Автоматизация производства

Пермский национальный исследовательский

Политехнический университет

Аэрокосмический факультет

Кафедра «Технология, конструирование и автоматизация в специальном

Машиностроении»

 

РЕФЕРАТ

На тему «Автоматизация процессов получения заготовок, изготовления деталей и сборки изделия»

По курсу: «Технологические процессы в машиностроении»

 

Составил: студент группы ТКА-11 Конев М.С.

Принял: преподователь Ярушин С.Г.

 

Содержание

1)Автоматизация производства…………………………………………………3

2)Особенности технологии при использовании оборудования с ЧПУ……….5

3)Автоматические линии……………………….………………………………..6

4)Применение промышленных роботов…………………………………………8

5)Список литературы……………………………………………………………11

Автоматизация производства

Под автоматизацией производства понимают применение энергии неживой природы в производственных процессах или их частях с управлением ими без участия человека для целей повышения производительности, снижения себестоимости, улучшения условий труда, качества изделий и т.д.

По виду автоматизация бывает:
- частичная и полная;
- единичная и комплексная;
- первичная и вторичная.

Частичная автоматизация охватывает замену ручного труда машинным в отдельных циклах работы оборудования или отдельных операциях технологического или производственного процесса. Например, станки-полуавтоматы, обработка деталей по упорам на токарно-револьверных станках.
Полная автоматизация охватывает автоматизацию всех циклов работы оборудования, как основных, так и вспомогательных или технологических (производственных) процессов в целом, когда все функции контроля и управления выполняются автоматами. Например, станки автоматы, высоко автоматизированные ГПС.
Единичная автоматизация - автоматизация отдельных первичных частей технологического процесса изготовления изделия. Например, автоматизация механической обработки с ручной сборкой, автоматизация заготовительных операций без автоматизации операций окончательной обработки и сборки. Причем единичная автоматизация может быть как частичная, так и полная.
Комплексная автоматизация – автоматизация двух и более составных частей или всего ТП изготовления изделия (или системы технологических процессов). Например, автоматизация получения заготовки, механической обработки и сборки. Комплексная автоматизация также может быть полная или частичная.
Первичная автоматизация – автоматизация производственных или технологических процессов, ранее выполнявшихся с применением ручного труда. Вторичная автоматизация – автоматизация производственных или технологических процессов, бывших ранее автоматизированными.
При описании основных видов автоматизации обычно применяют следующие условные обозначения:
А – единичная автоматизация;
КА – комплексная полная или частичная автоматизация.
По степени внедрения можно выделить несколько вариантов автоматизации различающихся широтой охвата технологических или производственных процессов:
1 – автоматизация единичной технологической (производственной) операции;
2 – автоматизация законченного технологического (производственного) процесса;
3 – автоматизация системы технологических (производственных) процессов, выполняемых на участке;
4 – автоматизация системы процессов в цехе;
5 – автоматизация системы процессов в группе однородных цехов;
6 – автоматизация на предприятии в целом;
7 – автоматизация в объединении предприятий или фирм;
8 – автоматизация в пределах административно-территориальных образований или отраслей производства.

Категория автоматизации определяет ее уровень в зависимости от степени замены ручного труда машинным, снижения численности рабочих, коэффициента многостаночного обслуживания и других показателей.
Таким образом, при полной автоматизации присутствие человека (оператора) в управлении производственным (технологическим) процессом не требуется.
Такое производство считается автоматическим.
Безлюдным производством считается производство с такой степенью автоматизации, при которой станок, участок, цех, предприятие могут работать автоматически, по крайней мере, в течение одной производственной смены (8 часов) в отсутствии человека.
Если часть производственного процесса выполняется автоматически, другая часть требует присутствия оператора, то такое производство называется автоматизированным.

Можно сформулировать следующие направления автоматизации производства.
1. Отработка технологичности конструкции машин и их составных частей с целью их изготовления в автоматизированном производстве.
2. Автоматизация проектирования объектов производства и технологической подготовки производства на базе современного программного обеспечения и электронно-вычислительной техники.
3. Создание технологических процессов и средств технологического оснащения, позволяющего изготавливать изделия с максимальной концентрацией операций.
4. Внедрение гибких производственных систем, как основы автоматизации всех типов производств.
5. Автоматизация вспомогательных процессов (загрузки-выгрузки заготовок, контроля, транспортировка и т.п.).
6. Автоматизация управления технологическим и производственным процессами на базе современной информационно-управляющих систем и компьютерной техники.

Под механизацией производства понимают применение энергии неживой природы в производственных процессах или их частях, управляемых человеком для тех же целей. Таким образом, различие между этими понятиями заключается в субъекте управления производственным процессом.
Качественную оценку механизации и автоматизации производят по виду, степени внедрения и категории.

 

Особенности технологии при использовании оборудования с ЧПУ. Наибольшее влияние на характер подготовки производства, в част­ности технологической подготовки, оказали широкое внедрение станков с ЧПУ, комплексная автоматизация производства, применение автоматизи­рованных и автоматических линий. Появление их в составе производств обусловило возникновение специфических особенностей технологии. Применительно к станку с ЧПУ эти особенности следующие.Прежде все­го, необходимо соблюдать специальные требования к оформлению черте­жа. Сверление и расточные операции должны выполняться укороченными жесткими сверлами и короткими борштангами. Это обусловливает огра­ничение длины растачиваемых отверстий. При расточке соосных отвер­стий в противоположных стенках детали их обработка производится с по­воротом стола с деталью на 180°.

При обработке на станках с ЧПУ кондукторные плиты и кондуктор­ные втулки не применяют. Подрезание внутренних торцов отверстий и растачивание внутренних канавок в отверстиях можно выполнять оправ­ками с радиальной подачей резцов; подрезание наружных торцов - обли­цовочными зенкерами. Для фрезерных операций используются торцевые, концевые, Т-образные, угловые, фасонные и дисковые фрезы, для которых с целью повышения жесткости и точности обработки предъявляются ог­раничения по весу и размерам.

Для лучшего использования дорогостоящих станков с ЧПУ необхо­димо подбирать группы деталей с одинаковыми конструктивными эле­ментами. Кроме того, обработка на станках с ЧПУ проектируется по ме­тоду дифференциации операции с обеспечением последовательности об­работки соответствующих поверхностей. Особенностью данной техноло­гии является также то, что при обработке на обрабатывающих центрах с ЧПУ достигается значительная экономия вспомогательного времени, при­чем она наиболее существенна для случаев максимально усложненных операций обработки с минимальным числом холостых ходов на замену инструмента. На станках с ЧПУ категорически запрещается производить черновые обдирочные операции со снятием больших припусков, что свя­зано с потерей точности оборудования. Разрешается при необходимости большой припуск удалять за несколько проходов.

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ

Автоматическая линия - это система автоматически действующих станков, свя­занных транспортирующими средствами и имеющая единое управляющее устройст­во. Часто линии изготовляют для обработ­ки вполне определенных деталей, напри­мер картеров коробок скоростей автомо­биля. Однако если конструкция детали изменится, данная линия окажется непри­годной для дальнейшего использования. Чтобы этого не случилось, используют принцип агрегатирования. При этом ли­нию компонуют из стандартизованных элементов. Новая конструкция обрабаты­ваемой детали приведет к новой компо­новке линии из элементов, использован­ных ранее. Стандартизованными являются столы, шпиндельные силовые головки, кронштейны, приводы перемещений ос­новных органов станков, управляющая аппаратура и др. Стоимость и сроки соз­дания новых компоновок существенно сокращаются.

В состав автоматической линии для механической обработки заготовок опре­деленного вида входят следующие обору­дование и устройства.

1. Металлорежущие станки - автоматы и агрегаты для выполнения технологиче­ских операций.

2. Механизмы для закрепления загото­вок на рабочих позициях и их возможного поворота.

3. Устройства для транспортирования заготовок от станка к станку, удаления стружки и др.

4. Приборы и аппаратура для контроля и сортировки деталей, а также для управ­ления.

Автоматические линии можно разде­лить на синхронные и несинхронные. В синхронных линиях заго­товки передаются непосредственно от одного станка к другому с помощью транспортного устройства. Это устройство перемещает одновременно все заготовки. Станки в линии устанавливают так, чтобы можно было одновременно обрабатывать заготовки с двух сторон. Поворотный стол позволяет последова­тельно поворачивать заготовки на 90° для того, чтобы на втором участке линии об­рабатывать другие стороны.

В несинхронных линиях используют магазины-накопители. Их устанавливают между отдельными участ­ками станков. Если, например, участок 2 вышел из строя, то участок 3 продолжает работать, потребляя заготовки из накопи­теля. В свою очередь, продолжает рабо­тать и участок 1. Заготовки, обработан­ные на станках, поступают в накопитель. Такие линии более производи­тельны, так как простои их значительно сокращены.

Чтобы можно было расширить техно­логические возможности линии и изготов­лять на них детали, схожие по форме и размерам, линия должна быть перенала­живаемой. Управление работой линии может осуществляться с помощью систе­мы ЧПУ. Автоматические линии могут управляться непосредственно ЭВМ, кото­рые обеспечивают более широкий круг выполняемых работ, нежели в линиях, описанных выше.

Автоматические линии обладают вы­сокой производительностью. Появились комплексы, на которых обработка загото­вок осуществляется при их непрерывном движении от начала до конца линии. По своей сущности такие автоматические системы наиболее совершенны.

Современные атоматические линии