- •Артамонов в.Д. Доцент кафедры тмс конспект лекций
- •Технология автоматизированного производства
- •Содержание
- •1 Основные положения и понятия технологии автоматизированного
- •1.1 Числовое программное управление оборудованием и его роль в производстве
- •1.2 Основные преимущества применения станков с чпу
- •2 Основные понятия о системах чпу
- •2.1 Понятие системы чпу и ее основные функции
- •2.2 Позиционные, контурные и комбинированные системы чпу
- •2.3 Виды и обозначения устройств чпу
- •2.4 Управление движением рабочих органов в станках с чпу.
- •3 Обработка на станках с числовым программным управлением
- •3.1 Структура комплекса "Станок с чпу"
- •3.2 Классификация и обозначение станков с чпу, их характеристика
- •3.3 Типаж металлорежущих станков с чпу. Понятие модуля гибкой производственной системы.
- •3.4 Оси координат и направления движения в станках с чпу
- •3.5 Взаимосвязь систем координат при обработке на станках с чпу
- •4 Наладка станков с чпу
- •4.1 Размерная настройка фрезерных станков с чпу
- •4.2 Размерная настройка станков сверлильно-расточной группы и многоинструментальных станков
- •4.3 Размерная настройка токарных станков
- •5 Особенности проектирования технологических процессов обработки деталей на станках с чпу
- •5.1 Структура технологической подготовки производства при использовании станков с чпу
- •5.2 Определение номенклатуры деталей для обработки на станках с чпу
- •5.3 Требования к технологичности деталей, обрабатываемых на станках с чпу
- •5.4 Требования к чертежам деталей, обрабатываемых на станках с чпу
- •5.5 Разработка маршрутной технологии для станков с чпу
- •5.6 Выбор оборудования для обработки различных групп деталей
- •5.7 Структура операционного технологического процесса для станка с чпу
- •5.8 Технологическая документация при проектировании технологических процессов для станков с чпу
- •5.9 Расчетно-технологическая карта
- •5.10 Назначение режимов резания при обработке на станках с чпу
- •5.11 Нормирование операций обработки на станках с чпу
- •5.12 Экономическая эффективность обработки на станках с чпу
- •6 Основные положения и понятия технологии автоматизированного машиностроения в серийном производстве
- •6.1 Повышение уровня автоматизации - закономерность развития машиностроительного производства
- •6.2 Сущность концепции гибкого автоматизированного производства
- •6.3 Основные понятия и определения, относящиеся к гибкому производству
- •6.4 Место и технико-экономические показатели применения гпс в механосборочном производстве
- •6.5 Основные этапы и перспективы развития гибкого производства
- •6.6 Опыт промышленного внедрения гпс
- •6.7 Понятие гибкости гпс
- •7 Структура гпс
- •7.1 Понятие модуля гпс
- •7.2 Складской модуль гпс
- •7.4 Установочный модуль гпс
- •7.5 Инструментальный модуль гпс
- •7.6 Модуль асу гпс
- •7.7 Контрольно-испытательный модуль гпс
- •8 Система автоматического контроля в гпс
- •8.1 Система технической диагностики оборудования
- •8.2 Контроль качества обработки на станке
- •8.3 Контроль состояния инструмента на станке
- •9 Станочная система гпс
- •9.1 Структура многоцелевых станков с чпу типа "обрабатывающий центр"
- •9.2 Выбор и компоновка станков в гпс
- •9.3 Этапы создания гпс в производстве
- •9.4 Технико-экономическая эффективность применения гпс
- •Библиографический список
6.2 Сущность концепции гибкого автоматизированного производства
Станки благодаря ЧПУ стали автоматическими. Однако такая автоматизация, повысив их производительность, не дала решающего роста производительности труда в целом в машиностроении. И это несмотря на значительное повышение мощности отдельных станков и их точности. Это обусловлено следующими причинами.
При традиционной организации производства детали находятся в механообрабатывающих цехах только 1% времени создания и производства продукции. Удельный же вес нахождения детали на станке составляет всего лишь 5% нахождения её в цехе. В свою очередь только 25-30% общего времени нахождения детали на станке затрачивается непосредственно на обработку резанием. На протяжении десятилетий усилия станкостроителей, машиностроителей и исследователей в основном были направлены на уменьшение времени нахождения детали на станке и в цехе. С этой целью оптимизировались режимы резания, совершенствовались конструкции режущих инструментов и инструментальные материалы, автоматизировались рабочие циклы станков. Между тем практически вне круга интересов инженеров и исследователей оставались другие этапы создания и производства продукции. Именно этим можно объяснить недостаточно высокий уровень организации труда на ряде машиностроительных предприятий.
Другая причина заключается в том, что вновь внедряемому прогрессивному оборудованию не создаётся соответствующая производственная обстановка и организация труда. Это связано опять же с традиционным, исторически сложившимся подходом: сначала создаётся новое оборудование, под него проектируется новая технология, а затем новая организация труда, которая, являлась третьей в очерёдности, не успевает перестроиться. В результате автоматизация оборудования идёт в отрыве от всего комплекса производственных задач. Часто при введении новых станков оставляют "старый" технологический процесс. Нередко новые станки становятся только "фасадом", прикрывающим устаревшую технологию производства, если организация производства не обеспечивает их эффективного использования.
Гибкое производство радикально изменяет традиционные, выработанные годами подходы к организации производства. Поточная технология, в основе которой заложена дифференциация процесса обработки деталей на многочисленные операции и переходы, выполняемые на различных станках, к середине 60-х годов потеряла свои экономические преимущества, т.к. продукция стала значительно сложнее и её ассортимент стал изменяться чаще.
Настало время выбирать между дальнейшей специализацией станков с автоматизацией вспомогательных операций и созданием универсальных многоцелевых станков с ЧПУ с тем, чтобы деталь централизованно полностью отрабатывалась на одном станке. Выбор был сделан, появились обрабатывающие центры, а затем и ГПС.
В своём развитии ГПС шли через ряд этапов, которые связаны с различными уровнями автоматизации процесса производства. Можно выделить четыре таких уровня.
Первый уровень автоматизации предполагает, как правило, управление последовательностью и характером движений в процессе обработки с целью получения заданной формы, размеров и качества поверхности обрабатываемой детали. Наибольшее воплощение этот уровень нашёл в технологическом оборудовании с ЧПУ.
На втором уровне автоматизации кроме цикла обработки осуществляется автоматизация установки, закрепления, раскрепления и снятия деталей со станка - автоматизация загрузки.
Третий уровень кроме автоматизации цикла обработки и загрузки деталей предполагает автоматическое выполнение следующих функций, ранее выполняемых станочником:
- контроль за состоянием инструмента и своевременная его замена;
- контроль качества обработки (размеров, точности формы и взаимного расположения поверхностей и т.д.);
- контроль и подналадка хода технологического процесса на основе адаптивного управления;
- контроль за состоянием работоспособности станка;
- выполнение вспомогательных функций, например удаление стружки.
Четвёртый уровень автоматизации предлагает автоматическую переналадку оборудования на обработку изделия другого наименования. То есть автоматически переналаживаются станки, приспособления, инструмент, циклы и режимы обработки, загрузочные устройства, контрольные системы и т.д.
Таким образом, сущность концепции гибкого автоматизированного производства состоит в том, что оно позволяет переходить с выпуска одного изделия на выпуск другого без переналадки оборудования или с переналадкой, осуществляемой параллельно без остановки выпуска текущего изделия.
Отличие новой концепции от традиционной состоит в том, что она позволяет полностью интегрировать весь производственный цикл - от идеи до выпуска готовой продукции - путём автоматизации всего комплекса конструкторских работ, технологических процессов и функций управления на базе ЭВМ, причём как в единичном, серийном, так и в массовом производствах. Эта концепция начала применяться в металлообработке и получает распространение в сборке и других видах производства, таких как заготовительное, испытание продукции и др.