Отчет по практике в ОАО «Уралтрубпром»

 

 

Министерство  образования и науки Российской Федерации 
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение  
высшего профессионального образования 
«Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Институт  электроэнергетики и информатики

Кафедра микропроцессорной  управляющей вычислительной техники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОТЧЕТ

ПО  УЧЕБНОЙ ПРАКТИКЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                Студент группы Пу 312-С КТэ   В.А.Катков

 

 

 

Екатеринбург, 2013 

  Введение

 

 

 Прохождение практики на второй производственной площадки ОАО «Уралтрубпром» позволит рассмотреть небольшой отрезок развития металлообрабатывающих станков на конкретном примере.

Появление в 50-х годах ХХ века станков с  ЧПУ было обусловлено необходимостью повышения производительности труда (при одновременном обеспечение  стабильного качества) на производствах  с массовым и крупносерийным выпуском продукции, т.к. продолжение использования  человека в качестве основного элемента системы управления станком стало  сдерживать рост производительности оборудования. Последующий полувековой опыт применения станков с ЧПУ не только подтвердил правильность исходных идей, но и существенно  дополнил и продолжает дополнять  многочисленные преимущества этих станков  по сравнению со станками с ручным управлением или механическими  полуавтоматами и автоматами. Современное  машиностроительное производство немыслимо  без максимально широкого использования  станков, оборудования, а так же обрабатывающих центров с ЧПУ.

 

 

1.Станки-полуавтоматаы и автоматы

 

 

     Полуавтоматами называют станки, в которых весь цикл обработки деталей автоматизирован, а операции загрузки станка штучными заготовками, выгрузки готовых изделий, а также операции управления станком, т.е. его включение и выключение производятся оператором вручную при каждом цикле. Рабочий закрепляет в нем заготовку и нажимает кнопку пуска; станок обрабатывает заготовку. Рабочий снимает готовую деталь, закрепляет следующую заготовку и опять пускает станок. Перед нами станок-полуавтомат. Для изготовления каждой новой детали на нем, т. е. для повторения его рабочего цикла, требуется вмешательство рабочего

    Автоматами называют станки, в которых весь цикл изготовления детали, начиная от загрузки заготовок и кончая выгрузкой готовых изделий полностью автоматизирован, то есть процесс изготовления деталей происходит без участия оператора. Оператор осуществляет только лишь загрузку станка на партию обрабатываемых деталей и первоначальный пуск.

В таких станках  в отличие от станков-полуавтоматов  для загрузки заготовок и снятия готовых деталей имеются автоматические загрузочно-разгру-зочные приспособления. Если такой станок-автомат в процессе работы разладится, то он начнет производить бракованные детали. Такие станки требуют непосредственное присутствие оператора Подобные автоматические механизмы, лишенные самоконтроля, называются циклическими или нерефлекторными. Это первая ступень автоматизации. Более сложные станки-автоматы удалось наделить "органами чувств". Эти станки сами контролируют свою работу, сами настраиваются на более выгодный режим, сами предотвращают появление брака. Станки, способные следить за своими действиями во время работы, относятся к рефлекторным автоматическим устройствам. Конструкция их может быть самой разнообразной.

 

     Пресс механический КД2130 относится к группе однокривошипных прессов, характеризуется регулируемым ходом ползуна, применяется для холодной штамповки листового металла. Это, прежде всего, такие операции, как вырубка, пробивка, гибка и пр. Пресс механический КД2130 имеет два режима работы: режим одиночного хода и режим непрерывного хода. В случае использования режима непрерывного хода, пресс КД 2130 может применяться на производствах с использованием автоматических и потоковых линий. Характеризуется данный механический пресс следующими техническими параметрами: максимальный и минимальный ход ползуна, наибольшее количество ходов ползуна в минуту, величина рабочей поверхности, масса и размеры станка, максимальный вылет ползуна, максимальное и минимальное количество ходов ползуна при работе в режиме одиночного хода, а также мощность двигателя. Пресс КД 2130 является практически универсальной моделью. Пресс КД 2130 широко применяется в самых разных сферах производства. Механический пресс КД 2130 отличается не только удобством применения. Он хорошо зарекомендовал себя как надёжный и качественный станок. Один из наиболее существенных недостатков станков-автоматов и полуавтоматов состоит в том, что без тщательной и трудоемкой подготовки они не смогут сделать даже самую простую деталь. 

2.Станки ЧПУ

 

 

    Станок с ЧПУ (числовое программное управление) — оборудование, выполняющее различные технологические операции по заданной программе. Помимо металлорежущих (например, фрезерные или токарные), существует оборудование для резки листовых заготовок, для обработки давлением.

    Станки с ЧПУ являются сложными технологическими комплексами, включающими непосредственно станок и устройство ЧПУ, построенное часто с применением мини-ЭВМ, которые должны быть органически взаимосвязаны с учетом их особенностей и возможностей. Числовое программное управление означает компьютеризованную систему управления, считывающую инструкции специализированного языка программирования (например, G-код) и управляющую приводами метало- дерево- и пластмасообрабатывающих станков и станочной оснасткой. Интерпретатор системы ЧПУ производит перевод программы из входного языка в команды управления главным приводом, приводами подач, контроллерами управления узлов станка (включить/выключить охлаждение, например). Для определения необходимой траекторию движения рабочего органа в целом (инструмента/заготовки) в соответствии с управляющей программой (УП) используется интерполятор, рассчитывающий положение промежуточных точек траектории по заданным в программе конечным.

Аббревиатура  ЧПУ соответствует двум англоязычным NC и CNC, отражающим эволюцию развития систем управления оборудованием. Системы  типа NC (см. NC) предусматривали использование  жестко заданных схем управления обработкой, задание программы с помощью  штекеров или переключателей, хранение программ на внешних носителях, таких, как магнитные ленты, перфорированные  бумажные ленты. Каких-либо устройств  оперативного хранения данных, управляющих  микропроцессоров не предусматривалось. Системы ЧПУ, описываемые как CNC, основаны на микропроцессоре с оперативной  памятью, с операционной системой, приводы  управляются собственными микроконтроллерами. Программа для оборудования с  ЧПУ может быть загружена с  внешних носителей, например, дискет или с обычных или специализированных флеш-накопителей. Помимо этого, современное  оборудование подключается к заводским  сетям связи.

Основной  язык программирования ЧПУ описан документом ISO 6983 Международного комитета по стандартам. В отдельных случаях, например, системы  управления гравировальными станками, язык управления принципиально отличается от стандарта. Для простых задач, например, раскрой плоских заготовок, система ЧПУ в качестве входной  информации может использовать текстовый  файл в формате обмена данными, например DXF или HP-GL.

     Преимущества станков с ЧПУ:

• повышается производительность труда в 3—4 раза;

• повышается точность обработки, сократить брак, объем пригоночных работ при сборке;

• сокращается количество технологической оснастки;

• сокращение числа контрольных операций, число контролеров и контрольных инструментов и приспособлений;

• сокращается длительность производственного цикла обработки деталей и машин;

• повышается гибкость и мобильность оборудования;

• использование многостаночного обслуживания оборудования;

Вместе  с тем станки с ЧПУ имеют:

• более высокую стоимость;

• требуют дополнительных затрат на подготовку управляющих программ (УП);

• удорожается обслуживание и ремонт оборудования.

    Системы ЧПУ можно классифицировать по различным признакам. В зависимости от способа управления исполнительным органом различают:

• позиционные

• контурные

• универсальные системы.

При позиционном  управлении инструмент последовательно  обходит ряд точек — позиций. Требуется высокая точность позиционирования, а траектория перемещения инструмента  из одной позиции в другую не имеет  существенного значения — это  холостое перемещение. При контурном  управлении инструмент движется без  остановок, и обработка совершается  во время движения. Все погрешности  отработки траектории переносятся  на деталь.

В зависимости  от наличия обратной связи системы  управления могут быть:

• замкнутыми

• закрытыми

• разомкнутыми

• открытыми.

 

    Металлорежущий станок с чпу создан для обработки металлических секций, использующихся при возведении стальных конструкций и в центрах обслуживания. Металлорежущий станок оборудован циркулярной пилой Ficep и автоматическим прибором для измерения длины, управляемыми с пульта (полу-автомат) либо ЧПУ (автоматически).

3. 3D FABRI GEAR Mk II станок лазерной резки.

 

 

 

3D FABRI GEAR Mk II революционное решение  в области трехмерной лазерной  резки - сверхточный станок, предназначенный  для резки длинных труб сложной  конфигурации, угловых поверхностей  и конструкционных материалов.

    Станки подходят для обработки труб различных форм – круглых, квадратных, прямоугольных и треугольных – из мягкой и нержавеющей стали. Благодаря выполнению большого количества операций, устройства могут быть использованы в различных сферах тяжелой промышленности, а также в строительстве.

    Активный контроль вибраций. Вибрация станка, вызванная перемещением по осям с ускорением или замедлением, может значительно сказаться на точности и времени обработки. Функция "Активный контроль вибраций" позволяет уменьшить вибрацию для высокоточного позиционирования по всем осям и сокращения времени обработки. Данная функция также снижает вибрацию инструмента, что позволяет добиться высокого качества при чистовой обработке поверхности и предотвратить чрезмерный износ инструмента.

     Высокоточная компенсация тепловых деформаций шпинделя во время работы возможна благодаря усовершенствованной системе компенсации, с помощью которой можно изменять частоту вращения шпинделя. Благодаря сочетанию системы высокоточной компенсации тепловых деформаций с симметричным расположением узлов станка, излучающих тепло, достигается высокая точность обработки на протяжении длительного времени.

      При перемещении по осям в ручном режиме для наладки станка или измерения инструмента, на экране ЧПУ синхронно отображается трехмерная модель для упрощения контроля по предотвращению столкновений. Если возникнет опасность столкновения, движение немедленно прекращается. Благодаря этой функции значительно снижается время, необходимое для наладки станка.

      ЧПУ MAZATROL MATRIX выдает голосовые сообщения о том, какие переключатели задействованы, а также предостережения во время работы в ручном режиме. Данная функция позволяет значительно уменьшить количество проблем, связанных с ошибками оператора. Например, если оператор выбирает ось B, звучит сообщение: "Выбрана ось В. Необходимо следить за отсутствием столкновений", если нужно добавить смазку, звучит сообщение: "Следует добавить смазку", а когда истекает ресурс инструмента, выдается сообщение: "Истек ресурс инструмента".

      С помощью функции "Интеллектуальный шпиндель" оператор осуществляет текущий контроль таких показателей как температура, вибрация и тепловые деформации шпинделя. Благодаря этой системе можно предотвратить множество проблем станка, связанных со шпинделем. Также эта система позволяет предотвратить выход станка из строя и снизить производственные потери, связанные с простоем станка.

 Интеллектуальная система технического обслуживания. Данная система позволяет следить за состоянием быстроизнашиваемых деталей, таких как грязесъемники для защитного ограждения, а также получать отчет о состоянии рабочих органов станка. Эти данные необходимы для своевременного проведения предупредительного технического обслуживания. О необходимости замены быстроизнашиваемых деталей оператору напоминает диалоговое окно системы ЧПУ.

      Используя систему Matrix CAM можно создавать УП и проверять наличие столкновений. Программы загружаются в ЧПУ станка по сети, что обеспечивает удобство в управлении разработкой программ и эффективную работу.Высокая производительность Программирование вне станка 64-битный двухядерный процессор* Для высокоскоростной обработки необходимо плавное управление станком, что в сочетании с перемещениями, программируемым дискретами в субмикроных размерах, и одновременно 5-координатной обработкой требует выполнения больших объемов вычислений. Максимальная векторная величина подачи, используемая для обработки сложных поверхностей, в 4 раза превышает стандартные технические характеристики предыдущей системы ЧПУ. Это достигается за счет увеличения вычислительной мощности новой ЭВМ, использующей новый RISC процессор. Удобство управления аппаратные средства новой систему ЧПУ благодаря увеличенному объему памяти можно использовать больше данных. Максимальный размер программы 2Мб (в 2 раза больше чем у предыдущей модели), 8Мб (по специальному заказу)

Регистрация данных об инструменте в формате Mazatrol: максимальное количество инструментов – 4000 (в 4 раза больше чем у предыдущей модели)

Коррекция на инструмент: 4000 установок (в 8 раз больше чем у предыдущей модели). Программирование на станке и вне станка при создании УП можно избежать большого количества ошибок и пробных проходов, благодаря функции трехмерного моделирования, которая может использования для проверки правильности программ и отсутствия столкновений. Кроме того, уникальная функция позволяет создавать новую УП во время обработки детали. Программирование в величинах менее микрона и наноуправление. Высокая точность обработки достигается за счет минимальной программной дискреты перемещения в величинах менее микрона (0,0001 мм / 0,0001°) как для программ формата Mazatrol, так и для программ стандарта EIA / ISO. Система обладает высоким быстродействием и высокой точностью даже при работе с величинами менее мкм. 64-битный одноядерный процессор для ЧПУ MAZATROL MATRIX NEXUS