Вопрос. Назовите основные направления, которые используют при типизации ТП

В настоящее время при типизации в основном используют три направления:

1) типизация ТП безотносительно к деталям производства, сам технологический

процесс является основой классификации и типизации;

2) типизация ТП, основанная на классификации деталей;

3) типизация на основе сочетания типового ТП с классификацией

реальных деталей.

Первое направление — типовой ТП разрабатывают как образцовый,

обеспечивающий применение передовой техники и технологии.

Типовой процесс служит базой для проектирования нового оборудования.

Направление применяют при разработке новых ТП в таких производствах,

как металлургическое, литейное, прокатное, химическое.

Второе направление — разработка типовых ТП для реальных деталей

— обеспечивает наиболее прогрессивные методы изготовления

деталей машин и приборов. Направление наиболее распространено в

машиностроении.

Третье направление — комбинированное — применяют при кор-

ректировке разработанных типовых ТП, в отдельных случаях меняется

и конструкция деталей.

7 вопрос. Для чего проводят отработку конструкций изделий на технологичность?

Оценка и отработка конструкций изделий на технологичность —

один из важнейших этапов технологической подготовки производства,

и в особенности автоматизированного. Конструкция изделия считается

технологичной, если для его изготовления и эксплуатации требуются

минимальные затраты материалов, времени и средств. Оценку технологичности

проводят по качественным и количественным критериям отдельно

для заготовок, обрабатываемых деталей, сборочных единиц.

Для повышения надежности автоматизированного производства

(АП) необходимо максимально приблизить форму и размеры заготовки

к конечной форме и размерам детали, т. е. обеспечить достижение минимальных

припусков на каждой операции.

Детали, подлежащие обработке в АП, должны быть технологичны,

т. е. просты по форме, габаритам, состоять из стандартных поверхностей

и иметь максимальный коэффициент использования материала.

Детали, подлежащие сборке, должны иметь как можно больше

стандартных поверхностей, соединений, простейших элементов ориентации

сборочных единиц и деталей.

Особое значение имеют вопросы технологичности деталей и сборочных

единиц при обработке на станках с ЧПУ, в гибких АП. Здесь

особое значение имеют унификация и стандартизация форм, размеров,

условий обработки и сборки для использования типового оборудования

и унифицированных средств автоматизации вспомогательных

операций, например схватов промышленных роботов.

8 вопрос. Что является основой построения групповой технологии? Где ее применяют?

Групповые ТП — второе направление унификации ТП (впервые

предложенные и разработанные проф. СП. Митрофановым) нашли

широкое применение в различных отраслях промышленности.

За основу метода, так же как и при типизации ТП, принимают технологическую классификацию деталей, заканчивающуюся формированием групп. Однако построение классификации деталей для групповой обработки существенно отличается от классификации деталей

при типизации ТП. Если при типизации процессов в общий класс объединяют детали и заготовки по принципу общности их конфигурации,

технологического маршрута, отдельных операций, то при групповой

обработке основным признаком объединения деталей в группы по отдельным

технологическим операциям является общность обрабатываемых

поверхностей или их сочетаний, т. е. общность оборудования,

необходимого для обработки детали или отдельных ее поверхностей. Поэтому групповые методы обработки характер-

ны для обработки деталей с широкой номенклатурой, типичной для

единичного, мелкосерийного производства.

В настоящее время групповые процессы разрабатывают

для обработки деталей на токарных автоматах, револьверных,

агрегатньрс и многооперационных станках (обрабатывающих

центрах).

9. Что такое модульная технология?

Для современного машиностроения характерны быстрая смена выпускаемых изделий, их широкая номенклатура и разная серийность; доминирующим становится многономенклатурное производство. В связи с этим был разработан новый метод организации производства – модульная технология. Принципиальными отличиями модульной технологии являются: – сквозное применение модульного принципа по всем звеньям производственной цепочке (изделие – технологический процесс – технологическая система – рабочее место);

– наличие прямых связей между модулями звеньев производственной цепочки, когда МП соответствует модуль технологического процесса, модулю технологического процесса соответствует модуль технологической системы, а модуль рабочего места предназначен для изготовления МП с технологическим обеспечением на модульном уровне;

– модульное построение детали, технологического процесса, технологической системы и рабочего места из соответствующих модулей.

10 вопрос. Пере¸ислите направления развития машиностроительного производства.

Промышленное производство представляется как система

предприятий корпоративного типа, состоящего из головного предприятия,

определяющего вид выпускаемой продукции, и набора технологически

специализированных предприятий. Состав и количество таких

предприятий определяются видом изготовляемых изделий. Такая

структура легко изменяется в зависимости от запросов рынка. Ее формирование

тесно связано с особенностями современного машиностроительного

производства:

• формируется сфера информационных технологий инжиниринга,

рынка предоставления информационных услуг, которые

превращаются в самостоятельную отрасль, имеющую приоритетное

значение для развития машиностроения;

• наука становится самостоятельным элементом производитель-

ных сил общества. Растет объем производства наукоемких изделий.

Их разработки базируются на опережающих фундаментальных

исследованиях, а не на ранее доминирующем эмпирическом

подходе к созданию новых изделий;

• в качестве важнейшего фактора развития предприятий выступает

конкуренция при регулирующей роли государства;

• происходит реструктуризация предприятий на основе рыночных

законов экономики. Структура предприятия обеспечивает

выполнение полного жизненного цикла изделий. Корпоративные

стремления находят развитие в виде создания виртуальных

предприятий;

• индивидуализация заказов, частая смена моделей изделий приводят

к повышению трудоемкости технологической подготовки

производства и относительному уменьшению трудоемкости

самого производства;

• основными показателями эффективности деятельности предприятий

становятся: время и надежность сроков выполнения

заказов, качество и себестоимость изделий;

• возрастает роль информационных технологий инжиниринга,

существенным образом влияющих на все основные показатели

экономики предприятия;

• развитие кооперации между предприятиями, расширение рынков

сбыта изделий приводят к необходимости создания для

производства единой информационной базы.

11 вопрос. Из какого оборудования могут быть созданы АПС?

В зависимости от отрасли и типа производства АПС создают на

базе различного оборудования: универсального, агрегатного, специального

и специализированного, автоматов, полуавтоматов, обрабатывающих

центров, станков с ЧПУ, объединенного гибкими или жесткими

транспортными устройствами. Для серийного и мелкосерийного

производства характерно применение автоматизированных систем из

универсальных и агрегатных станков, обрабатывающих центров, станков

с ЧПУ с гибкой связью, предполагающей наличие межоперационных

накопителей. Для крупносерийного и массового производства характерно

создание АЛ из специальных и специализированных станков,

объединенных жесткой связью, которая устанавливается при большой

дифференциации технологического процесса, высокой надежности

оборудования. Для этих типов производства характерно применение и

роторных линий^ которые состоят из вращающихся агрегатов (роторов),

выполняющих рабочие и транспортные операции соответственно

на рабочих и транспортных роторах. Роторные линии бывают с

жесткой и с гибкой (с накопителями) связью между роторами. Разрабатываются

конструкции переналаживаемых роторов и АЛ из них, что

позволит использовать их в переналаживаемом производстве.

12 вопрос. Какие виды АЛ применяются в разли¸ных типах производства?

Для серийного и мелкосерийного

производства характерно применение автоматизированных систем из

универсальных и агрегатных станков, обрабатывающих центров, станков

с ЧПУ с гибкой связью, предполагающей наличие межоперационных

накопителей. Для крупносерийного и массового производства характерно

создание АЛ из специальных и специализированных станков,

объединенных жесткой связью, которая устанавливается при большой

дифференциации технологического процесса, высокой надежности

оборудования.

13 вопрос. ´то такое производительность машины, производственной системы? Как определяется факти¸еская производительность?

Производительность определяют количеством годных деталей, изделий,

комплектов, выпускаемых машиной в единицу времени. Время обработки детали машиной является обратной величиной производительности.

Фактическая производительность — минимальная производительность,учитывающая все виды

потерь:

где — суммарное время всех простоев; —

время простоев по организационно-техническим причинам, не связанным

с работой оборудования; — суммарное время переналадок

оборудования.

Для количественной оценки фактической производительности необходимо

общее количество деталей z разделить на период их изготовления Q:

Если за рабочий цикл изготавливается одна деталь, то

При выпуске р деталей

Чем чаще и длительнее простои, тем ниже производительность.

14. Как производят подбор и группирование деталей, обрабатываемых в условиях переналаживаемого автоматизированного производства?

Группирование деталей по конструктивно-технологическим признакам

и выбор деталей-представителей выполняют методом сопоставления

запросов на группирование с перечислением признаков

первичной классификации в такой последовательности: выбор совокупности

деталей на уровне классов, например, тела вращения для

механообрабатывающего производства; выбор совокупности деталей

на уровне подкласса, например, детали типа вала; классификация

деталей по комбинации поверхностей, например, валы с комбинацией

гладких цилиндрических поверхностей; группирование по

габаритным размерам с выделением областей с максимальной плотностью

распределения размеров (рис. 1.1); определение по диаграмме

областей с наибольшим числом наименований деталей. Эти области

формируют группы по конструктивным признакам; в таких

группах определяют подгруппы с общностью технологических признаков;

в каждой подгруппе выбирают типовой представитель по

критерию максимума операций ТП; выполняют укрупненное нормирование

операций обработки типового представителя по каждой

группе деталей; определяют укрупненно суммарную станкоемкость

по каждой операции на группу изделий с учетом годового выпуска

всех деталей группы:

где Q. — станкоемкость обработки i'-й операции у-й группы деталей;

/шт/ —штучное время обработки по i'-й операции типового представителя

у-й группы; N. — годовой выпуск изделий /-й группы.

15. что такое циклограмма функционирования?

Для оптимизации рабочего цикла системы машин во времени составляют

циклограмму, отражающую моменты начала и окончания

рабочих и холостых операций (ходов), а также их взаимное расположение

во времени (цикле). Сокращение цикла путем максимального

совмещения времени рабочих ходов (tp) и времени холостых ходов (txx)

является целью составления циклограммы. Циклограмма может координировать

работу как отдельных узлов и механизмов станка, так и

совокупности станков и вспомогательного оборудования, входящих в

автоматизированную систему.

Применительно к робото-техническим комплексам (РТК) циклограмма

должна включать в выбранной последовательности все основные

и вспомогательные операции (переходы) изготовления изделия, а

также условные операции (переходы) для возможных изменений технологического

маршрута.

Для построения циклограммы функционирования РТК необходимо:

1) проанализировать компоновку РТК и определить все движения

(переходы) основного и вспомогательного оборудования (робота, станка,

накопителя), необходимые для выполнения заданного цикла обработки

детали;

2) определить (составить перечень) всех механизмов основного и

вспомогательного оборудования, участвующих в формировании заданного

цикла;

3) задать исходное положение механизмов робота, станка, транспортера

и т. д.;

4) составить последовательность движений оборудования (механизмов)

за цикл в виде таблицы;

5) определить время выполнения каждого движения ti9 используя

формулы:

где — углы поворота механизмов; — линейные перемещения

механизмов; — соответственно паспортные скорости углового и

линейного перемещения механизмов по соответствующей координате.

17. Какие виды транспортных устройств используют в АПС?

Транспортные устройства автоматизированных систем предназначены

для перемещения деталей и сборочных единиц с позиции на позицию,

распределение деталей по потокам, поворота и ориентации

деталей. Все транспортные устройства делят на автоматизированные

системы с жесткой и гибкой связью.

Транспортные механизмы автоматизированных систем с жесткой

связью включают в себя: а) шаговые транспортеры; б) поворотные столы

и кантователи; в) перегружатели; г) рейнеры; д) приспособления-

спутники; е) механизмы возврата приспособлений-спутников.

Транспортные механизмы автоматизированных систем с гибкой

связью включают в себя: а) транспортеры-распределители; б) лотки;

в) делители потоков; г) подъемники; д) транспортные роботы; е) рит-

мопитатели.

Сюда же в качестве составной части транспортных механизмов с

гибкой связью можно отнести транспортеры-накопители; магазины-

накопители; бункера-накопители.

К группе транспортных механизмов систем с гибкой связью отно-

сят и транспортные средства переналаживаемых автоматизированных

систем. Их особенностью является широкое использование автоматизированных складов и накопителей, обслуживаемых штабелерами,

транспортных тележек с манипуляторами, приемно-передающих устройств,

поворотных столов, что позволяет объединять их в транспорт-

но-накопительные системы (ТНС). Характер работы, состав и конструктивные особенности транспорта зависят от характеристик изделий

и характера основных и вспомогательных операций. Работа транспорта

в наибольшей степени влияет на надежность и производительность

автоматизированныхсистем.
18. Какие виды складов используют в условиях АП?

В зависимости от конструктивных особенностей и технической оснащенности выделяют основные типы автоматизированных складов:

• клеточные стеллажные с автоматическим краном-штабелером

или мостовым краном-штабелером;

• гравитационные стеллажные с краном-штабелером;

• элеваторные стеллажные;

• подвесные в сочетании с толкающим конвейером, имеющим

автоматическое адресование грузов.

Наиболее распространены склады со стеллажными роботами-шта-

белерами, поскольку они весьма производительны, занимают мало места

и их легче автоматизировать. Робот-штабелер — напольная рельсовая

машина, позволяющая накапливать заготовки и материалы в ячейках

склада и осуществлять выдачу заготовок и материалов в стандартной

таре или поддонах на приемно-выдающие устройства складов.

В единичном и мелкосерийном производстве целесообразно применять

стеллажные склады с автоматическими мостовыми кранами-

штабелерами.

При небольшой номенклатуре грузов и сравнительно больших запасах

материалов и деталей используют автоматизированные склады

с гравитационными стеллажами. Склады с автоматизированными элеваторными стеллажами целесообразно применять при малых грузопотоках, небольших сроках и запасах хранения грузов и малых размерах самих деталей и изделий.

При проектировании автоматических складов определяют:

• функции склада;

• потребную вместимость;

• параметры склада;

• выбирают или проектируют нестандартное оборудование;

• выбирают системы автоматического управления;

• технико-экономические показатели.

Потребную вместимость склада устанавливают в соответствии с

нормативными запасами грузов, хранящихся на складе.