Принципы построения гибкой системы обработки корпусов (123762)

Посмотреть архив целиком

Введение


Основной задачей современного машиностроения является создание высокопроизводительных и экономически выгодных технологий изготовления деталей. Для этого применяют типовые и групповые методы обработки деталей, новое оборудования, что способствует снижению их материале- и энергоемкости, внедрению малоотходных и безотходных технологических процессов, уменьшению трудоемкости изготовления продукции за счет широкого внедрения различных средств автоматизации и механизации, в том числе робототехники.

Технологический процесс в машиностроении характеризуется не только улучшением конструкции изделия, но и непрерывным совершенствованием технологии производства. В настоящее время важно, при минимальных затратах и в заданные сроки, изготовить изделие, применив современное высокопроизводительной оборудование, технологическую оснастку, средства механизации и автоматизации производственных процессов. От принятой технологии производства во многом зависит долговечность и надежность выпускаемых изделий, а также затраты при их эксплуатации.

Одним из основных направлений повышения эффективности производства является его автоматизация. Основной путь автоматизации механической обработки в серийном производстве – применение станков с числовым программным управлением. Известно, что такая автоматизация в значительной степени сокращает штучное время, улучшает условия труда, способствует использованию многостаночного обслуживания. Развитие новых процессов на базе использования станков с ЧПУ, роботов, гибких производственных систем и вычислительной техники способствует созданию более совершенных машин, снижению их себестоимости и уменьшению затрат на изготовление. Кроме того, применение автоматизированных транспортно-складских систем (АТСС), автоматизированных систем инструментального обеспечения (АСИО) и систем удаления отходов позволяет повысить эффективность и производительность производственного процесса и одновременно свести к минимуму долю низко квалифицированного ручного труда. Целью данной контрольной работы является проектирование ГАЛ обработки корпуса. В результате решаются задачи по выбору и определению состава основного технологического оборудования, выбору системы и расчету характеристик АТСС и АСИО, планировка схемы ГАЛ.




Задание


1. Годовой объем выпуска деталей в ГПС N=21400 шт.

2. Сведения о детали-представителе:

Годовой объем выпуска N=800 шт.

Габаритные размеры детали: 100100×150 мм

Масса детали m=3,7 кг

Масса заготовки mз=6 кг

Деталь изготавливается в условиях среднесерийного производства

Маршрут обработки:


операции

Наименование операции

Тш-к, мин

005

Фрезерная

4,2

010

Комбинированная

22,3

015

Комбинированная

020

Слесарная


025

Моечная


030

Контрольная





1. Сущность и структура гибкого автоматизированного механизма


Гибкая автоматизированная линия (ГАЛ) – это гибкая производственная система, состоящая из нескольких единиц технологического оборудования, объединенных автоматизированной системой управления, оснащенных единым устройством загрузки и транспортирования заготовок, в которой технологическое оборудование расположено в принятой последовательности технологических операций. Поскольку технологическое оборудование ГАЛ расположено в строгой очередности, определяемой маршрутом обработки, то ГАЛ отличаются невысокой гибкостью и переналаживаемостью, что обуславливает ограничение номенклатуры изделий, изготавливаемых на линии. Ввиду этого ГАЛ ориентированы в основном на групповую обработку. Гибкость ГАЛ определяется типом используемого оборудования.

Оборудование ГАЛ может располагаться как в последовательном порядке (в одну линию), так и параллельном (в несколько рядов) и в параллельно-последовательном. В нашем случае использовано последовательное (линейное) расположение станков. Станки обращены лицевой стороной к складу. Возле каждого станка располагается накопительная станция, на которой устанавливается тара с заготовками или готовыми изделиями. На фрезерной (005) и совмещенной комбинированной (010,015) операций для автоматизированной загрузки-разгрузки станков применяются приспособления – спутники, что целесообразно при обработке корпусных деталей. Особенностью ГАЛ является последовательное перемещение заготовок от одной единицы технологического оборудования к другой в соответствии с маршрутной технологией. Поэтому детали перемещаются транспортными устройствами от станка к станку по мере изготовления партии деталей.

Для транспортирования применяют краны-штабелеры, либо другие транспортные устройства.


2. Структура основного технологического оборудования


Основное технологическое оборудование в ГАП должно удовлетворять ряду требований:

Высокий уровень автоматизации основных и вспомогательных операций

Возможность быстрой автоматизированной переналадки при смене объектов производства

Широкие технологические возможности, способствующие реализации принципов концентрации и комплексности производственного цикла.

Обеспечение необходимой производительности и качества изготовления изделий.

Наиболее полно этим требованиям удовлетворяет оборудование с ЧПУ, на основе которого и построена проектируемая ГАЛ.

В соответствие с вышеизложенными положениями принимаем следующие модели технологического оборудования:

– Для фрезерной операции (005) применяем сверлильно-фрезерно-расточный станок 400V с прямоугольным столом и вертикальным шпинделем, размер рабочей поверхности 400*900 мм, габаритные размеры 2400*2200*2640, масса 4700 кг, емкость инструментального магазина – 20 позиций;

– Для комбинированной операции (010. 015) применяем станок с расширенными технологическими возможностями – сверлильно-фрезерно-расточный 500HS с поворотным столом и горизонтальным шпинделем, размер рабочей поверхности – 630*630 мм либо Ф500 мм, габаритные размеры 4300*2850*3200, масса 8000 кг, емкость инструментального магазина – 20 или 40 позиций.

Расчет количества станков

Количество станков-дублеров на операции определяют по зависимости:



где – средний такт выпуска деталей;

ТШТ-Ki – станкоемкость обработки детали на I-й операции.



где F – эффективный годовой фонд работы оборудования (для трехсменной работы на станках с ЧПУ принимается равным 5835 ч);

Njсуммарный годовой объем выпуска деталей на линии (N).

Определим средний такт выпуска деталей:

= 5835/21400=0,27 ч=16,36 мин.

Определим расчетное количество станков на каждой операции SPi и принятое количество SПi, определяемое путем округления расчетного количества увеличением до целого числа, а также коэффициент загрузки оборудования i, определяемый отношением расчетного значения количества станков к принятому количеству.

1) Для станка 400V (005 операция): SP1 =4,2/16,36=0,26

Sn1 =1, 1=0,26/1=0,26;

2) Для станка 500HS (010, 015 операции): SP2 =22,3/16,36=1,36,

Sn2=2, 2=1,36/2=0,68.

Итого: 3 станка.

Помимо вышеперечисленного оборудования в состав ГАЛ входит: моечно-сушильный аппарат МСА-031 с габаритными размерами 4830x3375*2865 мм; координатно-измерительная машина с габаритными размерами 1365x1082х2185 мм.

Межстаночное расстояние принимаем равным 1300 мм, тогда с учетом габаритов станков получаем длину линии:

Lл= 2400+2*4300+4830+1365+4*1300 = 22395 мм = 22 м 395 мм.


3. Сущность автоматизированных транспортно-складских систем


Автоматизированная складская система (АТСС) – система взаимосвязанных автоматизированных транспортных и складских устройств для укладки, хранения, временного накопления и доставки предметов труда, технологической оснастки.

По характеру организации потоков заготовок и деталей АТСС можно подразделить на:

– АТСС с единой системой складирования и транспортирования

– АТСС с раздельными подсистемами складирования и транспортирования

Разнообразие компоновочных решении АТСС определяется, главным образом, реализацией транспортных потоков и может быть сведено к четырем типам:

    1. АТСС с краном-штабелером и совмещенными подсистемами складирования и транспортирования;

    2. АТСС с рельсовым транспортом и раздельными подсистемами складирования и транспортирования;

    3. АТСС с робокарами и раздельными подсистемами складирования и транспортирования;

4. АТСС с конвейерами, причем подсистемы складирования и транспортирования могут существовать как в совмещенном, так и в раздельном вариантах.

Выбор типа АТСС производится в соответствии с алгоритмом, представленном блок-схемой в учебном пособии /8/.

Учитывая характер проектируемой ГПС, выбираем АТСС с единой системой складирования и транспортирования.

Основной расчетной характеристикой склада является его емкость, которая определяется через число наименований (Кнаим) деталеустановок, изготавливаемых в ГПС в течение месяца:


Случайные файлы

Файл
90804.rtf
18906.rtf
31695.rtf
71598.rtf
3636.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.