Основные этапы производственного процесса

Основные этапы производственного процесса

Производственным процессом в машиностроении называют совокупность действий, необходимых для выпуска готовых изделий. В основу производственного процесса положен технологический процесс изготовления изделий, во время которого происходит изменение качественного состояния объекта производства. Для обеспечения бесперебойного выполнения технологического процесса изготовления изделия необходимы еще и вспомогательные процессы.

Основные этапы производственного процесса:

получение и складирование заготовок;

доставка заготовок к рабочим позициям;

различные виды механической обработки;

перемещение полуфабрикатов между рабочими позициями;

контроль качества;

хранение на складах;

сборка изделий;

испытание, регулировка;

окраска, отделка, упаковка и отправка.

Различные этапы производственного процесса на машиностроительном заводе могут выполняться в отделочных цехах или в одном цехе.

Классификация производственных систем. Основные характеристики ГАП.

1)По масштабности ГПС разделяется:

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.

Гибкая производственная система (ГПС) - совокупность в разных сочетаниях оборудования с ЧПУ, роботизированных технологических комплексов, гибких производственных модулей, отдельных единиц технологического оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение указанного интервала времени, обладающая свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик.

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

Гибкий автоматизированный участок (ГАУ) - гибкая производственная система, функционирующая по технологическому маршруту, в котором предусмотрена возможность изменения последовательности использования технологического оборудования.

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

Гибкий автоматизированный завод (ГАЗ) - гибкая производственная система, представляющая собой совокупность ГАЦ.

2)По степеням автоматизации ГПС подразделяются на гибкие производственные комплексы (ГПК) и гибкие автоматизированные производства (ГАП).

Основные характеристики ГАП.

Производительность характеризуется кол-вом изделий произведенных в единицу времени. Обратная ей величина это трудоемкость.

Гибкость – возможность обработки на одной линии различных деталей в различных сочетаниях, изменение в любой момент времени стратегии производства, модифицирование обработки изделий без дополнительных затрат.

Эфективность - высокая степень гибкости производственных систем и дополнительные затраты, необходимые для их внедрения, требуют тщательного и всестороннего анализа экономической эффективности их использования.

 

14 Станочная система ГПС. Классификация и основные определения. Оборудование в ГПС.

Станочная система - управляемая совокупность станков и вспомогательного оборудования, предназначенная для обработки одной, нескольких подобных заготовок или заготовок широкой номенклатуры на основе одного, нескольких или различных маршрутных технологических процессов.

Применение патронно-центровых токарных станков с ЧПУ повышает универсальность ГПС вследствие широкой номенклатуры обрабатываемых деталей, но в тоже время увеличивает габариты ГПС, а следовательно и производственные площади. При использовании патронных станков с указанной станиной производственные площади сокращаются. Из анализа ГПС вытекает следующее: чем меньше размер партии запуска и больше номенклатура изделия, т.е. чем меньше серийность, тем эффективнее применение патронно-центровых токарных станков.

Для обработки корпусных и плоскостных деталей применяются обрабатывающие центры и модули на их основе. Характерной особенностью изготовления корпусных деталей является их мелкосерийный, а иногда и единичный характер производства. В связи с этим при комплексной автоматизации механообрабатывающего производства корпусных деталей наиболее эффективно используются ГПМ, ГАУ и ГАЛ на их базе.

При механообработке заготовок плоских, некоторых призматических и других деталей сложной формы, обычно имеющих небольшие габариты, используются РТК, РТУ и РТЛ на базе фрезерных, сверлильно-расточных, зубо, резьбообрабатывающих, электрофизических, электрохимических и других станков. Таким образом, создается возможность дополнительной автоматизации широко используемых в машиностроении универсальных станков с целью встраивания их в ГПС.

Промышленные роботы и манипуляторы. Назначение и область применения

Промышленный робот – автономное устройство, состоящее из механического манипулятора и перепрограммируемой системы управления, которое применяется для перемещения объектов в пространстве и для выполнения различных производственных процессов. Промышленные роботы являются важными компонентами автоматизированных гибких производственных систем (ГПС), которые позволяют увеличить производительность труда.

Манипулятор - совокупность пространственного рычажного механизма и системы приводов, осуществляющая под управлением программируемого автоматического устройства или человека-оператора действия (манипуляции), аналогичные действиям руки человека.

Промышленные роботы предназначены для замены человека при выполнении основных и вспомогательных технологических операций в процессе промышленного производства. При этом решается важная социальная задача - освобождения человека от работ, связанных с опасностями для здоровья или с тяжелым физическим трудом, а также от простых монотонных операций, не требующих высокой квалификации. Среди самых распространённых действий, совершаемых промышленными роботами можно назвать следующие: перемещение деталей и заготовок от станка к станку; сварка, покраска;

Достоинства использования: достаточно быстрая окупаемость; исключение влияния человеческого фактора при проведении монотонных работ, требующих высокой точности; рациональность использования производственных помещений; улучшение качества изделий; исключение воздействия вредных факторов на персонал на производствах с повышенной опасностью.

Структура манипуляторов.

Блоки 2, 3, 4 в целом составляют манипулятор, который является основным исполнительным (рабочим) механизмом робота. Остальные блоки входят в состав системы управления промышленным роботом.

В зависимости от назначения и технических характеристик ПР конструктивно могут быть оформлены по-разному, но в них всегда будут перечисленные элементы (блок 2 – рабочие органы ПР; 3 – система приводов; 4 – устройства управления приводом), которые монтируются на основании, состоящем из одной, или нескольких частей.

К рабочим органам относятся элементы робота, совершающие движения, необходимые для выполнения технологических операций. универсальность его действия обеспечивается рабочим механизмом, имитирующим движения человеческой руки.

Функции АТСС

- прием и выдачу со склада материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовых деталей.

- транспортирование заготовок, полуфабрикатов, приспособлений-спутников, тар, кассет со склада на участок установки заготовок, полуфабрикатов на приспособления-спутники или в кассеты и обратно на склад готовой продукции;

- транспортирование приспособлений-спутников (кассет) с установленными заготовками (полуфабрикатами) на склад или на приемные позиции технологического оборудования;

- межоперационное транспортирование приспособлений-спутников или кассет (тар) с обрабатываемыми заготовками (полуфабрикатами);

- транспортирование обрабатываемых деталей на позиции межоперационного или окончательного контроля и их возврат на склад или на приемные позиции технологического оборудования для дальнейшей обработки;

- распределение других грузовых единиц между технологическим оборудованием;

-транспортирование инструментов со склада АТСС к металлорежущему оборудованию (для его замены) и возврат его на склад;

-загрузка-выгрузка приемных устройств технологического оборудования и участков (позиций) контроля и установки (снятия) на приспособления-спутники или в кассеты.

Транспортные системы АЛ

Транспортные системы автоматической линии представляют собой комплекс различных устройств, предназначенных для передачи обрабатываемых деталей с одной операции на другую.

Транспортные системы автоматических линий делят на системы жесткой, гибкой и смешанной связи. К механизмам жесткой связи относятся конвейеры, поворотные столы и т. д.

Изделия перемещаются в транспортных системах с помощью приводных устройств (принудительные системы) или под действием собственного веса (самотечные системы). Кроме того, транспорт­ные системы работают периодически (прерывистые системы) или безостановочно (непрерывные системы), а также могут обладать несколькими из указанных свойств в различной комбинации.

В качестве транспортных сис­тем используются конвейеры (шаговые, цепные, вибрацион­ные, ленточные, винтовые, ро­ликовые и др.), подъемники (цепные, вибрационные и др.), лотки, автоматические накопите­ли деталей (бункеры, магазины).

Конвейеры являются основным механизмом транспортных устройств. Для перемещения корпусных деталей наиболее распространены пластинчатые конвейеры, перемещающие одновременно все заготовки участка автоматических линий на очередную позицию.

В ветвящихся несинхронных ТС когда из каждой операции на линии работают несколько станков в систему вводят конвейеры-распределители, отводящие конвейеры, делители потоков и подъёмники. Такие системы применяются широко на ГПЗ.

30 Синхронные принудительные транспортные системы

Синхронные ТС создают на базе шаговых конвейеров, которые перемещают детали принудительно от всех станков одновременно.
Наиболее распространёнными шаговыми конвейерами являются шаговые штанговые в которых штанга с захватами совершает возвратно- поступательные движения на определённый шаг, равный расстоянию между станками или кратный этому расстоянию.
Менее распространены переносящие грейферные шаговые конвейеры. В них детали преподнимаются вместе с грейферами с помощью роликов, перемещаются на шаг, опускаются вместе с рамой (грейфером) на базовые опоры.
Особое место занимают роторные и роторно-цепные непрерывно действующие конвейеры. В них детали передаются от от загрузочного ротора на рабочий, а с рабочего на транспортный и далее на аналогичный загрузочному. Здесь в качестве Транспортного средства используют вращающиеся конвейеры-роторы с гнёздами расположенными на определённом расстоянии друг от друга соответствующем позициям рабочего ротора для синхронизации перемещений.

Ветвление потока в синхронной ТС производится с помощью делителей потоков или особых конвейеров. Там где в потоках один станок шаг конвейера выбирают равным между станками а там где два выбирают шаг большим. Как только на позицию приходят два изделия конвейер подаёт их параллельно работающим станкам. Таким образом ТС делится на два участка с согласованным синхронным перемещением.

31 Несинхронные принудительные транспортные системы.

Несинхронные транспортные системы строят на базе различных конвейеров. Несинхронные неветвящиеся транспортные системы могут состоять из ленточных, роликовых и из виброконвейеров. Во всех случаях первый станок загружается из накопителя. Обработанные детали сходят со станка на конвейер, где и накапливаются в количествах, достаточных для независимой работы каждого станка в течение непродолжительного времени. Обычно в транспортную систему входят накопители, рассчитанные на больший запас деталей перед каждым станком. В этом случае система обеспечивает независимую работу каждого станка в течение более продолжительного времени. Емкость накопителя в линии выбирают из расчета допустимого времени простоя самого ненадежного станка (например,
0,5—1 ч). Здесь детали поступают из первого накопителя на станок затем от станка по конвейеру обработанные детали поступают в следующий накопитель, а уже из него на очередной станок.

В ветвящихся несинхронных транспортных системах, когда на каждой операции на линии работают несколько станков, в систему вводят конвейеры-распределители, отводящие конвейеры и подъемники. Такие системы
применяют на всех заводах, изготовляющих шарико- и роликоподшипники.

32 Синхронные и несинхронные, самотечные и полусамотечные транспортные системы.

Это системы в которых детали совершают межоперационное перемещение под действием собственной силы тяжести(самотёком).

В таких системах в качестве транспортирующего и направляющего органа используются всевозможные лотки, устанавливаемые под определённым углом к горизонту. Угол лотков выбирают в зависимости от способа перемещения деталей скольжением 10-25⁰, качением 5-10⁰, скатыванием на роликах 3-5⁰.

Если такие углы невозможно получить из-за габаритных размеров конструкции, то применяют полусамотёчные лотки - механические или пневматические которые допускают установку под небольшим углом наклона (0,5-3⁰). В этом случае лотки снабжают маломощным приводом или используют сжатый воздух для уменьшения сил трения между деталью и плоскостью скольжения.

Самотёчные ТНС могут работать со спутниками.

В зависимости от вида деталей и условий транспортировки выбираются различной конструкции лотки; лоток-склиз; лоток-скат; роликовый лоток; и т.д.

Кроме выполнения транспортной операции они выполняют и функцию накопления.

33 Загрузочные устройства для автоматических линий.

В транспортных системах автоматических линий для
непосредственной подачи деталей в зажимные устройства станков применяют загрузочные устройства, рассчитанные на несколько типоразмеров деталей.

При загрузке деталей класса валов и фланцев на станок загрузочное устройство фиксирует заготовку в определенном положении, обеспечивающем точную установку заготовки в приспособлении станка. Точность позиционирования заготовки при этом будет зависеть от погрешностей работы загрузочного устройства при фиксированных положениях и размерных отклонений ее положений на промежуточных позициях. Для обеспечения гарантированной точности необходимо, чтобы сумма всех погрешностей не превышала допустимую суммарную погрешность.

Где - погрешность позиционирования;она зависит от геометрических размеров движущихся частей загрузочного устройства и их инерционных усилий.

- погрешность положения заготовки в захвате загрузочного устройства.

- погрешность положения заготовки на промежуточных позициях, обусловлена конструкцией подводящих конвееров

- неконцентричность базовой поверхности заготовки относительно поверхности захвата, зависит от вида используемой заготовки и способа ее обработки.

В промышленности применяются автоматические линии для обработки деталей типа валов и фланцев с поперечным расположением станков и транспортным потоком, проходящим сбоку станков,— несквозной транспорт; с поперечным расположением станков и транспортным потоком, проходящим через рабочую зону станков, - сквозной транспорт; с продольным расположением станков и транспортным потоком, проходящим перед станками, — несквозной транспорт.

 

Основные этапы производственного процесса

Производственным процессом в машиностроении называют совокупность действий, необходимых для выпуска готовых изделий. В основу производственного процесса положен технологический процесс изготовления изделий, во время которого происходит изменение качественного состояния объекта производства. Для обеспечения бесперебойного выполнения технологического процесса изготовления изделия необходимы еще и вспомогательные процессы.

Основные этапы производственного процесса:

получение и складирование заготовок;

доставка заготовок к рабочим позициям;

различные виды механической обработки;

перемещение полуфабрикатов между рабочими позициями;

контроль качества;

хранение на складах;

сборка изделий;

испытание, регулировка;

окраска, отделка, упаковка и отправка.

Различные этапы производственного процесса на машиностроительном заводе могут выполняться в отделочных цехах или в одном цехе.