V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Современные машиностроительные производства должны иметь возможность гибко и быстро реагировать на изменение спроса заказчиков. Это приводит к необходимости использования таких технологических систем, которые обеспечивали бы быстрые изменения в действующем производстве. Во многих отраслях промышленности, в частности, в автомобилестроении, наряду с требованием гибкости, сохраняется требование обеспечения высокой производительности. Наиболее перспективными в данных областях промышленности были бы технологические системы, позволяющие обеспечить высокую степень гибкости при высокой производительности. Таким требованиям удовлетворяют агрегатные станки с ЧПУ. В настоящее время выпуском таких станков занимается множество станкостроительных фирм, конструкции, схемы построения таких станков хорошо отработаны.

Агрегатные станки с ЧПУ состоят из унифицированных узлов, собранных вместе в единую конструкцию и объединенных единой системой числового программного управления. Распространению агрегатных станков с ЧПУ способствует развитие систем ЧПУ. Наличие систем ЧПУ с возможностью многоканальной (многоконтурной) обработки дает возможность одновременно и независимо управлять позициями агрегатного станка.

Преимущества применения агрегатных станков перед другими видами оборудования (однопозиционными станками с ЧПУ, агрегатными станками с жестким циклом) заключаются в следующем:

1. Повышение производительности за счет многопозиционной и многоинструментальной обработки. Естественно, что переходы между позициями должны распределяться так, чтобы обеспечить приблизительно одинаковое время обработки на позициях.

2. Повышение гибкости за счет:

2.1. Принципиальной возможности обработки деталей различной конфигурации за счет большого количества управляемых по программе движений, применения программного управления и возможности смены инструмента.

2.2. Сокращения времени переналадки. Переналадка заключается в замене управляющей программы, замене инструментов, замене приспособлений. При хорошей организации производства:

А) возможна подготовка управляющих программ заранее, во время обработки предыдущей партии деталей, с возможностью предварительной отладки.

В) возможна предварительная настройка режущих инструментов, с передачей их параметров в систему ЧПУ станка через локальную сеть или электронные носители информации.

Г) возможна предварительная сборка и настройка приспособлений на паллетах, с возможностью определения нуля программы.

Если принять производительность однопозиционного обрабатывающего центра с ЧПУ:

1),

где t_р - время рабочих ходов, t_х - время холостых ходов, t_всп - время вспомогательных переходов, t_соб – собственные простои, t_орг - простои по организационно-техническим причинам, t_пер – простои из-за переналадки оборудования.

В агрегатном станке с ЧПУ сокращаются потери времени:

1. Операция распределяется между позициями станка. Обработка на позициях выполняется одновременно, поэтому:

t_{р агр} = 2) ,

где q - число позиций в агрегатном станке

Если в агрегатном станке предусмотрена обработка с помощью многошпиндельных коробок, то затраты времени на рабочие переходы приблизительно можно определить:

tp _агр = 3),

где q1 – число позиций, на которых производится одноинструментальная обработка, q2 – число позиций, на которых производится многоинструментальная обработка, qми – число одновременно обрабатываемых поверхностей при многоинструментальной обработке.

2. Поскольку операции обработки разными инструментами распределяются между различными позициями, то время холостых ходов, которое тратится в основном на смену, подвод и отвод инструмента, также можно считать распределенным между позициями:

t_{x агр} = 4)

3. Вспомогательное время, которые в агрегатном станке с ЧПУ затрачивается на смену заготовки, является совмещенным, так как переустановка заготовки производится во время обработки на других позициях. К вспомогательному времени можно отнести перемещение заготовки из одной позиции в другую, которое выполняется за 1 – 3 секунды. Поэтому в производительности агрегатного станка это время можно не учитывать.

4. Что касается времени собственных простоев и простоев по организационно-техническим причинам, то для агрегатного станка с ЧПУ они могут оказаться выше, чем у однопозиционного обрабатывающего центра. Поскольку многопозиционный агрегатный станок представляется системой, в которой элементы соединены последовательно, следовательно, отказ любого из них ведет к отказу всей системы. Поэтому степень увеличения времени можно приблизительно указать как:

t_{соб агр} + t_оргагр = k*q(t_соб+t_орг) 5),

где k – коэффициент, зависящий от степени надежности агрегатов станка, k

Код для цитирования: Скопировать