Демонстрация автоматизированных технологических процессов



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Демонстрация автоматизированных технологических процессов



Цели работы: — знания современных способов автоматизации технологических процессов на основе использования станков с числовым программным управлением (ЧПУ), многооперационных станков (обрабатывающих центров) и гибких автоматических производств; устройств для автоматизации отдельных элементов технологической операции на станках с ЧПУ; технологических возможностей и направлений развития современного металлорежущего оборудования;

— умения наблюдать за технологическими процессами, реализуемыми на автоматизированном оборудовании, вычленять элементы автоматизации, сопоставлять работу автоматизированного и универсального оборудования при выполнении аналогичных операций;

— формирование наглядно-образного представления о работе автоматизированного оборудования различных типов и групп, системах автоматизации, условиях работы станков-автоматов с ЧПУ и гибких автоматических производств (ГАП);

— формирование компетентности в области задач организации и управления современным машиностроительным производством;

— уважение к труду инженеров, создающих автоматизированную технику, и развитие познавательного интереса в учебном процессе по овладению своей будущей профессией.

Содержание работы

Работа включает:

— демонстрацию видеофильма об автоматизации производственных процессов на основе использования различных типов станков с ЧПУ, многооперационных станков, гибких автоматических производств, функционирующих на основе производственных модулей, участков, линий, производственного цеха и завода; элементов автоматизации технологической операции, выполняемой на станках с ЧПУ, и устройств, реализующих эту автоматизацию;

— постановку перед студентами проблемы в области автоматизации того или иного элемента технологической операции на станках с ЧПУ, основанной на просмотре представленного в видеофильме материала, сопоставление увиденного материала с материалом выполненных лабораторных работ на универсальном оборудовании и вычленении тех его аспектов, которые относятся к поиску разрешения проблемной ситуации;

— описание проблемы и представление её решения в отчёте.

Содержание материала видеофильма

Фильм состоит из четырёх частей, включающих демонстрации:

— токарных, фрезерных и сверлильно-расточных станков с ЧПУ, их узлов и выполнения технологического процесса по изготовлению детали с использованием этих станков;

— многооперационных станков (обрабатывающих центров) и их работы;

— гибких автоматических производств (производственного модуля, производственной линии, участка, завода-автомата) и полного цикла изготовления продукции в ГАП;

— элементов и устройств автоматизации технологической системы станков с ЧПУ, использованных в рамках демонстрировавшейся технологической операции, при наладке станка, установке заготовки и снятии детали, смене инструмента, наладке инструмента на размер, удалении стружки, транспортировании, складировании и хранении заготовок и деталей, для соблюдения безопасности работы на автоматизированном оборудовании.

Демонстрация автоматизации установки и снятия заготовки со станка включает показ методов установки и смены заготовки в условиях автоматизированного и не автоматизированного видов производств, установки и снятия заготовок с использованием промышленных роботов, паллет и транспортёров.

Демонстрация автоматизации смены инструмента включает показ методовсмены инструмента в условиях автоматизированного и не автоматизированного производств, сравнительных возможностей линейных суппортов, револьверных головок, манипуляторов и магазинов цепного типа.

Демонстрация автоматизации измерений на станке с ЧПУ включает показ положения режущих инструментов на станках при автоматизированных измерениях, основных методов автоматизированного измерения положения режущих кромок инструмента, устройств автоматизации измерения на основе контактных и бесконтактных (лазерных) методов; автоматизации измерения размеров заготовки в процессе изготовления детали, средств, интегрированных в обрабатывающее оборудование с ЧПУ; процедур коррекции износа инструмента и возникающих погрешностей в процессе обработки.

Демонстрация автоматизации кинематики металлорежущих станков обеспечивает показ кинематических возможностей металлорежущих станков с ЧПУ, систем координат и возможностей интерполяции, видов поверхностей, требующих многокоординатной интерполяции в процессе обработки, обрабатывающих центров с возможностью пяти координатной обработки.

Демонстрация технологических автоматизированных систем включает показ работы обрабатывающих центров в условиях единичного и мелкосерийного производств, гибких производственных модулей, их структуры и технологических возможностей, гибких производственных линий, их структуры и выполняемых на линиях производственных работ.

Методика проведения занятия

Работа проводится после завершения цикла лабораторных работ по изучению универсального металлорежущего оборудования и проведения лекций по теоретическому материалу в области основ механизации и автоматизации производственных процессов.

Структура занятия:

— актуализация знаний студентов к восприятию материала в области универсального металлорежущего оборудования, основ его автоматизации, штучно-калькуляционного времени на обработку и его элементов, ступеней автоматизации оборудования на основе применения систем ЧПУ – 15 минут;

— вводный инструктаж – 20 минут;

— демонстрация видеофильма с перерывами показа – 30 минут; параллельно демонстрации преподавателем проводится текущий инструктаж;

— обсуждение просмотренного видеофильма, анализ преподавателем его содержания, коллективный анализ демонстрировавшегося материала и поиск решений на поставленные преподавателем проблемы, ответы на вопросы студентов – 20 минут;

— инструктаж по содержанию отчёта и использованию дополнительной литературы при его подготовке – 5 минут.

Содержание вводного инструктажа. Вводный инструктаж преподавателя включает:

— выдачу студентам чертежа детали, демонстрация изготовления которой на токарном, фрезерном и сверлильно-расточном станках с ЧПУ, многооперационном станке (обрабатывающем центре) и гибкой автоматической линии будет осуществлена в виде показа видеофильма;

— совместную с преподавателем разработку студентами структур технологического процесса изготовления детали в двух вариантах: последовательно на станках с ЧПУ токарного, фрезерного и сверлильно-расточного типов и на многооперационном станке; оформление этих технологических маршрутов в виде таблицы 3.2;

Таблица 3.2

Структура технологического процесса изготовления детали «…….» на автоматизированном оборудовании

Операция Номера и наименования Вспомогательные операции
Номер Наименование установов позиций переходов
1. Обработка последовательно на станках с ЧПУ токарной, фрезерной и сверлильно-расточной групп (модели станков: ………)
         
           
2. Обработка на многооперационном станке (модель …….)
         
           

Индивидуальные задания

Индивидуальное задание студенту включает четыре представленные далее последовательно решаемые задачи.

1. Опишите систему и устройство автоматизации работы узла металлорежущего оборудования с ЧПУ «_______________», представленного в видеофильме и использованного при изготовлении детали (узел задаётся преподавателем).

2. Подберите тип универсального оборудования, на котором можно осуществить аналогичные операции (технологические или вспомогательные переходы) при изготовлении детали.

3. Опишите различия в наладке универсального и автоматизированного оборудования для выполнения указанной операции (перехода).

4. Рассмотрите состав и опишите различия в длительности элементов штучно-калькуляционного времени, затрачиваемого на изготовление детали на универсальном станке и станке с ЧПУ, используя формулы и пояснения к ним, приведённые в работе 1.7.

Перечень конкретных индивидуальных заданий, привязанных к определённому типу автоматизированного оборудования, представленного в видеофильме, разрабатывает преподаватель по примеру таблицы 3.3 на основе содержания видеофильма и чертежа детали, изготовление которой демонстрируется при показе.

При подготовке заданий следует учесть приведённые в работе 3.1 требования к их содержанию и формулировкам.

Таблица 3.3

Индивидуальные задания

Номер задания Тип станка с ЧПУ Область автоматизации
Токарный с ЧПУ модели 16К20Ф3 Автоматизация наладки станка.
  Автоматизация загрузки и снятия заготовки.
  Автоматизация измерения размеров.
  Автоматизация смены инструмента.

 

Окончание табл. 3.3

Номер задания Тип станка с ЧПУ Область автоматизации
Токарный с ЧПУ модели 16К20Ф3 Автоматизация управления режимами резания.
  Автоматизация управления последовательностью работы устройств.
  Автоматизация удаления стружки и обеспечения безопасности работы.
Вертикально-фрезерный с ЧПУ модели ….  
   
   
Вертикально-сверлильный с ЧПУ модели …  
   
   
Многооперационный станок модели …  
   

Содержание отчёта

1. Название работы.

2. Название, реквизиты и структура видеофильма (части, разделы, темы с соответствующими заглавиями).

3. Чертёж детали, демонстрация изготовления которой представлена в видеофильме.

4. Перечень оборудования с ЧПУ, представленный в видеофильме: наименования, модели станков и их краткая характеристика. Области использования.

5. Структуры технологических процессов изготовления детали на автоматизированном оборудовании по форме таблицы 3.2.

6. Номер, формулировка и исходные данные индивидуального задания.

6.1. Система (устройство автоматизации) на станке и описание его работы (при необходимости могут быть представлены рисунки, эскизы, фотографии, зарисовки устройств подобного типа, составленные на основе изучения дополнительных литературных источников).

6.2. Универсальный металлорежущий станок, обеспечивающий возможность реализации аналогичных технологических методов обработки (выбирается из оборудования, представленного в рамках различных лабораторных работ данного учебного пособия) и его характеристика.

6.3. Состав действий рабочего (оператора) универсального и автоматизированного оборудования по выполнению операции (технологического или вспомогательного перехода), указанного в задании (даётся в виде сопоставительной таблицы).

6.4. Штучно-калькуляционное время на изготовление детали (формула, перечень элементов).

6.5. Сравнительное качественное сопоставление составляющих штучно-калькуляционного времени, затрачиваемого на выполнение операции (перехода) на универсальном и автоматизированном оборудовании по форме таблицы 3.4 и по приведённому в ней примеру установки и снятия штучной заготовки.

7. Выводы.

Таблица 3.4

Сопоставление состава и затрат по элементам штучно-калькуляционного времени при выполнении операции (перехода)

Последовательность операций (переходов) Составляющая штучно-калькуляционного времени Универсальный станок (наименование, модель) Оборудование с ЧПУ (наименование, модель) Сопоставительная характеристика
Обозначение составляющей Вид управления Обозначение составляющей Вид управления
1. Устано-вить трёхкулачковый патрон t1 t ручное t ручное t = t

 

Окончание табл. 3.4

Последовательность операций (переходов) Составляющая штучно-калькуляционного времени Универсальный станок (наименование, модель) Оборудование с ЧПУ (наименование, модель) Сопоставительная характеристика
Обозначение составляющей Вид управления Обозначение составляющей Вид управления
2. Устано-вить и закрепить заготовку t2 t ручное t автоматизированное t ≥ t
3. Раскре-пить и снять заготовку t3 t ручное t автоматизированное, ручное t ≥ t

Примечание. При подготовке ответов и отчёта по индивидуальному заданию используйте далее приведённые вопросы, требующие раскрытия тех или иных аспектов автоматизации и работы соответствующих устройств на станках с ЧПУ.

Вопросы и задания к описанию автоматизации установки и снятия заготовок со станка:

Какие функции должно обеспечить автоматическое устройство для установки заготовки на станок?

Когда возникает необходимость использования устройства для автоматической смены прутковых заготовок?

Из каких устройств получает заготовку промышленный робот?

В каком положении находится заготовка при захвате промышленным роботом?

Какую заготовку забирает промышленный робот из паллеты, и куда устанавливает обработанную?

Чем определяется вид захватов промышленного робота для установки и снятия заготовок?

Какие виды захватов промышленных роботов Вы видели в фильме? Нарисуйте схему захвата заготовки вала.

Чем определяется скорость движения промышленного робота и его узлов при установке заготовки?

Перечислите виды зажимных устройств, используемых при установке заготовки роботом.

Сколько степеней подвижности имеют промышленные роботы для установки заготовок?

Вопросы и задания к описанию автоматизации смены инструмента на металлорежущих станках с ЧПУ:

Чем определяется количество используемых инструментов при обработке заготовки на станке с ЧПУ?

Перечислите средства, используемые для автоматической смены инструментов.

В каких случаях рационально использование инструментальных револьверных головок, и на каких типах станков они используются?

В каких случаях рационально использование станков с магазинами инструментов цепного типа?

Какие механизмы обеспечивают наиболее быструю смену инструмента?

Почему зона расположения магазинов инструментов изолируется подвижными перегородками от рабочей зоны станка?

Сколько инструментов может располагаться в револьверной головке, в магазине?

Перечислите виды инструментов, автоматически заменявшихся в процессе обработки в демонстрировавшемся видеофильме. Опишите систему их закрепления в рабочем органе станка.

Вопросы и задания к описанию автоматизации измерений на станке:

Какова цель автоматизации измерений инструмента на станке с ЧПУ?

Какова цель автоматизации измерений получаемых размеров заготовки на станке с ЧПУ?

Каковы преимущества и недостатки контактных устройств для измерения положения режущих кромок инструмента?

Перечислите преимущества и недостатки лазерных систем контроля инструмента.

Почему на станке с ЧПУ возможен контроль размеров заготовки контактными индикаторами?

С какой целью на станке с ЧПУ производится контроль положения заготовки в координатах станочной системы?

Можно ли производить подналадку станка по результатам контроля инструмента?

Возможно ли производить автоматическую подналадку станка по результатам контроля размеров получаемой заготовки?

Возможен ли автоматический контроль профиля фасонного инструмента непосредственно на станке с ЧПУ?

Вопросы и задания к описанию автоматизации кинематики металлорежущих станков с ЧПУ:

В чем отличие механизмов подач универсальных металлорежущих станков и станков с ЧПУ?

По скольким координатам производится интерполяция при обработке заготовок на станке с ЧПУ?

Какие координаты перемещения заготовки и инструмента должны быть связаны при нарезании резьбы резцом на токарном станке с ЧПУ?

При обработке каких поверхностей на фрезерном станке достаточно производить интерполяцию по двум координатам? Нарисуйте примеры таких поверхностей.

При обработке каких поверхностей на фрезерном станке достаточно производить интерполяцию по трём координатам? Нарисуйте примеры таких поверхностей.

При обработке каких поверхностей на фрезерном станке нужно производить интерполяцию по четырем координатам? Нарисуйте примеры таких поверхностей.

При обработке каких поверхностей на фрезерном станке нужно производить интерполяцию по пяти координатам? Нарисуйте примеры таких поверхностей.

По скольким координатам позволяют производить перемещение заготовки программно управляемые поворотные столы?

Какие поверхности невозможно обработать на фрезерных станках с ЧПУ даже при интерполяции по пяти координатам?

Какой метод нарезания внутренней резьбы стал возможен только при применении фрезерных станков с ЧПУ? Нарисуйте схему процесса.

Вопросы и задания к описанию интегрированных технологических автоматизированных систем:

Каковы функции оператора при использовании многоцелевого обрабатывающего центра в условиях единичного и мелкосерийного производств?

Опишите структуру гибкого производственного модуля и функции его элементов.

Опишите структуру гибкой производственной линии и функции её элементов.

Какие функции выполняют рабочие при применении гибкого производственного модуля?

Каким образом заготовки попадают в паллеты в ориентированном виде?

От какой программы промышленный робот получает команду на снятие и установку заготовки?

Какие дополнительные устройства необходимы для построения гибкой производственной линии из гибких производственных модулей?

Какие дополнительные устройства требуются при построении полностью автоматизированного гибкого производства из гибких производственных линий?


 

Учебные мастерские

В группе технологических методов обработки заготовок методу резания отводится особое место. Этот метод из всей группы технологических методов обработки заготовок в настоящее время при изготовлении деталей является самым распространённым.

Резанием называют процесс снятия с заготовки поверхностного слоя и удаление его в виде стружки. Главная цель обработки резанием состоит в получении детали заданной формы, размеров и качества поверхностного слоя, которое характеризуется чаще всего значениями одного или нескольких параметров шероховатости обработанной поверхности.

Группа технологических методов обработки резанием многочисленна. Перечень их определяется разнообразием форм поверхностей деталей, параметров их точности и шероховатости. К методам обработки заготовок резанием относят технологические методы точения, фрезерования, сверления, зенкерования, развёртывания, растачивания и многие другие.

Целью учебных мастерских в изучении методов этой группы является формирование компетентности студентов в области технологических возможностей основных методов обработки резанием и первичных умений по выполнению элементарных действий на наиболее распространённом универсальном технологическом оборудовании.

Данная группа работ практикума по дисциплине «Технология конструкционных материалов» включает ряд практических занятий студентов, выполняемых на токарных, фрезерных, сверлильных станках и методами слесарной обработки заготовок.

Изготовление детали на рабочем месте осуществляется путём выполнения рабочим действий, следующих в определённой последовательности. Эта последовательность, представляющая технологический процесс обработки заготовки на станке, оформляется в виде некоторой совокупности документов. Важнейшими из них являются маршрутная, операционные карты и карты эскизов, в которых заданы последовательность, схемы и режимы обработки, приспособления и инструмент. Разработку таких документов, называемых технологической документацией, осуществляет технолог. Упрощённая документация изготовления детали, используемая при проведении учебных мастерских, представлена далее в виде таблицы 4.1, названной нами технологической картой последовательности изготовления детали.

Таблица 4.1

Технологическая карта последовательности изготовления детали «______________________________________»

Оборудование: _________________ станок модели _____________ Размер, мм Номер варианта
Эскиз детали
  Заготовка — пруток. Материал: ………. D
d
× × ×

 

Номерпе-рехода Содержание перехода Эскиз перехода Режущий инструмент Режим резания Измерительные инструменты
         
         
× × ×          

Учебные мастерские как форма организации занятий в рамках освоения дисциплины «Технология конструкционных материалов» по своей целевой установке решают специфические задачи, отличные от задач других видов практических занятий (см. раздел «Введение»). Эти задачи определяют и их место в системе практикума по дисциплине: учебные мастерские должны предшествовать выполнению лабораторных работ.

В связи с этим, если рабочая программа дисциплины «Технология конструкционных материалов» предусматривает проведение учебных мастерских, то часть теоретического материала, необходимого для выполнения этого вида практических занятий, должна быть изучена студентами по разделам «Общие сведения» лабораторных работ 1.1, 1.2 и 1.3. К этим материалам относятся сведения о видах токарных (фрезерных, сверлильных) работ и инструментах, об устройстве токарного (фрезерного, сверлильного) станка, приспособлений и наладке оборудования.



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-18; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.237.97.64 (0.018 с.)