Вопрос 1. Роль гибкости (переналаживаемости) производства. Типовые и групповые технол-е процессы. Технол-ть конструкций изделий для условий автомат-го пр-ва.

Роль гибкости (переналаживаемости) производства. Современный этап развития машиностроения характеризуется необходимостью обеспечения конкурентоспособности продукции, что означает оперативное реагирование производства на измене­ние потребительского спроса, снижение себестоимости ее выпус­ка при существенном сокращении сроков выпуска и улучшении качества. Эта проблема предусматривает решение задачи сокраще­ния периода технологической подготовки производства, что свя­зано, прежде всего, с увеличением номенклатуры выпускаемой продукции при уменьшении партий и требует создания быстропереналаж-х производств-х систем (ПС).

В условиях серийного производства производственные системы (ПС) ориентированы на вы­пуск достаточно широкой номенклатуры изделий. Каждая из су­ществующих ПС изначально предназначена для изготовления оп­ределенных видов изделий. При этом ПС рассматриваются как рас­пределенные производственные системы (РПС), т.е. организаци­онно не связанные между собой отдельные ПС, имеющие в своем составе технологическое оборудование, необходимое для проведе­ния технологических процессов по изготовлению заданной про­дукции конкретного вида.

В последнее время скорость организационной перестройки в проектных организациях существенно опережает скорость пере­стройки на промышленных предприятиях, за счет чего усиливает­ся конкуренция. В результате остро встает вопрос о разработке ме­тодов обеспечения быстрой перестройки и адаптации ПС для вы­полнения проектов, которые должны предусматривать изготовле­ние разного количества изделий и деталей широкой номенклатуры.

Типовые и групповые технологические процессы.

Методы типовой и групповой технологии, позволяющие свести к минимуму индивидуальные технологические разработки, широко используют при автоматизации технологической подготовки произв-ва.

Основу типизации составляют правила обработки отдельных элементарных поверхностей и правила назначения очередности обработки этих поверхностей. Типовые технологические процессы находят применение главным образом в крупносерийном и массовом производстве.

Принцип групповой технологии лежит в основе технологии переналаживаемого производства - мелко- и среднесерийного. При групповой технологии общим признаком объединения деталей в группы является общность обрабатываемых поверхностей и их сочетаний, т.е. общность оборудования, необходимого для обработки детали или отдельных ее поверхностей. В состав группы можно включать заготовки различной конфи­гурации и даже различных типов.

Групповые методы обработки характерны для обработки деталей с широкой номенклатурой.

Технол-ть конструкций изделий для условий авт. производства.

Оценка и отработка конструкций изделий на технологичность — один из важнейших этапов технологической подготовки производства. Конструкция изделия считается технологичной, если для его изготовления и эксплуатации требуются минимальные затраты материалов, времени и средств. Оценку техноло­г-ти проводят по качественным и количественным критериям от­дельно для заготовок, обрабат-х деталей, сборочных единиц.

Для повышения надежности автоматизированного производства (АП) необходимо максимально приблизить форму и размеры заготовки к конечной форме и размерам детали, т. е. обеспечить достижение ми­нимальных припусков на каждой операции.

Детали, подлежащие обработке в автоматизированном производстве, должны быть технологич­ны, т. е. просты по форме, габаритам, состоять из стандартных повер­хностей и иметь максимальный КИМ. Детали, подлежащие сборке, должны иметь как можно больше стандартных поверхностей, соединений, простейших элементов ори­ентации сборочных единиц и деталей.

Особое значение имеют вопросы технологичности деталей и сбо­рочных единиц при обработке на станках с ЧПУ, в гибком автоматизированном производстве. Здесь особое значение имеют унификация и стандартизация форм, разме­ров, условий обработки и сборки для использования типового обору­дования и унифицированных средств автоматизации вспомогательных операций, например схватов промышленных роботов.

Вопрос 2. Выбор модульных компонентов и подсистем ГПС. Важнейшие функциональные компоненты ГПС. Общие требования при выборе основного технологического оборудования и промышл-х роботов в гибком автомат-м произв-ве (ГАП).

Важнейшие функциональные компоненты ГПС:

- Гибкие производственные модули (ГПМ) с унифицированными интерфейсами, имеющие возможность связи, как с ЭВМ верхнего уровня по функции управления, так и с системами управления снабжением инструмента и палет.

- подсистема снабжения заготовками со склада и на склад готовых изделий, с трансманипуляторами и технологической оснасткой для крепления заготовок.

- подсистема снабжения инструментом со склада и на склад для накопления и хранения инструмента, с трансманипуляторами, инструмент-й оснасткой с режущим инстр-м.

- подсис-ма измерений и контроля за качеством готовых изделий и процессом обр-ки.

- подсистема управления произв-м от ЭВМ верхнего уровня..

Общие требования при выборе основного технол-го оборудования и пром-х роботов в гибком автомати-м производстве (ГАП).

Исходной информацией для выбора оборудования и промышленных роботов являются сведения об изготовляемых деталях и организационно-технологичес­ких условиях их изготовления.

Подбор и группирование деталей для изготовления на автоматизированном участке производят с учетом следующих характеристик:

- конструктивно-технологического подобия деталей, т.е. сходства по габаритным размерам, массе, конфигурации, характеру конструктивных элементов, требованиям к точности обработки и качеству об­рабатываемых поверхностей, числу обрабатыв-х поверхностей;

- максимальной степени завершенности маршрута обработки де­талей на автоматизированном участке — без прерывания маршрута обработки для выполнения каких-либо специфических операций (тер­мообработки, доводки и др.);

- подобия используемой оснастки и инструментов;

- наличия у деталей четко выраженных признаков ориентации, однородных по форме и расположению поверхностей для базирования в приспособлениях-спутниках или захвата захватными устройствами ПР.

Подобранная группа деталей с учетом годовой программы выпус­ка, размера и частоты повторяемости каждого типоразмера, числа пе­реналадок должна обеспечить загрузку оборудования при двух- или трехсменной работе.

На основе подобранной группы деталей с учетом видов обработ­ки и трудоемкости выбирают типаж требуемого оборудования, приспособлений, ПР, характер и маршрут транспортирования деталей. На этом этапе определяют компоновку автоматизированного производственного участка, проводят расчет вместимости автоматизированного склада, числа спутников, оптимизацию пространственного расположения оборудования.

Для определения состава оборудования, включаемого в автомати­зированные переналаживаемые системы, необходима проработка типовых процессов (ТП) всех деталей, обрабатываемых в системе. В первую оче­редь разрабатывают ТП на деталь, имеющую наибольшее число обра­батываемых поверхностей. При этом намечают первоначальную спе­циализацию оборудования и выявляют необходимые технологические характер-ки для оборудования с ЧПУ.

Исходя из разработанных ТП выявляют технологические харак­теристики станков, на основании которых производят подбор стан­ков из имеющегося парка или разрабатывают и используют специализированное оборудование.

В зависимости от методов изготовления изделий в качестве основ­ного технологического оборудования можно использовать: моечные машины, литейные машины и установки; молоты и прессы для ковки и объемной штамповки; штампы и прессы для лис­товой штамповки; прокатные станы; металлорежущие станки; станки для электрофизической, электрохимической и лазерной обработки; оборудование для обработки поверхностным пластическим деформи­рованием; оборудование для термообработки (печи, ванны, нагрева­тельные и закалочные установки ТВЧ); оборудование для нанесения покры­тий (гальванические ванны, окрасочные камеры); сборочное оборудование (сборочные автоматы и промышленные ро­боты), при условии, что они соответствуют основным требованиям, предъявляемым к оборудованию, встраиваемому в ГПС.

К встраиваемым в ГПС металлорежущим станкам должны предъявляться нижеследующие требования:

- металлообрабатывающие многооперационные центры, должны соединяться по функциям передачи информации изделий и инструментов с ЭВМ верхнего уровня в соответствии со стандартным протоколом взаимного обмена информации. Они должны располагать унифициров-ми интерфейсами для передачи информации по управлению движением изделий, инстр-в и могут быть в любой момент задним числом встроены в ГПС.

- должны обладать герметичностью рабочей зоны с хорошим доступом к обрабатываемой детали, что дает надежную защиту оператора от стружки и брызг СОЖ, что особенно важное значение имеет для функционирования без помех.

- должны обеспечивать автоматизированную уборка стружки не требующую вмешательства человека. Для уборки стружки применяют различные механизмы с рабочей зоны: щетки, скребки, шнеки, смыв потоком эмульсии.

- все функции обрабатыв-х центров должны управлятся от программ автоматически.

- должны иметь жесткие шпиндели в прецизионных опорах,

- перемещения по осям должны производится с помощью прецизионных шариковинтовых пар и контролироваться линейными прецизионными фотоимпульсными датчиками.

- магазины для инструмента, как правило, должны иметь от 40 до 160 мест, иметь исполнение в большинстве случаев цепного типа или в виде роботизированного склада.

- смена заготовок и готовых изделий должна производится устройством смены палет, смена инстр-та с помощью манипулятора автоматически с цепного магазина. Оба устройства должны иметь возможность перегрузки заготовок, готовых деталей, инструмента в транспортно-накопительную систему подачи изделий и инструмента.

В ГПС могут используются обрабатывающие центры с автоматической сменой инструментальных коробок (мультицентры). Они, сохраняя высокую гибкость, способствуют многократному увеличению производительности. На таких станках производятся постоянно повторяющиеся комбинации отверстий гладких и с резьбами, а также фрезерные и расточные работы.