Компоновка гибкой производственной системы для обработки деталей

 

      Федеральное агентство по образованию 

Государственное образовательное  учреждение высшего  профессионального  образования 

“Московский государственный  университет приборостроения  и информатики”

     Факультет  (филиал)    ИС      специальность (направление)  2204-01  
          

      Кафедра       ”Информационное обеспечение робототехнических

                                              и  мехатронных систем” 

     Дисциплина “Оборудование машиностроительного производства”(3454)

                                             

                                                                   ЗАДАНИЕ 

                                                  НА  ДОМАШНЮЮ РАБОТУ №2 

    Студент___________________шифр_____________группа______________ 

1.  Тема:  Разработать  компоновку гибкой производственной  системы для

обработки деталей ___________________________________________________________________

2. Срок предоставления  работы к защите _________________________200__г.

3. Исходные данные: обрабатываются детали ____________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Содержание  пояснительной записки:

                 Титульный лист

                  Задание

                  Содержание

 Ведение

1. Обзор существующих ГПС для обработки деталей
2. Разработка технологического маршрута обработки деталей
3. Выбор оборудования
4. Разработать компоновку ГПС (чертеж планировки в записке)

Заключение

     Список использованных источников. 

Руководитель  работы _______________________________________________

Задание принял к исполнению ____________________«___» ________ 200__г. 

Москва 200__г. 

Содержание

Задание

Введение  ……………………………………………………………………..2

• Обзор существующих ГПС для обработки деталей ……………….4
• Разработка технологического маршрута обработки деталей……..15
• Выбор оборудования ………………………………………………..18
• Разработка компоновки ГПС …………………………………….....25

Заключение  ………………………………………………………………....28

Список  использованных источников……………………………………...29

Приложение 1. Компоновка ГПС  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

    Первые  ГПС появились в мире во второй половине 60-х годов. Этому способствовало множество различных факторов, основными  из которых являлись необходимость  постоянного обновления продукции  при снижении ее себестоимости, а  также сокращение длительности производственного  цикла. Промышленные фирмы во всех странах  мира сосредоточили свои усилия на разработке производственных систем, которые в максимальной степени  удовлетворяли бы требованиям многономенклатурного производства в отношении степени  автоматизации и гибкости, а следовательно, экономии трудовых ресурсов, производительности и эффективности. Параллельно с этим были разработаны многоцелевые станки широкой номенклатуры.

    В современных условиях сфера распространения  поточных форм организации производства и соответствующих видов поточных и автоматических линий ограничена в основном массовым и крупносерийным типами производства, удельный вес  которых в общем объеме производства не столь значителен и постоянно  уменьшается под воздействием ряда факторов, порождаемых научно-техническим  прогрессом. К таким факторам относятся: увеличение многообразия разработки объектов новой продукции; частая сменяемость  выпускаемых изделий; возрастание  многономенклатурности производства изделий, сборочных единиц, деталей; снижение объема выпуска отдельных изделий при увеличении объема других и др. Развитие радиоэлектроники, вычислительной техники и программирования, серийное производство высокопроизводительных многоцелевых станков с ЧПУ (обрабатывающих центров), робототехника и использование групповой технологии обусловили создание базы для автоматизации серийного, мелкосерийного и единичного производств, а также для перехода к гибкому автоматизированному производству и к массовому внедрению гибких производственных систем (ГПС).

    В отличие от поточных и автоматических линий, имеющих узкую специализацию  на изготовление определенного вида изделий, создание ГПС направлено на обеспечение выпуска серийных и  мелкосерийных изделий дискретными  партиями, номенклатура и размеры  которых могут меняться во времени. При этом использование ГПС должно способствовать сохранению для многономенклатурного производства отличительных особенностей и преимуществ массового производства (непрерывности и ритмичности) и  существенному повышению производительности труда и качества выпускаемой  продукции при сокращении численности  рабочих-операторов.

Гибкие  производственные системы отличаются от технических систем, состоящих  из универсального оборудования и автономно  работающих станков с ЧПУ и  от производств, оборудованных станками-автоматами и полуавтоматами в линии (АЛ, РАЛ и др.) с механической связью. От производств, оснащенных универсальным оборудованием и станками с ЧПУ, ГПС отличаются высокой производительностью оборудования и труда как за счет одновременного выполнения многих операций производственного процесса с одной установки обрабатываемого предмета труда, так и за счет того, что ГПС может работать в автоматическом режиме круглосуточно. От автоматических линий ГПС отличается гибкостью в широком смысле слова, что позволяет обрабатывать в нем широкую номенклатуру изделий и быструю смену объектов производства.

     Обладая широкой гибкостью, ГПС обеспечивает высокую производительность оборудования, приближающуюся к уровню производительности АЛ и линий, скомпонованных из специализированных станков. Основной показатель ГПС – степень гибкости – может быть определен количеством затрачиваемого времени, количеством необходимых дополнительных расходов, при переходе на выпуск изделий j-го наименования, а также широтой номенклатуры выпускаемой продукции. 

     Гибкая  производственная система - совокупность в разных сочетаниях технологического оборудования с числовым программным  управлением (ЧПУ), роботизированных технологических  комплексов, гибких производственных модулей и систем обеспечения  их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала  времени. Она обладает свойством  автоматизированной переналадки при  производстве изделий произвольной номенклатуры.

По организационной  структуре ГПС имеют следующие  уровни:

• гибкая автоматизированная линия (ГАЛ)
• гибкий автоматизированный участок или гибкий производственный комплекс (ГАУ или ГПК)
• гибкий автоматизированный цех (ГАЦ).

 

 

     Гибкая  автоматизированная линия - гибкая производственная система, в которой технологическое  оборудование расположено в принятой последовательности технологических  операций.

Гибкий  автоматизированный участок - гибкая производственная система, функционирующая по технологическому маршруту, в котором предусмотрена  возможность изменения последовательности использования технологического оборудования. Обе эти системы (ГАЛ и ГАУ) могут содержать отдельно функционирующие  единицы технологического оборудования.

     Гибкий  автоматизированный цех - гибкая автоматизированная система, представляющая собой в  различных сочетаниях совокупность гибких автоматизированных линий, роботизированных технологических линий, гибких автоматизированных участков, роботизированных технологических  участков для изготовления изделий  заданной номенклатуры.

     Предусмотрены также гибкие производственные комплексы (ГПК), представляющие собой гибкую производственную систему, состоящую  из нескольких гибких производственных модулей, объединенных автоматизированной системой управления и автоматизированной транспортно-складской системой, автономно  функционирующую в течение заданного  интервала времени и имеющую  возможность встраивания в систему  более высокой ступени автоматизации.

     В соответствии с ГОСТ 26228-85 в ГПС  имеются следующие составные  части.

     Гибкий  производственный модуль (ГПМ) - единица  технологического оборудования для  производства изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик с программным  управлением, автономно функционирующая, автоматически осуществляющая все функции, связанные с их изготовлением, и имеющая возможность встраивания в гибкую производственную систему.

В общем  случае средства автоматизации ГПМ  представляют собой накопители, спутники, устройства загрузки и выгрузки, устройства удаления отходов, устройства автоматизированного  контроля, включая диагностирование, устройства переналадки и т.д. Частным  случаем ГПМ является роботизированный технологический комплекс при условии  возможности его встраивания  в систему более высокого уровня.

     Средства  обеспечения функционирования ГПС - совокупность взаимосвязанных автоматизированных систем, обеспечивающих проектирование изделий, технологическую подготовку их производства, управление гибкой производственной системой и автоматическое перемещение  предметов производства и технологической  оснастки.

В ГПС  входят также автоматизированная система  управления производством (АСУП), автоматизированная транспортно складская система (АТСС), автоматизированная система инструментального  обеспечения (АСИО), система автоматизированного  контроля (САК), автоматизированная система  удаления отходов (АСУО) и т.д.

     ГПС — это производственная система  по обработке металлов резанием, сочетающая в себе высокую производительность и переналаживаемость, в которой основными объектами автоматизации являются не только процесс обработки, но и межоперационный транспорт, средства манипулирования заготовкой и средства контроля и регулирования. Кроме того, в связи с гибкими производственными системами рассматриваются следующие основные направления.

1. Обзор существующих  ГПС для обработки  деталей.

     Выбор состава металлорежущего оборудования ГПС в основном обусловлен конструктивно-технологическими особенностями группы деталей, обрабатываемых на этой ГПС. Практически все детали можно разбить на следующие классы:

      1. Детали типа валов c соотношением геометрических размеров  
L > 2D (валы, оси, пальцы и т.д.), где L - длина детали, D - диаметр детали.

      2 Детали типа дисков с соотношением (фланцы, диски, кольца, шестерни и т. д.).

      3. Корпусные детали коробчатой  формы с соотношением геометрических  параметров , где B - ширина детали, Н - высота детали (корпуса механизмов, опоры, рамы, коробки и т. д.).

      4. Плоские детали с соотношением  L > B > H (плиты, крышки, планки и т. п.).

      5. Детали типа рычагов, вилок,  шатунов, кулис и т. п.

      После классификации деталей необходимо провести группирование деталей  для выявления групп изделий, обладающих общностью конструктивно-технологических  признаков для совместной обработки  на ГПС.

      Детали, объединяемые в одну группу, должны обеспечивать:

      а) конструктивно-технологическую общность:

      габаритов деталей;