Создание технологической документации на изготовление детали "кожух" при эксплуатации станков с ЧПУ HAAS SMiniMill2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное бюджетное профессиональное

образовательное учреждение Московской области

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по ПМ.02: «Эксплуатация электронного оборудования и систем автоматического управления»

специальность: 27.02.04 «Автоматические системы управления»

Тема курсового проекта: Создание технологической документации на изготовление детали «кожух» при эксплуатации станков с ЧПУ HAAS SMiniMill2



Введение

За сравнительно короткий срок станки с ЧПУ зарекомендовали себя как эффективное автоматизированное оборудование, позволяющее достигнуть высоких технических и экономических показателей, решить ряд важных социальных задач. Основные преимущества производства с помощью станков с ЧПУ по сравнению с производством, использующим универсальные станки с ручным управлением, следующие:

· сокращение основного и вспомогательного времени изготовления деталей;

· повышение точности обработки;

· простота и малое время переналадки;

· возможность использования менее квалифицированной рабочей силы и сокращение потребности в высококвалифицированной рабочей силе;

· возможность применения многостаночного обслуживания;

· снижение затрат на специальные приспособления;

· сокращение цикла подготовки производства новых изделий и сроков их поставки;

· концентрация операций, что обеспечивает сокращение оборотных средств в незавершенном производстве, а также затрат на транспортирование и контроль деталей;

· уменьшение числа бракованных изделий по вине рабочего.

Опыт показывает, что наибольший экономический эффект дает изготовление на станках с ЧПУ сложных деталей, в том числе из труднообрабатываемых материалов, повышенной точности, требующих выполнения многих технологических операций.

Качество работы, выполненной продукции зависит от правильной эксплуатации и качественного ремонта электрооборудования.

В настоящее время, наряду с задачей повышения эффективности эксплуатации существующего парка оборудования поставлена задача увеличения производства средств автоматизации, оснащенных микропроцессорами и малыми ЭВМ, а также гибких производственных систем (ГПС). Станки с числовым программным управлением (ЧПУ) постепенно заменяют оборудование с ручным управлением. Они широко применяются в единичном, мелкосерийном и серийном производстве практически во всех отраслях машиностроения. На базе объединения станков с ЧПУ с промышленными роботами (ПР) создаются роботизированные технологические комплексы (РТК). Интеграция РТК (с помощью транспортных систем) с автоматическими складами позволяет создавать гибкие автоматизированные производства (ГАП), управляемые от ЭВМ и обеспечивающие возможность быстрой переналадки оборудования.

Станки с ЧПУ представляют собой относительно новый вид технологического оборудования, предназначенного для переналаживаемого производства. Простота управления этим оборудованием с помощью управляющих программ обеспечивает снижение издержек производства и делает технологию, использующую системы и оборудование с ЧПУ, основой машиностроительных производств.

В этой связи в настоящем курсовом проекте на базе реального технологического процесса механической обработки детали на универсальных станках с ЧПУ необходимо разработать технологию ее изготовления с использованием современных станков с ЧПУ, подготовить управляющую программу, а так же решить конструкторские и эксплуатационные вопросы применения оборудования с ЧПУ.

деталь наладка станок документация



1. Техническое оборудование

Вертикально-фрезерный обрабатывающий центр HAAS SMiniMill2

Таблица 1.1 Технические параметры станков

Макс. перемещение по оси X, мм	508
Макс. перемещение по оси Y, мм	406
Макс. перемещение по оси Z, мм	356
Максимальное расстояние от стола до торца шпинделя, мм	457
Минимальное расстояние от стола до торца шпинделя, мм	102
Длина стола, мм	1016
Ширина стола, мм	356
Макс. нагрузка на стол (равном.распределенная), кг	227
Ширина Т-образных пазов, мм	16
Расстояние между Т-образными пазами, мм	125
Размер конуса шпинделя	40
Максимальная частота вращения шпинделя, об/мин	10000
Макс. мощность шпинделя, кВт	11,2
Макс. крутящий момент, кН	23
Макс. осевое усилие, кН	8,9
Макс. скорость холостых подач, м/мин	30,5
Макс. рабочие подачи по осям XYZ, м/мин	21,2
Кол-во позиций в автоматическом сменщике инструмента, шт	20
Макс. диаметр инструмента (при занятых соседних позициях), мм	89
Макс. масса инструмента, кг	5,4
Время смены инструмента (среднее), сек	3,6
Точность позиционирования, мм	±0,0050
Повторяемость, мм	±0,0025
Объембака СОЖ, л	91

Макс. перемещение по оси X, мм508

Макс. перемещение по оси Y, мм406

Макс. перемещение по оси Z, мм356

Максимальное расстояние от стола до торца шпинделя, мм457

Минимальное расстояние от стола до торца шпинделя, мм102

Длина стола, мм1016

Ширина стола, мм356

Макс. нагрузка на стол (равном. распределенная), кг227

Ширина Т-образных пазов, мм16

Расстояние между Т-образными пазами, мм125

Размер конуса шпинделя40

Максимальная частота вращения шпинделя, об/мин10000

Макс. мощность шпинделя, кВт 11,2

Макс. крутящий момент, кН23

Макс. осевое усилие, кН8,9

Макс. скорость холостых подач, м/мин30,5

Макс. рабочие подачи по осям XYZ, м/мин21,2

Кол-во позиций в автоматическом сменщике инструмента, шт20

Макс. диаметр инструмента (при занятых соседних позициях), мм89

Макс. масса инструмента, кг5,4

Время смены инструмента (среднее), сек3,6

Точность позиционирования, мм±0,0050

Повторяемость, мм±0,0025

Объем бака СОЖ, л91

Макс. перемещение по оси X, мм508

Макс. перемещение по оси Y, мм406

Макс. перемещение по оси Z, мм356

Максимальное расстояние от стола до торца шпинделя, мм457

Минимальное расстояние от стола до торца шпинделя, мм102

Длина стола, мм1016

Ширина стола, мм356

Макс. нагрузка на стол (равном. распределенная), кг227

Ширина Т-образных пазов, мм16

Расстояние между Т-образными пазами, мм125

Размер конуса шпинделя40

Максимальная частота вращения шпинделя, об/мин10000

Макс. мощность шпинделя, кВт 11,2

Макс. крутящий момент, кН23

Макс. осевое усилие, кН8,9

Макс. скорость холостых подач, м/мин30,5

Макс. рабочие подачи по осям XYZ, м/мин21,2

Кол-во позиций в автоматическом сменщике инструмента, шт20

Макс. диаметр инструмента (при занятых соседних позициях), мм89

Макс. масса инструмента, кг5,4

Время смены инструмента (среднее), сек3,6

Точность позиционирования, мм±0,0050

Повторяемость, мм±0,0025

Объем бака СОЖ, л91

Каждый станок HAAS оснащается удобной в использовании системой управления HAAS с ЧПУ, разработанной и изготовленной на заводах и специально оптимизированной для работы со станками. Инженеры HAAS разработали простую и функциональную систему управления HAASControl, научиться пользоваться которой очень просто. Интуитивная система управления включает полную буквенно-цифровую клавиатуру, а также предусматривает возможность выполнения операции нажатием одной кнопки для множества многоступенчатых функций.

· Ресурсы владельца

· начать

· Руководства и документация

· Школа и образование

· поворотный ремонт

· Инструменты покупателя

· Создать запрос цены

· Запрос документации

· О компании Haas

· История Haas

· Техобслуживание Haas

· Дистрибьютор сети

· Обеспечение качества

· Сертификаты

· Гарантия Haas

· Haas средства массовой информации

· Haas YouTube

· Haas Pinterest

· Haas Flickr

· Пресс-центр

· Выставки

· Видео галерея

· Связаться с Haas

· Связаться с Haas

· Найти дистрибьютора

· Возможности трудоустройства

· Детали изготовителя комплектного оборудования -HaasParts.com официальный веб-сайт деталей Haas Automation CNC, а также единственный онлайн-ресурс для покупки подлинных деталей Haas. Клиентам для поиска необходимых деталей просто нужно ввести серийный номер станка; кроме того, можно непосредственно задать номер детали Haas. Как только требуемые детали найдены, остается просто добавить их в список деталей и разместить заказ. Заказ деталей поступает непосредственно в местное представительство, которое свяжется с клиентом, чтобы произвести оплату и доставку.

· Учебно-методический центр Haas - это универсальный онлайн-ресурс для получения ценной информации об уходе и техническом обслуживании станков Haas. Клиенты найдут большой объем информации, которая позволит поддерживать наиболее эффективное состояние станков. Информация распределена по следующим категориям: Профилактическое техническое обслуживание, практические советы и инструкции - лучшие методики, руководства по эксплуатации и документация, ремонт и обслуживание, а также чертежи и схемы. Информация представлена в доходчивой, понятной форме и постоянно обновляется. В качестве дополнительного преимущества, сайт автоматически переводит содержание более чем на 40 языков.

· Закрытая система - обеспечить надежную, заслуживающую доверия систему управления, незаметно интегрированную в станки. Закрытая система оптимизирована специально для станков HAAS, обеспечивая независимость от сторонних поставщиков ЧПУ.

· Специальная клавиатура - клавиатура HAAS обладает целым рядом клавиш, включая полную буквенно-цифровую клавиатуру, причем все часто используемые функции четко обозначены для удобства оператора. В ней нет необходимых для запоминания зашифрованных кодов.

· Одноклавишные операции - для общих многоступенчатых функций, таких как установка коррекции инструмента, была предусмотрена возможность выполнения одним нажатием клавиши. Другие часто используемые функции, такие как настройка смещения детали, возврат станка в исходное положение и выбор следующего инструмента во время настройки, также являются одноклавишными командами.

· Многофункциональный маховичок управления - в большинстве станков маховичок управления используется только для перемещения осей. В станках HAASмаховичок управления можно также использовать и в других режимах для переходов в рамках программы - быстрого редактирования, совокупного изменения и коррекции частоты вращения шпинделя, проверки смещений, параметров и т. п.

· 15-дюймовый цветной жидкокристаллический дисплей -полноцветный 15-дюймовый ЖК-дисплей разработан для работы в механическом цеху. Высокоинтенсивный высококонтрастный ЖК-дисплей обладает широким углом обзора и не тускнеет при попадании яркого света. Панель установлена за антибликовым закаленным стеклом для защиты и простоты просмотра.

· USB-порт -встроенный USB-порт позволяет использовать предоставляемые клиентом устройства флеш-памяти или внешние флеш-накопители.



2. Наладка станков с ЧПУ

2.1 Основные этапы наладки

Стандартами ЕСТД (ГОСТ 3.1109-82и др.) установлено два термина: наладка и подналадка.

Наладка - подготовка технологического оборудования и технологической оснастки к выполнению технологической операции.

Подналадка- дополнительная регулировка технологического оборудования и (или) технологической оснастки при выполнении технологической операции для восстановления достигнутых при наладке значений параметров.

Применительно к станкам с ЧПУ наладка включает в себя подготовку приспособления и инструментов, выход рабочих органов станка в фиксированное положение, установку смещений нуля программы и коррекций на инструмент, пробную обработку первой детали, исправление погрешностей и недочетов в управляющей программе. Подналадка заключается, главным образом, в своевременном внесении коррекций на инструмент (в связи с размерным износом или заменой затупившегося инструмента). При этом подразумевается, что станок с ЧПУ находится в исправном состоянии и не требует "электронной" наладки, которую выполняют представители соответствующих инженерных служб или сервисных организаций.

В технологической наладке станка с ЧПУ можно выделить следующие основные этапы:

-выход в фиксированное положение;

-установка приспособления и инструментов;

-размерная настройка;

-ввод управляющей программы;

-пробная обработка;

-оценка программы и ее корректировка (для новой УП).

Наиболее ответственным этапом является размерная настройка, которая заключается в согласовании систем координат станка, программы и инструмента.

2.2 Выход в фиксированное положение

Среди базовых (характерных) точек станка с ЧПУ следует выделить фиксированное положение (ФП) и нуль станка*.

Фиксированное положение является реперной точкой измерительной системы и определяется специальными устройствами (путевые упоры, конечные выключатели, датчики положения и др.), которые жестко закреплены на направляющих станка. Как правило, датчики ФП устанавливают на пределе хода по каждой координате.

Нуль станка соответствует началу координатной системы станка. В конечном итоге все запрограммированные перемещения преобразуются к станочной системе и отрабатываются следящими приводами именно от нуля станка.

Для некоторых станков ФП и нуль станка совпадают, что является причиной смешивания этих понятий во многих руководствах. Однако, в общем случае ФП и нуль станка отличаются друг от друга и должны рассматриваться отдельно (рис. 2.1).

Рис.2.1ФП и нуль станка



Например, для токарных станков (рис.2.1, а) нуль станка М совмещают с осью вращения шпинделя (ось Z), а ФП располагают на пределе хода по координате X. Для фрезерных станков (рис.1.1, б) может оказаться удобным принять нуль станка М в центральном положении стола, которое не совпадает с ФП по двум координатам X и Y. Связь между нулем станка и ФП устанавливают в виде станочных параметров ХФП , YФП , ZФП, значения которых записывают в энергозащищённую память станка. Регулировкуи закрепление датчиков ФП выполняют на заводе изготовителе. Дополнительная регулировка датчиков в процессе повседневной эксплуатации допускается лишь в случае крайней необходимости. Обычно ограничиваются изменением значений параметров ХФП , YФП , ZФП , c помощью которых можно расположить нуль станка в любой точке рабочего пространства.

После включения станка и УЧПУ наладчик должен вывести рабочие органы в ФП по каждой координате. Это необходимо для привязки станочной системы координат к измерительной системе станка. Команду выхода в ФП задают в ручном режиме путем нажатия специальных кнопок на пульте управления. Обычно для каждой координаты предусмотрена своя кнопка выхода в ФП. В некоторых моделях УЧПУ для выхода в ФП нужно задать не только координату, но и направление движения ("+" или "-").Применяется также и автоматический выбор последовательности и направления выхода в ФП. В этом случае на пульте предусмотрена только одна кнопка независимо от числа координат. Выход рабочих органов в ФП по каждой координате подтверждается световой индикацией или специальным сообщением на экране дисплея. В большинстве современных УЧПУ существует возможность выхода в ФП не только в ручном, но и в автоматическом режиме с помощью специальнойG-команды.



2.3 Установка приспособления и инструментов

При установке приспособления и инструментов наладчик руководствуется следующим перечнем технологических документов:

-карта наладки (КН/П);

-операционная карта (ОК);

-карта эскизов (КЗ);

-карта кодирования информации (ККИ).

Основными документами здесь являются карта наладки и карты эскизов, которые иллюстрируют процесс наладки. Следует отметить, что стандартная форма КН/П (ГОСТ 3.1404-86)не вполне пригодна для современных станков с ЧПУ, наладка которых отличается повышенным уровнем сложности. Поэтому на многих предприятиях используют другие формы КН/П, позволяющие более полно отразить особенности современных станков. Представляется целесообразным разработка единой формы КН/П, которая бы позволила подробно описать технологию наладки по переходам (по аналогии с описанием технологической операции в ОК).

Для правильной установки приспособлений наладчик должен хорошо представлять их конструкцию и способы сопряжения со станком. Особая ответственность лежит на наладчике в том случае, если технология обработки и УП разрабатываются непосредственно на рабочем месте. В этом случае выбор приспособления осуществляет сам наладчик, руководствуясь типовым комплектом принадлежностей к станку. Наиболее сложной задачей является компоновка элементов приспособления непосредственно на столе станка или координатной плите (или угольнике), что характерно для единичного и мелкосерийного производства. Повышенной сложностью обладает также установка механизированных и автоматизированных приспособлений, поскольку кроме базирования и закрепления приспособления здесь необходимо обеспечить его правильную стыковку с силовыми приводами станка и устройствами автоматики.

Иногда требуется доработка элементов приспособления непосредственно на станке (например, растачивание отверстия для юстировки измерительной головки, обработка отверстия под установочный палец для токарных станков с осью C и др.).

Установку инструментов выполняют в соответствии с картой наладки, где перечислены все режущие и вспомогательные инструменты с указанием позиций инструментального магазина и необходимых наладочных размеров. В зависимости от формы организации труда и других производственных условий сборка инструментальных блоков производится либо на участке комплектации, либо самим наладчиком непосредственно на рабочем месте. При подборе инструментов, используя принципы групповой технологии, стараются в максимальной степени сохранить "старый" инструментальный комплект, который уже установлен на станке.

В станках с автоматической сменой инструмента применяют две системы его поиска (рис. 2.2):

-с кодированием номера инструмента;

-с кодированием номера гнезда инструментального магазина. Наиболее современным и перспективным способом кодирования инструмента является применение электронных кодовых датчиков. Например, в системе инструментального обеспечения Coroplan шведского концерна Sandvic применен кодовый датчик в виде миниатюрной вставки, которую закрепляют в гнезде инструментального блока (рис. 2.2, а).

Рис.2.2.Способы кодирования номера инструмента: а - с помощью электронного датчика; б - с помощью кодовых колец



3. Технологическая документация на изготовление детали

3.1 Анализ детали

Корпус блока управления входит в состав специализированного электронно-механического телеграфного аппарата РТА_7М. Данный аппарат является рулонным старт-стопным телеграфным аппаратом пятиэлементного кода и предназначен для передачи и приёма информации по телеграфным каналам и линиям связи. Аппарат может использоваться для ввода (вывода) информации на ЭВМ и АПД последовательным кодом. Аппарат может работать как в стационарных условиях, так и в подвижных объектах (не на ходу) при температуре от -50? С до +90?С, а также в условиях повышенной влажности до 98%.

1. Деталь «корпус» не имеет труднодоступных мест и поверхностей для обработки;

2. Деталь позволяет вести обработку нескольких поверхностей за одну установку (на многорезцовых станках и станках с ЧПУ);

3. Конструкция детали обеспечивает свободный подвод и отвод инструмента и СОЖ в зону резания и из нее, и отвод стружки;

4. Деталь имеет надежные установочные базы, т.е. соблюдается принцип постоянства и совмещения баз;

5. Конструкция детали недостаточно жёсткая, т.к материал детали АМг6 50, является мягким материалом ;

6. Допуски на размеры точных поверхностей не усложняют технологию производства.

В комплексе требований, предъявляемым к технико-экономическим показателям, важное место занимает вопрос о технологичности конструкции.

Отработка изделия на технологичность представляет собой одну из наиболее сложных функций технологической подготовки производства. Она обусловлена тесной взаимосвязью между конструкцией изделия и технологией его производства. Главными факторами, определяющие требования технологичной конструкции является вид изделия, объём выпуска и тип производства. При анализе технологичности детали устанавливают, на сколько конструкция детали соответствует требованиям минимальной трудоёмкости, материалоёмкости и экономичности изготовления.

Базированием называется придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат. Поверхности заготовок или деталей, используемые при базировании, называют базами.

Эксплуатационные свойства детали и долговечность ее использования в значительной степени зависят от состояния поверхности. В отличие от теоретической поверхности деталей, изображаемых на чертеже, реальная поверхность всегда имеет неровности различной формы и высоты, образующиеся в процессе обработки. Высота, форма, характер расположения неровностей зависят от ряда причин: режима обработки, условий охлаждения и смазки режущего инструмента, химического состава материала и других.

Шероховатость поверхности - это совокупность неровностей с относительно малыми шагами (расстоянием между вершинами характерных неровностей измеренного профиля), образующих рельеф поверхности и рассматриваемых в пределах участка, длина которого выбирается в зависимости от характера поверхности и равна базовой длине.

О технологичности данной детали можно судить исходя из следующих факторов: Материал детали АМг6 50, хорошо обрабатывается резанием. Это способствует сокращению времени обработки. При базировании данной детали используется наиболее целесообразная установка, т.е. технологические базы в большинстве случаев совмещены с конструкторскими, что сводит к минимуму ошибки базирования. Геометрические формы детали заданы на чертеже минимальным количеством размеров, необходимых для её изготовления и контроля, которые в свою очередь связаны с конструкторскими и технологическими базами детали. В данной детали практически все поверхности подвергаются механической обработке, что увеличивает трудоёмкость механической обработки и , соответственно, является нетехнологичным. Данная деталь имеет несложную форму и сравнительно небольшие перепады диаметров, что говорит о технологичности. Некоторые поверхности детали имеют позиционный допуск, который обеспечивается обработкой в специальном приспособлении. В тоже время, точность остальных размеров невысока, что также упрощает техпроцесс. Шероховатость большинства поверхностей невысока, что также упрощает процесс обработки. Но для некоторых поверхностей требуется вводить дополнительную обработку, чтобы обеспечить заданную шероховатость. В целом, по точности размеров деталь технологична.

3.2 Технологический процесс обработки

При изготовлении детали и простановки размеров необходимо стремиться к выполнению принципов совмещения постоянства технологических баз; обеспечить связь системы необрабатываемых поверхностей с системой обрабатываемых только одним размером (этот размер должен связывать черновую базу с поверхностью, которая обрабатывается первой и служит чистовой базой на последующих операциях) эти принципы соблюдаются.

Конструкция и размеры детали обеспечивают максимальное уменьшение количество обрабатываемых поверхностей и рациональное расположение опорных точек с точки зрения удобства, надежности базирования и минимальных деформаций под действием сил закрепления и резания; применение наиболее простых приспособлений; жесткость и прочность при применении высокопроизводительной обработки (уменьшение вылета и габаритов инструментов, сокращение припусков на обработку, свободный доступ режущего и мерительного инструмента к обрабатываемым поверхностям, нормальное врезание инструмента и обработку на проход, работу не по корке, равномерный и безударный съем метала, обработку комбинированным инструментов, одновременную обработку нескольких деталей).

Обработка корпуса блока управления по действующему технологическому процессу осуществляется на универсальном оборудовании и тем самым сопровождается большим количеством установок.

Действующий технологический процесс обработки корпуса является неэффективным и экономически не выгодным, т. к. имеются потери времени на вспомогательное время (установка, закрепление / снятие детали, транспортировка) и операционное, которые можно избежать, соблюдая принцип концентрации переходов и операций.

Имеются операции, которые можно объединить в одну, а не разбивать на несколько, при этом теряя время на транспортировку, установку, закрепление, базирование детали.

Основной целью совершенствования базового технологического процесса является сокращение основного технологического времени на обработку детали, повышение производительности и сокращение стоимости деталей.

Основные направления совершенствования базового технологического процесса:

1. В базовом тех. процессе большинство фрезерных операций ведётся на станках фрезерной группы, в частности на универсальном фрезерном станке 676П. Перевод фрезерных операций на станок с ЧПУ (или ОЦ) нецелесообразен, т. к. съём металла на этих операциях минимален, а расположение обрабатываемых поверхностей не позволяет нам избавиться от необходимости применения станочных приспособлений. Перенос сверлильных и резьбонарезных операций на обрабатывающий центр, наоборот, сократит количество оборудования и вспомогательное время.

2. Усовершенствовать конструкцию отдельных приспособлений, добавив установочные элементы, позволяющие производить установку на столе станка с ЧПУ



Заключение

С технологической и организационной точек зрения станки с ЧПУ имеют ряд преимуществ перед станками с ручным управлением. Они обеспечивают высокую производительность при обработке деталей сложной формы за счет автоматизации цикла обработки; возможность обработки деталей без изготовления дорогостоящей оснастки; повышения качества обрабатываемых деталей; позволяют применять при обработке деталей оптимальные режимы резания; высвободить высококвалифицированных рабочих - станочников; повысить культуру производства и обеспечить труд рабочих; создать с помощью ЭВМ автоматизированные участки группового управления.

Основной эффект от перевода станков на числовое программное управление состоит в значительном снижении вспомогательного времени в составе штучного по сравнению с обычными универсальными станками (15% 25%), что позволяет в несколько раз сократить общее время обработки деталей. Опыт эксплуатации показывает, что производительность станков с ЧПУ всех технологических групп по сравнению с обычными увеличивается в среднем в 2-3 раза, а станков фрезерной группы в 6-8 раз. Применение каждой тысячи станков с ЧПУ позволяет снизить потребность в рабочих - станочниках в среднем на 6 тыс. человек; в производственных площадях - на 20-30 м2. Срок окупаемости 87% всех используемых станков с ЧПУ составляет в среднем три года. Применение станков с ЧПУ, помимо повышения производительности, значительно сокращает потребность в оснастке, уменьшает потери времени на транспортировку изделий от станка к станку, исключает межоперационный контроль обработки. Широкий диапазон технологических возможностей на станках с ЧПУ достигается благодаря наличию инструментальных магазинов и револьверных головок с автоматической сменой инструментов.

Размещено на Allbest.ur