С.Л. Новокщенов В.И. Корнеев

АвТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

В МАШИНОСТРОЕНИИ

Учебное пособие

Воронеж 2015

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный

технический университет»

С.Л. Новокщенов В.И. Корнеев

АвТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В МАШИНОСТРОЕНИИ

Утверждено Редакционно-издательским советом

университета в качестве учебного пособия

Воронеж 2015

УДК 621.882

Новокщенов С.Л. Автоматизация производственных процессов в машиностроении: учеб. пособие [Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые и граф. данные (2,7 Мб) / С.Л. Новокщенов, В.И. Корнеев. – Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2015. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM): цв. – Систем. требования: ПК 500 и выше; 256 Мб ОЗУ; Windows XP; SVGA с разрешением 1024x768; MS Word 2007 или более поздняя версия; CD-ROM дисковод; мышь. – Загл. с экрана.

В учебном пособии представлены материалы по средствам и конструктивным особенностям средств автоматизации производственных процессов в машиностроении. По каждому из разделов дается информация, необходимая и достаточная для освоения данного курса, которую студент должен знать и владеть в совершенстве. Приводятся необходимые иллюстрации и справочный материал.

Издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 150700.62 «Машиностроение» (профиль подготовки «Технологии, оборудование и автоматизация машиностроительных производств»), дисциплине «Автоматизация производственных процессов в машиностроении».

Табл. 1. Ил. 25. Библиогр.: 39 назв.

Рецензенты: кафедра теоретической и прикладной

механики Воронежского филиала

Московского государственного университета

путей сообщений

(д-р техн. наук, проф. В.С. Семеноженков);

д-р техн. наук, проф. Ю.С. Ткаченко

© Новокщенов С.Л., Корнеев В.И., 2015

© Оформление. ФГБОУ ВО

«Воронежский государственный

технический университет», 2015

Введение

Основой современных производственных процессов являются автоматизированные технологические процессы механической обработки и сборки, которые обеспечивают высокую производительность и необходимое качество изготовляемых изделий. И в настоящее время перед промышленностью стоят две основные задачи: крупносерийное производство наделить производство определенной гибкостью, сохранив преимущества полной автоматизации, а мелкосерийное производство необходимо комплексно автоматизировать таким образом, чтобы наряду с гибкостью оно приобрело черты массового производства – непрерывность, ритмичность, высокий темп выпуска изделий, стабильность технологических процессов.

Современное отечественное машиностроение должно развиваться в направлении автоматизации производства с широким использованием ЭВМ и роботов, внедрения гибких технологий, позволяющих быстро и эффективно перестраивать технологические процессы на изготовление новых изделий. Автоматизация проектирования технологии и управления производственными процессами — один из основных путей интенсификации производства, повышения его эффективности и качества продукции.

Характерным признаком современного производства является частая сменяемость изделий. При этом требования к производительности в условиях мелко- и среднесерийного производства значительно возрастают. Противоречия требований мобильности и производительности находят разрешение в создании гибких производственных систем (ГПС). Высокая эффективность производства достигается рациональным сочетанием оборудования, организацией транспортных операций и управления ГПС. Растет выпуск станков с ЧПУ и роботов, в особенности с CNC-yправлением.

Использование гибких производственных систем и технологических модулей позволяет изготовлять детали в любом порядке и варьировать их выпуск в зависимости от производственной программы, сокращает затраты и время на подготовку производства, повышает коэффициент использования оборудования, изменяет характер работы персонала, повышая удельный вес творческого, высококвалифицированного труда.

Наметились три направления, по которым идет решение проблемы повышения эффективности инженерного труда в сфере проектирования:

• рационализация системы проектирования, включая систематизацию самого процесса проектирования и улучшение организации труда инженера-проектировщика;

• комплексная автоматизация умственно-формальных, нетворческих функций инженера-проектировщика в процессе проектирования;

• разработка имитационных моделей для воспроизводства на ЭВМ умственной деятельности человека, его способности принимать решения в условиях полной и частичной неопределенности проектных ситуаций, разработки эвристических алгоритмов, позволяющие качественно решать сложные задачи проектирования при введении определенных ограничений.

Тенденцией современного этапа автоматизации проектирования является создание комплексных систем автоматизированного проектирования и изготовления, включающих конструирование изделий, технологическое проектирование, подготовку управляющих программ для оборудования с программным управлением, изготовление деталей, сборку узлов и машин, упаковку и транспортирование готовой продукции.

Одним из путей к успешному внедрению системы CAD/САМ является реализация принципов групповой технологии, основанной на использовании оборудования, планировании и организации производства по принципу технологической общности деталей.

Если выпуск изделий осуществляется с использованием ГПС, то система автоматизации проектирования технологических процессов прежде всего должна обеспечивать их гибкость. Под гибкостью понимается возможность быстрого перехода на новые технологические процессы в связи с изменением факторов, определяющих качество выпускаемых деталей (точность, качество поверхностного слоя и др.) и производительность. При изменении конструктивных параметров детали технологическая система (технологические системы) должна (должны) количественно и качественно переналаживаться в сжатые сроки при минимальных затратах.

Таким образом, тенденцией современного этапа автоматизации проектирования является создание комплексных систем, включающих конструирование изделий, технологическое проектирование и изготовление изделий в ГПС. Спроектированный технологический процесс должен оперативно реагировать на изменение производственных ситуаций процесса изготовления изделий.

Повышение требования конкурентоспособности продукции машиностроения требует новых производительных систем. Для этого создают виртуальные производственные системы (информация о ее структуре хранится только в памяти ЭВМ) на основе распределенных производственных систем (отдельные производственные системы, организационно не связанные между собой и имеющие технологическое оборудование). При этом решаются задачи организации и управления.

Организация виртуальной производственной системы напрямую связана с технологическим содержанием реализуемых проектов. Процессы организации виртуальной производственной системы и технологического проектирования взаимосвязаны. Имеют место прямые и обратные связи информационных потоков. Создаваемая система управления функционирует, как правило, без участия человека.

Лекция №1 Особенности проектирования технологического процесса

в автоматизированном производстве

Теоретические вопросы

1.1. Основы автоматизации технологических процессов

1.2. Требования к металлорежущему оборудованию и производственным процессам, подлежащим автоматизации

1.3. Типовые и групповые технологические процессы