КУРСОВА РОБОТА
„Автоматизація виробництва за допомогою станків з ЧПУ та ГПМ”
Зміст
Вступ
Автоматизація повсюдно рахується головним, найбільш перспективним напрямком в розвитку промислового виробництва. Завдяки звільненню людини від безпосередньої участі у виробничих процесах, а також високій концентрації основних операцій значно поліпшуються умови праці і економічні показники виробництва.
Автоматизація промислових виробництв неоднакова. Вона дає найбільший ефект в виробництвах з масовим випуском продукції і порівняно працемісткими технологічними процесами.
Автоматизація виробничих процесів зв’язана з випусканням ряду автоматичних пристроїв. В масовому виробництві ці пристрої спеціалізовані. В серійному виробництві доводиться користуватися універсальними автоматичними пристроями, що потребують перенастройки або переналагодження, що викликає більшу витрату невиробничого часу.
Тому в послідні роки більша увага надається “гнучкості” автоматичного обладнання, досягненої шляхом широкого використання принципів агрегатування і програмного управління, що веде за собою поступове ускладнення конструкції.
Числове програмне управління (ЧПУ) стало універсальним засобом управління станками. Його застосовують для всіх груп і типів станків.
Застосування станків з ЧПУ дозволило якісно змінити металообробку, дістати більший економічний ефект. Обробка на станках з ЧПУ характерезується : ростом виробництва праці оператора-станочника завдяки скороченню основного і додаткового часу (переналадки); можливістю застосування багатостаночного обслуговування; підвищеною точністю; зниженням затрат на спеціальне приспосіблення; скороченням або повною ліквідацією розміточних і слюсарно-підгоночних робіт.
Велика перевага обробки на станках з ЧПУ заключається також в тому, що значно зменшується доля важкої ручної праці робітників, зменшується необхідність в кваліфікованих станочниках-універсалах, змінюється склад робітників металооброблюючих цехів.
Намагання збільшити кількість продукції, що випускається з допомогою станків з ЧПУ, прискорити зміну виробів в машинобудуванні і запобігти дифіциту операторів станків привело до появи гнучких виробничих модулів (ГПМ) і гнучких виробничих систем (ГПС), що являють собою сукупнісь багатоопераційних (багатоцільових) станків з ЧПУ, роботизованих транспортних засобів і мікроелектронних систем управління, що мають галузеву гнучку структуру. Завдяки застосуванню ГПМ і ГПС вирішується проблема цілодобового використання обладнання, відкриваються можливості практичної реалізації “безлюдної технології”, при якій виробничий персонал працює головним чином в першу, найбільш продуктивну зміну, а в другу й третю зміни працюють малочисельний штат дежурних або і зовсім відсутній.
Дві найбільш актуальні проблеми стоять перед машинобудуванням: автоматизація, включаючи створення гнучких промислових систем (ГПС) і підвищення надійності ресурсу машин.
В області масового виробництва задача комплексної автоматизації традиційно вирішується шляхом використання спеціалізованих автоматичних ліній і роторно-конвеєрних комплексів. Серійне і мікросерійне виробництво найбільш тяжче піддається автоматизації, поскільки характерезується широкою номенклатурою і швидкою зміною виробів.
Через це автоматизація навантажуючо-розвантажуючих, транспортних операцій, а також цілого ряду технологічних операцій досягається в цих типах виробництва за рахунок обладнання з програмним управлінням, і дуже швидкою переналадкою.
На сьогоднішній день промислові роботи з програмним управлінням і подібні їм обладнання являються практично єдиним засобом автоматизації серійного і дрібносерійного виробництва. В області масового виробництва використання робототехніки, економічно виправдані в результаті значного скорочення часу проектування виготовлення і залучення автоматичних ліній оскільки появляється можливість замінити винекнені спеціалізовані, транспортні, орієнтуючі та інші допоміжні обладнання та типові робототехнічні прилади.
Застосування ЧПУ не тільки змінило характер організації виробництва в металооброблюючих цехах, але й корінним чином вплинуло на конструкцію самих станків.
Основні відомості
Класифікація станків з ЧПУ
По технологічним можливостям станки з ЧПУ діляться на групи:
Станки токарної групи призначені для обробки зовнішніх і внутрішніх поверхонь деталей, а також для нарізання зовнішньої і внутрішньої різьби.
Станки сверлильно-розточної групи призначені для сверління і розточки деталей різного класу точності, а також для комплексної сверлильно-розточної обробки.
Станки фрезерної групи призначені для фрезерування деталей простої і складної конструкції корпусних деталей (з деяких сторін і під різним кутом) і для комплексної сверлильно-фрезерно-розточної обробки різних деталей.
На станках вказаних трьох груп при їх оснащенні інструментальними магазинами, з автоматичною зміною інструментів, можлива комплексна механічна обробка без переміщення деталі на інші сторони.
4. Станки шліфувальною групи призначені для кінцевої обробки деталей. Вони поділяються на ряд підгруп в залежності від виду оброблюючих поверхонь:
круглошліфувальні;
плоскошліфувальні;
внутрішліфувальні.
5. Станки електрофізичної групи поділяються на:
електроерозійні (вирізні і прошивні);
електрохімічні;
лазерні
6. Багатоцільові станки призначені для сверлильно-фрезерно- розточної обробки призматичних, конусних і плоских деталей, а також для токарної обробки деталей типу тіл обертання з наступним їх сверлінням, фрезеруванням і розточуванням.
По принципу зміни інструментів станки з ЧПУ поділяються на три групи:
з ручною зміною;
з автоматичною зміною в револьверній головці;
3. з автоматичною зміною в магазині.
По принципу зміни заготовок станки з ЧПУ поділяються на станки з ручною і автоматичною зміною заготовок.
Станки з автоматичною зміною заготовок оснащені автоматичними пристаночними накопичувачами заготовок можуть працювати довгий час без участі оператора.
Такі станки дістали назву гнучких виробничих модулів (ГПМ).
Станки з ЧПУ для гнучкого механікооброблюючого виробництва краще створювати на базі уніфікованих компонентів, використовуючи принцип агрегатно-модульного будування.
Ряд уніфікованих конструктивних компонентів станків, визначений виконуючими в процесі обробки функціями, включає в себе:
несучі елементи конструкції (станини, стойки, портали тощо);
шпиндельні коробки з проводами, що забезпечують потрібні швидкості і сили різання;
столи з прямолінійними і круговими рухами разом з приводами подачі, що забезпечують взаємний простір переміщення інструмента і оброблювального виробу;
допоміжні прилади для накопичення і заміни ріжучих інструментів на станку (магазини, автооператори з приводами і оснасткою);
пристрої для автоматичної заміни заготовок (накопичувачі і навантажуючо-розвантажуючі механізми, маніпулятори або промислові роботи), що забезпечують роботу станка в складі РТК і ГПМ.
Основною особливістю уніфікованих конструкційних компонентів станків є можливість управління їх роботою пристроєм ЧПУ, що забезпечує швидку і автоматичну переналадку на обробку різноманітних виробів. Для можливості управління пристроєм ЧПУ окремі модулі і їх компоненти
