№02 февраль 2023

Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Технологию разрабатывает машина

Инженер Е. Муслин

     Выпускаются ли прокатные станы или детские игрушки, космические корабли или макароны,- без технологии не обойтись. Даже чудо-машинам наших дней - станкам с программным управлением - и тем нужна технология. Ведь она для них - расписание последовательности действий, определяющих порядок обработки изделия. Если технология имеется, то достаточно вставить в командное устройство соответствующую программу - и станок уже самостоятельно обработает деталь. Но как составить такие программы?

     К тому же их надо много, особенно если учесть, что конструкторы непрерывно совершенствуют машины, да и детали все время меняются. Казалось бы, есть простой выход из положения первую деталь поручить сделать самому опытному рабочему. Специальные записывающие устройства зафиксируют каждое движение станка на магнитной ленте, которая и послужит программой для обработки всех остальных деталей. Удобно? Да. Эффективно? Нет.

     Не говоря о том, что самый квалифицированный рабочий просто не смог бы изготовить достаточно сложную деталь «с ходу», избранная им технология оказалась бы очень несовершенной. Вынужденный выбирать режимы обработки на глазок, опасаясь вибрации и не имея возможности точно оценить выносливость инструмента, рабочий, чтобы «не запороть» деталь, из осторожности снижал бы число оборотов шпинделя, уменьшал глубину резания и т. д. В результате производительность наверняка понизилась бы в 2-3 раза по сравнению с обработкой по тщательно составленной технологии. А составление такой технологии - очень трудоемкое дело. Вот лишь один пример. На ленинградском заводе «Полиграфмаш» подсчитали, что для сотни имеющихся станков с программным управлением потребуется около 50 технологов.

     Создается парадоксальное положение, когда быстрому и автоматическому изготовлению деталей на станках неизбежно предшествует трудоемкая и кропотливая подготовка программ, иногда надолго задерживающая выпуск новых машин. И с каждым годом это «узкое место» становится еще уже число моделей машин и приборов стремительно увеличивается, растут и требования к технологии массовых изделий, ведь их «тиражи» становятся буквально астрономическими. Где же выход?

     А нельзя ли и разработку технологии перепоручить машинам? Устройство такого рода - «электронный технолог» - разрабатывается сейчас в Киевском институте автоматики при Госплане УССР под руководством кандидата технических наук Г. А. Спыну.

     Эта машина - специалист по токарным и револьверным работам. Чтобы понять, как ее «научили» разрабатывать технологию, вспомним сначала, что делает технолог.

     Получив чертеж, он прежде всего определяет, достаточно ли в нем данных не пропущены ли какие-нибудь размеры, знаки чистоты поверхности и другие необходимые сведения. Затем, зная, какие станки имеются на заводе, технолог решает, можно ли вообще изготовить подобную деталь. И только после этого, руководствуясь определенными правилами и опытом, выбирает заготовку, намечает последовательность переходов, подбирает инструмент, режимы резания, подсчитывает время обработки. Нужно позаботиться и о том, чтобы силы резания соответствовали жесткости станка, инструмента и детали, а выделяющееся тепло не привело бы к недопустимым деформациям, к размягчению материала режущей кромки и т. д. Как видите, создание технологии - действительно чрезвычайно кропотливая работа.

     Но для любого типа деталей технологию составляют по определенным правилам и в определенной последовательности. Значит, в электронно-вычислительную машину можно ввести тщательно и подробно разработанную на основе опыта лучших технологов совокупность таких правил. Пусть в памяти машины хранятся также формулы, коэффициенты, всевозможные константы, необходимые для определения режимов резания. Теперь остается только «показать» автоматическому технологу чертеж, и он может приступить к делу. Конечно, чертеж ему не показывают. Просто оператор переносит все данные с чертежа в специальную табличку, которая и вводится в машину.

     Испытания показали, что машина неплохо справляется со своими новыми обязанностями. Так, технологию обработки довольно сложной детали она разработала всего за 3 минуты - примерно в 100 раз быстрее человека. И, что исключительно важно, тщательность разработки технологии повышается. Ведь машине благодаря ее быстродействию доступны самые совершенные математические методы, не получившие пока распространения у технологов из-за своей громоздкости. Расчетами электронного технолога могут пользоваться не только автоматические станки, но и рабочие, если обработка ведется на обычных станках.

     Сейчас машина разбирается только в токарных и револьверных работах. Но нет никаких принципиальных препятствий к тому, чтобы, используя колоссальный объем памяти, «познакомить» ее и с технологией литья, сварки, кузнечно-прессовой обработки. Более того, в дальнейшем может быть создан самообучающийся автоматический технолог. И тогда на основании собственного «опыта» он станет вносить существенные поправки в разрабатываемую технологию.

    

Читайте в любое время

Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее