Вопрос 12. Сапр технологических процессов.

Разви­тие гибких производственных систем в машиностроении повлияло на количест­венный и качественный рост автоматизи­рованных систем управления. В машино­строении, так же как и в других отрас­лях, автоматизированные системы управ­ления (АСУ) подразделяют на автоматизированные системы управле­ния производством (АСУП), системы ав­томатизированного проектирования (САПР), системы технологической подго­товки производства (АСТПП), и д.р.

Основой АСТПП является взаимодейст­вие людей, машинных программ и техни­ческих средств. Конеч­ный результат АСТПП – комплект техно­логической документации: формирование маршрутных и операционных техноло­гических карт; вычерчивание операцион­ных эскизов; изготовление чертежей приспособлений; разработка технологичес­ких процессов изготовления технологи­ческой оснастки; разработка программ для станков с ЧПУ.

В общей схеме АСТПП две состав­ляющие относятся непосредственно к проектированию режущего инструмента – САПР РИ, САПР ТП РИ. В данном случае указанные подсистемы обеспечива­ют функционирование технологического процесса механической обработки детали

основного производства. Структура САПР режущего инструмен­та будет представлена всеми составляю­щими ее подсистемами, если деталью основного производства является режу­щий инструмент, тогда понятие САПР РИ носит более обобщенный характер, чем . проектирование отдельного вида режущего инструмента.

Проектирующие подсистемы САПР РИ предназначены для выполнения проектных процедур. Каждая проектирующая под­система имеет свои особенности и может работать с различным набором обслуживающих подсистем. Проектирующие подсистемы цельного режущего инструмента (САПР РИЦ) функционируют как подсистемы проектирования цельных рез­цов, протяжек, сверл, разверток, зенкеров, резьбового, зуборезного инструмента и др. Целесообразно при разработке конкрет­ных проектирующих подсистем объеди­нить в группы сходные виды лезвийных режущих инструментов, что позволит одни и те же проектно-расчетные модули использовать для раз­личных видов режущего инструмента.

Для любого вида режущего инструмента проектирующие подсистемы разрабатываются в следующей последо­вательности:

- отработка общих методичес­ких принципов проектирования;

- описание параметров обрабатываемых деталей, методика расчета конструктивных элемен­тов режущего инструмента (или парамет­ров технологического процесса, инстру­ментального цеха и др.);

- отработка схемы по методике расчета; определение состава и функции программных моду­лей; разработка программ по расчету параметров инструмента (технологическо­го процесса и др.)

Вопрос 15. Автоматизация технологических процессов

На станках общего назначения оператор вручную устанавливает и снимает изделие, пускает и останавливает станок, подводит и отводит каретку, шпиндельную бабку или стол. Процесс резания осуществляется механическим путем. Однако еще имеются станки, которые не имеют механиче­ского передвижения стола или каретки в процессе резания и эти передвижения осуществляются вручную. Перевод этих станков на механизированную подачу стола или каретки производится путем модернизации оборудования.

Автоматизация процессов обработки. В крупносерийном и мас­совом производстве за каждым станком, за каждым рабочим ме­стом закрепляется одна операция. При работе на станках с весьма малым машинным временем, а следовательно и малым штучным временем, производительность труда в час, смену весьма велика. Таким образом, оператору приходится изо дня в день повторять одни и те же рабочие приемы, связанные с уста­новкой и снятием изделия, пуском и остановкой станка, подводом или отводом каретки, стола или бабки.

Перерывы в работе вследствие утомления и другим обстоятель­ствам, связанным с физиологическими потребностями человека, уменьшают выпуск изделий. Во многих случаях производитель­ность труда лимитируется способностью оператора загружать и выгружать станок.

Таким образом, отношение количества фактически изготовлен­ных изделий в течение смены к количеству возможных при усло­вии непрерывной работы станка будет колебаться в пределах от 0,2 до 0,6.

Создание непрерывной работы станка возможно путем автома­тизации процесса обработки. Автоматизацией называется такой процесс работы, в котором загрузка станка, подача изделий в ра­бочую зону и выгрузка осуществляются автоматически с помощью специальных механизмов.

Для загрузки изделий в производстве режущего инструмента, передачи их в рабочую зону применяются следующие загрузочные устройства: а) магазины; б) бункеры с вращающимся диском; в) бункеры с вращающимся барабаном.

На рис. показан магазин к резьбонакатному станку для по­дачи заготовок к накатным роликам. Заготовки 1 располагаются в магазине 2 и с помощью груза, закладываемого сверху, опу­скаются. Толкатель 3 через определенные промежутки времени, обусловленные кинематикой станка, подает очередную заготовку в рабочую зону - к накатным роликам 4. После накатки заготовка сбрасывается с линейки 5 в сборник при отходе ролика.

Автоматические линии и участки. В массовом производстве отдельные станки с соответствующей автоматизацией загрузки и выгрузки заготовок соединяются в автоматические линии. Автоматические линии могут охватывать либо весь технологический процесс от начала до конца изготовления изделия, либо часть этого процесса; при этом могут быть автоматизированы только несколько станков. Такое соединение называют автоматическими участками.

В автоматической линии заготовка проходит обработку на ряде последовательно установленных специальных автоматических станков, связанных транспортной системой, и превращается в готовое изделие без участия рабочего.

Контроль производится в процессе изготовления изделий на автоматической линии и в конце обработки изделия на специальных контрольных автоматах.

Автоматические линии для обработки штучных заготовок по конструктивному выполнению разделяются на три группы.

Первая группа автоматических линий состоит из станков, соединенных жесткой связью для непосредственной передачи заготовок от одного станка к другому; такие линии называются сблокированными.

Ко второй группе относятся автоматические линии, в которых каждый станок представляет собой независимое технологическое звено, а эти звенья соединены между собой гибкой связью в виде устройств для приема и выдачи заготовок; такие линии называются расчлененными на самостоятельные, станки.

В третьей группе автоматических линий станки соединяются в группы, причем внутри этой группы станки соединены жесткой связью, а между группами предусмотрена гибкая связь з виде устройств для приема и выдачи заготовок; такие линии называются расчлененными на участки.

Работа на автоматических линиях имеет много преимуществ. Главнейшими из них являются:

Повышение производительности труда, главным образом за счет автоматической загрузки заготовок, подачи их в рабочую зону и выгрузки обработанных деталей. Производительность труда характеризуется коэффициентом непрерывности прохода изделий через рабочую зону.

Этот коэффициент определяется как отношение числа обработанных заготовок к числу возможных при непрерывном течении процесса с учетом потерь на нормальную подналадку инструмента, смазку и т. д.

Улучшение качества продукции вследствие устранения ручных операций путем введения автоматизации процессов, установки, обработки и контроля деталей, что дает возможность обеспечить большую однородность изготовляемых изделий.

Уменьшение стоимости продукции, достигаемое за счет исключения непроизводительных ручных приемов, повышения коэффициента непрерывности прохода изделий через рабочую зону станка. Повышение безопасности работы и улучшение условий труда благодаря исключению процесса ручных операций. Автоматизация уменьшает загрузку физических сил операторов на рабочие приемы и исключает повторение этими операторами одних и тех же монотонных утомительных рабочих приемов.

Одним из главных недостатков автоматических линий являются производственные потери в случае простоя станков вследствие поломки их деталей при смене инструментов и т. д. Однако влияние этих обстоятельств на производительность линий будет уменьшаться с повышением надежности загрузочных и транспортных устройств.

Вторым основным недостатком автоматических линий является высокая стоимость специального оборудования, длительность его изготовления и недостаток маневренности при изменении конструкции изделия. Эти препятствия преодолеваются стандартизацией и модернизацией оборудования. В настоящее время имеется тенденция изготовлять специальные станки, транспортные и загрузочные механизмы для автоматических линий из стандартных узлов и деталей.