Карта наладки станков с ЧПУ: что это, из чего состоит и для чего используется

Содержание

Карта наладки станков с ЧПУ — это технический документ, содержащий всю необходимую информацию для подготовки и настройки станка с ЧПУ для выполнения конкретной технологической операции или партии деталей. Она является неотъемлемой частью технологического процесса на машиностроительных предприятиях. Даже при простейших деталях, программы для которых созданы без применения CAM-систем, карта настройки является обязательной. Структура информации в картах сходна по всему миру, поскольку цель документа повсюду одна: передать точные указания для настройки станка, например наименование и расположение режущего инструмента в ячейках инструментального магазина.

А вот оформление карт наладки может отличаться в разных странах в зависимости от национальных стандартов, внутренних требований предприятия, типа производства (единичное, серийное, массовое). Например, в Украине некоторые предприятия до сих пор используют формы, близкие к ГОСТ 3.1105-84 (унифицированная система техдокументации ). В то же время на малых предприятиях карты могут быть упрощены и выполняться от руки. В США в картах настройки минимум текста, а акцент едет на максимум визуализации сокращенные инструкции. В Канаде допускаются цветные карты наладки, а в США фото реального расположения заготовки на станке. В Японии добавляются поля для обратной связи рабочего к инженеру. Например, на заводах Toyota карты наладки часто включают "Andon Cards" – сигнальные карты для немедленного обнаружения проблем.

Карта наладки станка с ЧПУ: что это и зачем нужна

Карта наладки – это ключевой документ в работе со станками с ЧПУ без которого невозможна обработка.

Установка приспособления на фрезерный станок с ЧПУ выполняется согласно карты настройки

С практической точки зрения, карта наладки это графический документ, как правило формата А3, в котором изображена информация об установке приспособления на столе станка, расположении в нем заготовки, перечнем режущего инструмента и еще обилием информации, необходимой станочнику для того, чтобы начать обработку первой заготовки на станке с ЧПУ. В картах наладки содержится текстовая и табличная информации, например, название и размещение управляющей программы, режимы которые нужно включить на станке, маркировка смазочно-охлаждающих жидкостей, таблицы режущих инструментов. Поэтому на некоторых предприятиях их оформляют в виде брошюр формата А4.

Карта наладки передает информацию о настройках станка, которую задумал инженер-технолог. Что обеспечивает равные условия обработки на нескольких станках в условиях серийного производства. Она позволяет операторам быстро готовить станок к новой операции без ошибок, что минимизирует количество брака и уменьшает количество пробных деталей.

Карта настройки устраняет риски неправильного выбора инструментов. Именно в нем может подчеркиваться, например, важность пустых соседних мест в инструментальном магазине для инструмента большого диаметра.

Карта позволяет быстро начать обработку деталей даже после длительных пауз в месяцы или даже годы. Так как она не привязана к языку программирования управляющей программы, то одну и ту же карту можно использовать на однотипных станках разных моделей и изготовителей.

Дополнительно карты наладки способствуют повышению производительности, сокращают время подготовки станка к работе, уменьшают начальные инструктажи станочников, позволяют отслеживать соответствие технологического процесса техническим требованиям.

Процесс настройки режимов работы токарного станка с ЧПУ по карте настройки

Из чего состоит карточка наладки ЧПУ

В карте наладки обычно входят:

  • Имя и код детали. Иногда название и номер межоперационного эскиза заготовки.
  • Название программы ЧПУ. Каталог ее нахождения. Для предприятий с допуском секретности пароли доступ к этим каталогам.
  • Тип и модель станка. Если операция должна выполняться на конкретном станке предприятия, то его инвентарный номер.
  • Список инструментов и оснастки с номерами ячеек. Если используются фрезерные станки с ЧПУ то номера ячеек в инструментальном магазине. А если применяются токарные станки с ЧПУ о номера ячеек в револьверной головке с указанием положения установки. Точность наладки этих инструментов. Дополнительно могут быть эскизы и таблицы с параметрами точности установки инструментов в оправках.
  • Название и код оснастки. Если она не стандартна, то дополнительно номер и название чертежа этого приспособления. Иногда добавляют дополнительную информацию по установке: перечень деталей и метизу , который необходим для установки, крутящие моменты закручивания гаек, методы проверки расположения приспособления на станке.
  • Эскиз установки заготовки/заготовок в рабочей зоне станка с ЧПУ.
  • Справочная информация: режимы резки, время выполнения управляющей программы, уровни критических износов режущего инструмента, мощности резки и прочее.
  • Инструкции по запуску и наладке станка с ЧПУ. Например, включение специфических функций станка типа системы диагностики износа режущего инструмента или системы уменьшения вибрации за счет автоматического поиска скорости вращения шпинделя.

В эскизе установки детали на карте наладки станка с ЧПУ нужно наглядно показать, как именно деталь размещается на столе станка, какие элементы оснастки используются и как ориентированная координатная система. Он должен содержать только те элементы, непосредственно влияющие на точность и безопасность обработки. Это ключевой элемент в документе.

На эскизе наносят следующие элементы:

  • Заготовка/заготовки в виде которой она станет после операции ( межоперационный эскиз). На главном виде она должна находиться в том же положении, как устанавливается. Толстыми линиями иногда указываются какие именно поверхность обрабатывается. Наносят размеры габаритные детали. Размеры между заготовками, если их несколько. При необходимости могут быть указаны размеры между базовыми поверхностями.
  • Контур станочного устройства с четким раскрытием элементов закрепления его на столе станка с ЧПУ. Размеры между приспособлениями, если их несколько. Для деталей, занимающих большую часть стола, указывается расположение устройства относительно краев.
  • Оси станка.
  • Нулевые точки: заготовки/заготовки, инструмент. При необходимости нулевую точку станка. Размеры между этими точками.
  • При необходимости выделяются зоны, где происходит обработка и опасные зоны, где возможны столкновения инструмента с зажимами, места смены инструмента.
  • Размещение инструмента и инструментальной оснастки в случае возможности установки его в нескольких положениях.

Эскиз должен быть простым, но информативным без лишней детализации.

Кто составляет карту наладки

Карту наладки станка с ЧПУ составляет технолог или инженер-программист ЧПУ, но в процессе могут участвовать и другие специалисты в качестве консультантов.

Карту наладки, как и любой другой ответственный инженерный документ, утверждает начальник технологического отдела или начальник отдела разработки программ для ЧПУ или главный технолог.

Порядок оформления карты наладки для станков с ЧПУ

Перед сборкой карты необходимо собрать и проанализировать чертеж детали, технологический процесс, модель станка, инструменты и оснастку. Довольно часто основную часть карты наладки выполняют одновременно с разработкой управляющей программы. При разработке обязательно нужно соблюдать стандартное на предприятии оформление документа.

Карту настройки можно создать вручную, схематично изобразив деталь, нулевую точку, схему базирования и записав нюансы настройки режимов станка и данные инструментов. Обычно список инструмента выполняется еще на стадии разработки технологического процесса. В карте только прилагаются сведения о расположении в инструментальном магазине или револьверной головке.

Большинство современных CAM-систем умеют самостоятельно генерировать карту настройки и инструментальную карту, в которой хранятся подробные сведения о режущем инструменте, используемом в данной управляющей программе. Такие документы требуют небольшой доработки, так как обычно в приложения не вводят информацию о станочных устройствах и прочем.

Существует вариант обновления карты наладки по управляющей программе методами реверс-инжиниринга. Это требует дополнительных значительных усилий инженера. Обычно выполняется с помощью визуализации траектории инструмента, анализа комментариев к программе, поиска кадров, связанных с установкой режущего инструмента и режимов резки. При таком подходе станочные устройства нужно разрабатывать заново.

Примеры

Карта наладки на токарную операцию с ЧПУ

Карта наладки токарного станка с ЧПУ. США

Эскиз в карте наладки токарного станка с ЧПУ. Украина

Карта наладки на фрезерную операцию с ЧПУ

Таблица настройки инструмента в карте настройки фрезерного станка с ЧПУ. Великобритания

Эскиз в карте наладки фрезерного станка с ЧПУ. Украина

Различия карты наладки и графического изображения технологического процесса

Графические части карты наладки и графического изображения технологического процесса имеют общие элементы. Потому их могут путать. Но они служат для разных целей. Если без графического изображения можно обойтись, то карты настройки обязательны для выполнения.

Карта наладки – это инструкция по настройке станка для одной операции. Графическое изображение технологического процесса это описание технологии изготовления всей детали.

Оба документа дополняют друг друга: технолог сначала разрабатывает общий технологический процесс, а затем подробные карты наладки для каждой операции.

Выводы

Карта наладки – это ключевой технологический документ, обеспечивающий правильную, безопасную и эффективную подготовку станка с ЧПУ к выполнению конкретной обработки. Она содержит полную информацию для станка: от выбора инструмента, схемы установки детали, базирования до параметров режимов резки и последовательности действий.

Эскиз установки детали является важной частью карты – он позволяет оператору быстро понять, как и где закрепить деталь, какие базы используются и где находятся нулевые точки. В отличие от графического изображения технологического процесса, показывающего общую схему обработки изделия, карта наладки носит прикладной характер и ориентирована на конкретную операцию на конкретном станке.