Название: Автоматизация технологических процессов обработки металлов давлением - Курс лекций (Марченко В.Е.)

Жанр: Машиностроительный

Просмотров: 1865


2,1, производственный процесс и его автоматизации

 

Машиностроительное предприятие представляет собой комплекс производств, цехов, служб, подразделений, обеспечивающих бесперебойное функционирование всех элементов производственного процесса (Рис. 7). У кру і інен ное деление і гро из но дет тієї 11 того процесса машиностроительного предприятия производится па три фазы : заготовительная, обработочная и сборочная.

Заготовительная фаза представляет собой комплекс литейных, кузнечных, деревообрабатывающих цехов, в которых производят заготовки. Для литейного цеха - модельный.

Обработочная []іаза сочетает процессы механической обработки, обеспечивающие необходимую конфигурацию, точность, чистоту поверхности. Обработка осуществляется в механических цехах на отдельных станках, в поточных и автоматических линиях.

 

Для получения заданных свойств по структуре и твердости детали проходят горячую обработку в термических цехах (или па участках). Защита от коррозии - цех покрытий.

Фаза сборки изделий выполняется в сборочных цехах, в них же осуществляется контролі., испытания, упаковка, консервация изделий.

Функционирование указанных основных цехов подкрепляется работой вспомогательных цехов : инструментального, рсмонтно-механи ческою, строительно го ^ тпері е ги чес кої о (Электро, компрессорного и др.) Эти цехи обеспечивают работоспособность оборудования , инструмента, энергосистем и т.д.

Кроме того, все звенья ітроизводственного процесса обеспечены системой транспортирования и хранения материалов , полуфабрикатов, заготовок, деталей, готовых изделий. Транспортные системы и связи включают : , автомобилы гый, электрический,: ж/д транспорт конвейеры, напольные тележки и краны. Все это обеспечивает оборот по грузопотокам завода : межцеховому, внутрицеховому и межстаночному.

Автоматизация всех звеньев производственного процесса является характерной особенностью современного развития производства.

I

t       - і - -

Подпись: 2

! lex покрытии

Сборочный цех

S

I

 

Вычислительный центр

Система управпь ■ иия качеств ум

-служби управїіе пи прошводство

 

Рие.7. Сі рук і урнаи схема машиностроительного завода

 

Автоматизация производства происходит по следующим направлениям:

- Автоматизация технологических процессов с созданием автоматом и полуавтоматом, аірегаті п.їх станков и автоматических линий  и:і  них,  что  обеспечивает создание автоматизированных

 

участков и цехов по механической обработке; автоматические машины и формовочньїе линии , автоматы наливки металла и др. в литейных цехах; автоматы и автоматические линии в кузнечных, штамповочных и др. цехах обработки металлов давлением;

Автоматизация процессов сборки и контроля позволяет повысить качество изделий;

Автоматизация работ во вспомогательных цехах за счет применения станков с программным управлением, гидрокопировальных и электроэрозионных станков (в инструментальных и ремонтно-механических і Lex ах) с учетом индивидуального и мелкосерийного характера их производства , направлена і та сокращение цтікла подготовки производства.

Механизация и автоматизация погрузо-разгрузочных и транспортных работ затрагивает межцеховые, внутрицеховые и межоперационньте перемещения и обработку , в том числе хранение заготовок, деталей, комплектующих изделий; средствами автоматизации тих работ являются конвейеры, в том числе с автоматическим адресованием, с npoq:>aMMHbiM управлением, автоматические склады, перегружатели, автоматические магазины-накопители и т.д.

Автоматизация управления предприятием пронизывает вес подразделения и осуществляется в результате сбора и обработки текущей информации о состоянии всех звеньев производственного процесса, системы учета и оперативного планирования. Задача решается с помощью ЭВМ, которые, выполним математические и логические действия, рассчитывают оптимальные условия функционирования производственного процесса. В настоящее время существуют технические возможности для осуществления всех направлений автомат изаци и производственного процесса.

Актуальной становится проблема правильного определения очередности работ по автоматизаїти, исходя ил условий высокой их эффективности. Практика показывает, что чем ниэ/се техническая оснащенность данного звена производственного прогресса, тем больше резервы сокращения живого труда, тем эффективнее автоматизация.

Если ввести понятие коэффициента технической вооруженности -отношение стоимости техники к годовому фонду зарплаты, то на автоматических линиях получим величину і5 —25: на поточных линиях обработки - 1 -3; а на погрузочно-разгрузочных и складских работах -0,01 -0,1.

Отсюда различный уровень эффективности работ по автоматизации.

Так, автолштическая линия стоит (условно) —150-200 тыс. руб. и окупается через 2 3 года, освобождая 20-30 рабочих. Такое ж:е количество рабочих можно освободить, применив на погрузочно-разгрузочных работах 2-3 автопогрузчика, стоимость которых в 30-40 раз ниже, чем стоимость автоматической линии.

Современное производство безотносительно к виду по серийности отличается быстрой изменяемостью выпускаемой продукции, что накладывает 01 іредел еі і н ы е требі >ван и я к воз можн ост я м технологического оборудован ия.

При высокой производительное!и оно должно обладать, в определенной степени, универсальностью и мобильностью, чтобы обеспечить быстрый переход с выпуска одних изделий па другие и переналадкой охватить широкий диапазон обрабаї ьшаемых изделий. Эти особенности относятся и к средствам автоматизации в ралі той степени.

В ходе развития автоматизации можно выделить три ступени

На первой ступени автоматизация технологических процессов охватывает только отдельные операции обработки. Это обеспечивается созданием автоматов и полуавтоматов, на которых автоматизирован рабочий никл, как известно, состоящий из рабочего и холостого ходов.

Самоуправляющаяся рабочая машина, которая при осуществлении технологического прогресса проинао&ит нее рабочие и холостые ходы цикла обработки, иа'лынается автоматом.

Необходимым и достаточным условием для работы автомата является наличие механизмов рабочих и холостых ходов и системы управленим, которая осуществляет запрограммированную последовательность всех элементов рабочего цикла. Управление рабочим циклом работы всех механизмов автомата производится распределительным валом, на котором смонтированы кулачки управления отдельными механизмами, или сто электронным аналої чш.

Рис.8. Циклограмма пресса с валковой подачей

Графическое изображение рабочего цикла автомата и полуавтомата, отражаю! цеє псе перемещения элементов средств автоматизации(целевьтх механизмов) в зависимости от перемещения циклообразующего элемента машины-орудия (угла поворота распределительного вала или движения ползуна), пазы пае гея циклограммой.

При отсутствии и машине одного из основных механизмов для выполнения холостых ходов автоматический цикл прерывается, и для его повторения требуется н мешател ьство рабочего.

Мащипа с автоматическим рабочим циклом, для повторения которого требуется вмешательство человека, называется полуавтоматом.

Полуавтомат, выполнив весь рабочий цикл, автоматический отключается, и все механизмы отводятся в исходное положение. Чаще всего в полуавтоматах отсутствует механизм подачи заготовок.

На второй ступени автоматизации автоматизируется система машин, создаются автоматические линии, объединяющие в себе выполнение разнообразных операций обработки, контроля, сборки и т.д.,, т.е. осу inecTBJ і метен автоматизации про из воде п іе г и г. ы х нрої іессов.

Система .машин, расположенных в технологической последовательности, объединенных средствами транспортирования , управления и осуществляющих автоматически комплекс операций, кроме наладки — ншынается автоматической линией.

Отдельные автоматы, встроенные п линию, являются элементами, выполняющими рабочие ходы. Холостые ходы в линии выполняются механизмами межстаночной транспортировки, накопления заделов и т.д.

Циклограмма автоматической линии подобна циклограмме отдельного автомата. Все механизмы работают независимо и только подают сигналы об окончании зажима. После получения последнего сигнала дастся общая команда иа пуск всех приводных гол о но к, входящих в состав линии. Каждая головка выполняет свои операции самостоятельно и после окончания работы занимает исходное положение, самоотключастся и подает сигнал об окончании своего цикла. С завершением самого длительного цикла обработки снова включаются механизм г.г зажима и фиксации, освобождавшем обработанные детали в приспособлениях и закрепляются новые и т.д.

На второй ступени автоматизации с применением автоматических линий решаются сложные задачи меж станочной транспортировки деталей с учетом неодинакового ритма работы входящих в линию автоматов, для компенсации различия в ритмах создаются накопители деталей. Применяется более совершенная система управленим линией , т.к. на базе распределительного вала система уже непригодна, применяются системы на базе гидравлических, электрических и электронных устройств.

Решается также задача создания средств автоматического контроля с корректировкой работы станка, с применением средств самоприспосабливающеюся управленим, являющихсм элементами системы управления качеством.

Высшей формой автоматизации на в горой ступени являются комплексные поточные линии из полуавтоматов и автоматов.

Третьей ступенью автоматизации является создание автоматических участков , цехов и заводов с применением электронных вычислительных машин, систем управления качеством и т.д. При комплексной автоматизации все звенья производственных процессов    имеют высокую техническую оснащенность, обеспечивающую максимальное сокращение длительности производственного цикла, а также совершенную систему управления производством.

Цех  или завод,   а котором  основные производственные процессы осуществляются   на   автоматических  линиях,   и автоматизированы межлипейиый, межцеховой транспорт деталей, складирование, уборка и переработка   отходов   (стружки   и   др.)?   управление качеством, диспетчерский   контроль   и  автоматизирована   система управления производством , называется ившомашшироеинньш цехом или заводом В автоматическом оехе рабочие ходы выполняют уже автомагические линии, возможно с применением роторных машин, механизмов транспортировки , управления и т.д., а межлинейное транспортирование и накопление заделов явля к) гея хол ост 1.1 м и ходам и.

Комплексная автоматизация производственных процессов, как высшая ступень, строится на широком применении вычислительной техники, в том числе ЭВМ, которые решают и задачи управления производством, и задачи і и б ко і ху у j і pa в j і е е і и я все м и j і е vi е і j т а м и 11 ро из в о д етвеппого пр о пес с а.

С учетом освоения микроЭВМ уже в настоящее время создаются гибкие производства различного уровня: гибкие производственные модули, гибкие производственные участки, гибкие автоматизированные производства, работающие без участия человека л техно j логических цепочках. Это начало создания так называемых «цехов на замке».