Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова»

(ФГБОУ ВПО «МГТУ»)

Кафедра «Машины и технологии обработки металлов давлением»

Гибкие автоматизированные системы

в штамповочном производстве

Учебное пособие

для выполнения курсовых и дипломных проектов

для студентов специальности 150201

Магнитогорск 2012

УДК 621.73

Рецензенты:

Доктор технических наук, профессор,

Заведующий кафедрой «Общетехнических дисциплин»

ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный университет»

В.С. Славин

Ведущий преподаватель инженерно-педагогического колледжа

Д.Б. Зуев

Рузанов В.В., Кальченко А.А., Кузнецов М.Г.

Гибкие автоматизированные системы в штамповочном производстве: Учебное пособие по выполнению курсового проекта по «Конструированию машин-автоматов, автоматических линии и комплексов» для студентов специальности 150201. Магнитогорск: МГТУ, 2012.- 32 с.

Систематизированные автоматические линии, применяемые в штамповочном производстве. Составлена организационная структура гибких автоматизированных систем (ГАС) в штамповочном производстве.

Предназначено для студентов специальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением».

УДК 621.73

Магнитогорский государственный

технический университет

им. Г.И. Носова

Рузанов В.В., Кальченко А.А., Кузнецов М.Г., 2012

ВВЕДЕНИЕ

Требования ускорения темпов социального и экономического развития нашей страны, скорейшего внедрения достижений науки и техники в производство привели к необходимости организационно экономической перестройки в направлении создания более динамичных и интенсивных форм производства с учетом серийности выпуска продукции.

В связи с увеличением номенклатуры изготовляемой продукции и уменьшением жизненного цикла непрерывно совершенствуемых изделий возникла потребность в создании на основе научно-технических достижений таких форм производства, которые обеспечивают изготовление деталей небольшими партиями при сохранении производительности, качества и себестоимости, присущих автоматизированному крупносерийному производству. Необходимым условием создания таких гибких производственных систем является автоматизация всех этапов производственного процесса - начиная от проектирования изделия, включая подготовку производства и само изготовление, и кончая реализацией изде­лия в условиях изменения потребительского спроса.

Основой организации гибких автоматизированных систем следует считать перестройку программ управления оборудованием и технологическими процессами. Развитие таких систем происходило поэтапно. Вначале получили развитие системы программного управления технологическими машинами и промышленными роботами, затем эти системы были переведены на управление от ЭВМ. Появились управляемые от ЭВМ автоматизированные склады со штабелерами, робокары и другие работающие по программе транспортные средства.

Применение микропроцессоров и микроэвм ускорило развитие систем программного управления, облегчило их встраивание в устройство управления и расширило функциональные возможности. Параллельно совершенствовались методы и средства автоматизированного проектирования объектов производства, подготовки последнего и систем управления им.

В дальнейшем эти составные элементы производственного процесса стали объединяться в общие совместно функционирую­щие автоматизированные системы. Образовался синтез систем числового программного управления (СЧПУ) технологическими машинами, транспортными и другими вспомогательными устройствами, системы автоматизированного проектирования (САПР), ав­томатизированной системы технологической подготовки производства (АСТПП), автоматизированной системы управления техноло­гическими процессами (АСУТП), автоматизированной системы управления производством (АСУП).

1

Гибкость и оперативность проектирования изделий обеспе­чиваются широким применением ЭВМ с необходимыми внешними устройствами, включая дисплеи, графопостроители, чертежные автоматы и др. Непременными условиями качества проекта явля­ются обеспечение надежного функционирования изделия и его технологичность в условиях гибкого производства.

При разработке технологических процессов с использованием средств вычислительной техники должны быть проанализированы возможные варианты и выбран оптимальный технологический процесс, так как автоматизировать имеет смысл лишь наилучшие технологии. При автоматизированном проектировании оснастки необходимо предусмотреть ее быстросменяемость, универсальность в пределах изготовления данной группы деталей, возможность автоматизации ее обслуживания.

Выбор технологической машины во многом определяется ус­тановленным оптимальным технологическим процессом (операци­ей). Выполняющая свою основную функцию - осуществление взаи­модействия инструмента и заготовки - технологическая машина, кроме того, должна быть оснащена автоматизированной системой управления, регулирования и переналадки, обеспечивать быструю смену инструмента или иметь собственное устройство с набором сменяемого инструмента. Взаимосвязанные между собой элементы производственного процесса оснащаются иерархической системой управления со своим центром в виде ЭВМ соответствующего класса.

Характерным отличием штамповки от других видов обработки (например, механической) является предопределенность во многих случаях конфигурации деталей формой инструмента. Это объясняется тем, что воздействие инструмента на заготовку в большинстве штамповочных операций осуществляется не точкой, а линией или даже поверхностью, частично или полностью опреде­ляющей форму детали. Являясь прогрессивными сами по себе, эти способы в то же время не обладают достаточной гибкостью, так как переход к изготовлению деталей другого типоразмера, как правило, требует смены инструмента и связанной с этим регулировки испол­нительных механизмов технологических машин.

Наряду с автоматизированным проектированием объектов производства, инструментов и технологических процессов при соз­дании гибких автоматизированных систем для изготовления дета­лей штамповкой должны функционировать автоматизированные системы складирования и транспортировки заготовок (полуфабри­катов) и инструментов, их смены в рабочей зоне, настройки техно­логических машин на выполнение меняющихся операций, удаления деталей и отходов из рабочей зоны в накопители или на позиции дальнейшей обработки.

2