Введение

Основным путем повышения эффективности производство является его комплексная автоматизация. Этот процесс особенно актуален в машиностроении, где технологические процессы осложняются большим количеством методов обработки, разнообразием форм и размеров деталей, что в значительной мере определяет выбор станка, метода обработки, инструмента и режима резания. Разнообразие геометрических форм изделий с учетом технологии приводит к разнообразию типов станков, реализующих эти формы с различной точностью.

Основным путем решения проблемы автоматизации является автоматизация механической обработки путем применения станков с ЧПУ для сокращения времени на вспомогательные ходы, промышленных роботов (ПР) для сокращения времени загрузки и выгрузки деталей, инструмента, средств автоматического контроля и диагностики для сокращения процента брака и времени на техническое обслуживание, внедрение групповой технологии обработки для сокращения подготовительно-заключительного времени, времени на переналадку производства, автоматизация межоперационного транспортирования и складирования, объединение станков в автоматические комплексы с использованием управляющих ЭВМ. Этот путь приближает дискретные производство к непрерывным за счет сокращения ручного труда и повышения коэффициента сменности. Особое значение автоматизация имеет для среднесерийного и мелкосерийного производств. В настоящее время 75% всех механически обрабатываемых деталей изготовляются партиями менее 50 штук: тракторов, самолетов, станков и т.д. Автоматизация таких производств требует использования технических средств, позволяющих применить гибкую организацию процесса с быстрой переналадкой производства на выпуск других деталей.

Для решения задачи комплексной автоматизации необходимо осуществление комплекса организационных и технических мероприятий:

1. проектирование и конструирование изделий, допускающих гибкую автоматизацию их изготовления;

2. разработка технологических процессов, разрешающих гибкую автоматизацию механообработки в частности на основе группового метода;

3. создание систем по изготовлению изделий, основанных на применение ЭВМ;

4. использование многооперационных станков с автоматической сменой инструмента по заданной программе обработки;

5. дополнение систем программного управления адаптивными системами, обеспечивающими оптимизацию технологических режимов;

6. непосредственное управление станками от собственных индивидуальных ЭВМ и микропроцессоров;

7. автоматизация межоперационной транспортировки заготовок и изделий;

8. автоматизация складского хозяйства;

9. автоматизация разработки управляющих программ;

10. автоматизация процессов проектирования и конструирования изделий;

11. автоматизация контроля размеров и диагностики неисправностей;

12. автоматизация уборки стружки;

13. программное управление группами станков и автоматических линий от иерархической системы ЭВМ;

14. использование ПР на основе модульного принципа построения для выполнения основных и вспомогательных операций.

В конструкции деталей, обрабатываемых в ГПС, помимо общих требований, должны быть дополнительно предусмотрены следующие:

• Максимальная унификация отдельных элементов обрабатываемых поверхностей.

• Геометрические формы контуров детали должны быть по возможности как можно более простыми.

• Применение наклонных поверхностей должно быть минимальным.

• Размеры взаимного расположения обрабатываемых поверхностей должны быть заданы от базовой поверхности.

• Форма детали должна быть по возможности ближе к правильной геометрической форме, что позволяет использовать стандартный или нормализованный инструмент.

• При разработке ТП должна быть предусмотрена возможность обработки как можно большего числа поверхностей за один установ без перебазирования.

• Черновые базовые поверхности, используемые на одной операции, должны быть по возможности предварительно обработаны и удобны для базирования и закрепления детали.

• Для деталей, на имеющих конструктивных отверстий и элементов наружного и внутреннего контура, которые можно использовать в качестве баз, необходимо предусматривать две максимально разнесенные по габариту отверстия и жестко увязывать их координаты с конструктивными размерами детали.

• Твердость заготовок должна колебаться в небольших пределах, чтобы можно было стабилизировать температуру смены инструмента на станке, исходя из их стойкости.

• Квалитет детали не должен превышать класс точности станка, с тем чтобы на одном станке можно было выполнять как чистовые, так и черновые операции.

• Расположение всех отверстий должно быть задано в прямоугольной системе координат.

• Отношение длины отверстий к диаметрам окружностей должно быть.

• Детали не должны иметь поверхностей, не перпендикулярных к осям отверстий.

• Точно растачиваемые отверстия не должны иметь внутренних выступов, мешающих обработке.

• Необходимо избегать большого разнообразия размеров, отверстий, резьб и допусков на их изготовление.

• Необходимо избегать расточки канавок в отверстиях и внутренней подрезки.

• Радиусы фрезерования нужно задавать возможно большими, так как это повышает стойкость и надежность инструмента.

• Радиусы сопряжений наружных и внутренних стенок нужно задавать одинаковыми.

• Необходимо четко отделять обрабатываемые поверхности от необрабатываемых, предусматривая в конструкции детали выступы достаточной высоты.

• Радиусы сопряжений и высота обрабатываемых поверхностей должны обеспечивать необходимую жесткость инструмента при обработке детали.

К заготовкам, обрабатываемым на РТК, предъявляются повышенные требования:

1. отсутствие заусенцев на кованых и катаных заготовках и прибылей на литых заготовках; обязательная зачистка швов на сварных заготовках;

2. заготовки из легированных труднообрабатываемых сталей должны быть подвергнуты отжиму (улучшению);

3. литые заготовки из чугуна и цветных металлов должны быть зачищены и не иметь литников, прошпатлеваны, проверены на размерную точность (последнее относится к ответственным отливкам).

Деталь технологична на основании приведенных выше расчетов, заготовка также отвечает всем предъявляемым выше требованиям.

Таким образом, гибкое производство представляет собой организационно-техническую производственную систему, позволяющую в мелкосерийном многономенклатурном производстве заменить с минимальными затратами и в кратчайший срок выпускаемую продукцию на новую путем перестройки технологического процесса за счет замены управляющих программ.