- •«Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова»
- •В.С. Славин
- •Д.Б. Зуев
- •1. Структура гибких автоматизированных систем в штамповочном производстве
- •1.1. Направления комплексной автоматизации
- •1.2. Системы управления гибким производством
- •1.3. Организационная структура гибких автоматизированных систем в штамповочном производстве
- •2. Автоматизированные системы складирования и транспортировки объектов обработки и устройства смены инструмента
- •2.1. Системы складирования
- •2.2. Транспортные системы
- •2.3. Устройства смены инструмента
- •Библиографический список
- •Оглавление
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова»
(ФГБОУ ВПО «МГТУ»)
Кафедра «Машины и технологии обработки металлов давлением»
Гибкие автоматизированные системы
в штамповочном производстве
Учебное пособие
для выполнения курсовых и дипломных проектов
для студентов специальности 150201
Магнитогорск 2012
УДК 621.73
Рецензенты:
Доктор технических наук, профессор,
Заведующий кафедрой «Общетехнических дисциплин»
ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный университет»
В.С. Славин
Ведущий преподаватель инженерно-педагогического колледжа
Д.Б. Зуев
Рузанов В.В., Кальченко А.А., Кузнецов М.Г.
Гибкие автоматизированные системы в штамповочном производстве: Учебное пособие по выполнению курсового проекта по «Конструированию машин-автоматов, автоматических линии и комплексов» для студентов специальности 150201. Магнитогорск: МГТУ, 2012.- 32 с.
Систематизированные автоматические линии, применяемые в штамповочном производстве. Составлена организационная структура гибких автоматизированных систем (ГАС) в штамповочном производстве.
Предназначено для студентов специальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением».
УДК 621.73
Магнитогорский государственный
технический университет
им. Г.И. Носова
Рузанов В.В., Кальченко А.А., Кузнецов М.Г., 2012
ВВЕДЕНИЕ
Требования ускорения темпов социального и экономического развития нашей страны, скорейшего внедрения достижений науки и техники в производство привели к необходимости организационно экономической перестройки в направлении создания более динамичных и интенсивных форм производства с учетом серийности выпуска продукции.
В связи с увеличением номенклатуры изготовляемой продукции и уменьшением жизненного цикла непрерывно совершенствуемых изделий возникла потребность в создании на основе научно-технических достижений таких форм производства, которые обеспечивают изготовление деталей небольшими партиями при сохранении производительности, качества и себестоимости, присущих автоматизированному крупносерийному производству. Необходимым условием создания таких гибких производственных систем является автоматизация всех этапов производственного процесса - начиная от проектирования изделия, включая подготовку производства и само изготовление, и кончая реализацией изделия в условиях изменения потребительского спроса.
Основой организации гибких автоматизированных систем следует считать перестройку программ управления оборудованием и технологическими процессами. Развитие таких систем происходило поэтапно. Вначале получили развитие системы программного управления технологическими машинами и промышленными роботами, затем эти системы были переведены на управление от ЭВМ. Появились управляемые от ЭВМ автоматизированные склады со штабелерами, робокары и другие работающие по программе транспортные средства.
Применение микропроцессоров и микроэвм ускорило развитие систем программного управления, облегчило их встраивание в устройство управления и расширило функциональные возможности. Параллельно совершенствовались методы и средства автоматизированного проектирования объектов производства, подготовки последнего и систем управления им.
В дальнейшем эти составные элементы производственного процесса стали объединяться в общие совместно функционирующие автоматизированные системы. Образовался синтез систем числового программного управления (СЧПУ) технологическими машинами, транспортными и другими вспомогательными устройствами, системы автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированной системы технологической подготовки производства (АСТПП), автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУТП), автоматизированной системы управления производством (АСУП).
1
Гибкость и оперативность проектирования изделий обеспечиваются широким применением ЭВМ с необходимыми внешними устройствами, включая дисплеи, графопостроители, чертежные автоматы и др. Непременными условиями качества проекта являются обеспечение надежного функционирования изделия и его технологичность в условиях гибкого производства.
При разработке технологических процессов с использованием средств вычислительной техники должны быть проанализированы возможные варианты и выбран оптимальный технологический процесс, так как автоматизировать имеет смысл лишь наилучшие технологии. При автоматизированном проектировании оснастки необходимо предусмотреть ее быстросменяемость, универсальность в пределах изготовления данной группы деталей, возможность автоматизации ее обслуживания.
Выбор технологической машины во многом определяется установленным оптимальным технологическим процессом (операцией). Выполняющая свою основную функцию - осуществление взаимодействия инструмента и заготовки - технологическая машина, кроме того, должна быть оснащена автоматизированной системой управления, регулирования и переналадки, обеспечивать быструю смену инструмента или иметь собственное устройство с набором сменяемого инструмента. Взаимосвязанные между собой элементы производственного процесса оснащаются иерархической системой управления со своим центром в виде ЭВМ соответствующего класса.
Характерным отличием штамповки от других видов обработки (например, механической) является предопределенность во многих случаях конфигурации деталей формой инструмента. Это объясняется тем, что воздействие инструмента на заготовку в большинстве штамповочных операций осуществляется не точкой, а линией или даже поверхностью, частично или полностью определяющей форму детали. Являясь прогрессивными сами по себе, эти способы в то же время не обладают достаточной гибкостью, так как переход к изготовлению деталей другого типоразмера, как правило, требует смены инструмента и связанной с этим регулировки исполнительных механизмов технологических машин.
Наряду с автоматизированным проектированием объектов производства, инструментов и технологических процессов при создании гибких автоматизированных систем для изготовления деталей штамповкой должны функционировать автоматизированные системы складирования и транспортировки заготовок (полуфабрикатов) и инструментов, их смены в рабочей зоне, настройки технологических машин на выполнение меняющихся операций, удаления деталей и отходов из рабочей зоны в накопители или на позиции дальнейшей обработки.
2