Средства автоматизации и механизации производства

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

1. Технологический раздел

1.1 Назначение детали

1.2 Анализ детали с точки зрения её возможности обработки на автоматическом оборудовании

1.3 Разработка технологического маршрута обработки автоматизированного производства

1.4 Нормирование технологического процесса

1.5 Выбор оборудования, систем транспортирования и управления

1.6 Разработка принципиальной схемы линии по обработке детали

1.7 Составление циклограммы работы линии

2.Исследовательский раздел

2.1 Контрольно-измерительные приборы. Техника измерения параметров

2.2 Последние разработки в области измерительных систем

2.3 Использование лазеров

2.4 Оптические измерительные проекторы и системы видеоконтроля

2.5 Контроль расхода, количества и уровня. Общие сведения и классификация приборов

2.6 Регуляторы, поддерживающие давление

2.7 Автоматизация производства как комплексная конструкторско- технологическая задача. Стратегия автоматизации производства

2.8 Методы автоматического управления и регулирования, их применение к задачам автоматизации дискретного производства

Заключение

Литература

Приложения

Введение

Автоматизация производственных процессов есть комплекс мероприятий по разработке новых прогрессивных технологических процессов и проектированию на их основе высокопроизводительного технологического оборудования, осуществляющего рабочие и вспомогательные процессы без непосредственного участия человека.

Автоматизация- это комплексная конструкторско-технологическая задача создания принципиально новой техники на базе прогрессивных технологических процессов обработки, контроля, сборки. Она включает создание таких методов и схем обработки, конструкции и компоновок машин, которые, как правило были бы невозможны, если бы человек по-прежнему оставался непосредственным участником технологического процесса.

Любую продукцию, для получения которой известны методы и маршруты обработки, наиболее просто можно получить на универсальном неавтоматизированном оборудовании с ручным управлением при непосредственном участии человека. Автоматизация производственных процессов, связанная с неизбежными, иногда весьма значительными затратами сил, средств, времени, имеет цель- повышение производительности и качества выпускаемой продукции, сокращение количества обслуживающих рабочих по сравнению с неавтоматизированным производством.

За счет реализации этих факторов обеспечивается экономический эффект и окупаемость затрат на автоматизацию.

При этом важнейшими определяющим фактором успешного внедрения является надежность автоматизированного оборудования.

Основными этапами создания автоматов и линий являются:

а) разработка технологического процесса как основа дальнейшего проектирования;

б) выбор оптимального варианта построения машин или системы машин, её принципиальной схемы и компоновочного решения;

в) выбор, расчет и проектирование угловых механизмов рабочих и холостых ходов;

г) расчет и проектирование целевых механизмов рабочих и холостых ходов;

д) уточнение ожидаемых технико-экономических показателей проектируемого оборудования: производительности, надежности в работе, экономической эффективности по сравнению с базовым вариантом.

Задачи, решаемые на данном этапе, тем сложнее и многовариантнее, чем выше степень автоматизации машин, их конструктивная и структурная сложность.

Теоретической основой автоматизации производственных процессов является теория производительности, которая позволяет рассматривать вопросы проектирования и эксплуатации машин в их динамической взаимосвязи, формировать основные законы автоматостроения, решать конкретные вопросы расчета и выбора технологических, конструктивных, структурных эксплуатационных параметров с позиции высокой производительности надежности и эффективности.

1. Технологический раздел

1.1 Назначение детали

Деталь корпус предназначена для крепления четырёх рычагов в устройстве поворотных механизмов станков. Крепление осуществляется с помощью резьбы М12-7Н глубиной 16 мм.

В качестве крепёжной поверхности используется отверстие глубиной 26мм с нарезанной резьбой М16-7Н. Для обеспечения точного сверления отверстия правый торец заготовки шлифуется до шероховатости 0,8Ra. При этом допуск соосности должен составлять 0,018мм. Для облегчения ввинчиваемости в сопрягаемые отверстия на резьбовой поверхности предназначены фаски 1,6х45 и 2х45 мм.

Деталь выполнена из стали 20Х. Данные о химических и механических свойствах данной стали сведены в табл.1 и табл.2

Химический состав стали 20Х,% Таблица 1.

С	Si	Mn	Cr	V
0.17-0,23	0,17-0,37	0,5-8	0,7-1,0	-

Механические свойства стали 20Х Таблица 2.

ут	ув	д	ш	НВ
650	800	11	40	179

При серийном производстве корпуса изготавливают литыми из серого чугуна марки не ниже СЧ 15 (ГОСТ 1412-85). В ответственных конструкциях используют стальное литьё марки 25Л, а при ограничении массы - лёгкие сплавы (например, силумин).

В соответствии с современными требованиями технической эстетики корпус должен иметь строгую геометрическую форму.

1.2 Анализ детали с точки зрения её возможности обработки на автоматическом оборудовании.

Анализ конструкции детали проводится с точки зрения её технологичности при обработке на станках с ЧПУ в гибком автоматическом производстве.

При анализе конструкции детали, обрабатываемой в условиях автоматизированного производства необходимо учитывать следующие требования:

стандартизация и унификация элементов заготовок;

унификация радиусов сопряжения поверхностей и канавок для выхода инструмента;

упрощение геометрических форм контура заготовки, создание единых конструкторских и технологических баз;

наличие элементов, упрощающих систему ориентации заготовки в автоматизированном производстве;

наличие или создание искусственных баз, используемых при транспортировке и захвате заготовки роботом;

удобство автоматического контроля деталей.

Деталь корпус изготовлена из чугуна. В качестве заготовки используется пруток d=55 мм, что соответствует условиям стандартизации и унификации заготовок.

Конструкция детали допускает возможность применения высокопроизводительных методов обработки.

Деталь имеет ясно выраженные базы и признаки ориентирования, позволяющие организовать их транспортирование и складирование с использованием стандартизированной оснастки. Конструкция детали обеспечивает возможность надежного захвата, удержания и переноса её захватными устройствами. Поверхности детали достаточно гладкие, без заусенцев, что предупреждает заедание и торможение в лотках.

1.3 Разработка технологического маршрута обработки автоматизированного производства.

Для обработки детали в условиях автоматизированного производства применяем станки с ЧПУ. В технологическом процессе обработки детали будут присутствовать следующие операции: токарная, сверлильная, резьбонарезная и шлифовальная. В соответствии с этим, будем применять оборудование: на токарную операцию - 16К20Ф3, на сверлильную и резьбонарезную - 2Р118Ф2, на шлифовальную - 3Т160.

Токарная операция производится в один установ, при этом осуществляется черновое и чистовое точение. Базирование заготовки производится в трехкулачковом патроне. На поверхности с шероховатостью Ra6,3 назначаем обтачивание предварительное и обтачивание чистовое. На поверхность с шероховатостью Ra0,8 назначаем точение чистовое и однократное шлифование. На сверлильной операции заготовку базируем в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне.

№строки	Код	№операции	Содержание операции
1	А	010	Транспортная
2	Б		Автокар
3	А	020	Токарная с ЧПУ
4	Б		16К20Ф3
5	Т		Патрон трехкулачковый…ГОСТ…, резец…ГОСТ
6			…, резец…ГОСТ…, резец…ГОСТ…,микрометр..
7			ГОСТ…, штангенциркуль ШЩ1 ГОСТ…
8	О		Подрезать торец, выдерживая размер 1; точить
9			поверхность, выдерживая размеры 2 и 3; точить
10			поверхность, выдерживая размеры 4 и5.
11	А	030	Сверлильная с ЧПУ
12	Б		2Р118Ф2
13	Т		Патрон…ГОСТ…, сверло…ГОСТ…,
14			штангенциркуль ШЦ1 ГОСТ…
15	О		Сверлить отверстие, выдерживая размеры 1 и 2.
16	А	040	Резьбонарезная с ЧПУ
17	Б		2Р118Ф2
18	Т		Патрон…ГОСТ…, метчик…ГОСТ…,
19			штангенциркуль ШЦ1 ГОСТ…
20	О		Нарезать резьбу, выдерживая размер 1
21	А	050	Сверлильная с ЧПУ
22	Б		2Р118Ф2
23	Т		Патрон… ГОСТ…, сверло…ГОСТ…,
24			Штангенциркуль ШЦ1 ГОСТ…
25	О		Сверлить 4 отверстия, выдерживая размеры 1,2,3
26	А	060	Резьбонарезная с ЧПУ
27	Б		2Р118Ф2
28	Т		Патрон… ГОСТ…, метчик…ГОСТ,
29			Штангенциркуль ШЦ1…ГОСТ
30	О		Нарезать резьбу, выдерживая размеры 1 и 2
31	А	070	Шлифовальная с ЧПУ
32	Б		3Т160
33	Т		Патрон…ГОСТ…,скоба…ГОСТ,
34			Шлифовальный круг…ГОСТ
35	О		Шлифовать поверхность, выдерживая размер 1
36	А	080	Контрольная
37	Б		Стол ОТК

Операционные эскизы приведены в п. Приложения

1.4 Нормирование технологического процесса

Технические нормы времени в условиях массового и серийного производства устанавливается расчетно-аналитическим методом.

В серийном производстве определяется норма штучно калькуляционного времени Тшк:

Тшк=Тпз/n+Тшт;

где, Тпз- подготовительно-заключительное время, мин.

n- количество деталей в настроечной партии, шт;

Тшт- норма штучного времени;

Тшт=То+Тв+Тоб+Тот;

где То- основное время, мин;

Тв- вспомогательное время, мин;

Тв=Тус+Тзо+Туп+Тщ;

где Тус- время на установку и снятие детали, мм;

Тзо- время на закрепление и открепление детали, мин;

Туп- время на приемы управления, мин;

Тоб- время на обслуживание рабочего места, мин;

Тоб=Ттех+Торг

где Ттех- время на техническое обслуживание рабочего места, мин;

Торг- время на организационное обслуживание, мин;

Тот- время перерывов на отдых и личные надобности, мин;

Основное время То вычисляется на основании принятых режимов резания.

Для шлифовальных операций:

Ттех= То*tп/Т

где tп- время на одну правку шлифовального круга

Оперативное время Топ=То+Тв,

а общее время на обслуживание рабочего места и отдых в серийном производстве

Тоб.от=Топ*Поб.от/100;

Время перерывов на отдых и личные надобности при нормировании работ:

Тот=То*Пот/100,

где Пот- затраты времени на отдых в процентном отношении к оперативному.

Приведенные выше формулы для всех операций, кроме шлифовальных, можно представить в виде:

Тшк=Тпз*(n+То+(Тус+Тзо+Туп+Тиз)*К+Тоб.от;

для шлифовальных операций:

Тшк=Т*(n+То+(Тус+Тзо+Туп+Тиз)*К+Ттех+Торг+Тот)

1.5 Выбор оборудования, систем транспортирования и управления

К основному технологическому оборудованию автоматизированного производства относятся металлорежущие станки, к которым предъявляются следующие основные требования:

а) обработка должна вестись в автоматическом режиме;

б) возможность быстрой переналадки оборудования при смене объекта производства;

в) компоновачная и программная стыковка основного оборудования с транспортно-наложительными системами, промышленными роботами и другими системами, входящими в состав участка.

В соответствии с вышеуказанными требованиями выбираем необходимое оборудование: станок модели 16К20Ф3 и 2Р118Ф2

Наиболее важным элементом автоматизированных участков, выполняющих роль основного организующего и связующего звена, является автоматизированная транспортно-складская система (АТСС). АТСС в значительной степени определяет компоновку, функциональные возможности и стоимость линий, а также надежность её работы.

В данном случае доставка заготовок в механические цехи, транспортировка готовых деталей на сборку или склад производится электрокаром грузоподъёмностью 0,75т с подъёмной платформой. На электрокарах с подъёмной платформой грузы перевозятся в ящиках на ножках. Электрокары маневренны и бесшумны в работе, не загрязняют воздух выхлопными газами электродвигателя. Электрокары экономичнее применять при отсутствии промежуточных складов и штабелировании грузов.

Транспортировку между станками, обслуживание станков производит промышленный робот «Универсал 5.02». Контроль и управление линией осуществляет оператор с контрольно-диспетчерского пункта.

Станки 16К20Ф3 и 2Р118Ф2 вынесены за пределы автоматического участка и обслуживаются рабочим многостаночником, который берет заготовки непосредственно из промежуточного склада по мере необходимости. Стружка с рабочих мест удаляется шнековым конвейером, в конце которого стоит тара, которая транспортируется электрокаром в отделение переработки. Конвейер проходит вне линии механической обработки и имеет подводящие конвейеры от отдельных станков.

1.6 Разработка принципиальной схемы линии по обработке детали

Размещение участков внутри цеха обуславливается взаимным размещением механических и сборочных цехов. Посадки, в свою очередь, определяются принятой организационной формой механосборочного производства.

Линия размещается в пролете шириной 12м и сеткой колонн 12х6. Для движения транспортных средств предусматриваем проезды. Ширину магистральных проездов, по которым осуществляются межцеховые перевозки, принимаем равной 4500-5500мм.

Расположение станков на участках и линиях механической обработки определяется организационной формой производственного процесса, числом станков, видом межоперационного транспорта, способом удаления стружки и другими факторами.

При размещении оборудования в соответствии с выбранным вариантом необходимо обеспечить установление нормали расстояния между оборудованием при различных вариантах их размещения, а также ширину проездов. Они зависят от габаритных размеров оборудования и устанавливают расстояния от крайних положений движущихся частей станка до открывающихся дверей станков, установленных отдельно стоек и шкафов систем управления, колонн и стен здания. При размещении рядом двух станков различных габаритных размеров расстояние выбираем по наибольшему из них.

1.7 Составление циклограммы работы линии

1-й станок
2-й станок
3-й станок
Взятие заготовки с подающего устройства
Установление детали на 1-м станке
Взятие заготовки с подающего устройства
Установление детали на 2-м станке
Взятие заготовки с подающего устройства
Установление заготовки на 3-м станке
Снятие заготовки с 1-го станка
Передача заготовки приемному устройству
Снятие заготовки со 2-го станка
Передача заготовки приемному устройству
Снятие заготовки с 3-го станка
Передача заготовки приемному устройств

Рисунок1- Циклограмма работы линии.

2.Исследовательский раздел

2.1 Автоматизация и механизация производства

автоматизация деталь измерительный регулирование

КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

ТЕХНИКА ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Контроль параметров технологических процессов, обработанных деталей и изделий, запыленности и загазованности атмосферы цеха является неотъемлемой частью современного производства. Очевидно, что в любом автоматизированном производстве контроль также должен быть автоматизирован.

Измерение технологического параметра (физической величины) -- это сравнение его с величиной, принятой за единицу измерения, с помощью специальных технических средств. Число, показывающее отношение измеряемой величины к единице измерения, называют численным значением измеряемой величины.

К числу технических средств измерения относятся меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы и измерительные системы.

Мера -- эталон, служащий для хранения и воспроизведения единицы измерения. Например, за эталон длины принят метр.

Измерительным преобразователем называют устройство, предназначенное для преобразования измеряемого параметра и сигнал, удобный для дальнейшей передачи на расстояние или и цепь управляющего устройства. Преобразователи подразделяют на первичные (датчики), промежуточные, передающие и масштабные. Измеряемую величину называют входной, а результат преобразования -- выходным сигналом. Первичные преобразователи предназначены для преобразования физических величин в сигналы, а передающие и промежуточные преобразователи формируют сигналы, удобные для передачи на расстояние и регистрации. К масштабным относят преобразователи, с помощью которых измеряемая величина изменяется в заданное число раз, т. е. они не преобразуют одну физическую величину в другую.

Измерительным прибором называют устройство, предназначенное для выработки измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем (оператором).

2.2 Последние разработки в области измерительных систем

Портативная координатно-измерительная машина GARDA

Система CMS INSPECTOR Plus

* Уникальная портативная измерительная система, точность измерений которой соответствует стандарту ISO10360-2.

* Десятилетний опыт работы и исследовательские разработки легли

в основу измерительной системы высокой точности и надежности, что, в свою очередь, подтвердило лидирующее положение компании Garda.

* Простота применения и высокая точность позволяют использовать

это измерительное устройство при проведении контрольно измерительных работ, как в метрологических, так и в производственных помещениях.

* Конструктивно модель Inspector 03 предполагает использование

лазерного блока для оперативного обмера труб или лазерной головки для измерения массива точек при копировании эталонной детали/модели.

Основные технические характеристики и достоинства.

Портативность:

* Масса до 10 кг, благодаря использованию углеродного волокна и алюминиевых сплавов;

* Монтаж на передвижном штативе или магнитном основании;

* Допускается использование аккумуляторных батарей;

* В комплектацию входят портативный ПК, передвижная тележка.

Простота манипулирования:

* Шесть координатных и балансировочных осей;

* (a,b,g) - сочленения допускают непрерывный поворот без ограничителей;

* Предполагается использование магнитного тормоза для блокировки первой a - оси на необходимом уровне при проведении сложных измерений.

Удобная для пользователя конструкция:

* Конструктивно предусмотрен гарантированно надежный крепеж и контроль датчика, причем для управления используются нажимные кнопки механического блока.

Безопасная эксплуатация:

* Блок магнитного тормоза запрограммирован на блокировку манипулятора при случайном сбросе.

Гарантированные технические характеристики:

* Аттестация точности измерений проведена в центре комплексных испытаний в соответствии с методикой стандарта ISO 10360-2.

* Инструментальный комплект для самопроверки системы включает шар для калибровки датчика, аттестованный датчик, суппорт для монтажа датчика, управляемое программное обеспечение для самокалибровки системы.

* Ежегодная сертификация поставщика по методика стандарта ISO 10360-2.

Базовая комплектация измерительного устройства

 Система INSPECTOR помещается в кейс с крепким корпусом, имеющий колеса для транспортировки;

* Механические датчики (2), один - со сферой, другой - с иглой;

* Шаблон L=1000 мм, сертифицированный SIT,

для автоматической калибровки на суппорте;

* Руководство по эксплуатации и техническому обслуживанию;

* Портативный ПК (ноутбук), имеющий следующие

характеристики:

* Процессор Intel Pentium III, 1 ГГц.

* ОЗУ 256 MB.

* Жесткий диск 20 Гбайт.

* ЖКД тонкопленочной технологии, 14".

* Блок DVD.

* Дисковод гибких дисков, 3,5" 1,44 MB.

* Модем 56 К и встроенная сетевая карта.

* Портативный струйный цветной принтер, формат A4.

2.3 Вспомогательное оборудование

Измерительные устройства компании Garda допускают совместное использование различного вспомогательного оборудования, сопряжение с которым существенно расширяет область применения.

2.3 Использование лазеров

Применение лазерного сканера позволяет осуществлять обзор сложных поверхностей путем получения массива координатных точек, которые впоследствии запоминаются в математической модели для сопоставления с теоретической поверхностью.

Данное приложение в основном используется в центрах моделирования и дизайна, а также в тех отраслях, которые требуют процедуры отслеживания математической модели.

Системы INSPECTOR вследствие легковесности могут использоваться в условиях ограниченного доступа.

Автомобилестроительная отрасль.

- Моделирование и дизайн: внутренний обмер автомобилей,

кресла, приборная панель, педали управления, ветровое стекло и т.п.;

- Корпус автомобилей: обмер гидропривода тормозной системы, система кондиционирования воздуха и выхлопные трубы;

- Производство: обмер шаблонов и оборудования технологических линий.

Авиастроительная отрасль

- Внутренний обмер самолетов и вертолетов на стадии проектирования новых моделей;

- Периодическая проверка конструкций и уровня деформаций.

Кораблестроительная отрасль

- Профильная и поверхностная съемка на стадии разработки новых моделей;

- Точное определение местоположения двигателя катера;

- Сектор разработки донных передвижных средств;

- Контроль размеров и монтаж кубрика;

- Контроль сварных швов.

Сектор производства механических узлов

- Обследование и контроль размеров механических узлов на различных технологических стадиях;

- Оборудование металлорежущих станков на стадии подготовки станка к обработке деталей;

- Производство сложных сварных конструкций;

- Контроль качества.

Формовочная отрасль

- Контроль размеров мелко- и крупномасштабных форм;

- Промышленные исследования.

Использованию лазерного оборудования, в частности измерительных систем активного контроля в машиностроительной отрасли нашей страны, препятствует ряд факторов:

нехватка финансового обеспечения,

малый объем производимых исследований,

«утечка лучших умов» в страны Западной Европы,

низкий уровень обеспечения необходимым оборудованием.

«S-T INDUSTRIES», США (Оптические проекторы, видеоизмерительные системы).

2.4 Оптические измерительные проекторы и системы видеоконтроля

Краткие характеристики оборудования:

Оптические измерительные проекторы.

Оптические проекторы имеют разрешение до 1 микрона; исполнение - напольное или настольное; сдвоенное (горизонтальное или вертикальное) волоконно-оптическое освещение поверхности, позволяющее получать яркие и четкие изображения при всех значениях увеличения; высокоточные стеклянные и стальные (никелированные) рабочие платформы с шагом 1 мкм; оптический цифровой экранный угломер; грузоподъемность до 227 кг; несколько вариантов устройств цифровой индикации; возможность применения моторизованного перемещения рабочей платформы; возможность применения ЧПУ.

Мы можем предложить приборы для любых видов деятельности, от небольших экономичных до сложных измерительных систем с программным управлением.

Видеоизмерительные системы.

Системы видеоконтроля являются отличной альтернативой оптическим проекторам. Прецизионная цветная оптика с большим увеличением позволяет получить превосходное изображение. Прибор оснащен генератором окулярной сетки; контурным видеодетектором; ручной или программной 2-осной или 3-осной системой для увеличения маневренности; высокоточной измерительной платформой с разрешением 1 мкм с отсчетом по стеклянной шкале; линзами с увеличением от 30х до 180х; несколько индикаторов цифровой индикации; возможна поставка с моторизованной платформой и полным компьютерным ЧПУ.

2.5 Контроль расхода, количества и уровня общие сведения и классификация приборов

Одними из наиболее важных параметров технологического процесса являются количество и расход вещества. Уточним значение этих терминов.

Если под количеством вещества подразумевается объем или масса отмеренного вещества, то под расходом понимают количество вещества, проходящего непрерывно в потоке (в трубе, на транспортере и.т. д.) за единицу времени.

В системе СИ объемный расход Q измеряется в кубических метрах в секунду, а массовый М -- в килограммах в секунду, иногда используют единицу -- литр в секунду.

Для измерения расходов газов и жидкостей применяют приборы, называемые расходомерами.

В тех случаях, когда требуется отмерять и учитывать количество вещества, используют счетчики и весы. С их помощью ведут учет сырья и готовой продукции, электроэнергии, пара и воды.

Применяют также комбинированные приборы; в расходомеры встраивают интегрирующие (суммирующие) устройства, позволяющие вести суммарный учет вещества, израсходованного за заданный промежуток времени.

В зависимости от, принципа действия приборы для измерения расхода жидкостей и газа подразделяют на расходомеры обтекания, переменного перепада давления и переменного уровня, индукционные, тахометрические и объемные.

Для измерения расхода твердых и сыпучих материалов используют механические, электрические, фотоэлектрические с радиоизотопными счетчиками весы и весы с ручной наводкой, а также автоматические порционные, платформенные и автомобильные, тензометрические и другие весы.

Для контроля уровня жидкости или сыпучего материала применяют приборы, называемые уровнемерами. Уровень жидкости или сыпучего материала -- это высота границы раздела жидкости или сыпучего материала и воздуха (газа), находящегося над жидкостью или сыпучим материалом, Относительно условного (нулевого) отсчета. Отсчетом измерения уровня, как правило, является резервуар или бункер, в котором измеряется уровень жидкости или сыпучего материала.

Большое разнообразие объектов измерения обусловило многообразие физических принципов и средств измерений уровня, удовлетворяющих тем или иным требованиям.

Среди последних разработок в этой области можно выделить современные регуляторы для контроля и поддержания давления, применяемых главным образом, в автоматических производственных линиях.



20/12/2004 - Регуляторы, поддерживающие давление.

Hoerbiger-Origa расширил свое семейство Airfit Control умных регуляторов давления двумя моделями для применения, в случаях, когда давление должно регулироваться точно, несмотря на большие и быстрые изменения давления. Интерфейс между электроникой и пневматикой обеспечивается тарельчатыми клапанами, которые герметизируют и вентилируют пусковую камеру, в результате чего идет низкое потребление воздуха.

PLC или модель Airfit SRE, активизируемая потенциометром, охватывает размеры до G3/8 и, как считают, обеспечивает плавное, ровное и быстрое срабатывание в диапазоне 0-10 бар.

Второе достижение, Airfit CRE, основано на принципе восприимчивого регулирования и, как считают, гарантирует быстрое, точное регулирование как для повышающегося, так и для понижающегося давлений. Оно подходит для размеров от G3/8 до G1/2 и оперирует со скоростями потока до 7,500 л/мин и давлением на входе до 16 бар.

2.6 Автоматизация производства как комплексная конструкторско-технологическая задача стратегия автоматизации производства

Автоматизация производства включает комплекс мероприятий по разработке новых прогрессивных технологических процессов и проектированию на их основе высокопроизводительного оборудования, выполняющего рабочие и вспомогательные операции без непосредственного участия человека. Под комплексной автоматизацией понимают обычно автоматизацию многооперационных технологических процессов и создание систем машин, выходящих по своим возможностям за рамки отдельных процессов и даже стадий производства.

Развитие автоматизации на современном этапе характерно смещением центра тяжести разработок с массового на серийное производство, составляющее основную часть машиностроительной отрасли. Другая характерная особенность современной автоматизации -- расширение арсенала технических средств и, как следствие, многовариантность решения задач автоматизации производственных процессов.

Стратегия комплексной автоматизации машиностроительного производства как основа технической политики определяется рядом аспектов в том числе: 1) правильным пониманием содержания и основной направленности работ по автоматизации; 2) объективной оценкой во времени перспективности и целесообразной области применения новых методов и средств автоматизации, их сочетанием и взаимосвязью с известными, традиционными. Рассмотрим эти аспекты более подробно.

Автоматизация производства трактуется часто как процесс замещения функций человека устройствами и системами управления и контроля, т. е. отождествляется с внедрением автоматики. При этом считается, что технологические процессы, конструкции и компоновки машин остаются в основном прежними. Это неверно. Содержание производства составляют технологические процессы, именно в них закладываются все потенциальные возможности качества и количества выпускаемой продукции, эффективности производства; система управления (от ручной до автоматической самоорганизующейся) есть лишь форма реализации этих возможностей. Поэтому автоматизация производства в машиностроении представляет собой комплексную конструкторско-технологическую задачу создания новой техники, таких высокоинтенсивных технологических процессов и высокопроизводительных средств производства, которые недоступны для непосредственного выполнения человеком.

Современный токарный автомат -- это комплекс технологических и конструктивно-компоновочных решений, характеризуемый многопозиционностью, одновременным функционированием десятков, а в автоматических линиях -- сотен механизмов и инструментов. Создание таких систем требует решения многих задач, в том числе автоматизации транспортирования и загрузки деталей, изменения их ориентации, накопления заделов, поворота и фиксации деталей, удаления отходов и т. д., и только при этих условиях может быть эффективным применение автоматического управления. Автоматически действующие средства производства только тогда перспективны, когда они выполняют производственные функции быстрее и лучше человека.

Сказанное не снижает значения «малой» автоматизации, т. е. оснащения неавтоматизированного оборудования механизмами загрузки и зажима деталей, устройствами для управления циклом и т. д., особенно когда такие средства являются типовыми. Однако к этой частности не сводится процесс автоматизации.

Чрезвычайную актуальность в рамках стратегии автоматизации приобретает проблема правильной, объективной оценки и разумного внедрения новейших методов и средств автоматизации. Любое техническое новшество, сколь бы перспективным оно ни было, проходит ряд стадий: идея -- макет -- опытная конструкция (способная лишь функционировать) -- надежно работающая конструкция-- экономически эффективная конструкция. Каждая стадия характеризуется совершенствованием параметров, систему которых в первом приближении можно свести к формуле: «быстродействие ---надежность -- стоимость». И лишь когда эти параметры укладываются в технико-экономические допуски, данное новшество созревает для производственного внедрения. Поэтому в технической политике недопустимо как запаздывание с разработкой первичных идей, так и реализация недостаточно созревших решений. Нередки случаи, когда автоматизация приводит не к сокращению дефицита рабочей силы, а лишь к переносу его в другие отрасли с общим обострением этого дефицита в масштабах народного хозяйства.

Один из принципиальных вопросов стратегии комплексной автоматизации -- оптимальное сочетание новейших методов и средств с традиционными. В автоматических машинах и системах для массового производства широко используются принципы дифференциации и концентрации операций, совмещения их во времени, что и составляет основу высокой производительности и эффективности. В подавляющем же большинстве современные станки с ЧПУ -- одношпиндельные. Поэтому в условиях стабильной работы, без переналадок, производительность многошпиндельных агрегатных станков-полуавтоматов в десятки раз выше, чем многооперационных полуавтоматов, а стоимость ниже. В опытном производстве, где номенклатура изделий не повторяется, необходим широчайший диапазон переналадок технологического оборудования, который можно обеспечить лишь при использовании ЭВМ. В стабильном же производстве, с постоянной номенклатурой выпускаемой продукции, серийная обработка производится лишь потому, что масштабы выпуска не позволяют загрузить каждую единицу оборудования одними и теми же изделиями. Здесь участки из универсальных станков-полуавтоматов с ЧПУ или технологических комплексов с управлением от ЭВМ может заменить один переналаживаемый многошпиндельный агрегатный станок-полуавтомат, на котором несколько деталей обрабатываются одновременно десятками инструментов, производительность его несоизмеримо выше, чем одноинструментных станков, а переналадка значительно короче. Поэтому выпуск лишь одношпиндельных станков с ЧПУ с технологическими и компоновочными схемами, унаследованными от неавтоматизированного производства, следует считать правомерным лишь на ранних этапах их развития. Неизбежен массовый переход к использованию многошпиндельных и многопозиционных станков с ЧПУ, начиная с простейших, выполняющих параллельную обработку нескольких деталей по одной программе. Системы с распределительными валами, кулачками и копирами, по-видимому, еще долго будут преобладающими при автоматизации управления в массовом производстве, несмотря на то, что в их конструкции мало электроники и нет адаптации. Системы ЧПУ, прямого цифрового управления от ЭВМ и др. мобильны и поэтому эффективны при автоматизации серийного, а в будущем и единичного производства. Их значимость для массового производства не в замене сложившихся технических решений, а в их дополнении, в реализации невыполнимых ранее функций управления, в первую очередь -- организационно-экономических. Так, применение АСУ ТП с функциями технической и статистической диагностики работы автоматических линий должно стать основой высокопроизводительной эксплуатации линий, сокращения их простоев по техническим и организационным причинам.

Комплексная автоматизация машиностроения сегодня -- это комплекс сложных проблем, от решения которых непосредственно зависит эффективность машиностроительного производства.

2.7 Методы автоматического управления и регулирования и их приложение к задачам автоматизации дискретного производства

Для автоматического управления технологическим оборудованием и регулирования хода технологического процесса применяют различные автоматизирующие устройства. Автоматическое управление станка воздействует на его рабочий орган, предназначенный для выполнения движения с целью получения готового изделия без ручного вмешательства. Система автоматического управления станка состоит из механизмов и устройств, обеспечивающих точное и согласованное во времени взаимодействие рабочих и вспомогательных узлов и агрегатов станков-автоматов и автоматических линий по заданному циклу. При выборе процесса автоматического управления следует исходить из основного критерия -- производительности автоматической машины.

Автоматизация процессов управления различными органами машин-автоматов связана с широким использованием следящих приводов и систем, обеспечивающих исполнение рабочего цикла. Следящие приводы представляют собой замкнутую активную динамическую систему, управляющую перемещением рабочего органа станка. При этом регулируемая величина с той или иной степенью точности воспроизводит приложенное к системе управляющее воздействие, получаемое от определенной программы.

Заключение

Качественные изменения и последующие результаты высокого порядка могут быть достигнуты промышленностью и экономикой Белоруссии только в том случае, если в самое ближайшее время и в самые кратчайшие сроки ключевыми акцентами в инвестиционной, маркетинговой, проектной и государственно-промышленной политике станут такие направления как Станкостроение и Автоматизация.

Станкостроение наивысшего уровня, обуславливающее наивысшую точность изделий, соединений и узлов, наивысшее качество поверхностей и материалов и наивысшую вариабельность возможных производственными модулями и комплексами операций.

Станкостроение, неотъемлемым качеством которого является возможность обширнейшей, гибкой и тотальной автоматизации не только в пределах производственных групп и модулей от одного производителя, но и при реализации производств на базе предложений от нескольких станкостроительных компаний. Предложений, изначально разрабатываемых и проектируемых с учетом постоянно развивающейся, элементно и структурно обогащающейся взаимной производственной и программной совместимости.

В интеллектуальном, профессиональном, проектно-творческом, ресурсном и организационном плане задача является посильной для Белоруссии. Просто необходимо понимание её значимости, целенаправленный комплексный подход в общем, модульном и этапном планировании, стратегически выверенная и согласованная интеграция усилий финансового, проектно-конструкторского, инженерно-технологического, административно-государственного и промышленного корпусов.

Целью данной курсовой работы является практическое применение знаний, полученных в процессе изучения дисциплины «Основы технологии машиностроения», «Промышленное оборудование автоматических производств» и «Основы автоматизации производственных процессов».

В результате выполнения данной работы решили следующие задачи:

уметь обоснованно выбрать вид, состав и средства транспортирования изделий;

выбрать методы и средства транспортирования изделий;

решать принципиальные вопросы, связанные с планированием и оперативным управлением, ходом производственного процесса в заданных условиях.

Литература

1. А.П. Владзиевский, А.П. Белоусов «Основы автоматизации и механизации технологических процессов в машиностроении». Высш. школа, М.-1966г.

2. «Технологические основы ГПС» под ред. Ю.М. Соломенцева, М.: «машиностроение», 1991г.

3. А.Г. Староверов «Основы автоматизации производства», М.: «машиностроение», 1989г.

4. Л.И. Волчкевич, М.П. Ковалев, М.М. Кузнецов: «Комплексная автоматизация производства», М.: «машиностроение», 1983г.

5. «Автоматизация процессов машиностроения» под ред. А.И. Дащенко М. высш. шк., 1991г.

6. «Роботизированные производственные комплексы» под ред. Ю.Г. Козырева, А.А. Кудинова, М. «машиностроение», 1987г.

7. А.П. Гавриш, Л.С. Ямпольский «Гибкие робототехнические системы», Киев, высш. шк. 1989г.

8. «ГПС, ПР, РТК», в шести томах, под ред. Б.И. Черпакова, М., высш.шк., 1989г.

Размещено на Allbest.ru