Государственный комитет Российской Федерации
по высшему образованию
КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н.ТУПОЛЕВА
ГОРШЕНИН Г.С.
Оборудование автоматизированного производства
Конспект лекций
Казань 2008
Оглавление
|
1 |
Лекция № 1 |
3 |
|
2 |
Лекция № 2 |
11 |
|
3 |
Лекция № 3 |
17 |
|
4 |
Лекция № 4 |
25 |
|
5 |
Лекция № 5 |
36 |
|
6 |
Лекция № 6 |
44 |
|
7 |
Лекция № 7 |
50 |
|
8 |
Лекция № 8 |
59 |
|
9 |
Лекция № 9 |
65 |
|
10 |
Лекция № 10 |
75 |
|
11 |
Лекция № 11 |
85 |
|
12 |
Лекция № 12 |
96 |
|
13 |
Лекция № 13 |
104 |
|
14 |
Лекция № 14 |
113 |
|
15 |
Лекция № 15 |
124 |
|
16 |
Лекция № 16 |
136 |
|
17 |
Лекция № 17 |
144 |
|
18 |
Список литературы |
152 |
Лекция № 1
Введение.
Современное производство в зависимости от объемов и частоты сменяемости выпуска изделий требуют применения современного высокопроизводительного технологического оборудования, позволяющего получать качественную продукцию с минимальными затратами.
Характерным признаком современного производства является частая сменяемость изделий при высокой производительности. Выполнить эти условия возможно путем автоматизации технологического оборудования, применением систем числового программного управления, современных информационных технологий.
В настоящее время определились два в какой-то мере противоречивых требования к современному промышленному производству: с одной стороны, сокращение сроков подготовки производства и выпуска, а также серийности промышленной продукции, а с другой — уменьшение трудоемкости изготовления и стоимости при высоком качестве продукции.
Удовлетворение первого требования предусматривает увеличение универсальности оборудования и систем управления, позволяющих отрабатывать любые заранее не планируемые ситуации, быстро переходить на изготовление новой продукции.
Второе требование связано с необходимостью комплексной автоматизации производства, которая в настоящее время ассоциируется с применением технологического оборудования с программным управлением и ЭВМ на различных уровнях управления — от непосредственного управления оборудованием до управления финансовой деятельностью предприятия.
В относительном противоречии этих требований в большой степени и заключаются трудности создания современного эффективно функционирующего производства. Чтобы удовлетворить противоречивым требованиям, необходимо придать производству ряд определенных свойств:
гибкость и маневренность, т. е. способность быстро перестраиваться на выпуск новой продукции;
высокий технический уровень и хорошую оснащенность новыми технологиями и оборудованием, позволяющими выпускать изделия высокого качества, большой надежности и ресурса;
экономичность, беспечивающую приемлемую для рынка продажную цену продукции, а следовательно, и минимальные затраты на ее производство, экономию всех видов ресурсов, включая возможно более широкое использование прошлого труда.
Области применения того или иного оборудования показано на рис. 1.
Рис. 1. области применения технологического оборудования
1 - универсальные станки, 2 - станки с числовым программным управлением (ЧПУ), 3 - обрабатывающие центры (ОЦ), 4 – роботизированные технологические комплексы (РТК) и гибкие модули (ГМ), 5 – гибкие автоматизированные участки (ГАУ), 6 – гибкая автоматическая линия (ГАЛ), 7 - автоматическая линия (АЛ), 8- гибкая производственная система (ГПС)
В условиях крупносерийного и массового производства основным оборудованием для механической обработки являются автоматические линии (АЛ) или состоящие из них системы.
В средне- и крупносерийном производствах используются гибкие автоматические линии, так как предъявляются специфические требования к металлорежущему оборудованию. Обычные АЛ в среднесерийном производстве нерентабельны вследствие малого коэффициента загрузки, а использование одношпиндельных многоцелевых станков с ЧПУ невыгодно, так как для изготовления больших партий деталей требуется значительное количество этого дорогостоящего оборудования. Поэтому используют ГАЛ на базе станков со сменными шпиндельными коробками (СШК), имеющие высокую производительность. В оборудовании со СШК заготовка остается неподвижной во время всего цикла обработки, а инструмент, установленный в СШК, подается в последовательности, соответствующей ходу технологического процесса обработки. Число наименований деталей, изготавливаемых на ГАЛ со СШК, зависит от программы их выпуска и трудоемкости обработки и может достигать в среднем 10-12 наименований. ГПС
В единичном и мелкосерийном производстве применяется локальная автоматизация. Необходимым элементом перехода от локальной автоматизации к гибким производственным системам (ГПС) являются роботизированные технологические комплексы (РТК). Организационно РТК могут функционировать отдельно, как самостоятельный вид оборудования, или могут быть объединены в роботизированные технологические линии (РТЛ) и роботизированные технологические участки (ОТУ).
Технологическое оборудование можно различать (разбить) по степени автоматизации.
Нулевая степень автоматизации – это неавтоматизированные машины, где без участия человека выполняются лишь основные технологические функции.
Первая степень автоматизации – это автоматизация отдельных машин-автоматов и полуавтоматов.
Вторая степень автоматизации – это автоматизация в масштабах системы машин, создание автоматических и автоматизированных линий, гибких производственных систем (ГПС) и др.
Третья степень автоматизации – комплексная автоматизация на уровне участков и цехов, предприятий в целом.