Лекции яковлева

Лекция 1§1ЭТАПЫРАЗВИТИЯ,ЦЕЛИИЗАДАЧИКОМПЛЕКСНОЙАВТОМАТИЗАЦИИКомплексная автоматизация производства - это процесс, при которомфункции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком,передаются приборам и автоматическим устройствам.Развитие автоматизации производства можно условно подразделить натри этапа.Первый этап автоматизации охватывает период времени с 18-19 век.Автоматизации производства в этот период времени основывалось напринципах и методах классической механики.Второй этап развития автоматизации производства охватываетпериод времени конец 19-20 век.

Этот этап связан с развитиемэлектротехники и практическим использованием электричества в средствахавтоматизации.Для второго этапа развития автоматизации характерно появлениеэлектронно-программного управления: были созданы станки с числовымпрограммным управлением, обрабатывающие центры и автоматическиелинии, содержащие в качестве компонента оборудование с программнымуправлением.Третий этап – это новые возможности ЧПУ, основанные наприменении микропроцессорной техники, что позволило создаватьпринципиально новую систему машин.Основные направления автоматизации.1.

Комплексная автоматизация массового производства.Становится целесообразным создание и использование в производствеспециализированных и специальных технологических автоматов, которыйрассчитан на единственную технологическую операцию или ограниченныйнабор технологических операций при производстве определенного изделия.Задача перестройки автомата на выпуск других изделий либо ставится вограниченном объеме, либо не ставится вовсе.Из технологических автоматов создаются поточные линии всоответствии с последовательностью технологических операций процессаизготовленияизделия(примериспользованияКАПвмассовомпроизводстве).Схемы автоматических линий с накопителями,расположенными между станками (а) и между участками (б):1 — накопители; 2 — станки; 3 — первичные накопители в начале АЛ; 4 — накопителиобработанных деталей в конце АЛСхемы однопоточных АЛ из одного (а) и двух (б) участков1 – заготовки 2 – станки 3 – конвейеры 4 – поворотные столыАвтоматическаялинияреализуетвавтоматическомрежиметехнологический процесс изготовления определенного изделия.Создание и внедрение автоматической линии требует большихвременныхиматериальныхзатрат;следовательно,такиелинииэкономически эффективны только при массовом производстве изделий,когда одно и то же изделие в неизменном виде выпускается непрерывно вбольших количествах в течение ряда лет.

Автоматические линии имеютограниченные возможности для переналадки на изготовление инойНо объем массового и крупносерийного производства составляет от15 до 20% общего объема производства, и эта доля имеет тенденцию ксокращению. Следовательно, уровень автоматизации производства спомощью автоматических линий и цикловых автоматов может составитьне более 15—20%.Цикловые технологические автоматы и автоматические линииотносятся к средствам «жесткой» автоматизации.

С их помощью можнодостичь весьма высокой производительности труда, однако областьиспользования таких средств ограничена и только на их основе полнаяавтоматизация производства невозможна.2.АвтоматизацияМногономенклатурноемногономенклатурногопроизводствопредполагаетпроизводства.изготовлениеразнообразных изделий партиями ограниченного объема в ограниченныесроки. Номенклатура изделий и объемы партий могут колебаться в широкихпределах: от единичных изделий до партий среднесерийного производства.Принцип гибкого производства был реализован для автоматизацииметаллорежущих станков.Сейчас получили распространение многооперационные станки с ЧПУ савтоматической(обрабатывающиесменойцентры).обрабатывающегоВтехнологического комплексирования.этихОЦинструментаприменяетсяпринципКомпания Makino Выпустила многофункциональные горизонтальныеобрабатывающие центры Makino G5 и Makino G7.

Эти станки совмещают всебевыполнениеследующихфрезерование, шлифование.операций:сверление,растачивание,ЗАО «Тяжелые зуборезные станки»В едином технологическом циклесовмещено зубофрезерование и зубодолблениеСавеловский машиностроительный завод 5 координатный ОЦсовмещающий токарную обработку, лазеро-плазменную полировкуНедостаток оборудования с ЧПУ:• отсутствие автоматизации вспомогательных операций•необходимость в ручном обслуживании оборудования.Названное обстоятельство приводит к снижению коэффициентаиспользования оборудования до уровня 40—60%.3. Промышленная робототехника. Автоматизация основных операцийтехнологических процессов привела к росту противоречия между уровнем ихавтоматизации и уровнем автоматизации вспомогательных операций (впервуюочередьоперацийзагрузки-разгрузкиавтоматизированногооборудования).СпомощьюРТКпоявляетсявозможностькомплекснойавтоматизации отдельных технологических операций или ограниченногонабора технологических операций в многономенклатурном производстве.4.

Автоматизация управления. Необходимо для решения большого объемазадач по сбору и обработке информации, принятию решений и контролю ихисполнения. Для решения задач управления привлекаются значительныелюдские ресурсы. Качество решения управленческих задач в существенноймере определяет результат производства.Системы получили название автоматизированных систем управленияпроизводством(АСУП).АСУПобеспечиваетрешениезадачорганизационного и диспетчерского управления производством.

Основнойэффект от внедрения АСУП заключается в сокращении времени,необходимогодляпринятияуправленческихрешений,повышенииоперативности управления и его качества, а также в сокращенииуправленческого персонала, занятого рутинной обработкой информации.Наряду с АСУП появились системы автоматизированного управлениятехнологическими процессами (АСУ ТП), которые обеспечивают вавтоматизированном режиме решение задач оперативно-технического,диспетчерскогоиорганизационногоуправленияотдельнымитехнологическими процессами производства.

Интеграция АСУ ТП савтоматизированнымтехнологическимкомплексомобеспечиваетреализацию концепции «безлюдной» технологии в производстве.5. Автоматизация инженерного труда.Затраты на оплату инженерного труда в производственных расходахсоставляют значительную долю (по стандартам промышленно развитыхстран).Средства автоматизации инженерного труда:• системы автоматизации проектирования (САПР);•автоматизированные системы научных исследований (АСНИ);автоматизированные системы технологической подготовкипроизводства (АСТПП).6. Интеграция автоматизированных производственных систем в единоегибкое автоматизированное производство (ГАП).ВусловияхинтеллектуальныеГАПавтоматизированыфункциичеловека.какфизические,Длятакиавтоматизацииинтеллектуальных функций основным средством является вычислительныйкомплекс (ВК).

Поэтому ГАП часто называют интегрированным иПрименениеуниверсальногооборудования(неавтоматического)увеличивает трудоемкость изготовления, т.е. цену, что не допустимо врыночных отношениях.Главным требованием комплексной автоматизации производстваявляетсяповышениеегогибкости,т.е.увеличениевозможностипереналадки на изготовление различного вида изделий без остановкипроизводства. Главные технические особенности процесса:• машинная гибкость — способность автоматического перехода наобработку любого изделия;• маршрутная гибкость — способность нормально функционировать приотказе отдельных частей;• встраиваемость — способность наращивать технические средстваметодом дополнения;• малочисленность обслуживающего персонала.Комплексная автоматизация производства имеет и определенныенедостатки.

Как отмечает С. Совис (фирма Arthur D. Little Inc.), этасистема имеет следующие отрицательные стороны:• отсутствиефункциональнойавтономииинеобходимостипроявления инициативы и изобретательности;• потерявозможностиадминистративноготехнологическими средствами;• длинная кривая обучения и освоения производства;• высокие начальные капиталовложения;• полная перестройка традиционных методов управления.управления§2СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМОБРАБОТКИ В УСЛОВИЯХ АВТОМАТИЗАЦИИСовокупность свойств, обуславливающих пригодность изделия выполнятьуказанные функции в заданном диапазоне изменения условий эксплуатации,называют качеством.Преимущество автоматизированного производства: уменьшение влияниясубъективного фактора на качество выпускаемой продукции.Схема причинно-следственных связей формирования погрешности детали.Первичные погрешности:ε – погрешность установки;∆ у – погрешность, обусловленная упругими деформациями технологическойсистемы;∆ и – погрешность от размерного износа инструмента;∆ н – погрешность наладки технологической системы;∆ ст – погрешность от геометрической неточности станка;∆ т – погрешность от тепловых деформаций технологической системы;∆ А – погрешность, вносимая системой программного управления.В условиях автоматизации возникают дополнительные погрешностиобусловленные:сменой инструментов при многоинструментальной последовательнойa)обработке;б)неточностью позиционирования исполнительных механизмов итранспортных устройств;в)неточностью изготовления приспособлений-спутников или палет иизносом их установочных элементов.Совместное влияние перечисленных погрешностей часто препятствуетобеспечению требуемых параметров точности.Качество детали зависит от фактической точности их изготовления,поэтому далее под качеством обработки деталей будем подразумеватьточность обработки деталей на оборудовании с ЧПУ.Для обеспечения качественной обработки деталей необходимообеспечить высокую точность обработки деталей, т.е.