- •Оглавление
- •Глава 1. Классификация производственных
- •Глава 2. Транспортно-накопительная система ….. 49
- •Глава 3.Циклы автоматизированного
- •Глава 4. Компоновка станков……………………. 143
- •Введение
- •Глава 1. Классификация производствен-ных систем
- •1.1. Основные характеристики гибкого автоматизиро-ванного производства
- •1.2. Станочная система гпс
- •Глава 2. Транспортно-накопительная система гап
- •Классификация тсн по способам транспортирования
- •2.2. Технические средства тнс
- •Глава 3. Производственный цикл в автоматизированном производстве
- •3.1. Основные этапы производственного цикла
- •3.2. Основные системы гибкого автоматизированного производства
- •3.3. Концепции создания гибких производственных систем
- •3.4. Структура гибкой производственной системы
- •3.5 Оборудование гибких производственных систем
- •3.5.1. Гибкие производственные модули
- •3.6. Гибкие агрегатные модули
- •3.7. Анализ эффективности внедрения гибких автоматизированных производств
- •3.8. Загрузочно-разгрузочные устройства
- •Глава 4. Компоновка станков
- •4.1. Общие положения
- •4.2. Принципы компоновки однопозиционных станков
- •4.3. Принципы компоновки многопозиционных станков
- •4.4. Общие требования к компоновкам токарных станков
- •4.5. Примеры компоновок токарных станков с программным управлением
- •Токарные многоцелевые станки
- •4.7. Строгальные станки и анализ усилий, действующих на основные узлы станков
- •4.8. Зубофрезерные станки
- •4.9. Особенности компоновок станков с чпу
- •Заключение
- •Библиографический список
Введение
В условиях рыночной экономики процесс изготовления изделий машиностроения с каждым годом требует все более интенсивного развития автоматизированных производств, обеспечивающих быструю переналадку на изготовление разнообразных изделий высокого качества. Эта тенденция вызвана следующими основными требованиями рынка /14/:
непрерывным увеличением номенклатуры выпуска-емых изделий, вызванным возрастающими потребностями заказчиков;
уменьшением сроков службы изделий, что вызвано сокращением времени их морального износа (но не ухудшением их качества!);
повышением комплексности (сложности) изделий, вызванной увеличением количества деталей и сборочных единиц, входящих в каждое изделие;
уменьшением сроков поставок изделий.
Долгое время основной концепцией автоматизации было создание и использование так называемых жестких (классических) автоматических линий (тактовых и роторных). Однако эти специальные автоматические линии предназначены для изготовления изделий одного типоразмера и не перенастраиваются оперативно на изготовление различных изделий. Создание таких линий, как показала практика, требует больших затрат средств и времени (от 2-х до 4-х лет). Причем при нынешних требованиях рынка и темпах развития технического прогресса по истечению такого промежутка времени изделие, для которого проектировалась автоматическая линия, может морально устареть и производство его не будет экономически оправданным. Однако такие линии имеют высокую производительность, поэтому их выгодно использовать в массовом производстве, которое составляет в настоящее время не более 10% и имеет устойчивую тенденцию относительного уменьшения. Наибольшую же долю в настоящее время составляет серийное производство, автоматизация которого возможна только с использованием средств, способных оперативно переналаживаться на изготовление различных изделий. Такая автоматизация называется гибкой, которая позволяет осуществить решение следующих основных задач:
оперативную перенастройку производства на изготовление различных изделий в пределах допустимых диапазонов изменения их характеристик;
сокращение времени производственного цикла;
повышение загруженности оборудования;
сокращение запасов используемых материалов и технических средств;
повышение производительности изготовления изделий.
Решение этих задач может осуществляться тремя основными путями:
повышением производительности подготовки производства (эту задачу решают системы автоматизированной подготовки производства);
интенсификацией режимов обработки;
сокращением вспомогательного времени на транспортирование, межоперационное хранение изделий, ожидание процесса обработки и др.
Как показали статистические исследования, в серийном производстве машинное время, определяющее процесс непосредственного формоизменения изделий, составляет не более 5%. Поэтому интенсификация режимов обработки не позволяет значительного увеличить производительность производства изделий, а основную роль в достижении поставленной цели играет сокращение вспомогательного времени. Эта задача, может решаться путем улучшения организации труда при выполнении технологических процессов, однако в развитых современных производствах эти резервы уже практически исчерпаны. В настоящее время дальнейшее увеличение эффективности производства осуществляется путем его гибкой автоматизации, при которой непосредственное изготовление изделий осуществляется без участия человека с помощью технических средств, а человек выполняет функции подготовки производства изделий, наладки и наблюдения за выполнением технологических процессов.
Гибкость (производственная) - способность к быстрой перенастройке производства в целом.
Гибкое автоматизированное производство (ГАП) - система автоматизации, обеспечивающая способность оперативной перенастройки всего производства для изготовления различных изделий, охватывающая все производство - от идеи создания изделия до его изготовления. ГАП охватывает этапы научных исследований, автоматизацию подготовки производства (как конструкторской, так и технологической) и автоматизацию изготовления.
Создание ГАП стало возможным только в начале 60-х годов в связи с началом развития вычислительной техники и систем числового программного управления технологическим оборудованием. Научные же основы ГАП, такие как, например, принципы типизации технологических процессов и многооперационной обработки, были предложены еще в 30-х годах родоначальником научных основ технологии машиностроения профессором А.П.Соколовским.
На основании опыта эксплуатации действующих в настоящее время гибких автоматизированных производственных систем можно отметить следующие основные их достоинства:
повышение производительности в 2-10 раз;
удовлетворение спроса рынка в короткие сроки;
уменьшение времени освоения изделий в 5-10 раз;
уменьшение оборотных средств и повышение оборота капитала;
уменьшение численности обслуживающего персонала в 5-10 раз;
значительное увеличение загрузки оборудования (работа в 3 смены);
уменьшение заделов;
повышение стабильности изготовления и качества изделий;
уменьшение занимаемых производственных площадей. Необходимо отметить и основные недостатки таких систем:
высокая сложность технических систем, что требует высокой надежности всех их элементов, приводит к высокой стоимости систем, требует высокой квалификации работающих;
сложность изготовления деталей высокой точности (6-7 квалитетов точности).
Поэтому в настоящее время ведутся интенсивные работы по следующим основным направлениям в области гибких автоматизированных производств:
повышение надежности всех технических систем ГАП;
оптимальное управление (моделирование процессов изготовления, позволяющее создавать математическое и программное обеспечение для оптимальной работы ГАП);
контроль качества изделий;
техническая диагностика систем и элементов ГАП (оборудования, инструментов и др.);
подготовка высококвалифицированного персонала.
В настоящее время в промышленно-развитых странах созданы и успешно развиваются фирмы, специализирующиеся на разработке гибких автоматизированных производств, их обслуживании и подготовки персонала для их эксплуатации.