рабочих органов станка осуществляется от электропривода непосредственно или через механизмы (зубчатые передачи, кулачковые механизмы, гидро- и пневмопередачи и др.), а координация их движений (цикл станка) определяется механимом управления. Формообразующие узлы несут заготовку и инструмент, сообщая им заданное относительное движение для осуществления процесса формообразования обрабатываемых поверхностей. Механизмы вспомогательных функций обеспечивают полный цикл обработки с необходимыми транспортными перемещениями заготовок, обработанных деталей и инструмента и выполняют действия, необходимые для достижения требуемого качества обработки.
Несущая система обеспечивает жесткое взаимное положение всех узлов станка и определяет его компоновку. Система управления и уровень ее развития во многом определяют возможности станка по работе в автоматическом цикле, а также связи станка с другими автоматизированными технологическими машинами и системами, образующими современную высокоразвитую гибкую производственную систему (ГПС) или станочную автоматизированную систему данного назначения (автоматическую линию).
Станочный модуль — это одна из основных разновидностей гибкого производственного модуля. В него кроме станка входят системы и устройства, обеспечивающие функционирование модуля как единой технологической единицы, которую можно встраивать в более сложную производственную систему, например в ГПС. В ГПМ входят следующие системы и устройства, выполненные в виде самостоятельных конструктивных единиц.
Информационная система осуществляет связь системы управления станка с системой управления более высокого уровня, дает информацию о состоянии станка (диагностика), его производительности и точности изготовления деталей (по данным измерительной станции). Инструментальная система (магазин) обеспечивает хранение и автоматическую смену инструмента и приспособлений при обработке сложных заготовок одного или нескольких наименований.
Транспортная система, в которую могут входить роботы, манипуляторы, накопители, тактовые многопозиционные столы, 'конвейерные устройства и др., служит для транспортирования заготовок, готовых изделий, инструмента и приспособлений в соответствии с заданным технологическим циклом. Измерительная (метрологическая) система (станция) осуществляет автоматизированный контроль обработанных изделий (наряду с встроенными в станок измерительными системами) и дает сигналы для управления ходом технологического процесса, его коррекции или прекращения с целью недопущения изготовления изделий, не отвечающих заданным техническим требованиям.
При всей важности перечисленных функций систем, составляющих станочный модуль, именно станок является той технологической машиной, которая в первую очередь определяет качество и эффективность процесса обработки. Исполнительные движения в станке — это те движения инструмента и заготовки, которые необходимо производить для осуществления полного цикла обработки. По целевому назначению их разделяют на следующие. 1. Движения формообразования связаны с непосредственным осуществлением процесса резания или другого вида обработки, когда происходит образование поверхности заданной формы. Схемы обработки и конструкция станка диктуют те относительные движения инструмента и заготовки, которые сообщаются формообразующим узлам станка ~1].
При обработке резанием движение, при котором происходит снятие стружки, называют главным, его скорость, наибольшая в процессе обработки,— это скорость о, м/мин, главного движения резания 0„. Движение, определяющее возможность непрерывного врезания режущих лезвий инструмента в новые слои материала, называют движением подачи В, (скорость подачи о„мм/мин, подача 5, мм/об, мм/зуб, см.
ГОСТ 25762 — 83). Точность выполнения заданных движений формообразования определяется точностью станка как главного компонента технологической системы. 2. Установочные движения — это перемещение инструмента или заготовки в исходное положение, при котором может осуществляться процесс формообразования.
К ним относятся: подвод инструмента в исходное положение для начала резания, движения позиционирования заготовки (например, перемещение в заданное положение стола координатно-расточного станка), делительные движения (напри- 2. 1. Ябижения фариообразобаниа Примечания: 1 — обработка лучом лазера; 2 — протягивание поверхностей; 3 — ультразвуковая обработка; 4 — фасонное строгание; 5 — злектрозрозионная обработка каналов; б — точение; 7 — сверление; 8 — суперфиниширование; 9 — протягивание; 10 — зубофрезерование; 11 — шлифование. 2.2.
Выходные параметры станка по показателю точности При оценке качества и технического уровня станка в первую очередь необходимо установить те выходные параметры, которые ха- мер, поворот револьверной головки или шпиндельного блока). Во время установочных движений процесс обработки не осуществляется, однако они, как правило, влияют на точность обработки, что связано с точностью перемещения и фиксации узла станка в заданном положении.
3. Вспомогательные движения — это необходимые транспортные перемещения заготовки и инструмента для осуществления на станке полного цикла обработки: установку, закрепление, освобождение и транспортирование заготовок и инструмента, удаление отходов (стружки), правку инструмента и др. Эти движения' прямо не связаны с процессами резания, и их влияние на точность обработки может быть либо косвенным (например, за счет динамических нагрузок при работе соответствующих механизмов), либо непосредственным (например, точность правки шлифовального круга).