Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (830798), страница 41
Текст из файла (страница 41)
д.); раз-14.2. Основы проектирования автоматизированных станочных систем193работка концепций распределенной (многомашинной) базы данных и соответствующей системы управления; использование специальных систем имитационного моделирования; оптимизация размещения заготовок и деталей поскладам и накопителям для наиболее эффективного выполнения задач управления;оптимальное управление транспортнымиоперациями; решение диагностических задач; обеспечение надежности и поддержание «безлюдного»режима средствами системы управления;в области информационно-измерительных систем-контроль точности идиагностика оборудования; контроль состояния режущего инструмента, технологического процесса и качества изделий; адаптивное управление оборудованием;в области экономики и организации ГПС-разработка критериев оптимизации организационно-производственной структуры; экономическое обоснование области применения; разработка системы оптимизации структуры ифункционирования(сиспользованием имитационных моделей); исследование организационно-экономических вопросов использования промышленныхроботов и факторов повышения эффективности инструментального обеспечения; организация оперативного управления в условиях «безлюдной» технологии; организационно-экономические вопросы разработки САПР оборудования.Проектирование ГПС-сложный процесс, требующий глубоких научныхизысканий, без выполнения которых невозможно перейти к созданию качественной и всеобъемлющей САПР.
Действие каждой подсистемы должнобыть направлено на достижение главной цели-реализации технологического процесса изготовления изделия. Поэтому функционирование всех подсистем ГПС синхронизируется технологическим процессом. Отсюда первостепенная задача исследований-описание технологической подсистемы и выбор для нее основного оборудования.Проектирование технологического процесса проводят в несколько стадий(рис.14. 7).Проектирование технологического процесса заключается в представлениидеталей совокупностью типовых элементов различных форм (например, отверстие гладкое, ступенчатое, резьбовое, конусное и т. п.) и в назначении накаждый типовой элемент элементарного маршрута, т.
е. последовательностипереходов. Списки элементарных маршрутов являются исходным материалом для группирования деталепереходов по конструктивно-технологическимпризнакам.Исходя из функциональных особенностей, ГПС может включать в себяэлементы разных видов производства. Поэтому на стадии предпроектных исследований также необходимо сформировать модели видов производства(тип применяемого оборудования, организационные формы) и критерии оптимальности. Кроме того, типовая технология должна быть связана с типом14. Проектирование автоматизированных станочных систем194lАнализ производстваВыбор оптимальной структуры ПТСllПроектированиеРазработка ТЗ на конструированиеэлементарной технологииосновного и вспомогательногооборудования!!Формирование моделейКонструированиевидов производстваосновного и вспомогательногои критериев оптимальностиоборудования!!Выбор вида производства(отображение элементарной технологиина разные типы оборудования)Разработка приспособленийи инструментальной оснастки!!Формирование и анализ моделейПроектированиеэлементов ГПС (станки, накопители,информационно-измерительнойтранспорт, склад, ГПМ)системыllФормирова ние общей модели ГПС,(структурная , имитационная ,динамическая, информационная модели)Разработка распределеннойоперационной системы1Рис.14.7.
Последовательность разработки ГПСоборудования, его компоновкой, выбором вида производства для различныхгрупп деталепереходов. Таким образом, на стадии предпроектных исследований определяют технологические требования к участкам ГПС и устанавливают связи между отдельными производственными подразделениями(отдельными производствами) предприятия.Определение состава и структуры ГПС подразумевает формирование ианализ моделей ее элементов: станков, накопителей, транспорта, склада. Этимодели должны содержать набор формальных параметров, необходимый дляадекватного описания соответствующих технологических функций, т.
е. модель должна описывать возможности элемента. Например, станок можно характеризовать размером паллеты, числом координат, точностью обработки,объемом инструментального магазина и т. п. Модели отдельных элементов ивозможных взаимодействий между ними дают общую модель сложной системы, которой является ГПС.Здесь можно выделить структурные и динамические модели. Структурнаямодель по составу основного и вспомогательного технологического оборудования позволяет определить критерии (или систему критериев) оптимальности функционирования, построить групповую технологию обработки и си-14.2.
Основы проектирования автоматизированных станочных систем195стему управления (календарного планирования). Задача может быть поставлена так: среди множества партий деталей и маршрутов обработки для каждой детали найти такую последовательность, при которой время обработкибыло бы минимальным.Определенный интереспредставляет задача оптимального управленияГПС, решаемая на основе ее динамической модели. В результате выхода какого-либо станка из строя либо поступления внеочередной детали технологический процесс нарушается. Необходимо оптимальным образом скомпенсировать возникшую проблему, перепланировать работу ГПС.
Используя комбинаторные методы, можно перечислить все возможные структуры ГПС, а наложивопределенные ограничения, получить и допустимые структуры. Введение критерия оптимальности позволяет упорядочить полученные структуры и выбратьнаилучшую. Следует отметить, что выбор структуры, а также состава основного и вспомогательного технологического оборудования осуществляется на этапе технического предложения или эскизного проектирования.Анализ номенклатуры и конструкторско-технологических особенностейобрабатываемых деталей, разработка технологии их обработки, выбор оптимальной структуры ГПС позволяют приступить к конструированию основного и вспомогательного оборудования ГПС.Системаинструментообеспечениявыполняетследующиефункции:настройка инструмента, комплектование его на обработку группы деталей,контроль состояния и диагностика инструмента в процессе эксплуатации и др.Проектирование информационно-измерительной системы осуществляетсяс учетом структуры ГПС и протекающих в ней технологических процессов.Задачи этой системы следующие: контроль точности обработки и диагностика оборудования, контроль состояния инструмента, контроль технологического процесса, контроль качества изделия, адаптивное управление оборудованием и обеспечение контрольно-измерительных операций.ГПС, являясь комплексом программно-управляемых объектов, очевидно,должна находиться под управлением распределенной операционной системы.При этом важнейшими задачами являются выбор управляющих вычислительных средств, создание локальной сети программного обеспечения и генерация его при заданной конфигурации ГПС.14.2.2.
Разработка технологическогопроцессаи выбор структуры станочной системыРазработка технологическогопроцесса изготовлениядеталей-этонахождение оптимального для данных производственных условий вариантаперехода от полуфабриката (заготовки) к готовой детали, отвечающей всемтребованиям ее назначения. Сводится она к выбору структуры ( определениеметода получения заготовки, технологических баз и последовательной обработки поверхностей детали, состава технологического оборудования и др.) и14. Проектирование автоматизированных станочных систем196параметров (режима обработки, рабочих настроечных размеров, периодовстойкости инструмента и др.) технологического процесса.Характер и состав технологического оборудования во многом определяются типом производства. Тип производства является классификационнойкатегорией и зависит от номенклатуры, регулярности, стабильности и объемавыпуска изделий.
Различают три основных типа производства: единичное,серийное и массовое.Для определения типа производства обычно используют коэффициент закрепления операцийгде п0число различных технологических операций, выполненных или-подлежащих выполнению на участке, линии или в цехе в течение месяца;М- число рабочих мест соответственно участка, линии или цеха.Рекомендуются следующие значениякоэффициента закрепленияраций в зависимости от типа производства: Кз.о> 40 -опедля единичного,40 ~ Кз.о < 20 - для мелкосерийного, 20 ~ Кз.о < 10 - для среднесерийного,1О ~ Кз.о < 1 - для крупносерийного производства и Кз.о = 1 - для массовогопроизводства.
Таким образом, тип производства характеризуется среднимчислом операций, выполняемых на одном рабочем месте, что, в свою очередь, определяет степень специализации и особенности применяемого оборудования.На начальных этапах проектирования тип производства можно определить в зависимости от программы выпуска и массы изготовляемых деталей(табл.14.1). Помере выполнения технологических разработок, данные о типепроизводства уточняют.Таблица14.1Данные для предварительноrо определения типа производстваТиn производстваЕдиничноеЧисло изготовляемых деталей одного тиnоразмера в годтяжелых(>100 кг)средних(10 ... 100 кг)легких(<10 кг)510100Меm<0серийное5- 10010- 200100-500Среднесерийное100-300200- 500500- 5 ООО500-5 ООО5 000-50 ОООКрупносерийноеМассовое300-1ООО1 ООО5ООО50 ООООсновным критерием при выборе состава оборудования являются минимальные приведенные затраты3 на годовой выпуск:3 = С + ЕнК,где С-себестоимость годового выпуска; Енэффективности капитальных вложений; К--нормативный коэффициенткапитальные вложения, рассчи-14.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
