- •Введение Важнейшие проблемы народного хозяйства России
- •Улучшение качественных характеристик
- •Снижение себестоимости производимой промышленной продукции
- •3. Расширение масштабов технического перевооружения промышленных предприятий
- •Тема 1. Системный подход в управлении промышленными технологиями и инновациями
- •Конкурентные преимущества российской экономики.
- •Роль технологии и технологической инфраструктуры в современной экономике. Наукоемкая продукция и макротехнологии. Пути интеграции в мировой рынок наукоемкой продукции.
- •1.2. Промышленные технологии и технический прогресс
- •Физический эффект и его модель
- •Основные закономерности проявления физических эффектов
- •Модель физического эффекта
- •1.3. Конкурентоспособность промышленной продукции и пути ее достижения Потребительские свойства и цена продукции
- •Классификация технологий: по функциональному составу – технологии заготовительного, основного и вспомогательного производства
- •Классификация технологий по отраслям народного хозяйства
- •Тема 2. Конструкторская и технологическая подготовка производства
- •1. Конструкторская подготовка производства на основе cad/cam систем: классификация сапр, технические возможности, критерии выбора
- •2. Технологическая подготовка производства на основе cad/cam систем: классификация сапр, технические возможности, критерии выбора
- •Создание системы pdm на предприятии:
- •Тема 3. Промышленные технологии в машиностроении
- •3.1. Технологии переработки сырья и производство промышленных материалов Виды природных ресурсов, их запасы
- •Топливно-энергетическое сырье
- •Металлы
- •Понятие промышленных материалов
- •Стали, классификация сталей, свойства сталей
- •Маркировка стали:
- •Чугуны, классификация чугунов, свойства
- •Цветные сплавы, область применения и свойства
- •Методы и средства определения физико-механических характеристик сталей и сплавов
- •Методика выбора материала
- •Пластмассы: типы, состав, методы получения
- •Керамика, основные виды и область применения
- •Технические керамики
- •Огнеупоры
- •Применение алюминиевых керамик
- •Особенности промышленных технологий металлургического комплекса Доменное производство
- •Продукты доменной плавки
- •Производство стали Сущность процесса
- •Способы выплавки стали
- •Производство стали в электропечах
- •Дуговая плавильная печь.
- •Индукционные тигельные плавильные печи
- •Разливка стали
- •Способы повышения качества стали
- •Прокат и его производство
- •Способы прокатки
- •Технологический процесс прокатки
- •Основы порошковой металлургии
- •1. Основные свойства и классификация металлокерамических материалов
- •2. Получение металлических порошков
- •3. Получение неметаллических порошков
- •4. Формообразование заготовок и изделий из порошков
- •Проблема переработки промышленных отходов, рециклинг
- •3.2. Технологии механической, электро-физической, электро-химической и др. Видов обработки в машиностроении Машина – как объект производства. Классификация машин
- •Качество машин
- •Изделие и его элементы
- •Производственный процесс изготовления машины
- •Технологический процесс, классификация технологических процессов по ес тпп
- •Технологическая операция. Структура технологической операции
- •Заготовительное производство. Основные технологии получения заготовок: литье, ковка, штамповка Способы изготовления заготовок Выбор метода и способа получения заготовки
- •Общие принципы выбора заготовки
- •Способы изготовления отливок Изготовление отливок в песчаных формах
- •Литье в оболочковые формы
- •Литье по выплавляемым моделям
- •Литье в металлические формы
- •Изготовление отливок центробежным литьем
- •Литье под давлением
- •Изготовление отливок электрошлаковым литьем
- •Изготовление отливок непрерывным литьем
- •Способы обработки металлов давлением
- •Классификация процессов обработки давлением
- •Операции ковки
- •Предварительные операции
- •Основные операции
- •Горячая объемная штамповка
- •Формообразование при горячей объемной штамповке
- •Механическая обработка металлов и сплавов
- •Движения для осуществления процесса резания и схема обработки
- •Режим резания и геометрия срезаемого слоя
- •Инструмент для формообразования поверхностей деталей машин
- •Влияние углов резца на процесс резания
- •Физические закономерности (явления) процесса резания
- •1) Стружкообразование и виды стружек.
- •2) Усадка стружки
- •3) Силы резания
- •4) Наростообразование
- •5) Наклеп (упрочнение)
- •6) Тепловыделения в зоне резания
- •7) Трение, износ и стойкость инструмента
- •8) Вибрации при резании металлов
- •9. Точность и качество обработанной поверхности.
- •10. Производительность и выбор режима резания
- •11. Инструментальные материалы
- •Рассмотрим каждую группу материалов подробнее.
- •Металлорежущие станки
- •Классификатор металлорежущих станков ( по энимс)
- •Обработка заготовок на токарных станках
- •1. Типы станков токарной группы
- •Карусельные станки
- •Револьверные станки
- •Токарные автоматы и полуавтоматы
- •1.Станина. 2. Коробка подач. 3. Передняя бабка.
- •3. Типы токарных резцов
- •4. Принадлежности к токарным станкам
- •5. Способы закрепления заготовок
- •6. Работы, выполняемые на токарных станках
- •Обработка заготовок на фрезерных станках
- •1. Особенности процесса фрезерования
- •2. Работы, выполняемые на фрезерных станках.
- •3. Типы фрез.
- •4. Элементы режима резания.
- •5. Машинное время при фрезеровании
- •6. Схемы цилиндрического фрезерования
- •7. Типы фрезерных станков
- •8. Принадлежности к фрезерным станкам
- •9. Делительные головки
- •Обработка на сверлильных и расточных станках
- •1. Работы, выполняемые на сверлильных станках
- •2. Конструкции и геометрия осевых инструментов
- •1) Сверла
- •2) Зенкеры
- •3) Развертки.
- •3. Элементы режима резания
- •4. Типы сверлильных расточных станков
- •Обработка на строгальных, долбежных и протяжных станках
- •1. Особенности процессов строгания, долбления и протягивания
- •2. Строгание и долбление
- •2) Элементы режима резания
- •3. Протягивание
- •4. Станки строгально-протяжной группы
- •Зубонарезание
- •1. Методы нарезания зубчатых колес.
- •2. Схемы обработки методом копирования
- •1) Схема нарезания дисковой модульной фрезой
- •3) Схема нарезания зубодолбежной головкой
- •3. Схемы обработки зубчатых колес методом обкатки
- •1) Схема нарезания червячной фрезой
- •2) Схема нарезания зубодолбяком
- •3) Схема зубострогания
- •Шлифование
- •1. Особенности процесса шлифования
- •2. Характеристика и маркировка абразивного инструмента
- •1) Абразивные материалы
- •2) Зернистость абразивных материалов
- •3) Связка абразивных инструментов
- •4) Твердость абразивных инструментов
- •5) Структура абразивного инструмента
- •6) Классы точности и неуравновешенности шлифовальных кругов
- •7) Форма и размеры абразивного инструмента
- •8) Маркировка шлифовальных кругов
- •3. Основные схемы шлифования
- •1) Круглое шлифование
- •2) Плоское шлифование
- •3) Профильное шлифование
- •4. Шлифовальные станки
- •Отделочные методы обработки
- •1. Обработка абразивными инструментами
- •2. Методы отделки зубьев зубчатых колес
- •3. Обработка методами пластического деформирования
- •Электрохимические и электрофизические методы размерной обработки
- •1. Электрохимические методы
- •2. Электроэрозионные методы
- •3. Ультразвуковая обработка
- •4. Лучевые методы
- •3.3. Автоматизация технологических процессов и производств термины и определения гибких производственных систем
- •Классификация гпс
- •Гибкость гап
- •Cтруктура и уровни асу
- •Основные функции эвм в развитых гибких производствах:
- •Программное управление оборудованием
- •Различают 3 вида dnc - систем
- •Оперативное планирование гпс
- •Тема 4. Промышленные технологии топливно-энергетического комплекса Перспективы развития топливно-энергетического комплекса
- •1. Нефтяной комплекс
- •Нефтедобывающая промышленность
- •Нефтеперерабатывающая промышленность
- •Развитие транспортной инфраструктуры нефтяного комплекса
- •3. Газовая промышленность
- •5. Электроэнергетика
- •6. Атомная энергетика и ядерно-топливный цикл
- •7. Возобновляемые источники энергии и местные виды топлива
- •Тема 5. Наукоемкие промышленные технологии Нанотехнологии
- •История развития нанотехнологии.
- •Основные достижения нанотехнологии.
- •2. Наночастицы
- •3. Новейшие достижения
- •3. Промышленность и сельское хозяйство. Экология.
- •4. Освоение космоса. Информационные и военные технологии.
- •Тема 6. Основы проектирования и управления производственными системами
- •1.1. Организационные технологии проектирования производственных систем
- •Формы проектирования в зависимости от типа производства
- •Методы организационного проектирования производственной системы (пс)
- •Характеристика типов производства
- •Характеристики различных типов производства
Программное управление оборудованием
Программное обеспечение является главным ключом гибкости, без которого ГПС не будет системой вообще.
Впервые числовое программное управление (NC - numerical control) было реализовано на базе электронных ламп и реле и ознаменовало первое поколение систем управления. Развитие электронной техники и интегральных схем позволило создать системы ЧПУ второго (на транзисторах) и третьего (на интегральных схемах) поколений. Три первых поколения имеют общую особенность - они реализуют жестко согласованные между собой функции. Поэтому подобные системы имеют недостатки, в частности, повышение расходов на коммутацию с ростом сложности системы, невозможность оперативного изменения алгоритмов управления.
Общепринятым обозначением системы ЧПУ четвертого поколения на базе микропроцессорной техники является CNC - computer numerical control. В зависимости от назначения их можно разделить на:
- системы, в которых управляющие алгоритмы заданы заранее;
- системы, в которых возможно программирование управляющих алгоритмов по желанию пользователя.
В системе ЧПУ 4-го поколения имеется минимум одна ЭВМ. Центральным узлом обработки данных является микропроцессор, который соединяется через блоки ввода-вывода с объектом управления и другими функциональными блоками. Диалог с оператором ведется через внешние устройства (пульт управления).
Одной из характерных особенностей системы CNC является простота перепрограммирования на разные технологические задачи, возможность использования одной и той же системы управления для различного оборудования (например, для станков и ПР).
Другой характерной особенностью является использование проблемно-ориентированных языков в сочетании с системами автоматизации программирования, что позволяет реализовать принцип «программирования в цехе» и существенно сократить время разработки программ.
Значительное усложнение и увеличение функций управления привело к использованию в УЧПУ 2-х ЭВМ.
Первую ЭВМ используют для решения организационных и информационных задач, в которых фактор времени не является критическим:
- учет имеющихся инструментов и заготовок;
- определение порядка выполнения работ и планирование процесса;
- статистические данные о процессе, работе станка;
- связь с предварительной настройкой вне станка;
- связь с различными периферийными устройствами и центральной ЭВМ.
Вторую ЭВМ используют для управления процессами, фактор времени в которых является критическим:
- выполнение команд на перемещение узлов станка;
- передача и прием данных управления транспортными и загрузочными устройствами;
- управление подачей инструмента и заготовок;
- диагностика оборудования и пр.
Дальнейшая интеграция производства привела к появлению систем типа DNC - direct numerical control, систем группового управления от центральной ЭВМ, которая обеспечивает хранение одной или нескольких управляющих программ и их распределение по запросам от станков и другого оборудования.
Различают 3 вида dnc - систем
DNC - системы с индивидуальным управлением. В них один или несколько комплексов оборудования работают от ЭВМ независимо.
DNC - системы последовательного типа или DNC - линии. В соответствии с технологической последовательностью операций ЭВМ управляет станками и остальным оборудованием. Такой тип DNC обеспечивает высокую производительность, однако поломка даже одного станка является причиной остановки всей линии. Последовательный порядок операций ограничивает гибкость системы.
DNC - системы гибкого типа. В функции ЭВМ входит контроль в режиме реального времени как материального, так и информационного потоков.
В АСУ ГПС легко сочетаются системы ЧПУ типов DNC и CNC; при этом центральная ЭВМ системы DNC хранит в своей памяти все управляющие программы на все одновременно обрабатываемые детали, которые в надлежащее время передаются в системы CNC станков.
Ввод управляющих программ на новые детали в центральную ЭВМ ГПС производится в процессе работы по мере завершения их конструкторско-технологического проектирования с использованием САПР-АСТПП. Оператор может в диалоговом режиме, используя CNC, корректировать управляющую программу на основе данных обработки первой детали и вводить необходимую коррекцию в память ЭВМ для учета ее при обработке последующих деталей.