WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |
Б.Н. ХВАТОВ ГИБКИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ.

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ • ИЗДАТЕЛЬСТВО ТГТУ • Министерство образования и науки Российской Федерации ГОУ ВПО "Тамбовский государственный технический университет" Б.Н. ХВАТОВ ГИБКИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ.

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ Допущено Учебно-методическим объединением вузов по образованию в области автоматизированного машиностроения (УМО АМ) в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки: бакалавров и магистров «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств» и дипломированных специалистов «Конструкторскотехнологическое обеспечение машиностроительных производств» Тамбов Издательство ТГТУ 2008 УДК 338.364.4.110.63 ББК К5-5-05я73-5 Х304 Рецензенты:

Кандидат технических наук, доцент, технический директор ОАО «Завод "Комсомолец" им. Н.С. Артемова» В.А. Богуш Кандидат технических наук, доцент ТГТУ В.Г. Мокрозуб Хватов, Б.Н Х304 Гибкие производственные системы. Расчет и проектирование : учеб. пособие / Б.Н. Хватов. – Тамбов : Изд-во Тамб.

гос. техн. ун-та, 2008. – 112 с. – 100 экз. – ISBN 978-5-8265-0694-3.

В учебном пособии дано системное изложение основ расчета, проектирования и компоновки гибких производственных систем (ГПС) на основе теоретических положений изучаемых дисциплин "Автоматизация производственных процессов в машиностроении" и "Проектирование машиностроительного производства" и разборки примеров расчета действующих ГПС. Приведены варианты заданий на самостоятельную работу студентов по проектированию ГПС токарной обработки деталей.

Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 151001 "Технология машиностроения", а также для подготовки магистрантов по направлению 150900 "Технология, оборудование и автоматизация машиностроительного производства".

УДК 338.364.4.110.63 ББК К5-5-05я73-5 ISBN 978-5-8265-0694-3 © ГОУ ВПО "Тамбовский государственный технический университет" (ТГТУ), Учебное издание ХВАТОВ Борис Николаевич ГИБКИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ.

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ Учебное пособие Редактор Т.М. Глинкина Инженер по компьютерному макетированию Т.А. Сынкова Подписано к печати 31.03.2008.

Формат 60 84/16. 6,57 усл. печ. л.

Тираж 100 экз. Заказ № Издательско-полиграфический центр Тамбовского государственного технического университета 392000, Тамбов, ул. Советская, 106, к. ВВЕДЕНИЕ Постоянно возрастающие требования к изделиям влекут за собой их усложнение, увеличение трудоемкости и частую сменяемость.

Выпуск изделий носит мелкосерийный и единичный характер. Тенденция мелкосерийного характера производства прочно заняла свое место – 70...85 % изделий обрабатываются в условиях единичного и мелкосерийного производства.

Высокая динамика обновления требует автоматизации мелкосерийного механообрабатывающего производства. Однако формальный перенос опыта работы автоматизированных и автоматических поточных линий для изготовления деталей в массовом производстве на сложные, многономенклатурные производственные процессы мелкосерийного производства без учета его специфики не дает существенного эффекта.

Анализ тенденции автоматизации производства показывает, что основным направлением является применение станков с числовым программным управлением (ЧПУ), загрузочных, транспортных и складских роботов, управляемых от ЭВМ, т.е. создание гибких производственных систем (ГПС) механической обработки.

ГПС, согласно терминологии ГОСТ 26228–88, представляет совокупность в разных сочетаниях оборудования с ЧПУ, роботизированных технологических комплектов (РТК), гибких производственных моделей (ГПМ), отдельных единиц технологического оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени. В ГПС предусмотрена автоматизированная переналадка при изготовлении изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик.

В состав системы обеспечения функционирования ГПС входят автоматизированная транспортно-складская система (АТСС), автоматизированная система инструментального обеспечения (АСИО), автоматизированная система контроля (АСК), автоматизированная система удаления отходов производства (АСУОП), автоматизированная система технологической подготовки производства (АСТПП) и автоматизированная система управления производством (АСУП).

Организационно ГПС может быть представлена гибкой автоматизированной линией (ГАЛ), гибким автоматизированным участком (ГАУ), гибким автоматизированным цехом (ГАЦ) и, в перспективе, гибким производственным заводом (ГАЗ). Менее автоматизированными (автоматические, непереналаживаемые) производственными структурами являются роботизированные технологические комплексы (РТК), роботизированные технологические линии (РТЛ), роботизированные технологические участки (РТУ).

Как уже отмечалось, ГПС на предприятии могут быть представлены отдельными производственными участками, предполагающими их проектирование и подготовку производства специалистами самого предприятия.

В этой связи знание основных положений методологии организации и проектирования ГПС является неотъемлемой частью учебных программ, в частности "Автоматизация производственных процессов в машиностроении", "Проектирование машиностроительного производства", при подготовке специалистов в области конструкторско-технологической подготовки производства по специальности "Технология машиностроения".

Целью настоящего учебного пособия является системное изложение основ расчета, проектирования и компоновки ГПС на основе теоретических положений и разбора примера расчета конкретной ГПС изготовления корпусных деталей типа АЛП-3-2.



В приложении к пособию представлена номенклатура деталей типа тел вращения, предлагаемая студентам в качестве самостоятельной работы по проектированию на основе рассмотренного примера своего варианта ГПС токарной обработки деталей.

1. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС АЛП-3-И ВЫПОЛНЯЕМЫЙ НА НЕМ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС Автоматизированный комплекс АЛП-3-2 (рис. 1.1) предназначен для механической обработки более 70 наименований корпусных деталей с габаритными размерами 250 250 250 мм месячными партиями по 20 – 30 деталей с гибко перенастраиваемой технологией [1].

Автоматизированный комплекс АЛП-3-2 включает восемь специализированных многооперационных станков с ЧПУ с автоматической сменой инструментов, в том числе: четыре пятикоординатных станка 1 мод. СМ630Ф44, три шестикоординатных станка 2 мод.

СМ400Ф45 и один специализированный пятикоординатный станок 3 мод. СГ400Ф45 для глубокого сверления отверстий ружейными сверлами. Емкость инструментальных магазинов станков по 60 инструментов в каждом.

4 Рис. 1.1. Схема автоматизированного комплекса АЛП-3-2 для обработки корпусных деталей Автоматизированная транспортно-складская система комплекса включает стеллаж-накопитель 4 спутников, два штабелера 5 и 6, восемь приемно-передающих агрегатов 7 спутников у станков, два приемно-передающих агрегата у позиций загрузки 8 и разгрузки 9 заготовок со спутниками, два приемно-передающих агрегата 10 у позиций межоперационного и окончательного контроля точности деталей.

Стеллаж автоматизированного склада 4 имеет 176 ячеек для хранения спутников (как с закрепленными на них заготовками, так и без них), расположенных в два ряда по высоте. Транспортирование заготовок и их обработка на станке осуществляется на спутниках.

Автоматизированная система инструментального обеспечения включает центральный накопитель инструментальных наладок 11, установленного на эстакаде над уровнем пола 2 м, три инструментальных робота-автооператора 12, два агрегата 13, обеспечивающих подъем и опускание инструментальных кассет.

Комплектация и наладка инструментов для обработки деталей осуществляется вне станков в отделении подготовки инструментов 14.

Доставка инструментов в центральный накопитель 11 и вывод ненужного инструмента осуществляется оператором с помощью агрегата подъема и опускания инструментальных кассет 13. Емкость центрального накопителя составляет 720 инструментальных гнезд.

Автоматизированный комплекс АЛП-3-2 содержит также систему автоматизированного удаления стружки, систему подготовки и регенерации свойств СОЖ, управляющее-вычислительный комплекс.

Ниже приводятся основные технические характеристики систем автоматизированного комплекса АЛП-3-2.

Техническая характеристика автоматизированного комплекса АЛП-3-Габаритные размеры обрабатываемой детали, мм ……………….

250 250 Число станков, входящих в комплекс, шт.:

многооперационные станки СМ630Ф44 …………………… многооперационные станки СМ400Ф45 …………………… станки СГ400Ф45 с автоматической сменой инструментов для сверления глубоких отверстий ружейными сверлами... Число ячеек в накопителе для установки спутников ……………. Число штабелеров для транспортирования спутников ………….. Число приемно-передающих агрегатов спутников у станка ……. Число приемно-передающих агрегатов спутников на позициях контроля загрузки – разгрузки …………………………………… Число гнезд в центральном накопителе инструментов ………….. Число роботов-автооператоров для транспортирования инструментов ……………………………………………………….. Число инструментальных кассет ………………………………….. Число приборов для настройки режущих инструментов вне станков комплекса ……………………………………………...

Число электронных измерительных машин для окончательного контроля обработанных деталей ………………………………….. Число ячеек в стеллаже для установки тары ……………………... Число систем автоматизированного удаления стружки от станков комплекса ………………………………………………. Число электродвигателей ………………………………………….. Суммарная мощность электродвигателей, кВт …………………... Число управляющих вычислительных комплексов (УВК) на базе ЭВМ СМ2М, шт. …………………………………………... Габаритные размеры комплекса АЛП-3-2, мм …………………… 55 500 19 Производственный процесс, выполняемый на комплексе АЛП-3-2 с гибко перестраиваемой технологией (см. рис. 1.1), включает следующие операции:

– проверка в начале каждой смены включения и связи с ЭВМ станков, штабелеров, роботов-автооператоров, агрегатов подвижных кассет и приемно-передающих агрегатов спутников у станков, позиций загрузки, разгрузки и контроля. Проверка выхода в нулевое положение станков, штабелеров и роботов автооператоров;

– ввод сменного задания обработки деталей;

– загрузка ячеек автоматизированного склада 11 приспособлениями-спутниками, свободными от заготовок, через позицию загрузки 8 с помощью штабелера 5;

– подача партии обрабатываемых заготовок в таре к позиции загрузки 8;

– идентификация заготовки, вызов и доставка соответствующего спутника штабелером 5 на монтажный стол позиции загрузки 8;

– сборка оператором заготовки со спутником;

– установка штабелером 5 заготовки со спутником в передающее окно автоматизированного склада;

– перемещение заготовки самоскатом на обратную сторону автоматизированного склада, обращенного к станочному комплексу;

– взятие заготовки со спутником штабелером 6 и размещение ее в ячейках склада-накопителя, обращенных к станочному комплексу ГПС;





– полное формирование запаса заготовок со спутниками согласно сменно-суточному заданию;

– формирование из отделения подготовки инструментов 14 автоматизированного склада 11 необходимым запасом инструментов;

– загрузка с помощью роботов-автооператоров 12 инструментальных магазинов станков 1, 2 и 3 согласно очередности запуска партий обрабатываемых заготовок;

– взятие заготовки, подлежащей обработке, штабелером 6 и установка ее на загрузочную позицию приемно-передающего агрегата первого по технологическому маршруту обработки станка;

– идентификация заготовки на соответствие управляющей программе обработки;

– загрузка заготовки в рабочую зону станка;

– обработка заготовки на станке;

– съем обработанной заготовки со станка и установка ее в камеру очистки приемно-передающего агрегата 7;

– очистка душированием спутника с заготовкой в камере специальным раствором;

– перемещение спутника с заготовкой на разгрузочную позицию приемно-передающего агрегата 7 станка;

– съем штабелером 6 спутника с заготовкой и установка ее на следующий станок для продолжения обработки;

– съем окончательно обработанной заготовки и установка ее в передающее окно стеллажа 14 автоматизированного склада;

– перемещение обработанной заготовки на спутнике самоскатом на обратную сторону автоматизированного склада, обращенную к позициям загрузки, разгрузки и контроля;

– съем и установка штабелером 5 заготовки со спутником на позицию загрузки приемно-передающего агрегата позиции контроля 10;

– идентификация заготовки и контроль точности обработанных поверхностей на электронно-измерительной машине;

– выдача результатов измерения в ЭВМ системы автоматизированного контроля на предмет соответствия контролируемых параметров детали заданным отклонениям;

– съем заготовки со спутником с позиции разгрузки приемно-передающего агрегата позиции контроля 10;

– установка штабелером 5 обработанной заготовки со спутником на монтажный стол позиции разгрузки 9;

– съем оператором со спутника обработанной детали и установка ее в тару;

– возвращение свободного спутника штабелером 5 в ячейку накопителя 4 автоматизированного склада;

– разгрузка автоматизированного склада в конце выполнения сменно-суточного задания.

Перечисленные операции производственного процесса автоматизированы, за исключением операций установки заготовок и съема обработанных деталей со стола загрузки – разгрузки автоматизированного склада и установки заготовок на спутники и съема с них обработанных деталей. Эти операции выполняются оператором.

Рабочее место оператора включает: монтажный стол, электронное табло номеров спутников и заготовок и стеллаж для размещения элементов вспомогательной оснастки и инструментов.

Спутник с обработанной деталью подается агрегатом загрузки на монтажный стол. После его фиксации и зажима оператор раскрепляет зажимные элементы приспособления и с помощью манипулятора снимает обработанную деталь, переносит и устанавливает ее в поддон, расположенный на столе разгрузки – загрузки, затем включает штабелер, и поддон с обработанной деталью перемещается в стеллаж автоматизированного склада, а на его место поступает поддон с заготовкой. С помощью манипулятора оператор переносит и устанавливает заготовку на спутник, расположенный на монтажном столе, и закрепляет ее.

Для контроля правильности комплектации заготовки и спутника на табло дается информация о номере заготовки, которая должна быть установлена на данный спутник (номер спутника считывается индуктивным устройством, установленным на монтажном столе), и оператор сверяет его с номером поступившей заготовки. После закрепления заготовки на спутнике оператор включает агрегат загрузки спутников, который снимает спутник с заготовкой с монтажного стола и устанавливает на него спутник с обработанной деталью. Одновременно дается команда на перемещение штабелером очередного спутника с обработанной деталью с оперативного накопителя на агрегат загрузки спутников на монтажный стол и спутника с заготовкой с агрегата загрузки на оперативный накопитель.

После окончания обработки детали на том или ином станке агрегат загрузки снимает с рабочего стола станка спутник с обработанной деталью, загружает на него спутник с заготовкой (на это затрачивается 30…40 с) и на станке начинается обработка новой заготовки. Одновременно по команде от системы управления комплексом штабелер снимает с оперативного накопителя спутник с заготовкой, транспортирует его и устанавливает на агрегат загрузки станка, на котором, таким образом, постоянно находится в заделе одна заготовка. Затем штабелер забирает с агрегата спутник с обработанной деталью, перевозит его и устанавливает на оперативный накопитель.

В соответствии с производственным заданием, предусматривающим номенклатуру и число деталей, которые должны быть обработаны па комплексе за календарный отрезок времени, определяется порядок их распределения по станкам. Оптимальной с точки зрения работы комплекса является обработка на каждом из станков партии деталей одного наименования. В соответствии с этим от ЭВМ на станки передаются программы обработки деталей, а транспортная система поставляет необходимые заготовки.

Маршруты транспортирования деталей штабелером гибкие. Они изменяются с каждой перемещаемой деталью и зависят от производственной программы комплекса (номенклатура и порядок выпуска) и организации его эффективной работы (максимальная загрузка станков).

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.