Дәріс 8. ИӨЖ инструментпен қамту жүйесі

Өндірістің икемді жүйесі. ЧПУ жабдықтарының әртүрлі бағытта пайдаланылуы, өндірістің икемді модулі, өнеркәсіптік роботтарды, икемді өндірістік жүйелерді қолдану және дамыту.

Икемді автоматтандырылған желі. Икемді автоматтандырылған желіде технологиялық жабдықтар технологиялы операцияларға негізделген.

Икемді автоматтандырылған участок. Икемді автоматтандырылған желі технологиялық маршрутпен фукцияланған, мұнда технологиялық жабдықтардың пайдаланылуының өзгертілуі қарастырылған.

Икемді автоматтандырылған цех. Өндірістің икемді жүйесі икемді автоматтандырылған желінің әртүрлі бағытын, роботтық технологиялық кешен, икемді автоматтандырылған участок, бұйымдардың номенклатура бойынша дайындалуының икемді автоматтандырылған участогін көрсетеді.

Икемді автоматтандырылған зауыт. Өндірістің икемді жүйесі, ИАЦ негізделген.

Роботтық технологиялық кешен. Технологиялық жабдықтардың бірлігіне, өнеркәсіптік роботтар және пайдалану құралы, үнемді фукцияландырушы және көп бағытты циклға негізделеді.

Ескерту:

б. Өнеркәсіптік робот технологиялық жабдық негізінде пайдаланылады.

в. РТК қажеттілігі былай қаралады: басқару жинақтаушысы, ориентация, өндіріс обьектілерін бір-бірден беруі және басқа да қажеттіліктер, РТК функционалды қамтамасыз ету.

(АКҚЖ) – автоматтандырылған көлікті-қойма жүйесі

(КҚАЖ) - құралдармен қамту автоматтандырылған жүйесі
Если при централизованном управлении структура управления представляет собой пирамиду, вытянутую по высоте (рис. 12.1 а), то при децентрализованном управлении вершина пирамиды приближается к основанию пирамиды, а основание пирамиды значительно расширяется, т.е. в то же время уменьшается количество уровней управления по вертикали, и увеличивается связь по горизонтали (рис. 12.1 б).

Сурет. 12.1. Өндірісті басқару струтурасы: а – централизованная;

б – децентрализованная.

 

2. Технологиялық қондырғыларды ақпаратты басқару ИӨЖ

ЧПУ жабдықтарының әртүрлі бағытта пайдаланылуы, өндірістің икемді модулі, өнеркәсіптік роботтарды, икемді өндірістік жүйелерді қолдану және дамыту:

HNC – разновидность устройства ЧПУ с заданием программы оператором с пульта с помощью клавиши, переключателей и т.д.

SNC – устройство ЧПУ, имеющее память для хранения всей управляющей программы;

CNC – автономное управление станком с ЧПУ, содержащее мини-ЭВМ или процессор;

DNC – групповое управление станками от общей ЭВМ.

Перечисленные системы можно разделить на две группы:

• 
  с постоянной структурой с вводом программы от перфоленты, магнитной ленты или с клавиш (типа NC, HNC)
  
• 
  с переменной структурой, у которых основные алгоритмы работы задаются программно и могут изменяться (типа SNC, CNC, DNC). Устройства классов SNC и CNC построены на основе мини-ЭВМ.
  

3. 
   CNC системасы
   

В зависимости от назначения системы типа CNC можно разделить на:

• 
  системы, в которых управляющие алгоритмы заданы заранее;
  
• 
  системы, в которых возможно программирование управляющих алгоритмов по желанию пользователя.
  

В CNC-системах ЭВМ передаются функции по расшифровке данных управления, ввода в память, заполнения в буферной памяти, сравнения, вычисления и т.д.

В этой системе имеется минимум одна ЭВМ. Центральным узлом обработки данных является микропроцессор, который соединяется через блоки ввода – вывода с объектом управления. Диалог с оператором ведется через внешние устройства (пульты управления).

 

Функции системы CNC

б) управление заготовкой:     - смена заготовки (детали)

• 
  опознания заготовки (паллеты)
  
• 
  изменение обрабатываемого размера;
  

• 
  смена инструмента, магазинов;
  
• 
  контроль режущей кромки;
  

• 
  пробные циклы;
  
• 
  диагностика состояния;
  
• 
  геометрические перемещения;
  
• 
  оптимизация режимов резания.
  

Кез келген өндірісте технологиялық процестер белгілі бір мәнге шектетілетін физикалық шамалармен сипатталады. Жабдықтардың жұмысы кезінде ол шамалар белгілі бір деңгейде тұрақтануы, не берілген программа бойынша өзгеріп отыруы тиіс.

1. 
   DNC – системы с индивидуальным управлением. Такие системы являются классическими. В них один или несколько комплексов оборудования работают от управляющей машины независимо.
   
2. 
   DNC – системы последовательного типа. Основу построения таких систем составляет технологический процесс. Станки с ЧПУ в этом случае связаны с автоматизированным конвейером и автоматическими погрузочно-разгрузочными устройствами. В соответствии с технологической последовательностью операций ЭВМ управляет как станками, так и периферийными устройствами. Здесь поломка одного станка в линии является причиной остановки всей линии. Поэтому необходимо иметь несколько дублирующих систем.
   
3. 
   DNC – системы гибкого типа. Здесь предусмотрена автоматическая смена инструмента, оснастки и приспособлений. Обрабатываемые детали перемещаются в специальных кассетах или паллетах. В функции ЭВМ входит контроль в режиме реального времени как потока деталей и материалов, так и информационного потока. Такие системы являются базовыми для построения ГПС.
   

а) управление:

• 
  станками;
  
• 
  транспортом;
  
• 
  установкой заготовок
  
• 
  инструментом;
  
• 
  складом;
  
• 
  качеством
  
• 
  и т.д.
  

в) слежение:

• 
  за процессом;
  
• 
  логикой команд;
  
• 
  за отклонениями;
  
• 
  за ненормальностями;
  
• 
  оповещение об отклонениях и т.д.
  

• 
  исполнение команд; задач и т.д.
  
• 
  опознание заготовок, деталей, станков;
  

• 
  задание последовательностей;
  
• 
  выдача управляющих программ и т.д.;
  

• 
  поиск ошибок и неисправностей;
  
• 
  коррекция программ;
  
• 
  состояние файлов и пр.
  

• 
  проверка управляющих программ;
  
• 
  проверка наладок без использования станка;
  
• 
  выявление ошибок;
  

• 
  объем выпуска;
  
• 
  количество отказов;
  
• 
  виды простоев;
  
• 
  причины отказов;
  
• 
  фактическое время работы;
  
• 
  отчетность и т.д.
  

• 
  расчет вариантов;
  
• 
  данных;
  
• 
  принятие решений;
  
• 
  анализ очередности;
  
• 
  целей, задач достижения максимальной производительности и минимальной себестоимости при заданном разнообразии деталей.
  

Кескiштiң негізгi және көмекші кесуші жиектерiнің негiзгi жазықтықтағы проекцияларының арасындағы бұрышты кескiштің төбесіндегі бұрышы (ε)деп атайды.

78-сурет. өңделетін металдың беттері мен

алғашқы жазықтықтары:

1-негізгі жазықтық, 2-кесілетін жазықтық,

3-өңделетін бет, 4-кесу беті, 5-өңделген бет.
φ +ε+φ₁=180°

Өңделетін металдың беті үш түрлі беттен тұрады. (78-сурет):

жаңқа жонылатын немесе өңделетін бет (3);

жаңқа жоңылғаннан кейін пайда болған - өңделген – бет (5);

кескіштің негізгі кесуші жиегі тудыратын кесу беті (4).

Кескiштiң бұрыштары кесу жазықтығы мен негiзгi жазықтық бойынша анықталады. Кесу жазықтығы кесу бетiн жанап кескiштiң негiзгi кесу жиегінен өтедi. Негiзі жазықтық кескіштің көлденең және бойлық берілістеріне параллель бағытта өтеді.

Жоғарғы қысым мен температурада үйкелiске, температураға шыдамдылық қасиеттерін жоғары болуы;

морттығының төмен, қаттылық қасиеттерінің HRC= 62 /9 болуы,

механикалық беріктік қасиеттерінің жоғары болуы.

У10, У11, У12, У12А маркалы құрал-саймандық көміртекті болаттардан ұңқы (развертка), таңбалағыш (метчик), плашка, егеу сияқты т.б. жұмыс істеу жылдамдығы төмен кескіш аспаптар жасалады.Легіргленген болаттардың кремнийлі (9ХС), хром-марганецті (ХГ) және хром-волбфрамды (ХВГ) маркалары кескіш аспаптар жасау үшін жиі пайдаланылады. Болаттың бұл түрлеріне (қаттылығы HRC=60/64) бұрғы, ұңғы, протяжка, фреза сияқты кескіш құралдар жасалады.

Кескiш, фрезаг, протяжка сияқты аспаптар Р9, P18 т.6. маркалы тез кескіш болаттардан жасалады. Тез кескіш болаттар, көміртекті болаттарға қарағанда, кескіштің кесу жылдамдығын 3-4 есе арттыруға мүмкіндік бередi. )Мұндай болаттың түрлері жылуға, үйкеліске беріктік қасиеттерін 600-620°С температураға дейін сақтай алады, қаттылығы HRC=62/65.

Техникада металл-керамикалық корытпалардық төмендегідей екі түрі қолданылады:

а) ВК2, ВК4. ВКб, ВК8. ВК8М маркалы кобальтпен цементтелген вольфрам карбидының қатты ерітіндісі (WС). Бұл қорытпалардан шойын, түстi металдар мен пластмассалар өңдейтін кескiш, фреза, зенкер сияқты аспаптар жасайды.

6) ТI5КIО, Т14К8, ТI5К6, ТЗОК4, Т6ОК6 маркальг титан мен кобальт карбидтерiггдегi вольфрам карбидьгныц катты ертiндiсiнен туратын тятав-вольфрандьг каттьг корьгтпалар.

Бұл қорытпалар металдарды жоғары жылдамдықпен өңдеуге мүмкiндiк бередi. Оның қаттылығы HRC =88/92, ал кескiштiк қабiлетiн 900—1000° С температураға дейiн сақтайды. Соңғы кезде кескiш аспаптар ЦМЗЗ2 маркалы минерал-керамикалық пластиналардан жасалатын болды. Бұл пластиналарды алюминий тотығы (Аl₂0₃) негiзiндегi қоспаны престеу және термиялық өңдеу арқылы жасайды. Оның қаттылығы HRC =91/9З, үйкелiске берiк, 1200° С температураға дейiн өзiнiң кескiштiк қа6iлетiн сақтайды. Бұл қорытпаның негiзгi кемшiлiгi морттығында. Мұндай материалдардан жасалған кескiштiң негiзгi белiгi 45, 40Х, 4ОХН маркалы конструкциялық болаттардан жасалады, ал кескiш элемент кескiштiң ұшына бекiтiледi.

Кескiшке әсер ететiн күштер. Кесу процесiнде өңделiнетiн металл кескiшке белгiлi кедергi күшпен оның қозғалу бағытына қарсы әсер етедi. Кедергi күш кескiшке түсiрiлген РУ кесу күшiмен теңеседi. Кесу күшi кесу мен жаңқаны деформациялау, жаңқа мен кескiштiң алдыңғы және артқы беттерiнде пайда болған кедергi күштерiн жеңуге жұмсалады. Кесу күшiнiң шамасы өңделiнетiн металдың қасиеттерiне берiлiс пен кесу тереңдiгiне, үшкiрлеу (қайрау) бұрышына, кесу, суыту жылдамдықтары мен т. 6. көптеген себептерге байланысты.

Бойлық кесу әдiсiмен металды өңдегенде кесу күшiн (Р) үш құраушы күштерге жiктеге болады (79-сурет):

1. Р_z — станоктың шпинделiнiң айналу бағытымен бағыттас кесу жазықтығына жанама кесу күшi немесе тангенциалды күш.

2. Р_х—өңделiнетiн металдың осiне параллель, берiлiс бағытына қарама-қарсы әсер ететiн өстiк күш немесе берiлiс күшi.

3. Р_у— келбеу жазықтықтағы радиал күш. Бұл күштердiң қорытқы күшi мына формула бойынша анықталады:

79-сурет. Кесу күші және оның жіктелуі.

Егер кескiштiң ұшы сүйiр бұрыш болса, бұл күштердiң арасында мынадай қатынас орындалады: Р_z:Р_x:Р_y=1:0,4:0,25 немесе Р_y=0,4Р_z:Р_x=0,25Р_z. Осы қатынастан үш күштiң ішіндегі улкенi Р_z екендiгiн көруге болады.

Бұл күш өңделiнетiн металда мынадай күш моментiн тудырады:

M_об=P_z*d/2 *кГ*мм

Р_z:Р_y:Р_y күштерi мына формулалар бойынша анықталады:

P_z=Cp_z*t^xp_z*S^yp_z

P_y=Cp_y*t^xp_y*S^yp_y

P_x=Cp_x*t^xp_x*S^yp_x

мұндағы

t— мм-мен алынған кесу тереңдiгi,

s — мм/об-пен алынған берiлiс,

Х_рz., Х_ру,, Х_рx, У_рz, У_py,, У_рx.— берiлген кесу тереңдiгi мен берiлiстің дәреже көрсеткiштерi.

 1. Параметрлерді таңдау құрылысы

1. 
   Параметрлерді таңдау құрылысы
   

Машина мен жабдықтардың жұмысқа қабілеттілігі және ұзақ уақыт сынбай сенімді қызмет атқаруы олардың бөлшектері жасалатын конструкциялық материалдардың қасиеттерін пайдалану жағдайына /жүктеме күштер, жұмыс орталығы және т.б./ қажетті жұмыс сипаттамаларына сәйкес келуімен байланысты.

Сонымен қатар бұл мәселе таңдалған материалдардан машина бөлшектерін жасағанда олардың күрделі пішіндерін, мөлшерлерінің дәлдігін, жұмыс беттерінің кедір-бұдырлығын және экономикалық тиімділігін қамтамасыздандырытын өңдеу технологиясын дұрыс белгілеуге байланысты.

Міндетті қызметіне орай машиналар бөлшектерінің констукциялық беріктікпен қамтамасыздандырумен бірге олардың арнайы /мысалы: электрофизикалық/ қасиеттерін мөлшерлеу керек.

Кейбір кездерде, міндеттелген қызметіне байланысты машиналар мен жабдықтардың бөлшектері жасалған материалдар жоғары немесе төмен /теріс/ температуралардың, жоғары вакумның, ылғалдың немесе әртүрлі агрессивтік газдар мен сұйықтардың орталығында ионизациялайтын сәулелердің ықпалдарының әсерінен өздерінің жұмыс сипаттамаларын жоғарылатпау керек.

Основными строительными параметрами такого здания являются:

L – ширина пролета (расстояние между продольными осями колонн);

Ш – шаг колонн (расстояние между поперечными осями колонн).

Н – расстояние от поверхности чистого пола до низа несущих конструкций покрытия;

Сетка колонн – L t₁.

В большинстве случаев одноэтажные промышленные здания имеют ряд параллельных пролетов, которые отделены друг от друга рядами колонн.

Основные размеры здания в плане измеряются между разбивочными осями, которые образуют геометрическую основу плана здания. Оси, идущие вдоль пролета здания (продольные), обозначают заглавными буквами русского алфавита. Оси, пересекающие пролеты (поперечные), обозначаются цифрами. Обозначения разбивочных осей проставляются в кружочках (рис. 15.1).

L – размер пролета измеряется между продольными разбивочными осями. Он должен быть кратным шести, т.е. 12, 18, 24, 30 м и т.д. (табл. 15.1).

Ш – поперечный шаг колонн по периметру здания равным 12 или 6 м, а внутри здания – 12 м.

Н – высота от чистого пола до низа несущих конструкций (должна быть кратна 0,6 м).

Сетка колонн и высота пролетов определяется технологическим процессом и размещением производства.

Сурет . 15.1. Сеткалы колонналар.

2. 
   Машина жасау зауыттарының цехтарының құрылыс типтері
   

Механикалық зауыттарда уақыттың көбі бөлшекті өңдеуге, механикалық заттарды өңдеуге кететіндіктен және металл өндіру өндiрiсiнде қолданатын шикiзаттар әртүрлi зиянды заттардан құралатындықтан, бөлек аймақтарда арнайы қондырғылар мен жабдықтарда өңделіп, жекелеген қосымша элементтерді қажет етедi.

Сондықтан технологиялық өңдеу кезіндегі бөлшектің тербелу сипаттамасы бөлшек өндіруде осындай қажеттіліктердің туындауы орта және шағын кәсіпорындарында қиындықтар туғызып, бұл мәселенің әлi де ашық түрде қалуына себепкер болып отыр. Шикiзат қалдықтарын өңдеудiң технологиялық дұрыс жолға қойылмауы, өндірісті экономикалық жағынан шығынға ұшыратса, ал экологиялық жағынан лас қалдықтардың жиналуына әкелiп соқтыруда.

Технологиялық өңдеу кезіндегі бөлшектің тербелу сипаттамасы өндірісінің негізгі процестерінің қатарына металдардың өнделуін жатқызуға болады.

Станокта бөлшектің өңделуінде, жүзеге асыруда, пайдалану, экономикалық және меншікті энергия шығыны жағынан тиімді етіп жасауға болады. Бірақ белгілі механикалық жабдықтарын қолдану, басқа массалық өнім өндіру жабдықтарындай металл, электр мен жылу энергиясын және т.б. шығындарды көп жұмсауы сияқты ортақ кемшіліктер кездеседі.

Осының салдарынан жабдықтағы өнімділіктің төмендеуі механикалық өңдеуде кейін қосымша өңдеу операцияларының орындалуы мен операцияаралық шикізат шығындары мен еңбек күшінің артуында.

Технологиялық өңдеу кезіндегі бөлшектің тербелу сипаттамасын технологиялық жолға қойып жабдығын талаптарға сай орта және шағын өндiрiс орындарына арнап қайта жабдықтау, бүгiнгi заман қажеттiлiгiне байланысты туындап отырған мәселелердің бірі.