№33. Основные принципы программного управления технологическим оборудовантем. Технологические возможности станков с ЧПУ.

Изобретение механического привода позволило освободить человека от физического труда, но управление осуществлялось в ручную. Развитие производства привело к автоматизации. К середине нашего века сложилась система: САУ - система автоматического управления механического типа, т.е. программа управления осуществляется в виде реально существующих аналогов.

Кулачки (муз. Шкатулка):

Физическим носителям информации свойственны 2 недостатка:

1. Информация чертежа детали из цифровой превращается в аналоговую в виде сложной криволинейной поверхности, это преобразование связано с потерей информации, а такая материальная форма связана с износом программы-носителя.

2. Необходимо изготавливать программы-носители в металле с высокой точностью, и останавливать оборудование на длительный период для осуществления его наладки.

Цифровые системы электронного управления:

ЧПУ - такая система, в которой программа перемещения рабочих органов и технологии команды передаются в управляющую ЭВМ в виде цифровых алфавитных кодов.

Система ЧПУ на всем пути подготовки передачи информации имеет дело только с цифровой ее формой.

Эта форма информации позволяет применять все современные средства микропроцессорной техники, т.е. автоматизировать подготовку самой программы, и быстро менять программное управление. Переналаживание на новую программу станка ЧПУ занимает 1-2 мин.

! Генеральное направление современного прогресса -замена всех мех. систем электронными и создание единого цифрового поля.

Конструктивно ЧПУ представляет автономный электронный агрегат, состоящий из: БТК - блок технологических команд; МП - микропроцессор управляет двумя координатами (сейчас до 20).

Различают:

- NC(Numeral Control) - числовое управление; система с покадровым чтением перфоленты.

- SNC(Stored Numeral Contral) - хранимая программа; управляющая команда считывается 1 раз и по ней осуществляются циклы обработки.

- CNC(Computer NC) - устройство ЧПУ со встроенной ЭВМ, которое может хранить одновременно несколько десятков программ, корректировать, редактировать их.

- DNC(Director NC) - прямое управление станком от ЭВМ. Управление порядком опер., целым участком.

- HNC(Handed NC) - оперативное програмное управление; ручной набор данных на пульте управления.

По принципу управления движением различают 3 группы оборудования:

1. С позиционной системой ЧПУ, управляется автоматически инструментом от точки к точке, на пути осущ. обработка:(сверлильные станки).

2. С контурной системой ЧПУ; перемещение по сложной траектории происходит непрерывно (фрезерные станки).

3. С комбинированной системой ЧПУ, сочетает в себе 1 и 2 системы управления, поэтому самая дорогая.

По кол-ву используемого инструмента различают станки:

1. С одним инструментом

2. Много инструментальные с РГ (револьверная головка управления инструментом) до 12 штук.

3. Многоцелевые; снабжены спец. магазином инструментов и манипулятором для смены инструментов (от 12 до 80-120 шт.)

Индексация станков с ЧПУ:

Ц- цикловое управление.

Ф1- цифровая индексация, станок. снабжается простыми устройствами, на экране читается информация (мало используется).

Ф2-позиционное ЧПУ.

Ф3-контурное.

Ф4-комбинированное, также в обозначении используют:

Р-ЧПУ с револьвером.

М-ЧПУ при наличии магазина инструментов (сохраняется индикация точности)

П.В.А.(П - повышенная точность, В - высокая точность, А - особая высокая точность)

Пример:

6Б76ПМФ4(6-на фрезерном многоцелевом станке, П -повышенная точность, М-с магазином инструментов, 4-комбинированная сис-ма управления).

! Главная технологическая особенность станков ЧПУ - на одном станке на одном рабочем месте происходит высокая концентрация обработки. Следовательно, число операций уменьшается в 10-15 раз, за 2-3 операции происходит выполнение всего технологического процесса, длительность операций уменьшается на несколько часов.

Эти особенности накладывают дополнительные условия организации для станков ЧПУ. Сейчас 15-20% от парка составляют станки с ЧПУ.

Ограничение применения ЧПУ: дорогое оборудование со сложной механикой и электроникой. В современном производстве – 15-20% от парка станков с ЧПУ.

№34. Промышленные роботы.

Самыми трудоемкими, неквалифицированными являются погрузочно-разгрузочные транспортные операции. Они плохо поддаются автоматизации.

Вторая революция НТР привела к появлению роботов.

Промышленный робот - автоматическая машина, представляющая собой совокупность манипулятора и программированного устройства управления для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций человека.

Благодаря быстрой переналадке они обеспечивают наибольший эффект, т.к. робот может работать 3 смены подряд не ошибаясь и не уставая с высокой точностью выполняя монотонные и однообразные операции.

Основные структурные элементы промышленного робота:

1. Исполнительное устр-во - манипулятор

2. Сис-ма ПУ

3. Информационная сис-ма, датчики, которые снабжают робота данными об окружающем мире

В зависимости от выполняемых функций пром. роботы делятся на 3 группы:

1. Подъемно-транспортные

Для выполнения действий типа: взять-положить, используются при обслуживании технологического оборудования для операций транспортировки, установки заготовок, снятия готовых деталей, замене инструмента.

«+»: повышенная мощность, грузоподъемность

«-»: низкая точность

2. Производственные (технологичные)

Для выполнения некоторых технич. операций: сварочные, сборочные.

«+»: высокая точность, поэтому дорогие и сложные.

3. Универсальные

Наиболее сложные и дорогие, выполняют операции 1-го и 2-го. Для любых операций.

Возможности робота определяются типами программного управления:

позиционные СУ—подъемно-транспортные (от точки к точке), контурные СУ—производственные роботы,

комбинированные – универсальные.

· По грузоподъемности роботы делятся на :

1. Сверхлегкие <1 кг

2. Легкие <10 кг

3. Средние < 200 кг

4. Тяжелые < 1000 кг

5. Сверхтяжелые >1000 кг

· По количеству степеней свободы :

Роботы могут иметь от 1-4 до 10-15 степеней свободы.

№35. Гибкие производственные системы. ГПС

Постепенно техн. процесс привел к появлению ГПС, которые являются высшей формой организации машиностроительного произв-ва.

ГПС- совокупность различного оборудования с числовым программным управлением ЧПУ (станки, роботы, транспортные устр-ва), обладающие свойством автоматизир. переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры, но определенной группы.