продолжительности такта |
и |
коэффициента |
использования ли |
||
нии станков. |
|
|
расчета следующий: |
|
|
Порядок ориентировочного |
исходя |
||||
1. Определяют |
годовое |
число часов в одну смену |
|||
из номинального |
годового |
числа часов FH с |
учетом |
пребывания |
|
станков в капитальном ремонте:
^ ф -^нЛкр’ где цкр — коэффициент, учитывающий пребывание станков в
ремонте.
Для автоматических линий т]Л.р = 0,93 -т- 0,96.
Если линия работает п смен, то действительный фонд времени составит
Fn = FHm\KV. |
(165) |
Для переналаживаемых линий этот фонд времени должен быть уменьшен на общее время, затрачиваемое на переналадку в тече ние года:
Р пергод ~ F nepa ’ |
(16 6 ) |
где Fneр — продолжительность одной переналадки в ч; |
|
а — количество переналадок в год. |
|
Следовательно, фактический фонд времени для переналажи
ваемых линий |
|
|
FПпер= |
Fnep.g0Q• |
(167) |
При расчетах не следует допускать, чтобы Fnep, ao0 составляло больше 10—12% от Fn.
2. Определяют фактическую штучную производительность лйнии в час:
ш т к |
< 1 6 8 > |
где А: = 0,5 -4- 1,0 — коэффициент, учитывающий брак. |
|
|
С другой стороны, действительная штучная производительность |
|||
линии в 1 ч составляет: |
|
|
||
|
а) для |
однопоточной линии |
|
|
|
|
Qo5= ^'П, |
шт./ч, |
(169) |
|
б) для |
многопоточной линии |
|
|
|
|
Q&P= Y |
шт-!4' |
(170) |
где |
Т — расчетный такт линии в мин; |
|
||
|
цэ, Лэ — эксплуатационные |
коэффициенты; |
|
|
р— количество потоков.
3.Определяют длительность такта:
а) для однопоточной линии
т_ |
601>л*рЛэ |
М11Н. |
1 - |
Р(1 + 0,01А) |
мин> |
Г1 _ 60/'>т1кИ> |
мин. |
(172) |
Р " " Я ( 1 + 0,01Л) |
|
|
Зависимости (171) и (172) получаются, если значение ()ф из формулы (169) или (170) подставить в значение (168).
Для предварительного расчета такта линии можно принять
г|э = 0,70 4-0,80.
4.Определяют максимально допустимую продолжительность
цикла |
Тцт ах |
отдельных |
позиций |
или станков: |
|
|
|
7 |
= 7 цшах + /вл, |
(173) |
|
где |
Тцmax — продолжительность цикла лимитирующего станка, |
||||
|
teA — |
позиции или агрегата в мин; |
несовмещенных |
||
|
продолжительность |
внецикловых |
|||
|
|
операций в мин (teA можно принять для шаговых |
|||
транспортеров 0,1—0,2 мин).
При расчете оборудования линий необходимо иметь в виду, что
|
|
|
|
7 Ц шах = |
+ |
te> |
|
|
(174:) |
где t0 — основное |
технологическое |
время; |
|
|
|
||||
tg — несовмещенное вспомогательное время. |
|
|
|||||||
Используя |
выражение (173), |
получим |
|
|
|
||||
|
|
|
|
T = t0 + te + teA. |
|
|
(175) |
||
При Ьо -> 0, |
Т |
(te |
+ teJl), и, следовательно, всегда |
|
|
||||
|
|
|
|
Т > * в+ 1вл. |
|
|
(176) |
||
Таким |
образом, |
как |
ни дробить |
необходимое основное |
тех |
||||
нологическое время t0 между отдельными позициями, время такта |
|||||||||
линии будет |
больше |
продолжительностивспомогательных |
не |
||||||
совмещенных во времени операций. |
|
|
|
|
|||||
Если значение |
7\(т ах не обеспечивает получения Т по фор |
||||||||
муле (173), это значит, что на однопоточной линии нельзя получить |
|||||||||
заданную |
производительность. |
|
|
|
|
|
|||
Тогда применяют многопоточную линию и по формуле (170) |
|||||||||
определяют количество |
потоков |
р. |
|
на линии |
определяют |
||||
5. |
Длительность |
обработки Тоб детали |
|||||||
по следующей зависимости: |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Тоб = Т Цm axZ, |
|
|
(177) |
||
где z — число |
позиций |
в линии. |
|
т ах и к)э |
определяют |
после |
|||
Окончательные значения Тц, Т |
|||||||||
предварительной компоновки линии. |
|
|
|
|
|||||
Глава XXV
СТАНКИ С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
§ 1. ОБЩИЙ ПРИНЦИП ЧИСЛОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ
Успехи в развитии вычислительной техники позволили широко развернуть работы по созданию систем числового программного управления станками. Эффективность их состоит в том, что про грамма формообразования и вспомогательных движений рабочих не связана со структурой и конструкцией станка и, что самое главное, она не вызывает существенной перестройки его при изменении или перемене программы.
Сущность числового программного управления заключается в следующем. При составлении технологического процесса изготов ления деталей разрабатывают программу перемещений режущего инструмента относительно заготовки. Программу кодируют, т. е. заменяют условно системой числовых обозначений, которые затем переносят в виде перфораций или магнитной записи на ленту. В таком виде программа вводится в «читающее» устройство станка, в котором «прочитанные» данные преобразуются в соответствующие командные импульсы, а последние с помощью управляющих механизмов подают сигналы на приводы суппортов, столов и дру гих элементов станка (исполнительные органы).
Система программного управления состоит из двух групп устройств, имеющих самостоятельное назначение. К первой группе относятся устройства для записи программ (перфораторы, магнит ные головки), ко второй — устройства для воспроизведения запи санной программы. Первая группа устройств не связана с работой станка, его конструкцией и назначением. Поэтому она может обслуживать целую группу различных станков, работающих по программам с единым кодом.
Все действия, выполняемые элементами станка по сигналам системы программного управления, можно свести в две группы: 1) различного рода включения и выключения для изменения режи-
мов резания, смены инструмента и др.; 2) перемещения салазок или повороты стола.
Основное различие систем программного управления станков заключается в различных способах составления и преобразования информации о перемещении исполнительных органов станков и в принципе действия механизмов, осуществляющих это переме щение.
Различают следующие системы программного управления: |1) по числу потоков информации — системы разомкнутые, зам
кнутые и самонастраивающиеся; \
2)по назначению — системьГдля позиционного, ступенчатого
ифункционального управления;
3) по виду информации — системы числовые и нечисловые;
4) по виду программоносителя — системы с перфорированными лентами, с перфорированными картами, с магнитными лентами
иразличного рода командоаппаратами и коммутаторами;
5)по принципу ограничения перемещения исполнительного органа станка — системы импульсные, аналоговые, на схемах совпадения, путевые, временные;
6)по принципу измерения действительного перемещения ис полнительного органа станка — системы с одноотсчетным из мерением, системы с непосредственным и косвенным измере нием;
7)по физическому принципу, положенному в основу измерения действительного перемещения исполнительного органа станка,— системы с механическими, оптическими, электрическими и сме шанными измерительными устройствами.
Одним из основных признаков, по которому системы про граммного управления могут быть сведены в три класса, является число потоков информации, циркулирующих в системе управ ления .
Первый класс системы программного управления составляют разомкнутые системы. Характерной особенностью этих систем является наличие только одного потока информации, направ ленного от устройства, считывающего программу, к исполнитель ному устройству.
Второй класс образуют системы программного управления с обратной связью. Их отличительная черта — наличие двух пото ков информации: одного — отсчитывающего устройства, второго — от измереителя действительных перемещений исполнительного органа станка.
Третий класс составляют самонастраивающиеся системы про граммного управления, в которых циркулируют три потока инфор мации.
Их действие основано на непосредственном измерении размера обработанной поверхности.
Системы программного управления в зависимости от сложности
воспроизведенных программ состоят из отдельных автоматических элементов, выполняющих следующие функции:
1.Устройство для ввода программы, предназначенное для «прочтения» программы и преобразования «прочитанных» данных
внеобходимые сигналы управления.
2.Промежуточная «память», необходимая для «запоминания»
ихранения в течение заданного промежутка времени сигналов, поступающих от устройства для ввода программы.
3.Интерполяторы — счетно-решающие устройства, предназна ченные для вычисления координат промежуточных точек контура изделия и подачи сигналов управления в период между двумя сиг налами, поступающими от программоносителя. Интерполяторы применяют главным образом в случаях воспроизводства движения по криволинейным траекториям. Сигналы программоносителя обес печивают два соседних положения инструмента и заготовки [напри мер, в точках 1 и 2 (рис. 300)]. Положение же инструмента в про межуточных точках и управление движением стола или суппорта на данном отрезке траектории осуществляет интерполятор. Отсутст
вие интерполятора привело бы к значительному усложнению записи программы.
4.Сравнивающее устройство — узел активного контроля. Работа его заключается в том, что с помощью системы обратной связи сопоставляется величина перемещения, задаваемая про граммой, с фактической величиной перемещения рабочего органа Станка. До тех пор, пока имеет место «рассогласование», т. е. разница между указанными величинами, система работает. По окончании заданного перемещения сравнивающее устройство вырабатывает сигнал, выключающий движение рабочего органа. Если в процессе работы проявляется отклонение от заданной траек тории или величины перемещения, например вследствие износа инструмента, устройство подает сигнал для исправления ошибки. Данные устройства образуют систему обратной связи.
5.Командные устройства, которые преобразуют поступающие в них сигналы в командные импульсы, непосредственно управляю щие исполнительными механизмами: электромагнитами, электро магнитными муфтами, гидравлическими золотниками и др. Чаще всего командные устройства сочетают в себе элементы сравниваю щих устройств и обратной связи.
6.Приводы подачи или двигатели — устройства, осуществляю щие перемещение рабочих органов (суппортов, столов и других
узлов станка) при срабатывании исполнительных механизмов. В качестве приводов применяют винтовые механизмы, гидроци линдры, шаговые двигатели и др.
На рис. 298 показана одна из существующих простых принци пиальных схем программного управления с шаговым двигателем, обеспечивающая дозированное перемещение суппорта при подаче импульса. Рабочий орган получает продольное перемещение от