ГЛАВА 3. КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
ЧАСТЬ
3.1. Организация работы оператора станка с ЧПУ
Оператор станка с ЧПУ это очень важное звено в производственном
процессе. Оператор должен знать все связующие узлы станка и в нужный
момент уметь устранить или остановить станок в случае поломки. Спрос
на профессию оператора постоянно растёт, поскольку всё большее
количество оборудования автоматизируется.
Для освоения профессии оператора со станка с ЧПУ, человек должен
иметь наличие таких личных качеств как: обращение внимания к
различным мелочам. Аналитическое мышление, в любой ситуации должен
быстро принимать определённые решения, координация движений и
аккуратность, хорошее зрение и хороший слух, должен уметь быстро
реагировать на какое либо чрезвычайное происшествие
Оператор для хорошей и чистой обработки детали должен уметь:
правильно поставить деталь в станок, закрепить ее, что бы деталь ни
вылетела из станка и не нанесла урон самому станку, а то и рабочему.
Грамотно подобрать нужную фрезу для обработки, поставить ее в нужную
позицию и правильно выбрать базу и начало обработки. Многие операторы
работают сразу на нескольких станках одновременно в зависимости от
количества оборудования на предприятии, в нужный момент уметь встать
за универсальный станок для доработки, какой либо детали, если это
необходимо.
Оператор должен всегда чётко действовать в соответствии с
инструкциями. Каждый рабочий на предприятии должен соблюдать
необходимые правила при необходимости эксплуатации станка, поскольку
было уже много случаев когда при несоблюдении техники безопасности,
271
они получали увечия, а то и вовсе всё заканчивалось летальным исходом.
Непосредственно перед началом работы должны соблюдаться следующие
требования:
1. Привести в порядок свою рабочую одежду. Застегнуть
рукава у кистей рук на пуговицы, а волосы убрать в пучок под
головной убор. Работать в специально предназначенной обуви для
данного вида работ.
2. Визуально осмотреть рабочее место, при необходимости
убрать всё не нужное (стружку, ненужные инструменты, детали,
чертежи, приборы для измерения)
3. Подготовить к работе режущий, мерительный и
крепежный инструмент, удобно установить тару для заготовок и
готовых изделий, проверить исправность подножки решетки,
наличие и исправность защитных ограждений, действие ручек,
рычагов и маховиков управления станка, а так же исправность
кнопочных выключателей. [26]
4. Проверить электропроводку, убедиться в том, что вся
проводка заизолирована, так же посмотреть не оборван ли провод
защитного заземления и не ослаблены ли его соединения.
5. Проверить освещение станка так, что бы рабочее место
было хорошо освещено, и свет не падал в глаза. Местное освещение
должно быть не более 36В.
6. Проверить смазку станка, при необходимости
смазывания каких либо элементов нужно пользоваться только
соответствующими приспособлениями. Проверить наличие масла,
при необходимости долить.
7. Нужно проверить на холостом ходу станка: Исправность
всех органов управления. Исправность системы смазки и
272
охлаждения. Исправность фиксации рычагов включения и
переключения (убедится в том, что имеется возможность
самопроизвольного переключения с холостого хода на рабочую
поверхность).
8. Если наблюдаются в работе станка, какие та проблемы
или неисправности, то немедленно сказать обо всем мастеру цехи и
ждать пока он не разрешит продолжить работу.
9. Очистить шпиндель и фрезу от стружки пыли и масла,
которые налипли после обработки. В процессе крепления зажимного
винта, не держать его рукой, так как это может привести к порезу
или травме. При установке фрезы необходимо пользоваться
деревянными подставками. После установки фрезы и переходных
втулок нужно проверить ее на биение.
10. Установку горизонтального стола производить только с
применением специальных средств, конечно, бывают такие случаи,
что допускается установка непосредственно свои руками, но только
под присмотром мастера цеха.
11. Убедиться в исправности механизмов станка и их
заедании (особенно в шпинделе, в передней бабке).
12. При обработки металла, необходимо применять
специальные очки для защиты глаз от травм или специальное
прозрачное ограждение, что бы исключить случаи вылета детали из
станка.
Так же нужно обязательно соблюдать правила безопасности во
время работы на станке, так как было уже сказано выше, это может
привести к плачевным последствиям:
1. Нужно всегда находиться рядом со станком во время
обработки: если включится сигнализация на панели управления
электронного устройства, по контрольным точкам программ
273
( возврат рабочих органов станка «в исходной состояние»,
«постоянство точки смены инструмента» в одной и той же позиции и
другое.). По характеру и величине линейных перемещений и
вращательных движений рабочих органов станка и другого
оборудования. По отклонениям характера и уровню шума различных
механизмов. По четкости выполнения узлами оборудования с ЧПУ
различных команд.
2. При наладки станка при смене обработки одной детали
на другую, проверить правильность расстановки упоров, при
неправильной установки упоров подвижные механизмы могут
начать бить о неподвижные и вращающиеся элементы.
3. Обязательно рабочий должен проверить размеры
заготовок деталей, при отклонениях в размерах и форме заготовки от
чертежа немедленно сообщить обо всём начальнику участка.
4. Нужно так же помнить, что превышение припусков на
обрабатывающую поверхность, деталь может вылетел из станка,
нанести вред станку, сломав его связующие части и привести так же
к поломки инструмента.
5. Так же не допускать попадание охлаждающей жидкости
(СОЖ) на клемники, разъемы, датчики и другое оборудование, если
это всё таки случилось, сразу же принять меры к их устранению.
6. Постоянно самому наблюдать за узлами станка с ЧПУ,
для выявления отклонений от нормальной работы ещё на ранних
стадиях, для быстрого предотвращения поломок. Особое внимание
уделить зажимным элементам, постоянно их чистить от стружки и
ненужного мусора, ведь несоблюдение данного правила может
привести к вылету детали из станки, либо к браку данной детали.
7. В случае если станок не до конца производит
технологический процесс обработки( постоянно ломает инструмент,
274
частые колебания припусков в заготовки, трудности в настройки
станка или его оборудовании и так далее.) сразу обратиться к
начальнику участка. [27]
Так же после окончания работы оператор должен действовать
по следующим правилам:
1. Убрать используемые инструменты, оснастку в шкаф или
тумбочку сделанную специально для этого.
2. Произвести уборку станка, визуально провести осмотр на
наличие неисправностей или течей рабочих жидкостей, очистить
станок от грязи и стружки специальной щеткой. [26]
3. Обесточить все электрические цепи станка в
последовательности, установленной руководством по эксплуатации.
4. При последующей работе – передать станок сменщику.
В любом случаи на предприятиях не обходится, без каких либо
происшествий, даже при соблюдении всех правил безопасности. Даже при
несчастном случае нужно сразу освободить пострадавшего от воздействия
травмирующего фактора, оказать первую медицинскую помощь и
сообщить о случившемся главному по участку. Оказание помощи
непосредственно нужно начинать с самого существенного, что может
угрожать жизни пострадавшего. Если всё случилось из-за воздействия
электрического тока, нужно смотреть, что бы самому не попасть под
напряжение. Бывают также несчастные случаи, которые произошли
непосредственно с самим станком, например возгорание какого либо
элемента станка или полностью всего обрабатывающего центра, нужно
сразу сообщить о случившемся другим работникам цеха и сразу
приступить к тушению очага возгорания имеющимися в цехе первичными
средствами пожаротушения и позвонить в пожарную часть. Если начнётся
275
возгорание электропроводки, то тушить очаг нужно непосредственно
углекислотным огнетушителем. А при угрозе жизни покинуть помещение.
3.2. Технология Обработки деталей на станках с Числовым
Программным Управлением.
На предприятии, АО «КНИРТИ» выполняются работы по
фрезерованию только металлических изделий, следовательно, разговор
пойдет об обработки именно металлических заготовок.
С чего же начинается весь процесс обработки заготовки на станке,
конечно же с создания чертежа для определенной модели. Конструктор
чертит чертёж детали, нанося на него все необходимые контуры и
размеры.
Сначала непосредственно прописывается так называемая шапка
программы, где указываются размеры заготовки и начальные координаты
для обработки по осям и уже можно приступать непосредственно к
написанию управляющей программы.
Вначале пишется так называемая черновая программа для детали,
где большой фрезой снимается плоскость, габариты и выбриваются
большие окна, далее она переворачивается на вторую сторону и делается
абсолютно по той же системе. После всех этих манипуляций так делается
вся партия деталей и отправляется на термическую обработку, где все они
обжигаются при температуре 460-480 градусов для того что бы предать
титану более большую плотность, так как первоначально титан очень
вязкий материал, и он легко ломает инструмент.
После обжига партия деталей возвращается в цех, где уже ставится
так называемая чистовая программа, написанная программистом, в
которой уже подбираются углы в корпусе более маленькими фрезами,
276
выбриваются все остальные необходимые конструктивные элементы,
размечаются и фрезеруются все отверстия на плоскости, как с первой, так
и со второй стороны. Затем ставится на все торцы, в которых требуется
дополнительная обработка в виде так же разметки отверстий, фрезеровки
отверстий и нарезания резьбы.
После написание всего процесса фрезеровки детали, она
просматривается на 3D моделировании в программе на наличие зарезав
или каких та недоработок связанных с недобором какой та части
заготовки. Затем все полученные программы преобразуются в
определённый g-код, который может читать только станок и отправляется
на программном носители в цех, где уже рабочий ставит программу в
станок и приступает к работе. Управляющую программу можно менять и
дополнять в любой момент как программисту, так и самому рабочему не
только через специальную программу, но прописывать все нужные ходы
вручную.
Далее чертёж проверяется на соответствие размерам и уходит к
технологам, которые в свою очередь создают маршрутную карту для
детали, в которой прописывается весь путь процесса обработки, начиная
непосредственно от создания чертежа и заканчивая выходом готовой
продукции на станке и обрабатыванием его определёнными химическими
покрытиями. Но главным предназначением технолога является выписка
нужной заготовки для детали.
Потом все необходимые документы уходят на заготовительный
участок, где нарезается заготовка по выписанным размерам и их нужное
количество и только после этого направляется к программисту со станка с
ЧПУ, который пишет управляющую программу на данную деталь.
Следующим этапом является уже обработки детали непосредственно на
станке по управляющей программе.
277
Картинка 11 – Маршрутная карта
Что же такое процесс обработки металлических изделий – это способ
воздействия на заготовку в целях предания ей заданной по чертежу формы,
это очень тяжёлый процесс обработки, поскольку нужно соблюдать
определённые точности и шероховатости поверхностей для точной
обработки.
Главным способом воздействия на заготовку на предприятии
является процесс резания, а то есть снятие определенного слоя металла с
помощью режущих инструментов, или фрез на металлорежущих ЧПУ
станках.
В процессе резания с заготовки снимается определенный слой
металла оставленный на обработку, он называется припуском. Припуск с
детали обычно снимается за несколько рабочих проходов, при
278
определенных скоростях вращения шпинделя и определённой подачи на
обрабатываемую поверхность, для каждого вида металла они свои,
поскольку всё зависит от диаметра фрезы, от ее качества и как уже было
сказано вида материала ( сталь, титан, алюминий и так далее). [30]
Приведенные в таблице ниже показаны оптимальными
характеристики по обработки алюминия на предприятии, АО «КНИРТИ»,
зависящие от диаметра фрезы и обрабатываемого материала:
Таблица 1.
Характеристики обработки по алюминию
D фрезы
Мм.
Скорость вращения
шпинделя, об/мин
Подача, мм/мин Съёма за один
проход, мм.
2 6000 1000 0.5
3 6000 1000 0.5
4 6000 1000 0.5
5 5500 400 1
6 5000 400 1
8 4700 400 3
10 4500 400 5
12 4200 400 5
Так же основным материалом для обработки на предприятии
является титан. Ниже в таблице приведены оптимальные характеристики
для обработки титана:
279
Таблица 2
Характеристики обработки по титану
D фрезы
мм.
Скорость вращения
шпинделя, об/мин
Подача, мм/мин Съем материала
за проход, мм
2 6000 250 0.2
3 6000 250 0.5
4 5800 250 0.5
5 5500 250 0.5
6 5000 250 0.5
8 3100 300 1
10 2500 300 1.5
12 2100 300 1.5-2
При начале обработки, припуск начинает подвергаться деформации
и превращается в стружку. Стружки в зоне обработки может
накапливаться огромное количество и это приводит к поломки режущего
инструмента и возникновении такого вида явления как выделение тепла в
зоне обработки. Именно поэтому используется система подачи
охлаждающей жидкости, которая исключает нагревание в зоне обработки
и вымывает оттуда же ненужную стружку и это позволяет избежать
поломки фрезы и ненужной деформации самой детали.
Конечно же, к каждому материалу имеется свой подход обработки,
конечно же, проще всего обрабатывать алюминиевый сплав, поскольку он
очень легкий и хорошо поддается обработке, нежели титан. Титан
довольно таки тяжелый металл и довольно таки вязки, именно поэтому к
нему нужен определённый подход обработки.
Так же главным аспектом обработки деталей является выполнение
отверстий в детали, отверстия можно фрезеровать, размечать, обкатывать и
нарезать в них резьбу. Фрезеровка и обкатка отверстий выполняется в том
случае, если для фрезы имеется достаточное количество хода, например
280