Контрольная работа на тему Автоматизация в машиностроительном производстве

Содержание:

Введение 3
Исходные данные для проектирования ГПС 4
1. Описание структуры и принципа работы гибкого автоматизированного участка 5
2.Выбор и определение состава основного технологического оборудования 5
3. Расчет количества станков 8
4. Выбор структуры и расчет АТСС 9
5.Расчет количества транспортных устройств и их загрузки 12
6. Выбор структуры и расчет АСИО 15
Список использованной литературы 18

Введение:

Важной особенностью сегодняшнего производства, направленного на удовлетворение возросших запросов потребителей, является рост числа мелких серий обрабатываемых деталей и увеличение их разнообразия, что вызывает необходимость в частой переналадке технологического оборудования.
Поэтому в настоящее время наряду с традиционными требованиями (высокой производительности, точности и надежности) к оборудованию предъявляют новое требование — гибкость, т.е. переналаживаемость в минимально возможное время. Этому требованию удовлетворяет оборудование с ЧПУ, объединенное в гибкие производственные системы (ГПС), предназначенные для комплексной обработки различных деталей. Известно, что такая автоматизация в значительной степени сокращает штучное время, улучшает условия труда, способствует использованию многостаночного обслуживания, снижает себестоимость и уменьшает затраты на изготовление. Кроме того, применение автоматизированных транспортно-складских систем (АТСС), автоматизированных систем инструментального обеспечения (АСИО) и систем удаления отходов позволяет повысить эффективность и производительность производственного процесса и одновременно свести к минимуму долю низко квалифицированного ручного труда.
Целью данной работы является проектирование ГАУ для обработки мелких корпусов двигателей. В результате проектирования решаются задачи по выбору и определению состава основного технологического оборудования, выбору структуры и расчету характеристик АТСС и АСИО, а также производится разработка планировочной схемы проектируемой ГАУ.

Фрагмент текста работы:

Исходные данные для проектирования ГПС
Разновидность ГПС: ГАУ 2
Вид технологического процесса: Т2
Размер детали: мелкая
Годовой объем выпуска детали: 420
Годовой объем выпуска всех деталей: 28000
Вид детали: корпус двигателя
Детали относятся к классу 73 – не тела вращения: корпусные, опорные, емкостные
Размеры деталей: мелкие – длина L = 80-150 мм; ширина B = 50-100 мм; высота H = 50-100 мм; масса – до 5 кг.

1. Описание структуры и принципа работы гибкого автоматизированного участка

Все системы обеспечения функционирования ГПС частично или полностью входят в состав гибкого автоматизированного участка (ГАУ).
Гибкий автоматизированный участок (ГАУ) – участок цеха, технологическое оборудование которого состоит преимущественно из ГПС, ГПЯ, ГПМ. В отличие от линии участок представляет собой структурную разновидность ГПС, в которой имеется возможность изменения маршрута прохождения изделий по отдельным единицам технологического оборудования. Это наиболее распространенный вид ГПС.
Обязательным признаком ГАУ является прямое ЧПУ от центральной ЭВМ станками, другими рабочими машинами и всеми обеспечивающими их функционирование системами в диалоговом режиме. Поскольку технологическое оборудование ГАУ расположено не в строгой очередности, определяемой маршрутом обработки, то ГАУ отличаются высо¬кой гибкостью и переналаживаемостью, что обуславливает большую номенк¬латуру изделий.
Оборудование ГАУ может располагаться как в последовательном порядке (в одну линию), так и параллельном (в несколько рядов) и в параллельно-последовательном. В нашем случае использовано последовательное (линейное) расположение станков. Станки обращены лицевой стороной к складу. Возле каж-дого станка располагается накопительная станция, на которой устанавливается тара с заготовками или готовыми изделиями. На комбинированных операциях для загрузки-разгрузки стан¬ков применяется рабочий. Особенностью ГАУ является последователь¬ное перемещение заготовок от одной единицы технологического оборудования к другой в соответствии с маршрутной технологией. Поэтому детали перемещаются транспортными устройствами от станка к станку по мере изготовления партии де¬талей. Заготовки и детали транспортируются в таре. На позиции приёма – выдачи происходит обмен между краном – штабелёром (обслуживающим склад) и рельсовым транспортом (обслуживающим станки, слесарный стол, моечную и измерительную машины).
2. Выбор и определение состава основного технологического оборудования

Основное технологическое оборудование в ГАП должно удовлетворять ря¬ду требований:
 Высокий уровень автоматизации основных и вспомогательных операций;
 Возможность быстрой автоматизированной переналадки при смене объек¬тов производства;
 Широкие технологические возможности, способствующие реализации принципов концентрации и комплексности производственного цикла;
 Обеспечение необходимой производительности и качества изготовления изделий.
Наиболее полно этим требованиям удовлетворяет оборудование с ЧПУ, на основе которого и построен проектируемый ГАУ.
В соответствие с вышеизложенными положениями принимаем следующие модели технологического оборудования:
Все операции будем выполнять на многоцелевых сверлильно–фрезерно–расточных станках 500VS [6].
Сверлильно-фрезерно-расточные станки серии 500VS с автоматической сменой инструмента и числовым программным управлением предназначены для комплексной обработки деталей из различных конструкционных материалов в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производства. Выполняют операции наружного и внутреннего точения, сверления, зенкерования, развертывания, получистового и чистового растачивания отверстий, нарезания резьбы метчиками и фрезами, фрезерования.
Техническая характеристика станка 500VS:
Быстрое перемещение по оси X 40…50мм/мин
Быстрое перемещение по оси Y 40…50мм/мин
Быстрое перемещение по оси Z 40…50мм/мин
Количество позиций инструментального магазина 20 шт
Максимальная нагрузка на стол до500 кг
Максимальное перемещение по оси X до 750 мм
Максимальное перемещение по оси Y до 500мм
Максимальное перемещение по оси Z до 360 мм
Мощность главного двигателя 19 кВт
Рабочий стол, длина 500 мм
Рабочий стол, ширина 500 мм
Система ЧПУ: SIEMENS SINUMERIK 840D
Скорость вращения шпинделя 0-12000 об/мин
Занимаемое пространство 3500х2850 мм
Масса 8000 кг

Помимо вышеперечисленного оборудования в состав ГАУ входит
 верстак слесарный с габаритами 1000×2000х800 мм
 моечно-сушильный аппарат АС-3702 с габаритами 4830×3375х2865 мм;
 координатно-измерительная машина с габаритами 4830×1340х2500 мм.

Содержание:

Введение 3
Исходные данные для проектирования ГПС 4
1. Описание структуры и принципа работы гибкого автоматизированного участка 5
2.Выбор и определение состава основного технологического оборудования 6
3. Расчет количества станков 9
4. Выбор структуры и расчет АТСС 10
5.Расчет количества транспортных устройств и их загрузки 15
6. Выбор структуры и расчет АСИО 18
Список использованной литературы 21

Введение:

Эффективное развитие всех отраслей экономики страны в решаю¬щей мере зависит от машиностроения. Именно в машиностроении в первую очередь реализуются передовые научно-технические идеи, создаются новые машины, определяющие прогресс в других отраслях экономики.
Для современного машиностроения характерно повышение требований к техническому уровню, качеству и надежности изделий, сокращение сро¬ков морального старения средств техники. Это приводит к необходимо¬сти постоянного сокращения сроков проектирования при одновремен¬ном совершенствовании конструкций новых машин и технологии их изготовления, внедрения новых материалов, более точных методов рас¬чета.
Одним из основных направлений повышения эффективности производства является его автоматизация. Основной путь автоматизации механической обра¬ботки в серийном производстве — применение станков с числовым программным управлением. Известно, что такая автоматизация в значительной степени сокра¬щает штучное время, улучшает условия труда, способствует использованию мно-гостаночного обслуживания, снижает себестои¬мость и уменьшает затраты на изготовление. Кроме того, применение автомати¬зированных транспортно-складских систем (АТСС), автоматизированных систем инструментального обеспечения (АСИО) и систем удаления отходов позволяет повысить эффективность и производительность производственного процесса и одновременно свести к минимуму долю низко квалифицированного ручного тру¬да.
Целью данной работы является проектирование ГАУ обработки валов. В результате проектирования решаются задачи по выбору и определению состава основного технологического оборудования, выбору структуры и расчету характеристик АТСС и АСИО, а также производится разработка планировочной схемы проектируемой ГАУ.

Фрагмент текста работы:

1. Описание структуры и принципа работы гибкого автоматизированного участка

Все системы обеспечения функционирования ГПС частично или полностью входят в состав гибкого автоматизированного участка (ГАУ).
Гибкий автоматизированный участок (ГАУ) – участок цеха, технологическое оборудование которого состоит преимущественно из ГПС, ГПЯ, ГПМ. В отличие от линии участок представляет собой структурную разновидность ГПС, в которой имеется возможность изменения маршрута прохождения изделий по отдельным единицам технологического оборудования. Это наиболее распространенный вид ГПС.
Обязательным признаком ГАУ является прямое ЧПУ от центральной ЭВМ станками, другими рабочими машинами и всеми обеспечивающими их функционирование системами в диалоговом режиме. Поскольку технологическое оборудование ГАУ расположено не в строгой очередности, определяемой маршрутом обработки, то ГАУ отличаются высо¬кой гибкостью и переналаживаемостью, что обуславливает большую номенк¬латуру изделий.
В нашем случае использовано функциональное расположение станков. Возле каж¬дого станка располагается накопительная станция, на который устанавливаются заготовки в спутниках. Детали перемещаются транспортным устройством от станка к станку по мере изготовления партии де¬талей. На позиции загрузки разгрузки происходит смена базирования, на позиции приёма – выдачи обмен между краном – штабелёром (обслуживающим склад, ПЗР и ППВ, слесарный стол, моечную и измерительную машины).