Студопедия — Киров, 2001
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Киров, 2001






Порядковый номер Номер аудитории
   
   

 

 

ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра технологии автоматизированного

машиностроения

 

 

Ю.Л.Апатов

 

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В МАШИНОСТРОЕНИИ (АППМ)

 

 

Конспект лекций для студентов специальности 120100 – «Технология

машиностроения» дневной, заочной и ускоренной форм обучения.

 

Киров, 2001

 

Дисциплина «Автоматизация производственных процессов в маши­ностроении (АППМ)».

Составитель: к.т.н., доцент кафедры ТАМ Апатов Ю.Л.

 

1. Основные понятия и определения. Механизация и автоматизация производства. Автоматические и автоматизированные процессы и оборудо­вание. Степень автоматизации.

 

 

Механизация – начальная ступень при переходе от автоматизации производства, она направлена на замену ручного труда машинным, при этом в её основу положено применение отдельных устройств или приспособлений, а обьектом её служит отдельно взятая технологическая операция (меха­низированная сборка или использование пневмовинтовёрта).

Комплексная механизация – следующая ступень, заключающаяся в обхвате средствами миеханизации нескольких смежных техзнологических операций.

Автоматизация – савокупность мероприятий технологического и ор­ганизационного плана, направленная на эффективное управление техпроцес­сом механической обработки или сборки. При этом управлению подверга­ются режимы обработки, точность обработки, время выполнения операций и т.д., а обьектом управления является сам техпроцесс.

Комплексная автоматизация – высшая степень автоматизации, при ко­торой обьектом является не только техпроцесс, но и часть производственного процесса (испытания изделия, консервация, упаковка, транспортировка и т.д.).

Основным направлением современного развития автоматизации яв­ляется создание так называемых ГПС. В зависимости от степени автоматиза­ции процессы обработки деталей, да и само оборудованое подразделяют на две большие группы:

1 – Автоматизированные процессы – то есть такие процессы, которые управляются частично с использованием человека – оператора.

2 – Автоматические процессы – производимые без участия человека в качестве управляющего элемента.

 

 

2. Автоматы и полуавтоматы. Понятие о рабочем цикле. Автоматичес­кий рабочий цикл. Симметричный и асимметричный циклы, их применение.

 

В зависимости от степени автоматизации оборудования различают:

1 – Полуавтоматы – для их характерно применение ручной загрузки деталей на станок и использование полеавтоматического цикла работы (т.е. для повторения каждого рабочего цикла необходимо вмешательство опера­тора.

2 – Автоматы – для них характерна автозагрузка деталей и они реали­зуют автоматический цикл работы.

Рабочий цикл – отрезок времени, необходимый для срабатывания данного автомата, либо промышленного робата и т.д. при выполнении задан­ной программы. В простейшем случае он состоит из суммы времени на ос­новные технологические переходы, а также на вспомогательные перемеще­ния (инструмент относительно детали). Это так называемое неперекрывае­мое время.

Тц = t o(м) + t в, (1)

 

где t o(м) – основное (или машинное) время работы машины. Оно за­трачивается непосредственно на обработку детали, т.е. на изменение её раз­меров, формы и состояния поверхности.

t в – вспомогательное (неперекрываемое)время, т.е. время когда обработка не производится. (Подвод инструмента к детали, установка детали на станке).

Схема рабочего цикла – характерристика рабочего цикла, она показы­вает порядок перемещения инструмента, характер перемещения (м/мин), а также величину этого перемещения (мм) при работе в автоматическом и по­луавтоматическом режиме.

Существует 4 схемы рабочих циклов:

 

1 – Асимметричный рабочий цикл. Интрумент выполняет следующие

 

этапы:

РП БП

 


БО

 


Рисунок 1 – Асимметричный рабочий цикл в применении для операции сверления

 

Быстрый подвод. В этом случае сверло подходит к детали не касаясь её.

Рабочая подача.

 

РП = L + L1 + L2 (2)

 

Ускоренный возврат инструмента в исходное положение (быстрый отвод).

 

БО = РП + БП (3)

 

На рисунке 1 представлена схема обработки сверлением.

На схеме обозначено:

L – глубина обработки (толшина детали);

L1 – недобег инструмента, исключающий касания инструментом де­тали на ускореной подаче;

L2 – недобег, назначаемый для устранения возможных заусенцев на детали.

L1, L2 назначаются конструктивно в пределах 3-4 мм.

Указанный рабочий цикл находит наибольшее применение для таких операций как сверление, развёртывание, зенкерование и т.д.

 

2– Симметричный рабочий цикл.

 

Цикл характерен для нарезания резьбы, причём перед началом медленного отвода предусматривается реверс вращения инструмента.

Примечание: схемы рабочих циклов позволяют перейти к определению времени выполнения данных переходов, зная величину подачи и величину перемещений. Рабочее перемещение назначается из техпроцесса. а само время выполнения переходов используется для расчёта времени рабочего цикла, а также в последствии для расчёта производительности станка.

 

РП = 20 БП = 20

 

 


МО =20 БО = 20

 

 

 


3 – Упрощеный рабочий цикл. Применяется в случаях, когда инст­румент удаётся расположить в непосредственной близости от конца детали.

 

 

РП = …

 

 


БО = …

 


 

4 – Сложный рабочий цикл. Применяется при сверлении глу­боких отверстий с периодическим отводом стружки за счёт перио­дического отвода сверла.

 

 

РП1 = БП =

 


БО1 =

 


РП2 =

 


БО2 =

 


РП3 =

 

БО3 =

 

 

3. Эффективность автоматизации. Цель и задачи. Современное состо­яние и направление развития автоматизации.

 

Эффективность автоматизации заключается в следующем:

I – Повышается производительность механической обработки и сборки за счёт сокращения основного времени, а в большей степени – вспо­могательного.

II – Отмечается снижение трудоёмкости обработки деталей.

III – Повышается качество и однородность продукции, за счёт исключения субъективного фактора (влияния самого человека).

IV – Сокращаются занимаемые производственные площади за счёт сокращения проходов между станками и более полного использования объема здания (пространство между станками и над ними) (верхний транспорт).

V– Снижается себестоимость продукции за счёт зарплаты высвобо­ждающихся рабочих.

VI – Улучшаются условия труда, исключаются из техпроцесса утомительные и однообразные операции ранее выполнявшиеся в ручную.

 

Все выше перечисленные факторы являются целью мероприятий по автоматизации. К задачам автоматизации дополнительно относятся: автома­тизация транспортирования деталей, их контроль, складирование и т.п.

В настоящее время в машиностроении автоматизация получила наи­большее распространение прежде всего в крупносерийном и массовом произ­водстве (автомобиле- тракторостроение и т.д.). Последнее можно объяснить: относительной простотой оборудования, практически неизменной конструк­цией деталей и постоянством применяемой оснастки и инструмента.

В значительной степени отстаёт автоматизация мелко- и среднесерий­ного производства в следствие его особенностей. Индивидуальное или еди­ничное производство вообще не является на сегодняшний день объектом ав­томатизации. Значительные сложности при автоматизации представляет сбо­рочное производство, а именно:

I – непостоянство формы и размеров деталей поступающих на сборку (уплотнения и т.д.);

II – Чрезвычайно большое разнообразие деталей, входящих в изделие, это диктует необходимость проектирования большого числа устройств и ро­ботов.

III – Требуется очень высокая точность ориентации деталей перед их соединением.

IV – Недостаточная производительность существующих видов оборудования, которое неможет конкурировать с рабочим-сборщиком.

Современное производство большей частью (75 – 80%) является се­рийным производством. На процесс автоматизации в этих условиях влияют следующие факторы:

А – частая сменяемость деталей и конструкций изделия;

Б – постоянно сокращаются сроки выпуска этих деталей с одновре­менным увеличением номенклатуры.

Номенклатура - Количество типоразмеров деталей, проходящих через данную автоматическую линию.

В – Постоянно увеличивающиеся требования по точности деталей и качеству их обработки;

Г – Очень малая доля основного технологического времени в общем производственном цикле производства данной детали.

 

Рисунок 2 – Диаграмма распределения времени обработки деталей

 

 

Т1 – время всего производственного цикла получения деталей;

Т2 = Т1 ∙ 0, 05 – среднее время нахождения детали на станке. Осталь­ное время расходуется на ожидание деталью очереди на обработку, транс­портировку, контроль и т.п. вспомогательные операции;

Т3 = Т2 / 3 – время непосредственно затрачиваемое на обработку де­тали, т.е. на изменение размеров и формы поверхностей, их взаимного распо­ложения и их механических свойств. Остальное время идёт на загрузку и раз­грузку детали на станок, на контроль без снятия детали со станка, на время управления станком и т.д.

Вывод: в современном производстве обьектом автоматизации могут служить не только основные технологические операции, но и все перечис­ленные вспомогательные операции. Причина – время Т3 уже предельно со­кращено и большого выигрыша при сокращении времени не даёт.

 

4. Пути повышения производительности труда в серийном производс­тве, особенности его автоматизации. Актуальность разработки ГПС, тре­бования, предъявляемые к ним со стороны техпроцесса.

 

Основным направлением автоматизации серийного производства яв­ляется создание ГПС. Их особенность в том, что это системы.состоящие из основного технологического оборудования и комплекта вспомогательного оборудования, а также переналаживемой оснастки, обьединённое общей сис­темой управления и предназначенное для получения деталей заданной но­менклатуры в заданном обьёме выпуска в заданные сроки и требуемого каче­ства. Среди ГПС выделяют две разновидности:

1 – ГАЛ – несколько единиц технологического оборудования (стан­ков) расположенных и связанных между собой транспортными устройствами строго в порядке выполнения операций.

+ Относительная простота конструкции таких линий.

+ Применяется переналадка станков на различные детали, что обеспе­чивает «гибкость» данной линии.

– Нет возможности изменить порядок обработки деталей на станках (низкая «маршрутная гибкость»)

 

Заготовка
Ст.№1  
Ст.№2
Ст.№n
 

 

 


2 – ГАУ – в этом случае станки расположены произвольно к мар­шруту обработки детали.

 

Ст. №1
Ст.№ n
Ст.№2


….

 

 

Общая транспортная система участка

 


(+) Возможность изменить порядок использования оборудования (вы­сокая «маршрутная гибкость»). Этим достигается наиболее полная загрузка оборудования, а критерием выбора маршрута является минимальная перена­ладка станка.

(–) Большая занимаемая площадь (из – за)транспортных систем).

(–) Более сложные и дорогие транспортные средства (устройства).

В основе применяемого технологического оборудования для ГПС ле­жат станки с ЧПУ и промышленные роботы. Существуют более простые раз­новидности ГПС:

ГПМ – гибкий производственный модуль – одна единица технологи­ческого оборудования (многоцелевой станок), оснащённая устройством за­грузки и разгрузки деталей (промышленный робот), и имеется накопитель для заготовок (не большой ёмкости), комплект режущего инструмента (рас­положенный в магазине станка), необходимая оснастка (приспособления), контрольно-измерительные механизмы и устройства, устройства диагно­стики самого оборудования, общая единая система управления.

РТК – роботизированный технологический комплекс – одна единица промышленного робота, выполняющего основную технологическую опера­цию (сборка, сварка, зачистка и др. операции по виду инструмента), для этого он дополнительно оснащается: питателем заготовок, приспособлениями, за­хватным устройством, дополнительно ориентирующими механизмами, тре­буемым инструментом, общей системой управления (для этих функций чаще всего используют дополнительные «технологические» каналы системы управления роботом).

 







Дата добавления: 2014-12-06; просмотров: 770. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

Упражнение Джеффа. Это список вопросов или утверждений, отвечая на которые участник может раскрыть свой внутренний мир перед другими участниками и узнать о других участниках больше...

Влияние первой русской революции 1905-1907 гг. на Казахстан. Революция в России (1905-1907 гг.), дала первый толчок политическому пробуждению трудящихся Казахстана, развитию национально-освободительного рабочего движения против гнета. В Казахстане, находившемся далеко от политических центров Российской империи...

Виды сухожильных швов После выделения культи сухожилия и эвакуации гематомы приступают к восстановлению целостности сухожилия...

Ганглиоблокаторы. Классификация. Механизм действия. Фармакодинамика. Применение.Побочные эфффекты Никотинчувствительные холинорецепторы (н-холинорецепторы) в основном локализованы на постсинаптических мембранах в синапсах скелетной мускулатуры...

Шов первичный, первично отсроченный, вторичный (показания) В зависимости от времени и условий наложения выделяют швы: 1) первичные...

Предпосылки, условия и движущие силы психического развития Предпосылки –это факторы. Факторы психического развития –это ведущие детерминанты развития чел. К ним относят: среду...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия