Гнучкі виробничі системи ДПС металообробки деталей

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

МІНІСТЕРСТВО АГЕНСТВО ДО ОСВІТИ

Державна освітня установа вищої
ПРОФЕСІЙНОГО ОСВІТИ
НОВГОРОДСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІМЕНІ ЯРОСЛАВА МУДРОГО
Кафедра технології машинобудування
Реферат
з дисципліни «Автоматизація виробничих процесів
в машинобудуванні »
Гнучкі виробничі системи (ГВС) металообробки деталей.
Виконав:
Студент 3 курсу
Групи 2233
Новіков О. М.
Перевірив:
Викладач
Никуленко О.В.
Великий Новгород
2008

Зміст
Вступ 3
1.1 Основні поняття і визначення 5
1.2 Класифікація виробничих систем 6
2.1. Основні характеристики гнучкого автоматизованого виробництва 9
2.1.1. Продуктивність ДПС 9
2.1.2. Поняття про гнучкість автоматизованого виробництва 9
2.1.2.1. Характерні елементи гнучкості 10
2.1.2.2. Види гнучкості 11
2.1.3. Ефективність роботи ДПС 11
3. Верстатна система ДПС 13
3.1. Класифікація та основні визначення 13
3.2. Устаткування, що застосовується у ДПС 13
3.2.1. Обладнання для виготовлення заготовок 13
3.2.2. Верстати токарної групи 16
3.2.3. Верстати для обробки корпусних і площинних деталей 17
Список використаної літератури 19

Введення
У нашій країні широкого поширення набули автоматичні потокові лінії, що поєднують комплекси автоматично працюючих агрегатних верстатів і верстатів-автоматів.
Недолік - вузька орієнтація на виготовлення певного виду виробів. У зв'язку з цим подібні кошти можна використовувати тільки там, де виробництво носить масовий, стійкий характер.
У промислово розвинених країнах великосерійне та масове виробництво становить лише 20%, а одиничне, дрібносерійне і серійне виробництво - 80%.
З метою вирішення суперечностей, зумовлених, з одного боку, дрібносерійного об'єктів виробництва, а з іншого, великими масштабами самого виробництва, були розроблені методи групової технології.
Наступним кроком на шляху автоматизації виробництва є розробка програмованих і за рахунок цього перенастраиваемом коштів, тобто гнучкого устаткування. До них відносяться верстати з ЧПУ, в тому числі обробні центри, промислові роботи та інше обладнання. Ще більшою гнучкістю мають системи, керовані від ЕОМ. Подібні системи називають по різному:
У Японії - гнучкою автоматизацією, гнучким виробничим комплексом.
У США - гнучкою виробничою системою (FMS). (ГПС).
У нашій країні такого роду комплекси називають гнучким автоматичним виробництвом (ГАП).
ГАП функціонує на основі програмного керування та групової орієнтації виробництва. На першому етапі ГАП може бути автоматизованим, тобто включати операції, що виконуються за участю людини.
ГАП включає виконавчу систему, що складається з технологічної, транспортної, складської систем і систему управління.
Аналіз ДПС дозволяє зробити деякі висновки:
· Управління транспортними системами і роботою верстатів здійснюється однією або кількома окремими ЕОМ;
· Число верстатів у ДПС коливається від 2 до 50. Проте 80% ДПС складено з 4-5 верстатів і 15% з 8 - 10;
· Рідше зустрічаються системи з 30-50 верстатів (2-3%);
· Найбільший економічний ефект від використання ДПС досягається при обробці корпусних деталей, ніж від їх використання при обробці інших деталей, наприклад деталей типу тіл обертання. Наприклад в Німеччині їх 60%, в Японії - понад 70, у США - близько 90%;
· Різна і ступінь гнучкості ГПС. Наприклад в США переважають системи для обробки виробів в межах 4-10 найменувань, в Німеччині - від 50 до 200;
· Нормативний термін окупності ДПС у різних країнах 2 - 4,5 року.
Проблеми, що виникли при застосуванні гнучких систем
· ДПС не досягла поставлених цілей по рентабельності; вона виявилася дуже дорогою в порівнянні з перевагами, досягнутими з нею. Виявлено, що причиною високої вартості обладнання були невідповідних витрати на пристосування і транспортну систему;
· Розробка і введення в експлуатацію комплексної ДПС виявилося важким, а також дорогим;
· Через нестачу досвіду було важко вибирати відповідні типи систем та обладнання для неї;
· Є мало постачальників систем, які можуть постачати складні системи.
· У деяких випадках експлуатаційники отримали досвід про фактично слабкою гнучкості;
· Конструктивні елементи ГАПС, наприклад, верстати, системи управління та периферійні пристрої часто виявлялися невідповідними до системи і викликали зайві проблеми зі стикування.
· Експлуатаційники часто не мають достатньої готовності до експлуатації складної системи;
· Тривалий термін виконання проекту від конструювання до запуску системи.
Перспективи застосування гнучких систем
· Одночасне підвищення ефективності та гнучкості;
· Підвищення ступеня автоматизації не зменшуючи гнучкості;
· Вдосконалення таких вимірювально-контрольних методів, які контролюють у процесі обробки стан інструменту та оброблюваних деталей, необхідне для відповідної автоматичної підналагодження;
· Зменшення кількості пристосувань і палет за рахунок автоматизації кріплення деталей;
· Введення в ДПС таких операцій, як промивка, покриття, термообробка, збірка і т.д.;
· Розвиток профілактичного техобслуговування.
Значення ДПС
· Більш високий коефіцієнт використання верстатів (в 2-4 рази більше в порівнянні з застосуванням окремих верстатів);
· Більш короткий час проходу виробництва;
· Зменшується частка незавершеного виробництва, тобто зменшується кількість запасів деталей на складах, що означає зменшення продукції, прив'язаного до виробництва;
· Більш ясний потік матеріалу, менше перетранспортіровок і менше точок управління виробництвом;
· Зменшуються витрати на заробітну плату;
· Більше рівне якість продукції;
· Більш зручна і сприятлива обстановка і умови роботи для працюючих.

1.1 Основні поняття та визначення
Виробничим процесом у машинобудуванні називають сукупність дій, необхідних для випуску готових виробів. В основу виробничого процесу покладено технологічний процес виготовлення виробів, під час якого відбувається зміна якісного стану об'єкта виробництва. Для забезпечення безперебійного виконання технологічного процесу виготовлення виробу необхідні ще й допоміжні процеси
Основні етапи виробничого процесу:
· Отримання та складування заготовок;
· Доставка заготовок до робочих позиціях;
· Різні види механічної обробки;
· Переміщення напівфабрикатів між робочими позиціями;
· Контроль якості;
· Зберігання на складах;
· Складання виробів;
· Випробування, регулювання;
· Забарвлення, обробка, пакування та відправка.
Різні етапи виробничого процесу на машинобудівному заводі можуть виконуватися в оздоблювальних цехах або в одному цеху.
Відповідно до ГОСТ 26229 гнучка виробнича система (ГПС) (гнучке автоматизоване виробництво - ГАП) - сукупність у різних поєднаннях обладнання з ЧПК, роботизованих технологічних комплексів, гнучких виробничих модулів, окремих одиниць технологічного обладнання та систем забезпечення їх функціонування в автоматичному режимі протягом заданого інтервалу часу, що володіє властивістю автоматизованої переналагодження при виробництві виробів довільної номенклатури в установлених межах значень їхніх характеристик.
Періоди розвитку ГАП:
1 період - 60-70 роки - розробка та перевірка базисних принципів створення;
2 період - 80 роки - розробка і створення елементної техніки і технології;
3 період - 90 роки - розробка та створення системи комплексів ДП.
Найбільшого поширення набули ГАП в механообработке. Тут сформувалися типові структури - модулі, що об'єднуються в лінії або ділянки за допомогою транспортно-складських систем. Склад модуля включає:
· Обробний центр;
· Накопичувач палет або касет і засоби ЧПУ.
Порівняльні дані по використанню ГАП в різних технологіях:
- Металообробка різанням - 50%;
- Металообробка формуванням - 21%;
- Зварювання - 12%;
- Складання - 5%;
- Інші технології - 12%.
Складніше за все відбувається впровадження ГАП в складальні виробництво, це пов'язано:
- Зі складністю і різноманітністю об'єктів складання і необхідної для цієї збірки оснащення;
- Коротким циклом операцій складання;
- Нежорсткі або пружністю деталей;
- Необхідністю в налаштуванні, підгонці та обліку малих допусків у зчленуванні деталей.
У складальних ГАП центральним компонентом є роботи з розвиненою сенсорикою і високим рівнем машинного інтелекту, що впливає на збільшення рівня витрат при створенні ГАП збірки. Оскільки роботи з інтелектуальними засобами управління ще не набули широкого розповсюдження, то доводиться різко підвищувати витрати на периферійне устаткування і оснащення, створюючи умови для застосування більш простих роботів. При цьому вартість оснащення та периферії складає до 70% від загальної вартості складального модуля. Далі будуть більш детально розглянуті економічні і соціальні аспекти використання роботів. Однак, ГАП не є ефективним для будь-яких типів виробництв.
В даний час роботи в основному застосовуються при операціях транспортування, складання, обслуговування обробного устаткування, зварювання та контролю. З точки зору обчислювальної навантаження на керуючу ЕОМ виробничі операції можна підрозділити на два види:
· Інформаційно прості операції, до них відносяться операції перенесення великої кількості предметів чи важких предметів;
· Інформаційно складні операції (збирання і контролю).
Основним напрямом вдосконалення роботів є розвиток застосування мікро-ЕОМ з 8, 16 і 32-розрядними мікропроцесорами, розвиненими операційними системами і задачеоріентірованнимі мовами програмування високого рівня. Перспективним напрямком є ​​використання аналогових мікропроцесорів, тобто великих інтегральних схем, де в одному кристалі реалізовані як цифрові елементи - мікропроцесор, так і цифро-аналогові і аналого-цифрові перетворювачі, схеми управління периферійними пристроями.
Для реалізації високонадійних систем керування роботами все більше знаходять застосування адаптивні мікропроцесори з БІС, тому що в цих пристроях є резервні вузли, засоби діагностики відмов та самовідновлення, що реалізують адаптивні внутрішні зв'язки, що сприяють збільшенню надійності роботооріентірованних обчислювальних пристроїв до показників, що відповідають виробничим вимогам.
1.2 Класифікація виробничих систем
Вивчення сучасного виробництва, розробок і проектів показує, що спектр рішень гнучких виробничих систем простирається від виробничих модулів на базі одного верстата з ЧПУ до об'єднаних комп'ютером виробничих ділянок і цехів.
Основними класифікаційними ознаками ГАП є:
· Масштабність структури;
· Сфера використання (за групами галузевих виробництв, видів робіт, масою і габаритами продукції);
· Технічний рівень (гнучкість, ступінь автоматизації, зростання продуктивності).
За масштабністю ГАП розділяється:
Гнучкий виробничий модуль (ГВМ)
Одиниця технологічного обладнання для виробництва виробів довільної номенклатури в установлених межах значень їхніх характеристик з програмним управлінням, автономно функціонуюча, автоматично здійснює всі функції, пов'язані з їх виготовленням, що має можливість вбудовування в гнучку виробничу систему.
Гнучка виробнича система (ГПС)
Сукупність у різних поєднаннях обладнання з ЧПК, роботизованих технологічних комплексів, гнучких виробничих модулів, окремих одиниць технологічного обладнання та систем забезпечення їх функціонування в автоматичному режимі протягом зазначеного інтервалу часу, що володіє властивістю автоматизованої переналагодження при виробництві виробів довільної номенклатури в установлених межах значень їхніх характеристик.
Гнучка автоматизована лінія (ГАЛ)
Гнучка виробнича система, в якій технологічне устаткування розташоване у прийнятій послідовності технологічних операцій.
Гнучкий автоматизований ділянку (ГАУ)
Гнучка виробнича система, яка функціонує за технологічним маршрутом, в якому передбачена можливість зміни послідовності використання технологічного устаткування.
Гнучкий автоматизований цех (ГАЦ)
Гнучка виробнича система, що є у різних поєднаннях сукупність гнучких автоматизованих ліній, роботизованих технологічних комплексів, гнучких автоматизованих ділянок, роботизованих технологічних ділянок для виготовлення виробів заданої номенклатури.
Гнучкий автоматизований завод (ГАЗ)
Гнучка виробнича система, що представляє собою сукупність ГАЦ.
За ступенями автоматизації ДПС поділяються на гнучкі виробничі комплекси (ЦПК) і гнучкі автоматизовані виробництва (ГАП).
ЦПК визначається як ДПС, що складається з декількох ГВМ, об'єднаних автоматизованою системою управління та автоматизованої транспортно-складської системи, автономно функціонуюча протягом заданого інтервалу часу і має можливість вбудовування в систему вищому системи автоматизації.
ГАП представляє собою ДПС, що складається з одного або декількох ЦПК, об'єднаних автоматизованою системою управління і транспортно-складською системою.
Роботизований технологічний комплекс (РТК)
Сукупність одиниці технологічного устаткування, промислового робота і засобів оснащення, автономно функціонуюча і здійснює багаторазові цикли. РТК, призначені для роботи у ДПС, повинні мати автоматизовану переналагодження і можливість вбудовування в систему. Засобами оснащення РТК можуть бути: пристрої накопичення, орієнтації, поштучної видачі об'єктів виробництва та інші засоби, що забезпечують функціонування РТК.
Система забезпечення функціонування ДПС.
Сукупність в загальному випадку взаємозалежних автоматизованих систем, які забезпечують проектування виробів, технологічну підготовку їх виробництва, управління гнучкою виробничою системою за допомогою ЕОМ та автоматичне переміщення предметів виробництва та технологічної оснастки.
У загальному випадку в систему забезпечення функціонування ДПС входять:
- Автоматизована транспортно-складська система (АТСС);
- Автоматизована система інструментального забезпечення (АСИО);
- Система автоматизованого контролю (САК);
- Автоматизована система видалення відходів (АСУО);
- Автоматизована система управління технологічними процесами (АСУ ТП);
- Автоматизована система наукових досліджень (АСНИ);
- Система автоматизованого проектування (САПР);
- Автоматизована система технологічної підготовки виробництва (АС ТПП);
- Автоматизована система управління (АСУ) і т.д.
- Автоматизована транспортно-складська система (АТСС).
За гнучкості ГПС діляться на системи:
а) високій гнучкості у яких номенклатура продукції, наведена на один обробний модуль, перевищує 100 найменувань. Витрати часу на переналагодження для обробки нової деталі в межах групи не більше 10% корисного фонду часу роботи.
б) середньої гнучкості - номенклатура продукції, наведена на один модуль, 20 - 100 найменувань. Витрати часу на переналагодження - 20%.
в) малої гнучкості - номенклатура - до 20 найменувань; витрати часу на переналагодження більше 20%.
За ступенем автоматизації ДПС діляться на системи:
а) висока (вищої) ступеня - автоматичне керування і тризмінний режим роботи;
б) середнього ступеня - безперервне автоматизоване управління при багатоверстатному обслуговування з коефіцієнтом багатоверстатного більше 2.
в) малому ступені - коефіцієнт багатоверстатного не більше 2.

2.1. Основні характеристики гнучкого автоматизованого виробництва
Найважливіші характеристики ГАП:
* продуктивність;
* гнучкість;
* ефективність;
Визначаються, по-перше, характеристиками основного (верстати) і допоміжного (накопичувачі, системи автоматизованого контролю та вимірювань і т.д.) обладнання і по-друге, вдалість компонування обладнання у ДПС.
2.1.1. Продуктивність ГВС
Це найважливіший показник ефективності виробничого процесу. Найбільш надійним і зручним кількісним критерієм продуктивності була продуктивність, яка вимірюється кількістю виробів, вироблених в одиницю часу (шт / год), або її зворотна величина - трудомісткість виготовлення конкретного виробу.
Прив'язка цих показників до конкретного виробу робить їх малоефективними для оцінки продуктивності процесу, з виходу якого знімаються різні вироби. ДПС виробляє не тільки різні деталі, але і різне їх число в одиницю часу.
Продуктивність не можна розглядати без таких понять як гнучкість і мобільність.
2.1.2. Поняття про гнучкість автоматизованого виробництва
Гнучкість:
o можливість обробляти на одній і тій же технологічній лінії різні деталі в різних поєднаннях;
o можливість зміни у будь-який момент стратегії виробництва в залежності від необхідності;
o модифікування оброблюваних деталей без залучення додаткових значних витрат;
o зміна складу технологічної лінії в залежності від вимог;
o повторне використання значної відсотка існуючих капіталовкладень в тому випадку, якщо доводиться повністю змінювати тип продукції.
Гнучкість і продуктивність - це такі два фактори, які дуже важко об'єднувати, і тому тільки з аналізу цих факторів можна визначити їх оптимальне співвідношення для об'єднання, і цей аналіз повинен виконуватися спільно конструктором і споживачем.
Цей аналіз повинен сприяти визначенню того, як і наскільки гнучка система виробництва може впливати і скорочувати собівартість продукції, де під собівартістю продукції розуміється як пряма вартість виробництва, так і всі непрямі витрати виробництва, які можуть бути змінені завдяки застосуванню цієї нової сучасної системи виробництва.
Гнучкі виробничі системи зазвичай складаються з певної кількості верстатів, системи транспортування і розвантаження деталей і системи управління, що складається з однієї або декількох ЕОМ та відповідного математичного забезпечення.
Верстати можуть бути спеціалізовані або універсальні, однакові або різні, більш чи менш гнучкі, оснащені чи ні будь-якої особливої ​​апаратурою.
Система транспортування може бути організована для транспортування деталей, оснастки, палет (супутників) або ж тільки для перевезення деталей; може бути більш жорсткою (наприклад, лінія на роликах з приводом), або ж більш гнучкою (наприклад, самохідні візки на рейках або з керуванням по дроту; може виконувати тільки подачу окремих деталей, а потім роботи будуть забирати ці деталі і закріплювати або знімати їх на оснащенні верстатів.
Може, нарешті, виконувати перевезення лише деталей, або також і перевезення інструментів.
Система управління може бути найпростішої (управління тільки одним рухом візків або деталей) або може ускладнюватися і бути системою, яка управляє програмою обробки деталей, магазином з інструментами, якістю обробки, стратегією, - які змінюються в залежності від вимог виробництва; нарешті, може бути найскладнішою системою комплексного управління цехом з усіма його складовими частинами.
2.1.2.1. Характерні елементи гнучкості
а) на рівні модуля обробки (верстата):
- Здатність виконувати різні операції для однієї і тієї ж деталі;
- Здатність виконувати однакові або різні операції для різних деталей;
- Здатність самонастроювання при виникненні критичної ситуації (наприклад, зміни товщини зрізаного металу, поломка ріжучого інструменту і т.д.).
- Здатність самоконтролю виконаних операцій (наприклад, діаметр отворів) і подальшого прийняття рішень;
- Здатність замінювати ті модулі обробки, які вийшли з ладу;
- Здатність самоврядування деякими із загальноприйнятих пристроїв (електронний щуп, пристрій контролю інструменту, пристрій очищення палет і т.д.).
б) на рівні модуля переміщення:
- Здатність обслуговувати різні пункти в різних послідовностях;
- Здатність переміщення різних деталей;
- Здатність функціонувати як автоматично, так і в ручному режимі.
в) на рівні модуля управління (центрального):
- Здатність управляти системою з метою пристосування її на різні виробничі номенклатури;
- Здатність оптимізувати застосування обробних машин як у нормальних умовах, так і при виникненні поломок і несправностей;
- Здатність взаємодії (діалогу) з усіма місцевими засобами автоматизації (верстатів, системи транспортування і т.д.), забезпечуючи для них видачу інформації або будь-яких засобів (наприклад, інструментів) з метою забезпечення функціонування системи при зміні стратегії виробництва.
г) на рівні системи в цілому:
- Можливість збільшення виробничої потужності і нарощування засобів автоматизації в різні періоди, залежно від потреб підприємства та шляхом тільки додавання модулів і не маючи незавантажених модулів;
- Допустимість несправностей на більшій частині з усіх модулів системи (резервування);
- Можливість під'єднання системи до систем центральних ЕОМ підприємства.
- Залежно від кількості випущеної продукції і від її номенклатури системи можуть набувати відповідні характеристики.
Так, при широкій номенклатурі і невисоких кількостях окремих видів продукції, будемо мати систему, орієнтовану на обробні центри з максимальною гнучкістю і щодо обмеженою продуктивністю.
Вузька номенклатура продукції і великі кількості окремих видів продукції означають, що система буде орієнтована головним чином на високу продуктивність при деяких втрати своєї гнучкості.
Найкращий шлях, по якому слід йти при виборі будь-якої гнучкої системи, це поступовий перехід від простої, дуже гнучкої системи, здатної зростати і збільшувати продуктивність, і яка буде щабель за щаблем розширюватися залежно від вимог виробництва даного підприємства.
2.1.2.2. Види гнучкості
Машинна гнучкість - легкість перебудови технологічних елементів ДПС для виробництва заданої множини типів деталей.
Гнучкість процесу - здатність виробляти заданий безліч типів деталей (можливо з різних матеріалів) різними способами.
Гнучкість по продукту - здатність швидкого й економічного перемикання на виробництво нового продукту.
Маршрутна гнучкість - здатність продовжувати обробку заданої множини типів деталей при відмовах окремих технологічних елементів ГАП.
Гнучкість за обсягом - здатність ДПС економічно вигідно працювати при різних обсягах виробництва.
Гнучкість з розширення - можливість легкого розширення ДПС за рахунок введення нових технологічних елементів.
Гнучкість роботи - можливість зміни порядку операцій для кожного з типів деталей.
Гнучкість по продукції - усе розмаїття виробів, яке здатна виробляти ДПС.
Всі ці компоненти фактично не незалежні; визначальними є машинна і маршрутна гнучкості.
Зовнішня гнучкість - кількість різних деталей, які можуть бути оброблені «економічно»
Внутрішня гнучкість - здатність ДПС економічно обробляти даний асортимент деталей у швидкоплинні послідовності їх типів.
Структурна гнучкість - визначається формою організації обробки.
Параметрична гнучкість - залежність від технологічних параметрів обладнання.
2.1.3. Ефективність роботи ДПС
Високий ступінь гнучкості виробничих систем і додаткові витрати, необхідні для їх впровадження, вимагають ретельного і всебічного аналізу економічної ефективності їх використання.
Економічний ефект впровадження ДПС не завжди можна визначити простим порівнянням тільки вартості та інших показників основного обладнання та агрегатів. Спроби застосувати традиційні формули для підрахунку економічної ефективності впровадження ДПС часто призводять до негативного результату. Об'єднання в одній системі металообробки, контролю якості, транспортування, та інше, не просто складає, а нелінійно збільшує економічний ефект.
Досвід показує, що ефективність ДПС зростає з роками протягом певного періоду після початкових капітальних вкладень.
Це результат наступних факторів:
1. набуття досвіду експлуатації ДПС;
2. раніше впроваджені ДПС дозволять оновлювати виробництво за рахунок удосконалення ЕОМ, програмного забезпечення і почасти верстатів (підвищення швидкості обробки даних, збільшення обсягу пам'яті ЕОМ, розвиток мікропроцесорної техніки і т.д.);
3. гнучкість ДПС дозволяє нарощувати виробничі потужності поступово, поетапно, обробляти декілька різних деталей;
ДПС дозволяє удосконалювати конструкцію виробу практично без додаткових капіталовкладень, пов'язаних зі зміною конструкцій.
Досвід показує, що витрати з впровадження перших ДПС значно вище і скорочуються з впровадженням кожної наступної системи.
Повністю оцінити ефективність впровадження ДПС можливо тільки за всебічної оцінки їх технічних, організаційних, економічних переваг та соціальних наслідків.
Вже є методики порівняння економічної ефективності варіантів нової техніки.

3. Верстатна система ДПС
Сучасне машинобудування приблизно на три чверті має середньосерійному і дрібносерійний характер виробництва. Швидко оновлюється номенклатура машин, одночасно зростає їх складність і точність; все це призводить до необхідності оперативної перебудови виробництва на підприємствах. Організаційно-технічні засоби, ефективні для масового однономенклатурного рівня виробництва, стають гальмом для оновлення продукції. Отже, необхідно створювати бистропереналажіваемие виробництва з високою продуктивністю праці.
3.1. Класифікація та основні визначення
Верстатна система - керована сукупність верстатів і допоміжного обладнання, призначена для обробки однієї, декількох подібних заготовок або заготовок широкої номенклатури на основі одного, кількох або різних маршрутних технологічних процесів.
Автоматичні верстатні системи функціонують без участі людини.
Автоматизовані верстатні системи функціонують за участю людини
3.2. Устаткування, що застосовується у ДПС
Склад обладнання системи визначається конструктивно-технологічними характеристиками оброблюваних деталей, конструкцій, транспортно-складських систем, промислових роботів, системи управління та рядом ін чинників, що відбивають специфіку ДПС.
3.2.1. Обладнання для виготовлення заготовок
Типовими операціями з виконання заготовок і деталей типу тіл обертання і корпусних є:
· Рубка круглого прокату;
· Кування і гаряче штампування;
· Радіальна і торцева розкочування;
· Лиття.
Для роботизованих комплексів заготівельного великосерійного та масового виробництва характерне використання автоматизованих машин для лиття під тиском, лиття алюмінієвих та пластмасових виробів в металеві форми, кокільних, а також спеціалізованих машин для виготовлення оболонкових форм і зачистки виливків. Структурна побудова таких комплексів характеризується індивідуальним використанням основного ливарного обладнання, що обслуговується промисловими роботами та автоматизованими допоміжними пристроями.
Комплекс А5925 (рис. 1) на базі кокильном машини і промислових роботів спеціального виконання призначений для автоматизації основних технологічних операцій при виготовленні виливків масою до 10 кг.


1.ПР (спеціальне виконання); для заливання металу (1 шт.);
2.ПР (спеціальне виконання) для знімання та передачі виливків (1 шт.);
3.машіна для лиття в кокіль мод. 5925 (1 шт.);
4.установка термостатування кокиля (1 шт.);
5.електропечь мод. САТ 0,25 (1 шт.);
6.пульт управління ПР (1 шт.);
7.електрооборудованіе (1 шт.);
8.гідростанція (1 шт.).
Рис .. 1. Комплекс для лиття в кокіль мод. А5925 (з ПР)
Спеціальний ПР-заливальник проводить відбір дози металу з роздавальної печі, перенесення ковша та заливання металу в кокіль. ПР-наймач призначений для знімання виливків і передачі їх у тару.
Комплекс для лиття під тиском мод А97 (рис. 2) призначений для автоматизації виготовлення виливків масою до 70 кг.

1 - ПР-наймач мод. А9720 (1 шт.);
2 - маніпулятор-мастильник мод. ЛМ20Ц.82.05. (1 шт.);
3 - маніпулятор-заливальник мод. ЛМС125 (1 шт.);
4 - машина для лиття під тиском мод. 7111 (1 шт.);
5 - прес для обрубки літників (1 шт.);
6 - електропіч мод. САТ 0,25 (1 шт.);
7 - установка для охолодження (1 шт.);
8 - пульт керування (1 шт.);
9 - настановна майданчик (1 шт.);
10 - електрообладнання (1 шт.).
Рис. 2. Комплекс для лиття під тиском мод. А97
У складі комплексу є: спеціалізований ПР мод. А9720 для знімання та передачі виливків; маніпулятор-мастильник і маніпулятор-заливальник. ПР і маніпулятори в складі комплексу виконують дозовану подачу металу в прес-камеру ливарної машини, зняття виливки, її орієнтацію і перенесення в камеру для охолодження, обдувку і змащення прес-форми та прес-поршня, установку виливки в прес для обрубки літників і облоя. За умовами техніки безпеки між машиною для лиття під тиском і ПР-наймачів виливків встановлена ​​гравітаційна блокувальна майданчик, яка відключає ПР при знаходженні оператора в його робочій зоні.
Автоматична (роботизована) лінія мод. А53414 призначена для виготовлення оболонкових форм із сухих термотвердіючі сумішей в умовах серійного і масового виробництва. Вона складається з машини мод. 51214 для виготовлення оболонкових полуформ і машини мод. 51514 для їх складання (рис. 3).
Автоматизація ковальсько-пресового виробництва в машинобудуванні здійснюється шляхом створення роботизованих комплексів для гарячої та холодної об'ємного штампування, кування, холодного листового штампування, пресування виробів із пластмас і порошків, а також для допоміжних операцій - карбування, гнуття, рихтування.

1 - ПР (спеціальне виконання) для знімання полуформ (1шт.);
2 - машина для виготовлення оболонкових форм мод. 51214 (1шт.);
3 - машина для збирання та склеювання оболонкових форм мод. 51514 (1 шт.);
4 - пульт керування (1 шт.);
5 - стіл приймальний (1 шт.);
6 - стіл інсталяційний (1 шт.);
7 - електрообладнання (4 шт.);
8 - гідростанція (2 шт.).
Рис. 3. Комплекс для виготовлення оболонкових форм із сухих сумішей термотвердіючі мод. А53414
Для автоматизації процесу гарячого штампування деталей масою до 3 кг з плоских штучних заготовок використовують комплекс на базі преса мод. КО-134 (рис. 4), спеціалізованого двурукого ПР мод. «Циклон-3Б», індукційної печі та завантажувального пристрою. ПР у складі комплексу виконує наступні операції; установку заготовки (однією рукою), переустановку (другий рукою) її на позицію витяжки, а потім на лоток. Крім того, робот управляє включенням автоматичного циклу преса.
Спеціалізований комплекс мод. КА5530-КМ10Ц.42.01 (рис. 3.5) призначений для автоматизації операцій гнуття, пробивки отворів і їх зенковки, таврування заготовок типу лап культиваторів масою до 5 кг. Автоматично з допомогою роботів КМ10Ц.42.01 підлогового типу виконуються операції подачі попередньо нагрітих заготовок з завантажувального пристрою в штамп гнучкі і одночасно іншою рукою - з штампу для пробивання отворів у тару для готових виробів, встановлену на візку.

1 - ПР мод. «Циклон-3Б» (1 шт.);
2 - прес КО-134 (1 шт.);
3 - піч індукційна (1 шт.);
4 - лоток (1 шт.);
5 - бункер (1 шт.);
6 - пульт керування (1 шт.);
7 - тара (1 шт.);
8 - пристрій для обдування і змащування оснащення (1 шт.).
Рис. 4. Комплекс мод. КО-134 - «Циклон-3Б»

Рис. 5. Комплекс мод. КА 5530 - КМ10Ц.42.01

1 - ПР КМ 0,08 Ц.42.11 (1 шт.);
2 - прес КД2118А (1 шт.);
3 - вібробункер (1 шт.);
4 - пневмосдуватель (1 шт.);
5 - тара (1 шт.);
6 - пристрій управління ПР (1 шт.);
7 - електрошафа (1 шт.).
Рис. 6. Комплекс мод. АККД 2118 А.03
Комплекс АККД2118А.03 (рис. 6) призначений для автоматизації технологічного процесу холодної штампування дрібних деталей з листових штучних заготовок масою до 0,1 кг і товщиною 0,5 ... 2,5 мм.
ПР у складі комплексу виконує операцію завантаження преса заготовками, що подаються з вібробункер. Скидання готових деталей у тару здійснюється пневмосдувом.
3.2.2. Верстати токарної групи
При обробці деталей типу тіл обертання заготівлю потрібно кріпити або в патроні, або в центрах. У кожному конкретному випадку необхідно визначити метод обробки;
· На верстатах патронних;
· На верстатах центрових;
· На верстатах патроно-центрових.
Застосування патроно-центрових токарних верстатів з ЧПК підвищує універсальність ДПС внаслідок широкої номенклатури оброблюваних деталей, але в той же час збільшує габарити ДПС, а отже і виробничі площі.
При використанні патронних верстатів із зазначеною станиною виробничі площі скорочуються.
З аналізу ДПС випливає наступне: чим менше розмір партії запуску і більше номенклатура вироби, тобто чим менше серійність, тим ефективніше застосування патроно-центрових токарних верстатів.
РТК мод. МО1І611 - «Ритм» (рис. 7) призначений для токарної (патронної і центровий) обробки дрібних деталей типу тіл обертання з штучних заготовок масою до 0,1 кг. ПР мод. «Ритм-01.08», встановлений на кришці шпиндельної бабки токарно-гвинторізного верстата з ЧПУ мод. 1І611ПМФ3, виробляє його завантаження заготовками, що знаходяться на позиції видачі їх вібробункер. Оброблені вироби ПР знімає з верстата і скидає в тару через спеціальний лоток.
Для токарної обробки деталей типу довгих валів масою до 5 кг із штучних заготовок використовують РТК мод. 1708ПР4 (рис.3.8), що включає в себе Багаторізцеві верстат-напівавтомат типу 1708, автоматизоване завантажувальний пристрій (тактовий стіл) для поштучної видачі заготівель і обслуговуючий їх ПР підлогового типу мод. Пр4.

1 - ПР «Ритм-01.08» (1 шт.);
2 - верстат токарно-гвинторізний з ЧПУ мод. 1І611ПМФ3 (1 шт.);
3 - вібробункер (1 шт.);
4 - пристрій ЧПУ верстата (1 шт.);
5 - пристрій ЧПУ ПР типу АС-2611 (1 шт.);
6 - тара (1 шт.).
Рис. 7. РТК для обробки дрібних деталей типу тіл обертання у великосерійному виробництві мод. МО1І611 «Ритм»
ПР у складі комплексу виконує наступні операції: завантаження і розвантаження верстата, скидання деталі в тару, а також управління включенням автоматичного циклу роботи верстата. У верстаті є конвеєр для видалення стружки, яка автоматично подається в тару.
3.2.3. Верстати для обробки корпусних і площинних деталей
Для обробки корпусних і площинних деталей застосовуються обробні центри та модулі на їх основі.
Для деталей розмірами в плані від 250 250 до 2500 4000 мм: 21104Н7Ф4; ІР320ПМФ4; 2204ВМФ4; 2254ВМФ4; 225ВМФ4; ІР500МФ4; ІР800МФ4; 65А60МФ4; УФ0908.
Гнучкість верстатних модулів визначається трьома видами зв'язків:
· Транспортуванням заготівель і деталей між складом, позицією установки (зняття) деталей, контрольно-вимірювальних модулем. Розстановка верстатних модулів залежить від виду обраного транспорту (конвеєри, рольганги, рейкові візки або робокари), а також організації централізованого або децентралізованого складування заготовок (загальний склад, загальні накопичувачі паллет, індивідуальні накопичувачі у кожного верстата і різні комбінації цих трьох видів).
· Подачею ріжучого інструменту до верстатів (наявність центрального інструментального складу, єдиного для всіх верстатів; індивідуальні на кожен верстат змінні магазини або індивідуальна подача інструменту на кожен верстат з ділянки попередньої настройки інструменту та ін.)
• інформаційними потоками між ЕОМ, керуючими різними модулями системи, спільним використанням різних пакетів програмного забезпечення та пультами управління.
Найпростіший ГПМ включає верстат типу ОЦ з одним або двома інструментальними магазинами. Верстат має два робочих стола. Заготівлю встановлюють на стіл вручну, в той час як на іншому столі проводиться обробка деталі.
Більш сучасним є ГПМ, що містить верстат типу ОЦ з одним або двома магазинами і накопичувачами палет.
Із загального числа типорозмірів деталей, виготовлених в механооброблююче виробництві, найбільша частка (понад 2 / 3 загальної номенклатури) припадає на призматичні, плоскі, а також фігурні, профільні та інші деталі складної форми. Серед них призматичні деталі, кількість найменувань яких не перевищує 15 ... 20% загальної номенклатури деталей, є найбільш трудомісткими у виготовленні. Собівартість обробки корпусних деталей, які є основним видом призматичних деталей, становить більше половини загальної собівартості механообробки в машинобудуванні. Плоскі та інші деталі складної форми, що не відносяться до тіл обертання, при значному числі найменувань (понад 50% номенклатури) складають менше 20% загальної вартості механообробки.
Характерною особливістю виготовлення корпусних деталей є їх дрібносерійний, а іноді і одиничний характер виробництва. У зв'язку з цим при комплексній автоматизації механообробного виробництва корпусних деталей найбільш ефективно використовуються ГПМ, ГАУ та ГАЛ на їх базі.
При механообработке заготовок плоских, деяких призматичних і інших деталей складної форми, що зазвичай мають невеликі габарити, використовуються РТК, РТУ і РТЛ на базі фрезерних, свердлильно-розточувальних, зубо, різбленняобробні, електрофізичних, електрохімічних та інших верстатів. таким чином, створюється можливість додаткової автоматизації широко використовуються в машинобудуванні універсальних верстатів з метою вбудовування їх у ДПС.
РТК, виконаний на базі горизонтально-фрезерного верстата мод. 6М80 (спеціальне виконання), тактового столу і промислового робота, підлогового типу мод. МП96, призначений для фрезерної обробки деталей типу пласт масою до 0,2 кг із штучних заготовок (рис. 8).

Рис. 8 - Комплекс мод. 6М80 МП-9с

Список використаної літератури
1. Автоматизовані комплекси механічної обробки валів з використанням промислових роботів. Метод. рекомендації, ЕНІМС. -М.: НІІмаш, 1983, -64 с.
2. Грачов Л.М. та ін Автоматизовані ділянки для точної розмірної обробки деталей.-М.: Машинобудування, 1981, - 240с., іл.
3. Гнучке автоматичне виробництво. / Під ред.Майорова С.А. і Орловського Г.В. - Л.: Машинобудування, Ленінградське відділення, 1983, - 376с., Іл.
4. Гавриш А.П. та ін Роботизовані механообробні комплекси машинобудівного виробництва. - К.: Техніка, 1984, - 198 с., Іл.
5. Гнучкі виробничі комплекси / За редакцією П. М. Белянина і В. А. Лещенко. - М.: Машинобудування, 1984, -384 с., Іл.
6. Дащенко А.І. та ін Проектування автоматичних ліній. - М.: Вища школа, 1983, - 328 с., Іл.
7. Полєтаєв В.А., Третьякова Н.В., Розробка компонування і планування гнучких виробничих систем. Методичні вказівки. г.Іваново, ІГЕУ, 1999.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Реферат
78.9кб. | скачати


Схожі роботи:
Гнучкі виробничі системи ДПС механічної обробки деталей
Гнучкі виробничі системи ДПС термічного і зварювального виробництв
Гнучкі виробничі системи ДПС термічного і зварювального виробництв Характеристика гнучких
Гнучкі виробничі системи виготовлення деталей ЕА
Робототехнологічних комплекси РТК і гнучкі виробничі модулі ГПМ для різних видів металообробки
Гнучкі виробничі лінії ГПЛ механообробного виробництва корпусних деталей
Гнучкі і виробничі системи складання і монтажу електронних модулів 1-го рівня разкрупненія
Шліфувальні верстати обробні центри та гнучкі виробничі модулі ГПМ
Системи автоматизованого контролю у гнучких виробничих системах ДПС
© Усі права захищені
написати до нас