Лекции оборудование машиностроительных производств. Оборудование машиностроительных предприятий: Учебник

А. Г. Схиртладзе, В. И. Выходец, Н. И. Никифоров, Я. Н. Отений ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КАМЫШИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА А. Г. Схиртладзе, В. И. Выходец, Н. И. Никифоров, Я. Н. Отений ОБОРУДОВАНИЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Допущено Учебно-методическим объединением вузов по образованию в области автоматизированного машиностроения (УМО АМ) в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по на- правлению подготовки дипломированных специалистов «Конструкторско- технологическое обеспечение машиностроительных производств». РПК «Политехник» Волгоград 2005 УДК 621. 7/9 (075) О 22 Авторы: А. Г. Схиртладзе (гл. 1–3); В. И. Выходец (гл. 1–3); Н. И. Никифоров (гл. 1); Я. Н. Отений (гл. 2,3). Рецензенты: заведующий кафедрой «Технология машиностроения» д. т. н., профессор А. В. Королев, начальник Технического отдела ОАО «ГАЗПРОМКРАН» С. Ю. Упрямов. Оборудование машиностроительных предприятий: Учебник / А. Г. Схир- тладзе, В. И. Выходец, Н. И. Никифоров, Я. Н. Отений / ВолгГТУ, Волгоград, 2005. – 128 с. ISBN 5-230-04558-2 Рассматриваются назначение, конструкция и принцип действия обо- рудования, используемого при производстве машиностроительных изде- лий, в том числе оборудования для сварки и обработки металлов давле- нием, литейного оборудования, транспортных машин и механизмов. Из- ложены основы проектирования и способы выбора оборудования, приве- дены примеры и задания для самостоятельной работы. Предназначен для студентов, обучающихся в высших и среднетех- нических учебных заведениях по специальности «Технология машино- строения», а также может использоваться инженерно-техническими ра- ботниками машиностроительных предприятий. Ил. 66. Табл. 8. Библиогр.: 12 назв. Печатается по решению редакционного издательского совета Волгоградского государственного технического университета ISBN 5-230-04558-2 © Волгоградский государственный технический университет, 2005 Учебное издание Александр Георгиевич Схиртладзе Валерий Иванович Выходец Николай Иванович Никифоров Ярослав Николаевич Отений ОБОРУДОВАНИЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Учебник Редакторы: Попова Л. В., Пчелинцева М. А. Компьютерная верстка Сарафанова Н. М. Темплан 2005 г., поз. №. 21. Подписано в печать 23. 12. 2005 г. Формат 60Ч84, 1/16. Бумага потребительская. Гарнитура ”Times“. Усл. печ. л. 8. Усл. авт. л. 7, 75. Тираж 500 экз. Заказ 1. Волгоградский государственный технический университет 400131 Волгоград, просп. им. В. И. Ленина, 28. РПК «Политехник» Волгоградского государственного технического университета 400131 Волгоград, ул. Советская, 35 ИП Выдолоб Ю. М. Типография «Новый ветер», Волгоградская обл., г. Камышин, ул. Ленина, 8/1. ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ………………………….…………………………………..............3 ГЛАВА 1. ОБОРУДОВАНИЕ ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ ЦЕХОВ……………………..4 1.1. СВАРОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ…………………………………………….4 Дуговая сварка…………………………………………………………...4 Особые виды сварки…………………………………………………….6 Источники питания сварочной дуги…………………………………...7 Электроды для ручной дуговой сварки………………………………16 Оборудование и аппаратура для газовой сварки…………………….19 Контактная сварка……………………………………………………...23 1.2. ЛИТЕЙНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ…………………………………………….30 Оборудование для подготовки формовочных материалов………….30 Оборудование для приготовления формовочных и стержневых смесей…………………………………………………..33 Оборудование для изготовления литейных форм…………………...34 Плавильное оборудование…………………………………………….36 Оборудование для выбивки литейных форм и стержней…………...38 Оборудование для обрубки и очистки литья………………………...39 1.3. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА ДАВЛЕНИЕМ……………...41 Прокатка………………………………………………………………..41 Инструмент и машины для волочения……………………………….42 Прессование……………………………………………………………43 Устройство гидравлических прессовых установок………………….44 Оборудование для машинной ковки.....................................................50 Выбор молотов и прессов……………………………………………...52 Оборудование для объемной штамповки…………………………….53 Оборудование для листовой штамповки……………………………..56 Оборудование для резки заготовок …………………………………..57 ГЛАВА 2. ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ И ТРАНСПОРТНЫЕ УСТРОЙСТВА…………...61 2.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ И ТРАНСПОРТНЫХ УСТРОЙСТВ………………………………………………................................61 2.2. О ПРАВИЛАХ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГРУЗОПОДЪЁМНЫХ И ТРАНСПОРТНЫХ УСТРОЙСТВ……………….................63 2.3. ГИБКИЕ ТЯГОВЫЕ ОРГАНЫ………………………………………...……64 2.4. ОСНОВНЫЕ ГРУЗОПОДЪЁМНЫЕ УСТРОЙСТВА…………………………..69 Домкраты ………………………………………………………………69 Лебёдки………………………………………………………………....70 Тали……………………………………………………………………..71 Краны.…………………………………………………………………..72 Подъёмники…………………………………………………………….74 2.5. ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ С ТЯГОВЫМ ОРГАНОМ………………………..……………………….……....75 Ленточные конвейеры ………………………………………………...75 Определение приближенной мощности привода конвейера………..78 Цепные конвейеры……………………………………………………..79 2.6. ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ БЕЗ ГИБКОГО ТЯГОВОГО ОРГАНА..............................................................................................................82 Роликовые конвейеры………………………………………………..82 Шагающие конвейеры………………………………………………..84 2.7. УСТРОЙСТВА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ СТРУЖКИ……………………….............86 2.8. ПРИМЕНЕНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН В МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ……………………………………………………………91 ГЛАВА 3. ПРОМЫШЛЕННЫЕ РОБОТЫ……………………………………...102 3.1. ПРИМЕНЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ…….…………………......102 3.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ………………………107 3.3. СТРУКТУРА ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ……………………………..108 3.4. НОМЕНКЛАТУРА ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ............................................................................112 3.5. УПРАВЛЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫМИ РОБОТАМИ……………………….115 Цикловое программное управление…………………………........117 Позиционное и контурное программное управление…………...120 ЛИТЕРАТУРА…………………………………...…………………………...124 ДЛЯ ЗАМЕТОК ВВЕДЕНИЕ Современное машиностроительное предприятие располагает самым разнообразным оборудованием, служащим для разных целей и функцио- нирующим с использованием разных физических законов. Всё оборудо- вание можно разделить на две группы – основное и вспомогательное. К основному относится технологическое оборудование, непосредственно создающее продукцию, например, в металлообрабатывающей отрасли – металлорежущие станки, инструмент, приспособления. К вспомогатель- ному – всё остальное, это оборудование заготовительных цехов, транс- порт, энергопитание, испытательные стенды, установки, обеспечиваю- щие безопасные и комфортные условия труда, и т. д. В данном учебнике рассматривается только вспомогательное обору- дование. Даже приведённый краткий перечень говорит о том значительном объёме знаний, который необходим руководящему персоналу машино- строительных предприятий. Традиционно каждый вид вспомогательного оборудования в литературных источниках описывается отдельно, что представляет некоторые трудности при его изучении. В более простом из- ложении можно найти учебники, объединяющие всё оборудование в одной книге, предназначенные для студентов немашиностроительных специаль- ностей, но косвенным образом связанных с машиностроением, например, экономистов. Конечно, ими можно пользоваться, но для специалиста, ра- бота которого связана с эксплуатацией оборудования, материала, приве- дённого в таких учебниках, явно недостаточно. В то же время объединить весь необходимый для инженера-механика материал в одной книге прак- тически невозможно. Выход можно найти, расставив приоритеты. Эксплуатация машиностроительного оборудования предполагает зна- ние не только его предназначения, но также его возможностей, умения обслуживать, ремонтировать и делать правильный выбор при замене его на новое или при изначальном проектировании. Таким образом, цель данного учебника – дать будущим инженерам-механикам основные све- дения по принципу действия, устройству и методам выбора вспомога- тельного машиностроительного оборудования. ГЛАВА 1 ОБОРУДОВАНИЕ ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ ЦЕХОВ 1.1. СВАРОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Сваркой называется процесс получения неразъемного соединения посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластическом деформи- ровании, или совместном действии того и другого. В настоящее время создано очень много видов сварки (их число приближается к 100). Все известные виды сварки принято классифициро- вать по основным физическим, техническим и технологическим призна- кам. По физическим признакам, в зависимости от формы используемой энергии, предусматриваются три класса сварки: термический, термо- механический, механический. Термический класс включает все виды сварки с использованием теп- ловой энергии (дуговая, газовая, плазменная и т. д.). Термомеханический класс объединяет все виды сварки, при которых используются давление и тепловая энергия (контактная, диффузионная). Механический класс включает виды сварки, осуществляемые меха- нической энергией (холодная, трением, ультразвуковая, взрывом). Виды сварки классифицируются по следующим техническим при- знакам: по способу защиты металла в зоне сварки (в воздухе, в вакууме, под флюсом, в пене, в защитном газе, с комбинированной защитой); по непрерывности процесса (непрерывная, прерывистая); по степени механизации (ручная, механизированная, автомати- зированная, автоматическая); по типу защитного газа (в активных газах, в инертных газах); по характеру защиты металла в зоне сварки (со струйной защи- той, в контролируемой атмосфере). Технологические признаки установлены для каждого вида сварки отдельно. Познакомимся с наиболее применяемыми видами сварки и со- ответствующим оборудованием. Дуговая сварка Дуговой сваркой называется сварка плавлением, при которой нагрев свариваемых кромок осуществляется теплотой электрической дуги. Наибольшее применение получили четыре вида дуговой сварки. Ручная дуговая сварка. Может производиться двумя способами: неплавящимся и плавящимся электродами. Первый способ предусматри- вает следующее (рис. 1.1): свариваемые кромки изделия 5 приводят в со- прикосновение. Между неплавящимся (угольным, графитовым) электро- дом 3 и изделием возбуждают дугу 4. Кромки изделия и вводимый в зону дуги присадочный материал 2 нагреваются до плавления, образуется ван- ночка расплавленного металла 1. После затвердевания металл в ванночке образует сварной шов. Этот способ используется при сварке цветных ме- таллов и их сплавов, а также при наплавке твердых сплавов. Во втором случае используется электрод, этот способ является основным при руч- ной сварке. Электрическая дуга возбуждается аналогично первому спо- собу, расплавляет электрод и кромки изделия. Получается общая ванна расплавленного металла, которая, охлаждаясь, образует шов. 2 3 1 4 5 Рис 1.1. Схема ручной дуговой сварки Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом. Вы- полняется путем механизации основных движений, выполняемых свар- щиком при ручной сварке – подачи электрода в зону дуги и перемещения его вдоль свариваемых кромок изделия. При полуавтоматической сварке механизирована подача электрода в зону дуги, а перемещение электрода вдоль свариваемых кромок производит сварщик вручную. При автоматической сварке механизированы все операции, необхо- димые для этого процесса. Жидкий металл в ванночке защищают от воз- действия кислорода и азота воздуха расплавленным шлаком, образо- ванным от плавления флюса, подаваемого в зону дуги. Такая сварка обеспечивает высокую производительность и хорошее качество швов. Дуговая сварка в защитном газе. Выполняется неплавящимся (вольфрамовым) или плавящимся электродом. В первом случае сварной шов формируется за счет металла расплавленных кромок изделия. При необходимости в зону дуги подается присадочный материал. Во втором случае подаваемая в зону дуги электродная проволока расплавляется и участвует в образовании шва. Защиту расплавленного шва от окисления и азотирования осуществляют струей защитного газа, оттесняющего ат- мосферный воздух из зоны дуги. Электрошлаковая сварка. Осуществляется путем плавления ме-

Все учебные заведения "ЛПК" Лысьвенский политехнический колледж ******* Не известно ААК (Апастовский Аграрный Колледж) ААЭП Автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ленинградский государственный университет им. А.С. Пушкина АГАУ АГИМС АГКНТ АГНИ, КГЭУ, КХТИ АГТУ АГУ АГУ им. Жубанова АИСИ Академия бюджета и казначейства Академия ГПС МЧС России АКАДЕМИЯ ТРУДА И СОЦИАЛЬНЫХ ОТНОШЕНИЙ Алапаевский индустриальный техникум Алматинский Университет Энергетики и Связи АЛТАЙСКАЯ АКАДЕМИЯ ЭКОНОМИКИ И ПРАВА Алтайская государственная академия образования имени В.М. Шукшина АЛТАЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ Алтайский государственный аграрный университет АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Алтайский ГТУ им И.И. Ползунова Алтайский институт финансового управления Алтайский Медицинский Институт Алтайский педагогический университет АНО ВО Автомобильно-транспортный институт АПТ г. Ачинск Артемовский колледж точного приборостроения (АКТП) Архангельский госуд. технический университет Архангельский колледж телекоммуникаций АСК ГУ ВПО БРУ Астраханский госуд.технический университет Балтийский Гос. Техуниверситет им Д.Ф.Устинова БарГУ Барнаульский кооперативный техникум Алтайского крайпотребсоюза БашГАУ БашГУ БГА РФ БГАТУ БГАУ БГИТА БГПА БГПК БГСХА БГСХА им. В.Р. Филиппова БГТУ БГТУ им. В.Г. Шухова БГУ БГУИР (институт информатики и радиоэлектроники) БГЭУ БелГУТ БИТТиУ БНТУ БПТ БРГУ Брестский (БрГТУ) БРУ БТИ БЮИ ВГАСУ ВГАУ им Петра I ВГИПУ ВГМХА ВГСХА ВГТА ВГТУ ВГУ ВГУИТ ВГУЭС ВЗФЭИ ВЗФЭИ г. Барнуал ВИ ЮРГТУ (НПИ) Витебский гос. технологический университет Вінницький коледж НУХТ, Украина ВКГТУ им. Серикбаева Владимирский государственный университет ВНАУ ВНТУ ВНУ им.Даля Волгоградский университет (ВолГУ) Волгоградский ГАСУ Вологодский гос. технический университет Воронежский гос.университет Воронежский государственный технический университет ВПИ ВПТ ВСГТУ ВТЗ ЛМЗ ВТУЗ ВШБ Вятская ГСХА Вятский Государственный Университет ГБОУ СПО «ТТТ» ГГТУ им. П.О. Сухого ГИЭИ ГТУ имени Баумана ГУАП Гусевский политехнический техникум ГПТ ГУУ Дальневосточный ГАУ Дальневосточный гос.тех.университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева) Дальневосточный государственный университет путей сообщения (ДВГУПС) Дальневосточный госуниверситет путей сообщения ДВГТУ ДВГУПС ДВФУ ДГМА ДГТУ Державний вищий навчальний заклад «Запорізький національний університет» ДИТУД ДМЭА ДНГУ ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ iм. Олеся Гончара ДНУ ДО СИБГУТИ ДО СУБГУТИ ДонГТУ Донецький національний університет ДонНАСА ДонНТУ ДонНТУ(ДПИ) Екатеринбургский экономико-технологический колледж ЕМТ ЕНУ им.Гумилёва ЕЭТК ЖГТУ ЗабГУ ЗГИА ЗНТУ ИАТУ УЛГТУ Ивановский Государственный Энергетический Университет ИвГПУ (Ивановский Государственный Политехнический Университет) ИГАСУ ИГТУ ИГЭУ ИжГСХА ИжГТУ Ижевский государственный технический Университет ИНиГ ИНСТИТУТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И КОММУНИКАЦИЙ Институт Нефти и Газа СФУ Красноярск ИНЭКА ИПЭК Ивантеевский промышленно-экономический колледж ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (ИГТУ) Иркутский ГТУ Иркутский ГУПС ИРНИТУ ИРОСТ ИТМО ИФНТУНГ Казанский гос. тех.университет им. А.Н. Туполева КАЗАНСКИЙ ИННОВАЦИОННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.Г. ТИМИРЯМОВА (ИЭУП) КАЗАНСКИЙ ИННОВАЦИОННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.Г. ТИМИРЯМОВА (ИЭУП) КазАТК Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Казахстанкий инновационный университет КАЗГАСА КазГАУ КазНТУ КАИ КамГУ им. В. Беринга КамПИ Камский инженерно-технический колледж Камчатский ГТУ Карагандинский гос. индустриальный университет Карагандинский ГТУ КАТТ КГАСА КГАСУ КГАУ КГАУ КГСХА КГИУ КГПУ КГСХА КГТА КГТУ КГТУ г. Красноярск КГТУ им. Туполева КГУ КГУ (Курган) КГУ им. А. Байтурсынова КГФЭИ КГЭУ КемГППК КемТИПП КЖТ УрГУПС Київський технікум електронних приладів КИМГОУ КИнЭУ КИПУ, Украина ККХТ НМетАУ КМТ КНАГТУ КНЕУ КНИТУ-КАИ КНТУ КНУ КНУ им. М. Остроградского (Украина) КНУБА Колледж информатики ГОУ ВПО СибГУТИ КПИ КрасГАУ КТУ КТУ Украина Кубанский Гос. Политехнический Университет КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСТЕТ ИМЕНИ И.Т. ТРУБИЛИНА КубГАУ КубГТУ КузГТУ КУРГАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КурскГТУ КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана КФ ОГУ КФУ ЛГТУ Ленинградский государственный университет им. А.С. Пушкина Ленинградский государственный университет им. А.С.Пушкина Ленинградский государственный университет имени А.С. Пушкина Липецкий государственный технический университет ЛМCК ЛНАУ Магнитогорский Гос.Технический Университет МАДИ (ГТУ) МАДИ (ГТУ) Волжский филиал МАДИ Бронницкий филиал МАИ МАМИ МарГУ МАРИЙСКИЙ ГОСТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ МГАК МГАКХиС МГАУ МГВМИ МГИУ МГИУ/МПУ МГМК МГОИ МГОУ МГПК МГПУ МГСУ МГТУ МГТУ "МАМИ" МГТУ "СТАНКИН" МГТУ (Мурманск) МГТУ ГА МГТУ им. Баумана МГТУ им. Г.И. Носова МГТУГА МГУ МГУ им. Н. Огарева МГУИЭ МГУЛ МГУП МГУПИ МГУПС МГУС МГУТУ МГУТУ им. Разумовского г.Тверь Мелитопольский промышленно-экономический колледж МИВЛГУ МИИТ МИК МИКТ МИКХиС МИЛ Минский государственный автомеханический колледж Минский государственный высший авиационный колледж (ВУЗ) МИРЭА МИСиС МИФИ Морская Государственная Академия им Ушакова Московская Государственная Юридическая Академия Московская школа бизнеса Московский Гос. Университет Инженерной Экологии Московский государственный индустриальный университет МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБЛАСТНОЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ УПРАВЛЕНИЯ И ПРАВА Московский Государственный Строительный Университет Московский Государственный Технический университет им. Н.Э. Баумана Московский Государственный Университет МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ДИЗАЙНА И ТЕХНОЛОГИИ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ Московский Государственный Университет Природообустройства Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) МОСКОВСКИЙ ГУМАНИТАРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Московский институт энергобезопасности и энергосбережения Московский институт психоанализа МОСКОВСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ Московский технологический институт Московский университет им. С.Ю. Витте Московский финансово-промышленный университет «Синергия» Московский Энергетический Институт(Технический Университет) МОСУ МосУ МВД РФ МПСИ МПУ МПЭТ МТИ МТУСИ МФПУ "Синергия" МФЮА МЭИ МЭСИ НАУ Национальный исследовательский Томский политехнический университет Национальный транспортный университет, Киев Національний педагогічний університет імені М. П. Драгоманова Національний університет «Києво-Могилянська академія» НГАВТ НГАСУ НГАУ НГГТИ НГИЭИ НГПУ НГПУ им. Козьмы Минина НГПУ им. Козьмы Минина (Мининский университет) НГСХА НГТУ НГТУ им. Алексеева НГУ (Новосибирский государственный университет) НГУ им.П.Ф.Лесгафта НГУЭУ Невский машиностроительный колледж Нефтекамский нефтяной колледж НИЕВ Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е.Алексеева Нижегородский Государственный Технический Университет Павловский филиал НИНХ НКИ им.Адмирала Макарова НКТИ НМетАУ ННГАСУ ННГУ им.Лобачевского Новгородский ГУ Новополоцк ПГУ НОВОСИБИРСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ Новосибирский Автотранспортный Колледж Новосибирский государственный педагогический университет Новосибирский государственный технический университет НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИКИ И УПРАВЛЕНИЯ – «НИНХ» Новосибирский промышленно-энергетический колледж Новочеркасский политехнический институт НПИ НТК им. А.И.Покрышкина НТУ ХПИ НТУУ "КПИ",Украина,Киев НТУУ КПИ НУБІП України НУВГП НУВГП - Ровно НУВГП (Ровно) НУК им. адмирала Макарова НУПТ, Киев НУХТ НФИ КемГУ НХТИ ОГАСА, Украина ОГАУ ОГПУ ОГТИ ОГТУ ОГУ Одесский национальный морской университет Ои МГЮА им Кутафина ОмГАУ ОмГТУ ОмГУПС ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П.А. СТОЛЫПИНА Омский государственный институт путей сообщения Омский государственный технический университет ОНПУ ОрелГТУ Оренбургский Государственный Педагогический Университет Оренбургский Государственный Университет Орловский ГТУ Оршанский государственный колледж ОТИ МИФИ ОУ ВО «ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ И ЭКОНОМИКИ» ОХМК Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова ПГК ПГПИ ПГСХА ПГТА ПГТУ ПГТУ Пермь ПГУ ПГУАС ПГУПС ПГУТИ Пензенский Государственный Университет Пермская государственная сельскохозяйственная академия Пермский Государственный технический Университет Пермский Институт Экономики и финансов Пермский филиал РГТУ Петербургский Институт Машиностроения ПИ СФУ ПИМаш ПНИПУ Политехнический институт Полтавский НТУ Полтавський технікум харчових технологій Приднестровский Государственный Университет ПРИДНЕСТРОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Т.Г. ШЕВЧЕНКО Приморский институт железнодорожного транспорта РАНХГС. Алтайский филиал РАП РГАТА им. П.А. Соловьева РГАТУ РГЕЭУ РГКР РГОТУПС РГППУ РГРТУ РГСУ РГУ РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина РГУНГ РГУТиС РГЭУ Ри(Ф)МГОУ РИИ РИМ РМАТ РОСНОУ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА И ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ при ПРЕЗИДЕНТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА И ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ ПРИ ПРЕЗИДЕНТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА И ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ при ПРЕЗИДЕНТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРАВОСУДИЯ РФЭИ РФЭТ РХТУ РЭУ им.Плеханова Рязанская Государственная радиотехническая академия С-ПБ Политехнический университет Самарский государственный университет СамГТУ СамГУПС Санкт -Петербургский Институт Машиностроения Санкт – Петербургский государственный технический университет Санкт-Петербургская юридическая академия Санкт-Петербургский государственный экономический университет Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет ЛЭТИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ УПРАВЛЕНИЯ И ЭКОНОМИКИ Санкт-Петрбургский Государственный Университет Аэрокосмического приборостроения. САТТ САФУ СГА СГАСУ СГАУ СГПА СГСХА СГТУ СГУ СГУГИТ СГУПС СевКавГТУ СевНТУ СЗГЗТУ СибАГС (Сибирская академия государственной службы) СибАДИ СибГАУ СибГИУ СибГТУ СибГУТИ СибИНДО Сибирская Академия Права Экономики и Управления Сибирская Государственная Геодезическая Академия Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики Сибирский институт бизнеса Сибирский институт бизнеса и информационных технологий СИБИРСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПОТРЕБИТЕЛЬСКОЙ КООПЕРАЦИИ Сибирский федеральный университет СИБИТ СибУПК СИК СИНГ СКГУ СЛИ Современная Гуманитарная Академия СПБ ГАУ СПб ГУМРФ СПбГАСУ СПбГИЭУ СПбГЛТА СПбГЛТУ им С.М. Кирова СПБГМТУ СПбГПУ СПбГТУ "ЛЭТИ" СПбГТУРП СПБГУ ИТМО СПбГУВК СПбГУНиПТ СПбГУСЭ СПбГУТ СПбГЭТУ "ЛЭТИ" СПбТИ(ТУ) СпГГИ СПГПУ СПИ СПТ СПЭТ СТИ МИСИС СТК СТМиИт СТХТ НУХТ СумГУ Сумський коледж харчової промисловості НУХТ СФУ СФУ ИАИС СФУ ИНиГ Сыктывкарский лесной институт ТАДИ Тамбовский государственный технический университет ТарГУ им.М.Х.Дулати ТАСИ Тверской Государственный технический Университет ТГАМЭУП ТГАСУ ТГНГУ ТГПУ ТГСХА ТГТУ ТГУ ТКММП Тобольский многопрофильный техникум ТОГУ Тольяттинский государственный университет Тольяттинский индустриально-педагогический колледж ГАПОУ СО ТИПК Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) ТПК ТПУ ТТЖТ ТТИ ЮФУ ТТУ ТУИТ ТулГУ Тульский государственный университет ТУСУР ТХТК ТЭГУ ТюмГАСУ ТюмГНГУ ТюмГУ Тюменский Государственный Нефтегазовый Университет ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Тюменский Индустриальный Университет УАВИАК УГАТУ УГАТУ УГГУ УГЛТУ УГНТУ УГСХА УГТУ УГТУ-УПИ УГХТУ УГЭУ УДГУ УлГТУ УлГУ Ульяновская ГСХА Ульяновский государственный технический университет УО БГСХА УПИ Уральский государственный технический университет Уральский Государственный Университет им А.М.Горького Уральский институт Государственной противопожарной службы МЧС Уральский колледж строительства, архитектуры и предпринимательства Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н Ельцина" УрГСХА УрГУПС УрГЭУ УрТИСИ(СибГУТИ) УРТК УУИПК Уфимская государственная академия экономики и сервиса УФОГУ ФБГОУ ВПО "МГСУ" ФГБОУ "ВГТУ" ФГБОУВО "ВГТУ" ФГОУ СПО ПГК ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ ХАБАРОВСКИЙ ИНСТИТУТ ИНФОКОММУНИКАЦИЙ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИ Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Кабардино-Балкарский институт гуманитарных исследований» Филиал БГТУ "ВГТК" Финансовая Академия при Правительстве РФ Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации ХАИ Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова Харьковский Политехнический Институт ХГАЭП ХГУ ХИИК ГОУ ВПО СибГУТИ ХНАДУ ХНТУ ХНУ ХТИ ЧГАУ ЧГМА ЧГПУ ЧГСХА ЧГТУ ЧГУ ЧДТУ Челябинский государственный университет Челябинский профессионально педагогический колледж ЧитГУ Читинский лесотехнический колледж ЧМК ЧМТ ЧПИ МГОУ ЧПТ ЧТИ ИжГТУ ЭПИ МИСиС ЮГУ Южно-Казахстанский государственный университет Южно-Уральский государственный университет Южно-Уральский институт управления и экономики ЮЗГУ Курск ЮИ ИГУ ЮРГТУ ЮРГТУ (НПИ) Юургтк ЮУрГУ ЯГТУ

БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

«ГЛАЗОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Заочное отделение СПО

специальность 151001

ДОМАШНЯЯ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Оборудование машиностроительного производства

Выполнил

Третьякова Л.С.

Глазов 2012

Введение

Назначение и область применения РТК. РТК в кузнечно-прессовом производстве

Способы крепления оборудования на фундаменте

Литература

Введение

Роботы как универсальные автоматы, ведущие себя подобно человеку и выполняющие часть его функций - яркий пример применения идей писателей-фантастов в обычной жизни. Может именно поэтому общепризнанного определения, что такое робот, до сих пор нет. Что касается промышленных роботов, освобождающих рабочих от тяжелого, вредного, монотонного труда, то в нашей стране это понятие стандартизировано. В ГОСТ 25686-85 «Манипуляторы, автооператоры и промышленные роботы» записано следующее определение: промышленный робот - это автоматическая машина, стационарная или передвижная, состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности, и перепрограммируемого устройства программного управления для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций. Одно из основных преимуществ промышленного робота (ПР) - возможность быстрой переналадки для выполнения задач, отличающихся последовательностью и характером действий манипулятора. Поэтому ПР органично вписываются в современное автоматизированное машиностроительное производство.

Машиностроительные заводы ежегодно выпускают сотни тысяч различных станков, машин и технологического оборудования, большинство из которых крепится к фундаментам анкерными болтами различных конструкций, заглубленными в бетон на 30 диаметров болта и более. Для этих целей применяются миллионы анкеров, поэтому рациональный способ крепления ими оборудования имеет весьма важное значение.

1. Назначение и область применения РТК. РТК в кузнечно-прессовом производстве

РТК (роботизированный технологический комплекс) - это автономно действующая автоматическая станочная система, включающая одну и более единиц технологического оборудования и в состав которой входят промышленные роботы. На базе одних и тех же моделей станков могут создаваться РТК различных компоновок, комплектуемые промышленными роботами, обладающие различными технологическими и техническими возможностями.

Главная идея роботизированного технологического комплекса заключается в том, что промышленный робот должен использоваться в сочетании с определенным технологическим оборудованием, как, например, пресс, металлорежущий станок, сварочная установка, установка для нанесения покрытий и т.д., и предназначен для выполнения одной или нескольких конкретных технологических операций.

Применение промышленных роботов можно подразделить на выполнение роботами непосредственно основных технологических операций, и выполнение вспомогательных операций по обслуживанию основного технологического оборудования. К первым относится автоматическое выполнение роботами процессов сварки, сборки, окраски, нанесения покрытий, пайки, проведение контрольных операций, упаковки, транспортирования и складирования. Ко второй категории относится автоматизация с помощью роботов процессов механической обработки (обслуживания различных металлорежущих станков, шлифовальных и протяжных станков), прессов холодной и горячей штамповки, кузнечного и литейного оборудования, установок для термообработки, а также загрузки-разгрузки полуавтоматов дуговой сварки и контактных сварочных машин, при автоматизации операций сборки.

РТК, предназначенные для работы в ГПС (гибкие производственные системы), должны иметь автоматизированную переналадку и возможность встраиваться в систему.

В качестве технологического оборудования может быть использован промышленный робот.

Средствами оснащения РТК могут быть: устройства накопления, ориентации, поштучной выдачи объектов производства и другие устройства, обеспечивающие функционирование РТК.

При этом подразумевается одна единица технологического оборудования и один промышленный робот.

Если количество промышленных роботов и единиц технологического оборудования больше, то тогда это будет роботизированный технологический участок (РТУ). ГОСТ 26228-85 - совокупность роботизированных технологических комплексов, связанных между собой транспортными средствами и системой управления, или несколько единиц технологического оборудования, обслуживаемых одним или несколькими промышленными роботами, в которой предусмотрена возможность изменения последовательности использования технологического оборудования.

Роботизированная технологическая линия представляет собой совокупность РТК, связанных между собой транспортными средствами и системой управления, или нескольких единиц технологического оборудования, обслуживаемых одним или несколькими ПР (промышленный робот) для выполнения операций в принятой технологической последовательности.

В книге «Роботизированные производственные комплексы» Ю.Г. Козырева приводятся следующие пять уровней автоматизации:- первый уровень - автоматизация цикла обработки, заключающаяся в управлении последовательностью и характером движений рабочего инструмента с целью получения заданной формы обрабатываемой детали. Наиболее полное воплощение автоматизация этого уровня получила в станках с ЧПУ;- второй уровень - автоматизация загрузочно-разгрузочных операций (установки и снятия детали со станка), позволяющая рабочему обслуживать несколько единиц технологического оборудования, т. е. перейти к многостаночному обслуживанию. Наибольшей универсальностью и быстротой переналадки характеризуются промышленные роботы, используемые для автоматизации вспомогательных и транспортных операций. Второй уровень автоматизации все чаще обеспечивается созданием роботизированных технологических комплексов; - третий уровень - автоматизация контроля, ранее выполняемого человеком: состояния инструмента и своевременной его замены; качества обрабатываемых изделий; состояния станка и удаления стружки, а также подналадки технологического процесса (адаптивное управление). Такая автоматизация освобождает человека от постоянной связи с машиной и обеспечивает длительную работу оборудования по обработке деталей одного типоразмера при минимальном участии или далее без участия человека в течение одной-двух смен.

Третий уровень автоматизации обеспечивается созданием адаптивных РТК., а также гибких производственных модулей. Согласно ГОСТ 26228-85, 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, имеющая возможность встраивания в гибкую производственную систему;

четвертый уровень - автоматизация переналадки оборудования. На существующем оборудовании переналадка осуществляется вручную, что требует значительного времени. Поэтому важной задачей является совершенствование систем переналадки оборудования - применяемых приспособлений, инструмента и оснастки, а также методов задания циклов и режимов обработки. В идеале следует стремиться к созданию автоматических систем переналадки оборудования для выпуска новых изделий;- пятый уровень - гибкие производственные системы (ГПС), такая форма организации производственного процесса является высшей.

Рис. 1. Роботизированные технологические комплексы: а - однопозицнонный; б - групповой: в - многопознционный

В состав роботизированного технологического комплекса входят:1) технологическое оборудование (пресс, металлорежущий станок, установка для термообработки и т. д.);2) промышленный робот;3) вспомогательное, транспортное оборудование. Роботизированные технологические комплексы бывают: однопозиционные (рис. 1, а), имеющие наиболее простую структуру (ТО - технологическое оборудование, ПР - промышленный робот, ВО - вспомогательное оборудование); групповые (рис.1, б) и многопозиционные (рис.1, в).

РТК работает следующим образом. Заготовка, предварительно ориентированная во вспомогательном оборудовании (ВО), захватывается рабочим органом промышленного робота, переносится в рабочую зону технологического оборудования и устанавливается в нужном положении. Иногда этот процесс достаточно активный, как, например, при обработке заготовки на токарном станке. Нужно остановить шпиндель станка, дать команду на открытие зажимного приспособления (патрона, цанги и т. д.), точно установить заготовку в зажимное приспособление, зажать его, отвести рабочий орган робота и включить станок на обработку детали. По окончании цикла обработки необходимо остановить станок, взять обработанную деталь и перенести во вспомогательное оборудование В02. Обработанные детали либо устанавливаются ориентированными в пространстве, либо помещаются в тару навалом. Технологическое оборудование, рекомендованное для применения в составе РТК, должно быть достаточно распространенным и перспективным с точки зрения конструкции, технологичности, эксплуатационных параметров и степени автоматизации. Технологическое оборудование должно иметь устройство числового программного или хотя бы циклового управления. Если это условие не соблюдено, то могут возникнуть непредвиденные трудности при стыковке ТО с промышленным роботом, которые приведут к неоправданным затратам времени и средств.

Вспомогательные устройства РТК можно разделить на несколько типов.

Рис. 2. Стационарные бункерные вспомогательные устройства РТК

Стационарные вспомогательные устройства, жестко устанавливаемые в определенном положении, предназначены для подачи ориентированных заготовок в зону обслуживания промышленного робота.Во вспомогательных устройствах лоткового или бункерного типа (рис.2) изделия могут предварительно загружаться оператором, подаваться в рабочую позицию под собственным весом или с помощью специальных устройств.Подвижные (сменные) технологические приспособления, как правило, имеют прямоугольную, плоскую форму, на их верхней поверхности располагаются изделия в специальных гнездах (рис.3).

Рис.3. Подвижные (сменные) технологические приспособления - паллеты.

Такие устройства позволяют производить загрузку вне PTK, например, на складе, и могут быть поданы в рабочую зону автоматически, скажем с помощью робокара.Вращающиеся вспомогательные устройства представляют собой вращающийся круглый стол с шаговым приводом. Заготовки располагаются по периферии стола в специальных гнездах или на штырях в зависимости от ее конфигурации. На (рис.4) показаны различные варианты компоновки таких накопителей. Недостаток накопителей такого типа - их ограниченная емкость.

Рис.4. Вращающиеся накопители

Транспортные вспомогательные устройства представляют собой цепной, многозвенный конвейер, перемещающийся в горизонтальной плоскости на двух звездочках, одна из которых - ведущая - с шаговым приводом (рис.5). Преимущество таких накопителей - относительно большая емкость и возможность соединения с другим РТК или иным оборудованием.

Рис.5.Транспортные накопители (конвейеры) РТК

Несмотря на то, что такие бункерные загрузочно-ориентирующие устройства (в этом случае термин соответствует их функциональному назначению) характеризуются высокой степенью автоматизации и освобождают рабочего от процедуры установки изделий. Они не могут применяться во всех случаях из-за хрупкости и повышенной сцепляемости заготовок, требований к качеству поверхности и т. д. Как правило, эти устройства осуществляют первичное ориентирование и поштучное отделение заготовок. Существует несколько способов выноса деталей из навала, в том числе карманчиковый, крючковой (штыревой), секторные лопастной, щелевой, отбор под действием собственного веса и т. д. Достаточно широко применяются вибрационные бункерные устройства, которые наряду с рядом преимуществ имеют и некоторые недостатки (вибрации, повышенный шум, сложность настройки и т. д.).Вспомогательное оборудование предназначено для:1) накопления определенного количества ориентированных заготовок на начальной позиции комплекса;2) поштучной выдачи заготовки в определенную точку пространства для взятия ее схватом робота (при необходимости);3) транспортирования заготовок и изделий между последовательно расположенным оборудованием внутри комплекса с сохранением ориентации;4) переориентации заготовок и изделий, если это нужно;5) хранения межоперационного задела и задела между комплексами.Вспомогательное оборудование, входящее в состав транспортно-накопительной системы, как правило, не имеет между собой ни конструктивных, ни информационных связей и все команды получает от технологического оборудования и промышленных роботов. В качестве накопительных устройств в комплексе могут применяться лотки (скаты, склизы), шаговые конвейеры различного типа, цепные конвейеры, круговые накопительные устройства, тупиковые накопители, роликовые конвейеры и многоместная тара. Соответствующий тип транспортно-накопительного устройства выбирают, тщательно анализируя заготовку и изделия, особенности технологического оборудования и промышленных роботов.

Единичное обслуживание оборудования обеспечивается автономным или встроенным в оборудование ПР. Минимальные задачи, решаемые таким РТК, состоят в автоматизации операций обработки детали, ее установки-снятия, базировании и фиксации в рабочей зоне, а также в обеспечении связи с транспортными и информационными потоками основного производства. Разновидностью этой схемы является обслуживание несколькими роботами группы машин, число которых меньше числа ПР, имеющее место в РТК с машинами литья под давлением, при обслуживании листоштамповочных прессов и оборудования других типов (например, в станочных центрах, где один ПР осуществляет установку - снятие детали, а другой - смену инструмента и снаряжение инструментального магазина станка). При этом в состав РТК помимо ПР могут входить автооператоры различного назначения (например, в РТК с машинами литья под давлением).

А б

а - встраивание робота в оборудование;

б - расположение робота у основного технологического оборудования;

в - Обслуживание несколькими роботами группы машин, число которых меньше числа ПР.

Групповое обслуживание оборудования при его линейном, линейно-параллельном или круговом расположении может осуществляться одним ПР, обеспечивающим помимо операций, названных ваше, еще и межстаночное транспортирование деталей.

При этом с помощью ПР решаются также задачи диспетчирования работы оборудования, входящего в состав РТК, элементов транспортных систем и дополнительных механизмов. Разновидностью указанной схемы является обслуживание несколькими ПР. группы станков, число которых превышает число роботов. При этом можно не только обеспечить обработку деталей с различной последовательностью операций, но и сократить простои основного технологического оборудования, связанные с многостаночным обслуживанием, выполняемым ПР.

А б

В г

а - Обслуживание несколькими роботами группы машин, число которых превышает число ПР. Обработка деталей с постоянной последовательностью операций

б - Возможность изменения последовательности обработки и пропуска операций

в - Обслуживание одним ПР группы машин. Круговое расположение оборудования (до пяти единиц, не более)

г - Линейное расположение оборудования (количество регламентируется коэффициентом использования оборудования в робота)

В зависимости от серийности производства, в котором используется РТК с групповым обслуживанием оборудования, для такого комплекса могут быть применены различные организационные формы загрузки основного технологического оборудования от независимой работы каждого станка, до превращения РТК в поточную линию.

Однако для обеспечения необходимой гибкости производства в РТК с групповым обслуживанием ПР необходимо предусматривать создание межоперационных заделов, обеспечение возможности пропуска отдельных операций на некоторых типах деталей, изменения порядка обработки и т.п. С помощью ПР должна решаться и задача независимой доставки деталей к станкам и их межстаночного транспортирования.

Индивидуальное выполнение основных технологических операций, таких как сварка, окраска, сборка и т.п., осуществляется технологическим или универсальным ПР, на базе которого организуется РТК, включающий различного рода вспомогательные, транспортные, ориентирующие устройства и механизмы, работа которых контролируется системами программного управления робота.

Промышленные роботы нашли применение в различных сферах машиностроительного производства. Например, при механической обработке деталей с помощью промышленные роботы автоматизируют:

·установку заготовок в рабочую зону станка и (при необходимости) контроль правильности их базирования;

·снятие готовых деталей со станка и размещение их в тару (накопитель);

·передачу деталей от станка к станку; кантование деталей (заготовок) в процессе обработки;

·смену инструментов.

РТК в кузнечно-прессовом производстве

Промышленные роботы давно и успешно применяются в кузнечно-прессовом производстве. Это объясняется тем, что процессы кузнечно-прессового производства весьма кратковременны и промышленный робот достаточно полно загружен. Кроме того, в кузнечно-прессовом и штамповочном производстве очень велик удельный объем вспомогательных и транспортных операций, особенно когда изделие обрабатывается последовательно на нескольких прессах. Наконец, одной из важных причин широкого применения промышленных роботов в этом производстве является желание понизить опасность и травматизм, связанные с особенностями производства. Нельзя не отметить и тот факт, что заготовки часто имеют высокую температуру и острые края, повышающие трудность и опасность их транспортирования. Гуманное желание освободить человека от однообразной, монотонной и трудной работы требует от разработчиков особого внимания к этому типу производства.Роботизированные технологические комплексы в кузнечно-прессовом и штамповочном производстве создают для автоматизации следующих операций: холодной листовой штамповки; горячей и холодной объемной штамповки; ковки; штамповки изделий из пластмасс и порошков.Методом холодной листовой штамповки выполняются некоторые разделительные и формообразующие операции. Поскольку для разделительных операций исходной заготовкой, как правило, служит непрерывный материал (ленты, рулоны, полосы, прутки и т. д.), с которым использование современных конструкций промышленных роботов пока нецелесообразно, создание роботизированных технологических комплексов предусматривается только для формообразующих штамповочных операций, выполняемых на штучных заготовках.При создании РТК в листоштамповочном производстве промышленные роботы должны выполнять вспомогательные и транспортные операции по переносу заготовки из подающего устройства в рабочее пространство штампа пресса и удалению изделия после штамповки в приемное устройство или в последующий пресс. Исходными заготовками для листоштамповочных РТК могут быть плоские и объемные штучные заготовки, имеющие правильную геометрическую форму и позволяющие использовать подающее устройство с поштучной выдачей заготовок в соответствующий хват робота. Процесс объемной штамповки включает в себя следующие операции: получение исходной заготовки; нагрев ее до температуры ковки; штамповку; отделение отходов от поковки, термообработку поковки; очистку ее поверхности, а иногда и калибровку. Автоматизация технологического процесса горячей штамповки предусматривает организацию ориентированной передачи заготовки и полуфабриката по всем позициям, установку заготовки в штампы, включение пресса, а также нанесение технологической смазки на рабочую поверхность штампа. Весь перечисленный объем вспомогательных операций может выполняться современными промышленными роботами при условии обеспечения ориентированной подачи заготовки на исходную позицию пресса в положении, удобном для захвата роботом и выталкивания изделия после выполнения каждого перехода с соблюдением тех же условий.В качестве исходного материала при объемной штамповке используются штучные заготовки, отрезанные из проката круглого, квадратного или прямоугольного сечения, которые могут захватываться и удерживаться универсальными устройствами, используемыми промышленными роботами.Захват и перенос деталей промышленным роботом после штамповки возможен при наличии у детали соответствующего расположения базовых поверхностей. Это накладывает ограничения на номенклатуру деталей, штамповка которых может быть автоматизирована с использованием промышленных роботов. Применение промышленных роботов может вызвать и некоторые изменения формы детали- введение технологических прибылей, платиков и т. д. В свою очередь, к промышленным роботам, применяемым на операциях объемной штамповки, предъявляются специальные требования по тепло-, пыле- и виброзащищенности, которые должны обеспечивать надежность работы комплекса. Планировка робототехнического комплекса в кузнечно-прессовом и штамповочном производстве должна осуществляться с учетом типа пресса, модели промышленного робота, конкретных конструкций вспомогательных механизмов и формы изделия. Для этих целей часто используются двурукие роботы.Составные части РТК должны иметь:1)возможность управления работой прессов, роботов и вспомогательного оборудования с помощью системы программного управления;2)возможность переналадки на штамповку различных изделий; продолжительность переналадки желательно иметь не более 60... 90 мин, что позволит использовать комплексы в серийном и даже мелкосерийном производстве;3)обезжиривание перед загрузкой на исходную позицию листовых заготовок из немагнитного материала во избежание их слипания;

4)минимальные заусенцы во избежание сцепления заготовок;5)искривление заготовок из плоскости, не превышающее 2 % длины и ширины заготовки.Промышленные роботы должны иметь: возможность быстрой смены ЗУ при переходе на штамповку нового изделия; регулировку, обеспечивающую быструю перестройку на работу с новыми изделиями, а также разъемы и места подключения энергоносителя и линий связи с технологическим оборудованием и вспомогательными устройствами.

Типичная компоновка роботизированного технологического комплекса в кузнечно-прессовом производстве приведена на рис.6. В состав такого РТК входят: магазинное устройство 7, выдающее плоские заготовки на исходную (загрузочную) позицию промышленного робота; двурукий промышленный робот 5 с цикловым программным управлением, загружающий заготовки в штамп и снимающий с него отштампованные полуфабрикаты; пресс 1, выполняющий собственно технологическую операцию; ЗУ 2 манипулятора пневматического или электрического типа (для плоских заготовок); приемная тара 3 с тележкой; устройство 6 циклового программного управления комплексом и ограждение 4, исключающее возможность проникновения человека в опасную зону во время работы РТК.

Рис.6. Типовая компоновка РТК в кузнечно-прессовом производстве

Способы крепления оборудования на фундаменте

Фундаменты под оборудование разрабатываются по строительным заданиям заводов-изготовителей, чертежи которых выдаются вместе с паспортом оборудования.

Высота фундамента для многих видов оборудования определяется длиной заделки болтов. Большие длины болтов вызывают необходимость делать фундаменты массивными, что сдерживает применение более эффективных плитных и рамных конструкций.

В состав исходных данных для проектирования фундаментов металлорежущих станков, должны входить:

·чертеж опорной поверхности станины станка с указанием опорных точек, рекомендуемых способов установки и крепления станка;

·данные о значениях нагрузок на фундамент: для станков с массой до 10т - общая масса станка, а для станков с массой более 10т - схема расположения статических нагрузок, передаваемых на фундамент;

·для монтажа станков, требующих ограничения упругого крена фундамента, - данные о предельно допустимых изменениях положения центра тяжести станка в результате установки тяжелых деталей и перемещения узлов станка (или максимальные значения масс деталей, массы подвижных узлов и координаты их перемещения), а также данные о предельно допустимых углах поворота фундамента относительно горизонтальной оси;

·данные о классе станков по точности, а также о жесткости станины станков, о необходимости обеспечения жесткости за счет фундамента и о возможности частой перестановки станков;

·для монтажа высокоточных станков - указания о необходимости и рекомендуемом способе их виброизоляции: кроме того, в особо ответственных случаях для таких станков (например, при установке/ монтаже высокоточных тяжелых станков или при установке/ монтаже высокоточных станков в зоне интенсивных колебаний оснований) в исходных данных для проектирования должны содержаться результаты измерений колебаний грунта в местах, предусмотренных для установки/ монтажа станков, и другие данные, необходимые для определения параметров виброизоляции (предельно допустимые амплитуды колебаний фундамента или предельно допустимые амплитуды колебаний элементов станка в зоне резания и т.п.)

Технологическое оборудование, как правило, крепят к фундаментам с помощью фундаментных болтов. Обычно их изготовляют из мягких, малоуглеродистых сталей (Ст З) или из сталей повышенной прочности. Нельзя только применять высокоуглеродистые хрупкие стали из-за необходимости рихтовки болтов.

Крепление оборудования к фундаментам осуществляется в настоящее время при помощи глухих болтов, съёмных болтов, а также анкерных болтов, устанавливаемых в колодцах.

Болты для крепления технологического оборудования по своему назначению делятся на конструктивные и расчетные (силовые). Конструктивные болты служат для фиксации оборудования на фундаментах и для предотвращения случайных смещений. Такие болты предусматриваются для оборудования, устойчивость которого против опрокидывания, сдвига или скручивания обеспечивается собственным весом. Расчетные болты воспринимают нагрузки, которые возникают при работе технологического оборудования.

Болты в зависимости от способа установки их подразделяются на следующие основные виды:

устанавливаемые непосредственно в массив фундамента - болты глухие;

(с отгибом, с анкерной плитой, составные с анкерной плитой)

устанавливаемые в массив фундамента с изолирующей трубой - болты съемные;

(без амортизирующих элементов,с амортизирующими элементами)

устанавливаемые в готовые фундаменты в просверленные скважины - болты глухие и съемные;

(конические с распорными цангами, конические с распорной втулкой, составные с распорным конусом)

устанавливаемые в колодцах - болты глухие;

(с отгибом)

Болты глухие, устанавливаемые непосредственно в массив фундамента, могут выполняться:

с отгибами (рис. 1);

Рис. 1 Фундаментные болты с отгибом

а - с резьбой диаметром от М10 до М48; б - с резьбой диаметром от М56 до М125

Болты с отгибами, как наиболее простые в изготовлении, должны применяться в случаях, когда высота фундаментов не зависит от глубины заделки болтов в бетон.

с анкерными плитами (рис. 2);

Рис. 2. Фундаментные болты с анкерными плитамиа - с резьбой диаметром от М10 до М48; б - с резьбой диаметром от М56 до М140

Болты с анкерными плитами, имеющие меньшую глубину заделки в бетон по сравнению с болтами с отгибами, должны применяться в случаях, когда высота фундамента определяется глубиной заделки болтов в бетон.

составными с анкерными плитами (рис. 3).

Рис. 3. Фундаментный болт составной с анкерной плитой с резьбой диаметром от М24 до М64

Болты составные с анкерными плитами применяются в случаях установки оборудования методом поворота или надвижки (например, при монтаже вертикальных цилиндрических аппаратов химической промышленности). В этих случаях муфта и нижняя шпилька с анкерной плитой устанавливается в массив фундамента во время бетонирования, а верхняя шпилька ввертывается в муфту на всю длину резьбы после установки оборудования через отверстия в опорных частях.

Болты съемные, устанавливаемые в массив фундамента с изолирующей трубой, могут выполняться:

без амортизирующих элементов (рис. 4);

с амортизирующими элементами (тарельчатыми пружинами) (рис. 5).

Болты без амортизирующих элементов состоят из шпильки и анкерной арматуры (трубы и плиты). Анкерная арматура закладывается в фундамент во время бетонирования фундамента, а шпилька устанавливается свободно в трубе после устройства фундамента.

Рис. 4. Фундаментные болты с изолирующей трубойа - с резьбой диаметром от М24 до М48; б - с резьбой диаметром от М56 до М125

Рис. 5. Фундаментный болт с изолирующей трубой и амортизирующими элементами

Болты с амортизирующими элементами состоят из шпильки, анкерной арматуры (трубы и плиты) и тарельчатых пружин, устанавливаемых в нижней части болта.

Съемные болты без амортизирующих и с амортизирующими элементами следует применять для крепления тяжелого прокатного, кузнечно-прессового и другого оборудования, вызывающего большие динамические нагрузки, а также в случаях, когда болты в процессе эксплуатации оборудования подлежат возможной замене.

Болты с амортизирующими элементами (тарельчатыми пружинами) обеспечивают прочность соединения при меньших глубинах заделок болтов в бетон по сравнению с болтами без амортизирующих элементов за счет упругих деформаций тарельчатых пружин; при этом необходимо предусматривать возможность доступа к нижней части болтов.

Болты, устанавливаемые в готовые фундаменты в просверленные скважины, подразделяются на:

прямые, закрепляемые с помощью эпоксидного клея (рис. 6);

конические, закрепляемые с помощью цементной зачеканки, распорных цанг и распорных втулок (рис. 7);

составные с распорным конусом (рис. 8).

Рис. 6. Фундаментный болт на эпоксидном клею

Рис. 7. Фундаментные болты коническиеа - с цементной зачеканкой с резьбой диаметром от М12 до М48; б - с распорными цангами с резьбой диаметром от М12 до М48; в - с распорной втулкой с резьбой диаметром от М12 до М.48

Рис. 8. Фундаментный болт составной с распорным конусом с резьбой диаметром от М12 до М24

Болты, устанавливаемые в готовые фундаменты, должны применяться во всех случаях, когда это возможно по технологическим и монтажным условиям.

Болты, закрепляемые эпоксидным клеем, могут устанавливаться как до, так и после монтажа и выверки оборудования через отверстия в опорных частях.

Болты с распорными цангами и распорными втулками позволяют вводить крепление в эксплуатацию сразу же после установки болтов в скважины. Кроме того, такие болты, в случае необходимости, могут быть извлечены из скважин и использованы повторно.

Болты составные с распорным конусом следует применять только для конструктивного закрепления оборудования.

Болты, устанавливаемые в колодцах (рис. 9), допускается применять только в тех случаях, когда они не могут быть (по тем или иным причинам) установлены в просверленные скважины.

Рис. 9. Фундаментный болт, устанавливаемый в колодце с резьбой диаметром от М12 до М48

Фундаментные болты, предназначенные для работы в условиях агрессивной среды и повышенной влажности, должны проектироваться с учетом дополнительных требований, предъявляемых главой СНиП по защите строительных конструкций от коррозии.

Различают три способа крепления оборудования на фундамент, каждому из которых соответствует своя конструкция стыков «фундамент - оборудование» (рис.10):

На металлические опоры (например, пакеты плоских подкладок, клинья, опорные башмаки) с последующей подливкой бетонной смеси (вид 1,рис. 10, а). Подливка имеет вспомогательное, защитное или конструктивное назначение. При необходимости регулировки оборудования в процессе эксплуатации подливку не производят (о чем должно быть указание в проекте производства монтажных работ).

При этом способе соотношение суммарной площади контакта опор с поверхностью фундамента и суммарной площади поперечного сечения болтов должно быть не менее 15.

На бетонную подливку (вид 2,рис.10,6). При этом способе эксплуатационные нагрузки передаются на фундамент через бетонную подливку. Марка бетона подливки в этом случае должна быть на одну ступень выше марки бетона фундамента.

Непосредственно на фундамент (вид 3,рис.10,в).Этот способ, как и предыдущий, называют методом бесподкладочного монтажа оборудования. Нагрузки от оборудования передаются непосредственно на выверенную поверхность фундамента.

Конструкцию стыков указывают в монтажных чертежах или в инструкции на монтаж оборудования. При отсутствии указаний в инструкциях завода-изготовителя оборудования или в проекте фундамента конструкция стыка и тип опорных элементов назначаются монтажной организацией.

Рис. 10. Способы крепления оборудования на фундамент: а - на металлические пакеты, б - на бетонную подливку (при бесподкладочном методе монтажа), в - непосредственно на фундамент; 1 - оборудование, 2 - металлические пакеты, 3 - бетонная подливка, 4 - регулировочные (установочные) болты, 5 - фундамент.

Литература

роботизированный технологический комплекс оборудование

1.Синица Л.М. Организация производства: Учеб. пособие для студентов вузов. - 2 - изд., перераб и доп. - Мн.: УП "ИВЦ Минфина", 2004 г.

.Людковский И.Г., Шарстук В.И. Прогрессивные методы крепления оборудования к фундаментам. М., Стройиздат, 1978 г.

.Машиностроительное производство: Учеб. пособие для среднетехн. учебн. заведений / Вороненко В.П., Схиртладзе А.Г., Боюханов Б.Ж.; под ред. Ю.М. Соломенцева. - М.: ВШ, 2000 г.

.Козырев Ю.Г. Промышленные роботы. - М.: Машиностроение, 1983 г.

.Линц В.П., Максимов Л.Ю. Кузнечно-прессовое оборудование и его наладка. - М.: ВШ, 1975 г.

Главная > Лекция

Лекция

«Технологическое оборудование машиностроительного производства»

Металлорежущие станки можно подразделить по ряду признаков. По степени универсальности их делят на универсальные, специализированные и специальные. Универсальные станки предназначаются для обработки сходных по конфигурации деталей, размеры которых могут изменяться в широких пределах. При этом на них выполняются самые разнообразные операции. Например, на универсальных токарных станках можно производить обработку наружных и внутренних цилиндрических, конических, фасонных и торцевых поверхностей, нарезание резьбы, сверление, зенкерование и развертывание отверстий. Специализированные станки используются для выполнения более узкого круга операций. Например, для фрезерования шпонок (шпоночно-фрезерные станки), фрезерования шлицев (шлицефрезерные станки). На специальных станках обрабатывают детали одного типоразмера. К этим станкам можно отнести станок для нарезания зубчатых реек и др. По своему устройству металлорежущие станки подразделяются на автоматические и полуавтоматические. Автоматическим станком (автоматом) называется станок, в котором автоматизированы все основные и вспомогательные движения, необходимые для выполнения технологического цикла обработки, включая загрузку и выдачу обработанной детали. Обслуживание автомата сводится к периодической наладке, подаче материала на станок и контролю обрабатываемых деталей. Полуавтоматическим станком (полуавтоматом) называется автоматический станок, в котором часть движений не автоматизирована. В большинстве случаев эти движения, связанные с загрузкой заготовок и снятием обработанных деталей. Металлорежущим станком с ЧПУ называется станок, управляемый с помощью вычислительных устройств от программы управления, на которую нанесена вся необходимая информация по обработке детали (последовательность обработки, величины перемещений рабочего органа, режимы обработки и т.д.). В соответствии с заданной программой управления станок осуществляет все рабочие и вспомогательные движения рабочего органа для выполнения заданного технологического процесса обработки детали. Промышленный робот (автоматический манипулятор с программным управлением) является автоматической машиной (стационарной или передвижной), состоящей из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности, и перепрограммируемого устройства программного управления для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций. Гибкая производственная система (ГПС) - это совокупность (в равных сочетаниях) оборудования с ЧПУ, роботизированных технологических комплексов, гибких производственных моделей, отдельных единиц технологического оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени (возможность реализации "безлюдной технологии"), обладающая свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах их характеристик (в зависимости от серийности производства и других факторов). Гибкий производственный модуль представляет гибкую производственную систему, состоящую из единицы технологического оборудования, снащенную автоматизированным устройством программного управления и средствами автоматизации технологического процесса, автономно функционирующую, осуществляющую многократные циклы и имеющую возможность встраивания в систему более высокого уровня. Роботизированный технологический комплекс - это совокупность единицы технологического оборудования, промышленного робота и средств оснащения, автономно функционирующая и осуществляющая многократные циклы. На базе перечисленных технических средств могут быть реализованы гибкие производственные системы. Гибкие производственные системы по организационным признакам могут подразделяться на гибкие автоматизированные участки и гибкие автоматизированные цехи. Наибольшее внимание уделяется гибким автоматизированным участкам, которые представляют собой гибкую производственную систему, состоящую из нескольких гибких производственных модулей, объединенных автоматизированной системой управления, функционирующую по технологическому маршруту, в котором предусмотрена возможность изменения последовательности использования технологического оборудования. "Безлюдное" (программируемое) производство является новым видом производства и характеризуется малым участием человека в производственном процессе и наличием преимущественно автоматического оборудования и промышленных роботов. Для данного производства коэффициент автоматизации K а →1. Под K а понимается отношение объема информации, получаемой и обрабатываемой автоматическими системами производства, к полному объему информации, необходимой для выполнения технологического процесса. Для функционирования "безлюдного" производства в течение длительного времени, например смены, требуется наличие адаптивных технологических и роботизированных систем, диагностических цепей и высокая надежность работы оборудования и систем управления. Имеются сообщения о создании так называемых квазибезлюдных производств , в которых число рабочих по сравнению с традиционным производством уменьшалось в 10-15 раз. Под программным управлением обычно понимается управление с помощью систем, обеспечивающих быстрый переход на любую программу работы путем набора ее или записи условным кодом на программо-носителе, с помощью которого она вводится в станок. В качестве носителя программы могут использоваться штекерные панели, перфоленты, магнитные ленты и др. Таким образом, системы программного управления обеспечивают быструю переналаживаемость и требуемую универсальность. Системы программного управления металлорежущим оборудованием можно подразделять на два основных класса: цикловые (или программно-путевого управления); с числовым управлением. Цикловая система программного управления (ЦСПУ) характеризуется полным или частичным программированием цикла работы станка и режима обработки. Перемещение использованных элементов регулируется расстановкой передвижных упоров. ЦСПУ является переходной от системы управления с помощью упоров к системам числового программного управления (СЧПУ). Иногда ее называют системной программно-путевого управления. Программа управления в ЦСПУ может вводиться от программо-носителя (перфоленты, перфокарты) или набираться с помощью соответствующих переключателей. Станки с ЦСПУ отличаются простой системой управления, не требуют высококвалифицированного обслуживающего персонала, обладают большей производительностью, чем универсальные станки. Однако они имеют меньшие технологические возможности, чем станки с числовым управлением. Для их переналадки на новый вид деталей затрачивается большее время, чем при числовом управлении. Это время складывается из времени заданий новой программы и времени размерной настройки кулачков, путевых переключателей. Поэтому их разумно использовать при обработке простых деталей с длительностью обработки партии не менее смены Примеры станков с ЦСПУ - токарно-револьверный 1А341Ц вертикально-фрезерный 6530Ц и др.Цикловая система управления состоит из следующих устройств: задания и ввода программы, управления, исполнительного устройства, контроля окончания отработки этапа программы. Принцип работы ЦСПУ заключается в следующем. Устройство задания и ввода программы снабжает систему программного управления информацией о цикле. Оно состоит из блока задания программы (обычно штекерная панель) и блока поэтапного ввода программы (обычно шаговый искатель или релейная счетная схема). Устройство управления обеспечивает управление исполнительными элементами, перемещающими рабочие органы станка. Схему устройства управления довольно часто выполняют на электромагнитных реле. Исполнительное устройство обеспечивает отработку заданных программной команд и состоит из исполнительных элементов и рабочих органов станка Устройство контроля окончания отработки этапа программы контролирует окончание предыдущего этапа программы и подает команду на переключение на следующий этап (Окончание отработки этапа программы может контролироваться переключателями, реле времени, реле давления и т.п.). Под системой числовою программного управления (СЧПУ) станком понимается совокупность специализированных устройств, методов и средств, необходимых для осуществления ЧПУ. Система ЧПУ характеризуется чаще всего программированием цикла, режимов обработки и путем перемещения рабочих органов станка. При этом вся необходимая информация представляется не в виде кулачков, копиров и упоров, а в виде последовательности букв и чисел, нанесенных в закодированном виде (алфавитно-цифровом коде) на программо-носитель. Системы ЧПУ можно классифицировать по ряду признаков. Для нас наибольшее значение имеет их деление по следующим трем признакам:

по степени совершенства и функциональным возможностям; по виду движения исполнительных механизмов станка, определяемого геометрической информацией в программе, по числу потоков информации. По степени совершенства и функциональным возможностям системы ЧПУ делятся на следующие типы: NC (Numerical control) числовое программное управление (ЧПУ) обработкой на станке по программе, заданной в алфавитно-цифровом коде. Эти системы работают по "жесткой логике". Ввод программы в них, как правило, осуществляется с перфоленты; HNC (Hand NC) разновидность системы ЧПУ с ручным заданием программы с пульта устройства (на клавишах, переключателях и т.п.); SNC (Speiher NC) или MNC (Memory NС) разновидность системы ЧПУ, имеющая память для хранения всей управляющей программы; CNC (Computer NC) автономная система ЧПУ станка, содержащая ЭВМ процессор; DNC (Direct NC) - система для управления группой станков от ЭВМ, осуществляющей хранение программ и распределение их по запросам от устройства управления станком (у станков могут быть установлены устройства типа NC, SNC, CNС); Основной частью системы числового программного управления является устройство ЧПУ, относящиеся к тому же типу, что и система. Устройство ЧПУ типа NC и HNC имеют постоянную структуру, а устройство ЧПУ типа SNC и CNC - переменную. Устройства ЧПУ типа SNC и CNC являются более совершенными. Они строятся на основе микро ЭВМ (типа CNC) или микропроцессоров. Их основные алгоритмы работы задаются программно и могут изменяться для различных применений. В них можно формировать нестандартные циклы обработки, что существенно упрощает подготовку и редактирование программы. Среди имеющихся в настоящее время систем ЧПУ можно встретить все приведенные выше типы систем (Таблица 1.1).

Таблица 1.1

Краткий перечень устройств, оснащенных разными типами систем

Тип системы ЧПУ	Модель устройства, тип участка	Станки, для управления которыми система предназначена
		Токарные станки с автоматической сменой режущего инструмента

	Устройство на базе микро ЭВМ "Электроника НЦ-31»	Токарные станки в условиях мелкосерийного и индивидуального производства
	Н331М с модулями памяти	Фрезерные станки с автоматической сменой режущего инструмента
		Многооперационные станки
	Автоматизированный участок типа АСК-10	Группа многооперационных станков

По виду движения исполнительных механизмов станка, определяемого геометрической информацией в программе, системы ЧПУ подразделяются на позиционные, контурные, комбинированные и централизованные. Позиционная система ЧПУ - это система, обеспечивающая установку рабочего органа станка в позицию, заданную программой управления станком, чаще всего без обработки перемещения рабочего органа станка. Эти системы применяются для управления станками сверлильно-расточной группы. Контурная система ЧПУ представляет собой систему, которая обеспечивает автоматическое перемещение рабочего органа станка по траектории и с контурной скоростью, заданными программой управления станком. Основной особенностью контурных систем является наличие в каждый отдельный момент времени функциональной зависимости между скоростями перемещения рабочих органов станка по координатным осям. Контурные системы по сравнению с позиционными отличаются большей сложностью и стоимостью. Они в настоящее время являются более распространенными по сравнению с другими и используются чаще всего для управления токарными, фрезерными и другими станками при обработке деталей сложного профиля. Контурные системы подразделяются на несколько разновидностей новейшей из них, появившейся в конце 70-х годов, является оперативная система ЧПУ, построенная на базе современных ЭВМ. В оперативной системе ЧПУ расчет управляющей программы по минимальному объему исходных данных осуществляется на рабочем месте. Эти системы эффективно используются для управления металлорежущими станками при обработке упрощенной геометрической формы. Комбинированная система ЧПУ включает в себя контурные и позиционные системы. Используются в основном для управления многооперационными станками (обрабатывающими центрами). Автоматизированная система централизованного управления - это комплекс металлорежущего оборудования с ЧПУ, связанный единой автоматизированной транспортно-накопительной (транспортноскладской) системой и управляемой от ЭВМ. Эта система используется для управления автоматизированными участками (например, типа АСВ-20, АСВ-21, АСК-10 и др.). В ней можно выделить несколько более простых систем. Одна из них предназначена для управления группой станков с ЧПУ, осуществляющих механическую обработку деталей. Эта система называется системой группового управления, или системой прямого ЧПУ станками, или системой ЧПУ типа DNC. По числу потоков информации системы ЧПУ подразделяются на разомкнутые, замкнутые, самонастраивающиеся (адаптивные). Разомкнутые системы ЧПУ (называемые также импульсно-шаговые) характеризуются только одними потоками информации, направляемым от программы управления к рабочему органу станка Перемещения рабочего органа станка при этом не контролируются и не составляются с перемещениями, заданными программой. Достоинствами таких систем является отсутствие цепей обратной связи, простота конструкции, наличие надежных и быстроходных шаговых двигателей и передачи "винт - гайки - качения", обеспечивающих достаточно высокую точность перемещения рабочего органа станка. Эти системы являются наиболее распространенными и применяются для управления металлорежущими станками малых и средних размеров. Замкнутые системы ЧПУ характеризуются двумя потоками информации: один поток поступает от программы управления, а второй - от датчика обратной связи. Наличие обратной связи позволяет сопоставлять фактическую обработку программы с заданной и устранять возникающее рассогласование. Эти устройства по сравнению с разомкнутыми обеспечивают высокую точность обработки, но являются более сложными и дорогами. Они применяются. Для управления металлорежущими станками средних и крупных размеров. Самонастраивающиеся (адаптивные) системы , могут приспосабливаться к изменению внешних условий и являются наиболее прогрессивными. Они имеют помимо основного дополнительные потоки информации, позволяющие корректировать процесс обработки с учетом деформации системы СПИД (станок - приспособление - инструмент - деталь) и ряда случайных факторов, таких, как затупление режущего инструмента, колебание припуска и твердости заготовки и др. Эти системы появились в 70-е годы и в настоящее время используются для управления обычными металлорежущими станками и станками с ЧПУ. В последнем случае они могут работать как в сочетании с разомкнутыми, так и замкнутыми системами ЧПУ. В конце 70-х годов была предложена другая классификация систем ЧПУ, в соответствии с которой они подразделяются на:

функциональные

оперативные

шлифовальными станками

продукционные

уникальные

Гибкие производственные системы.

Перед всеми отраслями материального производства поставлена важная задача - повышение производительности труда и экономия трудовых ресурсов. Это основная цель ускорения НТП в машиностроении, это и главный показатель достигнутого технического и организационного уровня производства. Резкое расширение номенклатуры и увеличение сложности машиностроительной продукции привели к тому, что преобладающим типом машиностроительного производства становится не массовое (крупносерийное), а мелкосерийное многономенклатурное производство сложных, непрерывно обновляемых объектов производства.Комплексная автоматизация мелкосерийного многономенклатурного производства, основанная на широком применении микропроцессорной техники и ЭВМ для непрерывного управления ТП, оборудованием и производством в целом - это есть автоматизированное производство с гибко-пространственной технологией. ГПС первого поколения создавались на базе многооперационных станков типа обрабатывающий центр . ГПС представляет собой сложную систему организационно-техническую, состоящую из основных и вспомогательных компонентов и за основу построения принят блочно-модульный принцип. Первичной единицей комплексирования при создании ГПС принят гибкий производственный модуль (ГПМ). Модули подразделяются на основные, производящие определенную продукцию или вид информации (станочные, технологической подготовки и управления ТП), и вспомогательные (транспортно-накопительная система, склад...). Из основных и вспомогательных ГПМ комплектуются гибкие автоматизированные линии (ГАЛ), участки (ГАУ), цеха (ГАЦ). Основными критериями их эффективности использования являются:

увеличение соотношения производительность / стоимость; увеличение доли технологических процессов (по машиноемкости и трудоемкости), охваченных гибким производством, по отношению к технологическим процессам базового вида производства. Для дальнейшего развития ГПС требуется:

программного обеспечения

конструктивных решений

совместное использование

Функционирование ГПС второго поколения даст возможность мобильно осуществлять перенастройку оборудования и технологии на изготовление новой партии деталей различной номенклатуры в пределах определенных конструктивно-технологических групп деталей и технологических возможностей оборудования. Снижение времени перенастройки позволит свести к минимуму времени простоев оборудования при смене или модификации объектов производства В зависимости от структурного уровня производства ГПС может состоять из следующих основных и вспомогательных компонентов:

на уровне завода

на уровне цеха

на уровне участка, комплекса, линии

Автоматизированные участки технологической подготовки производства ГПС должны включать в себя: автоматизированные рабочие места технологов с системами автоматизированного проектирования технологии и управляющих программ для оборудования и автоматизированные места конструкторов по проектированию инструмента и оснастки, а также модули, технологического оборудования для изготовления и отладки средств оснащения производства. АСУТП гибкого автоматизированного участка, линии, цеха, состоит из модулей программного обеспечения" и комплекса технических средств ЭВМ и управляющих машин. Высокая гибкость рассматриваемых автоматизированных производств, т.е. способность к быстрой перестройке и переналадке при полном или частичном изменении объекта производства обеспечивается факторами:

связь всех производственных модулей на базе автоматического технологического оборудования в единый производственный комплекс с помощью автоматизированной системы управления технологическими процессами и оборудованием;

блочно-модульный состав всех основных и вспомогательных компонентов;

максимальное использование

оборудования;

унификацию программного обеспечения; применение систем автоматического проектирования основных элементов и средств подготовки управления и обеспечения производства;

вычислительной техники

Мобильность производства обеспечивается свободной планировкой оборудования, принудительной синхронизацией его работы, осуществляемой системой управления связью всех модулей технологического оборудования через автоматические накопители.ГПС требует:

создания малооперативной программируемой технологии основных и вспомогательных процессов, а также процессов управления информацией,

пересмотра состава и структуры труда, категории его сложности и оценки с учетом того, что инженерный труд в ГПС становится составной, неотъемлемой и определяющей частью основного производственного процесса;

нового более высокого, уровня технологического проектирования производства;

создания НПО для обеспечения технологического проектирования, разработки, серийного тиражирования и внедрения программных средств, серийного производства всех компонентов ГПС; повышение качества и надежности функционирования всех компонентов ГПС. Создание ГПС не означает использование полностью безлюдной технологии, должен быть персонал на операциях контроля, комплектования, общего наблюдения за ходом производства, но производительность должна быть выше в 5-6 раз при 2-3 сменной работе производства. В ГПС люди освобождаются от тяжелых, вредных и монотонных работ (по загрузке, транспортированию). Т.О. ГПС второго поколения представляют собой организационно-техническую историческую производственную систему, позволяющую в мелкосерийном многономенклатурном производстве использовать принципы массового специализированного производства и специфичные методы автоматизации основных и вспомогательных производственных процессов, а также информационных процессов управления обеспечения.

Программа вступительных испытаний (междисциплинарного экзамена) для поступающих в магистратуру по направлению 151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»
Программа
Для поступления в магистратуру по направлению 151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» абитуриент должен иметь знания по следующим дидактическим единицам:
2. Аннотации программ дисциплин направления 151900 2Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» Аннотация дисциплины «Иностранный язык» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет
Документ
Специфика артикуляции звуков. Лексический минимум в объеме 4 учебных лексических единиц общего и терминологического характера. Понятие дифференциации лексики по сферам применения.
Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств общая характеристика основной образовательной программы (ооп) (2)
Документ
Подготовка бакалавров по направлению «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» проводится в рамках профилей «Технологии, оборудование и автоматизация машиностроительных производств» и «Конструкторско-технологическое
Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств общая характеристика основной образовательной программы (ооп) (1)
Документ
Подготовка бакалавров по направлению «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» проводится в рамках профиля «Технология машиностроения».
Программа вступительных испытаний в магистратуру по направлению подготовки магистра 151900 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств
Программа
Лица, поступающие в магистратуру не по профилю полученного ранее образования, проходят вступительные испытания в форме письменного комплексного экзамена по данному направлению.

Лекция

«Технологическое оборудование машиностроительного производства»

Металлорежущие станки можно подразделить по ряду признаков. По степени универсальности их делят на универсальные, специализированные и специальные.

Универсальные станки предназначаются для обработки сходных по конфигурации деталей, размеры которых могут изменяться в широких пределах. При этом на них выполняются самые разнообразные операции. Например, на универсальных токарных станках можно производить обработку наружных и внутренних цилиндрических, конических, фасонных и торцевых поверхностей, нарезание резьбы, сверление, зенкерование и развертывание отверстий.

Специализированные станки используются для выполнения более узкого круга операций. Например, для фрезерования шпонок (шпоночно-фрезерные станки), фрезерования шлицев (шлицефрезерные станки).

На специальных станках обрабатывают детали одного типоразмера. К этим станкам можно отнести станок для нарезания зубчатых реек и др.

· на уровне участка, комплекса, линии - из ГПМ на базе основного технологического оборудования, автоматизированной системы управления технологическими процессами и оборудованием, модулей подготовки производства, систем инструментообеспечения, обеспечения заготовками, материалами, оснасткой, обслуживания и обеспечения работы оборудования, удаления отходов производства

АСУТП гибкого автоматизированного участка, линии, цеха, состоит из модулей программного обеспечения" и комплекса технических средств ЭВМ и управляющих машин.

Высокая гибкость рассматриваемых автоматизированных производств, т. е. способность к быстрой перестройке и переналадке при полном или частичном изменении объекта производства обеспечивается факторами:

· связь всех производственных модулей на базе автоматического технологического оборудования в единый производственный комплекс с помощью автоматизированной системы управления

технологическими процессами и оборудованием;

· блочно-модульный состав всех основных и вспомогательных

компонентов;

· максимальное использование технологических возможностей

оборудования;

· унификацию программного обеспечения;

· применение систем автоматического проектирования основных

элементов и средств подготовки управления и обеспечения

производства;

· программируемость технологии основных и вспомогательных процессов;

· возможность выявления неисправностей оборудования с помощью средств вычислительной техники и замены вышедших из строя элементов новыми исправными унифицированными.

ГПС требует:

· создания малооперативной программируемой технологии основных и вспомогательных процессов, а также процессов управления

информацией,

· пересмотра состава и структуры труда, категории его сложности и

оценки с учетом того, что инженерный труд в ГПС становится

составной, неотъемлемой и определяющей частью основного

производственного процесса;

· нового более высокого, уровня технологического проектирования

производства;

· создания НПО для обеспечения технологического проектирования, разработки, серийного тиражирования и внедрения программных средств, серийного производства всех компонентов ГПС;

· повышение качества и надежности функционирования всех компонентов ГПС.

Создание ГПС не означает использование полностью безлюдной технологии, должен быть персонал на операциях контроля, комплектования, общего наблюдения за ходом производства, но производительность должна быть выше в 5-6 раз при 2-3 сменной работе производства.

В ГПС люди освобождаются от тяжелых, вредных и монотонных работ (по загрузке, транспортированию).

Т. О. ГПС второго поколения представляют собой организационно-техническую историческую производственную систему, позволяющую в мелкосерийном многономенклатурном производстве использовать принципы массового специализированного производства и специфичные методы автоматизации основных и вспомогательных производственных процессов, а также информационных процессов управления обеспечения.