Эффективность перехода в станках к ЧПУ

В условиях мелкосерийного и серийного производства, характеризующегося частой сменой изготовляемых изделий, выпускается до 75 % продукции.

В связи с этим в таких условиях особо актуальным становится обеспечение комплексной автоматизации производственных процессов, стремление к чему является основной тенденцией развития промышленного производства. Под понятием "Комплексная автоматизация" подразумевается: совершенствование средств реализации технологических процессов, автоматизация подготовки и управления производством, обеспечение повышенной гибкости производственных систем, т.е. возможности быстрой переналадки при смене объекта обработки. Последнее весьма важно для мелкосерийного и серийного производства.

Внедрение станков с ЧПУ было первым этапом на пути автоматизации мелкосерийного и серийного производства и дало возможность повысить производительность за счет значительного сокращения времени протекания технологических процессов.

Начало промышленного применения станков с ЧПУ относится к 1957-1960 гг. Первоначально станки с программным управлением пришли на смену копировально-фрезерным станкам при обработке фасонных поверхностей. По мере усовершенствования системы ЧПУ стали применять в других группах станков – токарных, сверлильных, расточных, шлифовальных.

Применение станков с ЧПУ позволило получить значительный экономический эффект и высвободить большое число универсального оборудования.

Эффективность станков с ЧПУ характеризуется ростом производительности; значительным числом заменяемых универсальных станков; сокращением сроков подготовки производства и технологической оснастки; уменьшением брака; сокращением или полной ликвидацией разметочных и слесарно-пригоночных работ и т.д.

Важные аспекты эффективности использования станков с ЧПУ – значительное уменьшение доли тяжелого ручного труда рабочих, сокращение потребности в квалифицированных станочниках-универсалах, изменение состава работников металлообрабатывающих цехов. При этом возросло значение труда инженеров и техников по наладке станков и их ремонту, по составлению программ, кодированию, проектированию технологических процессов, разработке математического обеспечения для процессорных систем ЧПУ.

Переход к использованию ЧПУ не только изменил характер организации производства в металлообрабатывающих цехах, но коренным образом повлиял на конструкцию самих станков. Изменился принцип построения кинематических схем и компоновок станков с ЧПУ. Длинные, разветвленные кинематические связи уступили место элементарно простым, с автономными приводами по каждой координате перемещения. Более полно и эффективно стали использоваться агрегатирование и унификация.

Опыт использования станков с ЧПУ показал, что эффективность их применения возрастает при повышении точности, усложнении условий обработки, при необходимости в процессе обработки взаимного перемещения детали и инструмента по пяти-шести координатам, при многоинструментной и многооперационной обработке деталей с одного установа.

Современное серийное производство характеризуется расширением и частным изменением номенклатуры выпускаемых изделий при повышении требований к качеству продукции. Это требует, чтобы применяемые станки имели высокую производительность обработки, точность, надёжность, универсальность. Следствием этого является увеличение выпуска гибких, т.е. легко переналаживаемых, высокоавтоматизированных станков, позволяющих производить многие виды обработки при одной установке детали, так называемых многооперационных или многоцелевых станков, или обрабатывающих центров (ОЦ).

ОЦ – это станки с ЧПУ и устройствами для автоматической смены инструмента.

Очень большие перспективы для резкого повышения производительности и эффективности, в первую очередь, в серийном производстве имеет создание гибких автоматизированных станочных систем, состоящих из обрабатывающих центров и других станков с ЧПУ, связанных транспортно-накопительной системой и управляемых ЭВМ.

На основе создания таких систем решается проблема обеспечения круглосуточной работы оборудования. При этом открываются возможности обеспечения работы производственного персонала, подготавливающего работу производственной системы, главным образом в первую, наиболее продуктивную, смену; во вторую и третью смены работает малочисленный штат дежурных.