Агашков С.Н., Автоматизация производственных процессов в машиностроении – курс лекций.

Введение

Технический прогресс в машиностроении во многом определяет развитие всего хозяйства страны. Повышение эффективности машиностроительного производства обеспечивает автоматизация. Существенный вклад внесли русские самоучки в развитие механизации и автоматизации отечественного станкостроения. Яков Батищев, создавший ряд сверлильных и других станков, Павел Захава, построивший специальные сверлильные, опиловочные, отрезные станки для обработки ружейных стволов, Лев Собакин, Алексей Сурнин и др. Создание и внедрение в производство новейших конструкций машин, механизмов и приспособлений, отвечающих мировым стандартам, возможно при наличии автоматизированного и автоматического оборудования.

С внедрением в производство прогрессивных технологических процессов всё шире применяются станки с ЧПУ, промышленные роботы (ПР), гибкие производственные системы (ГПС), управляемые от ЭВМ.

В машиностроении развивается процесс автоматизации и охватывает целые производственные комплексы. Автоматизация чаще всего возникает и развивается на базе комплексно-механизированного производства.

При автоматизации производства следует исходить не только из возможностей существующей технологии, но и из возможностей применения новых высокоэффективных технологических процессов. В настоящее время идёт интенсивное расширение номенклатуры производимых изделий и увеличение их общего количества. Наряду с этим возрастают требования к качеству изделий. Это влечёт за собой необходимость повышения точности технологического оборудования, его мощности, быстроходности, степени автоматизации. При этом следует учитывать, что рост стоимости технологического оборудования опережает повышение уровня его точности и производительности. Поэтому, без достаточно надёжной всей производственной системы нельзя рассчитывать на её эффективное функционирование.

В данном курсе будут даны основные способы и средства автоматизации производства в машиностроении. Будут показаны принципы и методика построения ГПС с заданными свойствами и их перспективные компоновки.

Автоматический производственный процесс в машиностроении

1.1. Основные понятия и определения

Механизацией производственного процесса называют применение энергии неживой природы в производственном процессе, полностью управляемое людьми, для сокращения трудовых затрат и улучшения условий труда.

Частичной или малой механизацией производственного процесса называют механизации части движений, необходимых для осуществления производственного процесса.

Полная или комплексная механизация – механизация всех основных, вспомогательных, установочных и транспортных движений в производственном процессе, выполняемая обслуживающим персоналом, без применения физического труда.

Автоматизацией производственного процесса называют применение энергии неживой природы в производственном процессе или его составных частях для их выполнения и управления ими без непосредственного участия людей.

Частичная автоматизация ограничивается отдельными операциями технологического процесса.

Комплексная автоматизация – это автоматизация производственных процессов изготовления деталей и сборки с использованием автоматических систем машин: автоматических линий, гибких производственных систем (ГПС).

Полная автоматизация характеризуется автоматическим выполнением всех функций для осуществления производственного процесса без непосредственного вмешательства человека в работу оборудования.

Автомат – самостоятельно действующее устройство или совокупность устройств. Они выполняют по заданной программе процессы: получения, преобразования, передачи и использования энергии; материалов и информации без непосредственного участия человека.

Последовательность выполняемых автоматом запрограммированных действий называют рабочим циклом. Если для возобновления рабочего цикла требуется вмешательство рабочего, то такое устройство называется полуавтоматом.

Процесс, оборудование или производство, не требующие присутствия человека в течение определённого промежутка времени для выполнения ряда повторяющихся рабочих циклов, называют автоматическим. Если часть процесса выполняется автоматически, а другая часть требует присутствия оператора, то такой процесс называют автоматизированным.

Автоматы могут работать в тяжёлых, вредных и опасных для здоровья человека условиях. При автоматизации производства исключаются или существенно снижаются отрицательные воздействия производственного процесса на человека.

Автоматическое производство нуждается в более квалифицированном технически грамотном обслуживании. При этом значительно меняется сам характер труда, связанного с наладкой, ремонтом, программированием и организацией работ в автоматизированном производстве. Эта работа требует более глубоких и разносторонних знаний, более разнообразна и интересна.

От уровня развития машиностроения зависит прогресс всех отраслей промышленности. Поэтому повышению эффективности машиностроения и уровня автоматизации машиностроения должна отводиться приоритетная роль.