Раздел 3. Определение технологически обоснованного числа контрольных позиций (постов контроля) в составе ГПС механообработки

Далее, переходя к определению постов контроля, следует учесть, что деталь, обрабатываемая на нескольких станках, должна контролироваться после каждого из них (при отсутствии средств активного контроля). С этой целью организуется специальный пост (позиция) контроля, где контролер производит указанную операцию.

Число деталей, проходящих контроль по завершении обработки, назначается технологом, курирующим работу ГПС.

Необходимое число постов (позиций) контроля:

t к • Д к

n конт = ---------------, (19)

Фпоз. • 60

где t к – суммарное время контроля одной деталеустановки, мин,

Это время можно определить как

t к = ∑t изм (1) • P1 + ∑t изм (2) • P2 + t доп, (20)

где t изм (1) и t изм (2) – время, затрачиваемое на контроль размеров двух типов: первого и второго, соответственно, мин.

Размеры по трудоемкости их определения подразделяются на два основных типа в зависимости от применяемым средств измерения. Так, тип 1 требует универсальных измерительных средств (штангенинструмент, микрометры, угломеры и другие приборы, имеющие нониус). В этом случае требуется большее время (t изм (1)). Второй тип размеров может контролироваться более простыми специальными средствами (шаблоны, калибры, скобы и т. д.). Здесь выделяется меньшее время (t изм (2)).

Примерное соотношение между ними следующее:

t изм (1) = 3 • t изм (2). (21)

Для деталей средней сложности можно принять t изм. (2) = 0,52 мин.

P1 и P2 – количество размеров первого и второго типов, подлежащих контролю, соответственно. Они назначаются по чертежам обрабатываемых деталей, а в данной работе – по таблице исходных данных. Необходимые данные приведены в табл. 5;

tдоп – дополнительное время, выделяемое для промежуточного контроля и наблюдения за ходом обработки, зависящее от количества станков, мин:

t доп = 3 мин • n c . (22)

Д к – число деталеустановок, проходящих контроль в течение месяца, шт.

Д обр

Д к = ---------- . (23)

n д

Д обр – ранее определенная величина (16).

n д – количество контролируемых деталей, в свою очередь рассчитываемое как

n техн

n д = ----------, (24)

К1 • К2

где n техн – число деталеустановок, выводимых на контроль по указанию технолога. Например, при 20% - ном контроле – это каждая пятая деталь, т.е.

n техн = 5;

К1 – коэффициент учета обязательного контроля первой детали в партии; К1 = 1,15.

К2 – коэффициент учета влияния нового инструмента после его замены на станках; К2 = 1,05.

Фпоз – месячный действительный фонд времени работы контрольной позиции. При двухсменном режиме работы принимаем Фпоз. = 305 час.

Далее, аналогично предыдущим расчетам, производится округление до целого числа полученного по формуле (18) значения и определяется коэффициент использования контрольной позиции:

n конт (расч)

К и. конт = --------------, (25)

n конт (прин)

По окончательно полученным данным вторично уточняют компоновку ГПС.

Ниже, на рис. 9 дан пример компоновки ГПС, в которой позиции загрузки и разгрузки спутников объединены в одну вспомогательную позицию.

Контрольная позиция предполагает наличие рабочего места для контролера, стол (изображен в виде прямоугольника) и стул (кружок с затушеванной половиной).

Возможными вариантами является наличие двух раздельных позиций, а также варианты с несколькими дублирующими позициями. Их количество определяется расчетом и фактически совпадает с числом контролеров.

Раздел 3. Определение технологически обоснованного числа контрольных позиций (постов контроля) в составе ГПС механообработки - student2.ru

Рис. 9. Пример изображения компоновки ГПС с однорядным стеллажом, общей позицией загрузки и разгрузки, с одним постом контроля

Раздел 3. Определение технологически обоснованного числа контрольных позиций (постов контроля) в составе ГПС механообработки - student2.ru   Рис. 10. Пример выполнения эскиза стеллажа автоматизированного склада

Табл. 2. Варианты исходных данных для выполнения работы

№ ва-рианта nс   tгр   nгр Программа выпуска Предлагаемый тип стеллажа
N1дек N2дек N3дек
№ 1 0,32; 0,28; 0,16 2 x 4
№ 2 0,28; 0,47 1 х 5
№ 3 0,12; 0,22; 0,14; 0,25 2 х 3
№ 4 0,22; 0,18; 0,32 1 х 5
№ 5 0,18; 0,11; 0,25; 0,21 1 х 4
№ 6 0,28; 0,22; 0,31 2 х 4
№ 7 0,42; 0,16 1 х 5
№ 8 0,35; 0,12; 0,23; 0,18 2 х 3
№ 9 0,33; 0,14; 0,13 1 х 5
№10 0,35; 0,14; 0,21 1 х 4
№11 0.33; 0,25 2 х 3
№12 0,42; 0,11; 0,24; 0,13 1 х 6
№13 0,32; 0,45; 0,27 1 х 3
№14 0,26; 0,31; 0,44; 0,28 1 х 5
№15 0,33; 0,12 1 х 4
№16 0,09; 0,24; 0,28 2 х 3
№17 0,27; 0,42; 0,31; 0,14 1 х 5
№18 0,32; 0,22; 0,12 2 х 4
№19 0,21; 0,31 1 х 5
№20 0,11; 0,21; 0,23; 0,32 1 х 4
№21 0,33; 0,14; 0,32; 0,08 2 х 4

Продолжение табл. 2



N ва-рианта nс   tгр   nгр Программа выпуска Предлагаемый тип стеллажа
N1дек N2дек N3дек
№22 0,07; 0,12; 0,33 1 х 5
№23 0,12; 0,18; 0,22 1 x 5
№24 0,23; 0,37 1 х 4
№25 0,14; 0,23; 0,16; 0,15 2 х 3
№26 0,25; 0,19; 0,22 1 х 5
№27 0,12; 0,14; 0,21; 0,20 1 х 4
№28 0,23; 0,25; 0,36 2 х 3
№29 0,44; 0,12 1 х 5
№30 0,32; 0,11; 0,16; 0,17 2 х 4
№31 0,32; 0,16; 0,11 1 х 5
№32 0,25; 0,13; 0,21 1 х 4
№33 0,3; 0,22 2 х 3
№34 0,32; 0,11; 0,27; 0,17 1 х 5
№35 0,12; 0,35; 0,27 2 х 4
№36 0,26; 0,31; 0,34; 0,28 1 х 5
№37 0,35; 0,16 1 х 4
№38 0,09; 0,22; 0,28 2 х 3
№39 0,27; 0,12; 0,34; 0,14 1 х 5
№40 0,22; 0,24; 0,12 1 х 6
№41 0,21; 0,36 1 х 5
№42 0,13; 0,25; 0,26; 0,32 1 х 4

Табл. 3. Вспомогательное время загрузки заготовок в приспособления-спутники в условиях работы ГПС по вариантам, мин

№ варианта t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10
3,5 2,2 4,4 5,0 3,3 6,5 5,5 4,8 3,9 2,7
4,4 1,8 5,6 4,7 3,9 2,7 5,6 6,5 2,3 3,5
3,5 3,9 1,9 4,8 1,9 1,8 3,9 3,9 1,9 4,8
1,9 3,5 1,8 3,9 2,7 2,3 5,6 2,3 3,5 5,6
3,9 2,7 2,3 5,6 4,4 3,9 1,9 4,8 6,5 7,2
1,9 3,9 3,1 2,7 6,5 5,6 4,7 2,2 5,6 3,7
6,5 2,3 3,5 6,6 2,7 4,4 3,5 5,6 4,7 5,6
2,2 3,9 1,9 5,6 4,7 2,3 3,9 1,8 5,6 1,8
5,1 6,3 6,8 2,2 3,9 1,9 4,8 2,3 4,4 5,6
5,6 4,7 4,4 3,9 6,5 2,3 3,9 1,8 5,6 3,9
3,9 2,7 3,9 1,9 4,8 6,5 6,3 6,8 3,5 2,3
4,8 2,2 2,3 6,5 4,4 6,3 6,8 2,2 4,8 4,4
6,3 6,8 3,9 1,8 1,9 3,9 2,7 7,2 1,9 6,8
3,5 2,3 3,9 6,8 6,3 6,8 2,2 3,7 3,5 2,7
5,6 4,7 1,8 2,7 5,6 4,7 6,3 6,8 6,1 1,8
6,5 3,9 2,2 7,2 3,9 1,8 3,9 2,7 2,7 7,2
5,1 3,7 7,2 3,7 4,4 1,8 2,3 5,1 4,8 3,7
4,4 3,9 1,9 4,8 2,3 5,6 6,3 6,8 3,9 2,2
6,8 5,6 3,9 2,2 5,6 4,7 4,8 6,8 3,7 7,2
2,7 4,8 6,3 6,8 1,8 2,3 2,2 2,7 4,4 3,7
4,4 6,8 5,1 2,2 3,7 3,9 7,2 3,5 4,4 4,8
3,5 2,7 4,4 7,2 7,2 1,9 3,7 3,5 6,5 6,5
3,9 1,8 6,8 3,7 3,7 5,1 3,9 1,9 4,8 4,4
3,7 4,8 2,7 4,8 2,3 4,4 4,4 5,6 4,7 2,2
5,1 1,9 7,2 6,8 2,2 3,9 1,9 4,8 5,6 7,2
6,3 6,8 3,7 2,7 4,4 5,1 6,3 6,8 3,9 1,8
6,5 2,2 5,6 4,8 2,2 3,9 1,9 4,4 1,9 2,3
5,6 4,7 5,1 6,8 4,4 3,9 2,7 2,2 5,6 4,7
6,5 7,2 4,4 2,7 5,1 6,3 6,8 2,2 3,9 1,9
3,9 1,9 4,8 4,8 7,2 1,9 5,1 6,5 4,8 6,5
3,9 1,8 5,1 2,2 3,9 1,9 4,4 5,6 4,7 7,2
7,2 2,2 3,7 7,2 6,8 3,9 1,9 4,8 6,3 6,8
5,1 7,2 4,8 3,7 2,7 2,2 4,8 5,6 4,8 5,1
7,2 3,7 6,5 3,9 1,8 3,7 5,6 4,7 7,2 4,4
3,7 3,9 1,9 4,8 6,8 5,1 1,9 4,8 6,3 6,8

Продолжение табл. 3

№ варианта t1 t2 t3   t4   t5   t6   t6   t8   t9   t10  
2,2 5,6 4,7 5,1 2,7 2,2 3,9 1,9 7,2 5,6
4,8 3,9 1,8 7,2 3,9 1,9 4,8 3,7 3,7 5,1
3,7 6,5 2,2 3,7 2,2 1,9 6,5 4,8 3,7 2,6
2,2 3,9 7,9 4,8 7,5 4,9 1,2 6,5 6,5 7,2
7,2 3,9 1,9 4,8 2,2 3,2 2,2 3,9 1,9 4,8
4,8 3,7 4,8 6,5 7,2 7,4 1,9 3,7 4,8 2,2

Табл. 4. Вспомогательное время разгрузки готовых деталей из приспособлений-спутников по вариантам, мин

№ варианта t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10
4,5 2,4 1,8 4,7 1,4 5,2 1,2 4,7 1,4 5,2
2,8 3,1 5,2 4,3 6,2 2,5 4,9 3,1 4,5 5,2
5,2 2,8 6,2 2,5 4,9 3,1 5,2 4,3 2,4 2,5
2,4 2,5 3,5 5,2 5,2 4,3 2,4 2,5 4,9 3,5
6,2 2,1 4,9 3,1 2,4 2,5 3,1 1,5 3,5 5,2
5,2 4,3 1,5 2,4 2,5 5,2 2,8 2,4 3,5 4,7
3,5 5,2 2,5 4,9 3,5 4,7 6,2 2,5 4,9 3,1
6,2 2,5 4,9 3,1 1,5 2,5 4,9 3,5 5,2 4,3
4,5 5,2 4,3 2,4 2,5 6,2 2,5 4,9 3,1 5,2
1,8 4,7 1,4 5,2 4,7 2,8 5,2 4,3 2,4 2,5
1,7 2,5 4,9 3,5 2,5 4,3 3,5 1,7 2,5 2,4
4,3 2,4 1,5 1,8 4,7 1,4 5,2 4,3 5,2 3,1
3,2 3,1 5,2 1,7 2,5 4,5 1,5 3,2 3,7 2,8
4,5 2,8 4,7 4,3 1,8 4,7 1,4 5,2 2,4 3,7
4,7 5,2 4,3 3,2 3,7 2,4 2,8 3,7 3,1 5,2
2,5 4,9 3,5 5,2 4,3 3,1 5,2 4,3 2,8 4,5
6,2 2,5 4,9 3,1 4,7 2,8 2,5 4,9 3,5 3,9
4,3 6,8 2,2 4,5 1,5 3,7 1,8 4,7 1,4 5,2
2,5 1,8 4,7 1,4 5,2 6,2 2,5 4,9 3,1 3,7
5,3 6,8 1,5 1,7 6,2 2,5 4,9 3,1 4,7 1,7
5,2 4,3 2,5 4,3 1,5 4,5 2,4 2,5 3,4 4,3
4,5 3,5 5,2 3,2 2,5 4,9 3,5 4,3 6,8 3,2
2,4 2,4 2,5 4,3 6,8 1,8 4,7 1,4 5,2 4,5
3,1 3,7 4,7 2,4 2,5 3,2 3,1 3,7 2,4 2,5

Продолжение табл. 4

№ варианта t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10
2,8 6,2 2,5 4,9 3,1 4,5 1,5 5,2 4,3 3,7
3,1 3,3 1,5 6,2 2,5 4,9 3,5 4,7 3,3 1,5
2,5 6,2 6,1 2,5 4,9 3,1 5,2 4,3 6,8 4,7
1,5 4,5 2,5 4,9 1,7 3,2 3,1 4,7 4,5 2,5
1,8 4,7 1,4 5,2 4,3 2,5 4,9 3,5 1,7 3,1
1,7 2,5 4,9 3,5 3,2 3,1 2,5 4,9 4,3 2,5
4,3 6,2 2,5 4,9 3,1 1,5 6,5 4,9 3,2 5,2
3,2 4,3 6,8 6,2 2,5 4,9 3,1 2,5 4,9 3,5
3,1 1,8 4,7 1,4 5,2 4,7 1,7 5,2 4,3 1,5
6,2 2,5 4,9 3,1 4,3 6,8 4,3 1,5 2,5 4,9
1,8 4,2 1,4 5,2 3,3 5,2 3,2 2,5 4,9 3,5
3,2 3,1 2,5 4,9 6,2 2,5 4,9 3,1 2,5 4,9
2,5 4,9 1,5 2,5 4,5 1,8 4,7 1,4 5,2 2,5
6,2 2,8 4,7 3,1 4,3 6,8 6,2 2,5 4,9 3,1
1,8 4,7 1,9 5,2 1,5 2,5 4,9 3,5 3,1 5,2
4,3 6,8 1,7 1,8 4,7 1,4 5,2 4,1 3,2 3,1
2,5 4,9 4,3 4,7 6,2 2,5 4,9 3,1 4,3 6,8
4,3 6,8 3,2 4,3 6,8 3,3 1,8 4,7 1,4 5,2

Табл. 5. Тип и количество размеров на деталях, обрабатываемых в ГПС

№ варианта Р1 Р2 № варианта Р1 Р2 № варианта Р1 Р2

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ ПО КУРСУ

1. Особенности автоматизации серийного машиностроительного произ­водства. Актуальность создания ГАП, его преимущества и значение. Мес­то ГАП в современном производстве.

2. Основные термины и определения: гибкость, производительность обработки и сборки, виды гибкости, номенклатура и т.п. Понятие техно­логической гибкости.

3. Количественная оценка основных показателей: гибкости и произво­дительности. Методика расчета на различных этапах проекта. Взаимосвязь между этими показателями. Надежность работы оборудования.

4. Структура ГАП. Основные понятия и уровни сложности. Разновидности гибких производственных систем (ГПС).

5. Классификация производственных технологических систем изготовле­ния деталей: широкоуниверсальные, универсальные, многономенклатурные, детально-ориентированные, специализированные и специальные.

6. Технологические возможности станков с ЧПУ как основного вида технологического оборудования в составе ГПС. Многоцелевой станок. Осо­бенности технологии обработки деталей на этих станках.

7. Требования, предъявляемые к технологическому оборудованию ГПС со стороны технологического процесса. Обеспечение необходимой точности.

8. Промышленный робот в качестве универсальной рабочей машины ГАП. Классификация промышленных роботов. Критерии выбора модели робота.

9. Транспортно-накопительная система (ТНС) как координатор мате­риальных потоков в ГАП. Разновидности ТНС.

10. Напольный транспорт. Устройство и принцип действия индуктивно управляемой автономной транспортной тележки (робокара). Виды компоно­вок оборудования ГПС и связь их с траекторией движения робокара.

11. Накопители как средство создания задела деталей. Их разновидности: магазины спутников, конвейерные, автоматизированные склады.

12. Система инструментообеспечения (СИО) в условиях гибкого произ­водства. Структура и основные разновидности. Особенности режущего инс­трумента, применяемого в ГПС.

13. Контрольно-измерительная система, ее задачи и специфические требования к ней в составе ГАП. Пути обеспечения точности обработки.

14. Управление в ГАП – необходимый фактор его эффективного функционирования. Структура систем управления при обработке потоков информации в условиях " безлюдного производства".

15. Разновидности управления, типы систем управления процессом об­работки деталей: управление по отклонению, управление по возмущению.

16. Адаптивное управление процессом обработки, область применения и основные преимущества способа.

17. Виды схем управления технологическим оборудованием, основные правила построения схем. Примеры схем.

18. Элементная база систем управления и автоматики при использовании в ГПС: первичные, промежуточные и исполнительные элементы.

19. Производственный процесс – основа проекта ГПС. Основные требования к построению технологических процессов. Исходные данные, последовательность и основные этапы проектирования.

20. Подготовка производства с учетом точностных требований к выпус­каемой продукции. Формулирование требований по точности, производительности, гибкости, мощности резания, по составу и компоновке (на примере ГПМ).

21. Требования к технологическим процессом обработки деталей в ГПС. Группирование обрабатываемых деталей. Особенности расчета режимов резания.

22. Порядок определения параметров автоматизированного склада деталей и заготовок как составной части ГПС механообработки. Учет технологических норм при определении вместимости.

23. Определение числа контрольных позиций (постов контроля) в ГПС обработки корпусных деталей.

24. Определение технологически обоснованного количества позиций загрузки и разгрузки спутников.

25. Определение потребного количества основного технологического оборудования в составе ГПС. Трудоемкость и станкоемкость.

26. Состав работающих. Определение необходимого числа операторов, наладчиков и другого обслуживающего персонала в ГАП.

27. Особенности обеспечения ГПС технологической оснасткой. Спутники. Их назначение, преимущества и особенности конструкции.

28. Захватные устройства (ЗУ) промышленных роботов, разновидности и принцип действия. Методика расчета захватных устройств на примере механических и вакуумных ЗУ.

29. Правила приемки ГПС в эксплуатацию, виды испытаний. Особенности эксплуатации. Общие требования. Виды технической документации.

30. Технико-экономическое обоснование разработки ГПС. Оценка приведенных затрат при выборе варианта проекта.

Библиографический список

1. Робототехника и гибкие автоматизированные производства: учеб. пособие: в 9 кн./ Под ред. И. М. Макарова. – М.: Высш. шк., 1986.

2. Роботизированные производственные комплексы / Под ред. Ю. Г. Козырева, А. А. Кудинова. – М.: Машиностроение, 1987. – 270 с.

3. Козырев, Ю. Г. Промышленные роботы: справочник / Ю. Г. Козырев. - 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1988. – 392 с.

4. Пуховский, Е. С. Технологические основы гибкого автоматизированного производства: учеб пособие / Е. С. Пуховский. – Киев: Выща шк., 1989. – 239 с.

5. Логашев, В. Г. Технологические основы гибких автоматизированных производств / В. Г. Логашев. – Л.: Машиностроение, 1985. – 176 с.

6. Васильев, В.Н. Организационно-экономические основы гибкого производства: учеб. пособие /В. Н. Васильев, Т. Г. Садовская.– М.: Высш. шк., 1988.– 271 с

7. Белянин, П. Н. Робототехнические системы для машиностроения / П. Н. Белянин. – М.: Машиностроение, 1986. – 256 с.

8. Робототехника. / Под ред. Е. П. Попова, Е. И. Юревича. - М.: Машиностроение, 1984. – 288 с. - (АМ и РС: Автомат. манипуляторы и робототехн. системы).

9. Роботизированные технологические комплексы и гибкие производственные системы в машиностроении: альбом схем и чертежей: учеб. пособие / Под ред. Ю. М. Соломенцева. – М.: Машиностроение, 1989. – 189 с.

10. Каштальян, А. И. Обработка на станках с ЧПУ: справ. пособие / И. А. Каштальян, В. И. Калевзович. – Минск: Высш. шк., 1989. – 271 с.

11. Белянин, П. Н. Промышленные роботы / П. Н. Белянин. – М.: Машиностроение, 1975. – 398 с.

12. Справочник по промышленной робототехнике: в 2-х кн. / Под ред. Ш. Нофа; Пер. с англ. Под ред. Д. Ф. Миронова. – М.: Машиностроение, 1989.

13. Спыну, Г. А. Промышленные роботы: конструирование и применение: учеб. пособие / Г. А. Спыну; Под общ. ред. В. И. Костюка. – Киев: Высш. шк., 1991.

– 310 с.

14. Блехерман, М. Х. Гибкие производственные системы: организационно-экономические основы / М. Х. Блехерман. - М.: Экономика, 1988. – 219 с.

15. Гибкие производственные системы, промышленные роботы, робототехнические комплексы: в 14 кн. / Под ред. Б. И. Черпакова. – М.: Высш. шк., 1989.

16. Гибкие сборочные системы / Под ред. У. Б. Хегингботама; Под ред. А. М. Покровского; пер. с англ. Д. Ф. Миронова. – М.: Машиностроение, 1988.– 399 с.

17. Иванов, А. А. Гибкие производственные системы в приборостроении / А. А. Иванов. – М.: Машиностроение, 1988. – 304 с.

18. Киселев, Г. А. Гибкие производственные системы в машиностроении / Г. А. Киселев, В. Ю. Гуленков. – М.: Изд-во стандартов, 1987. – 288 с.: ил.

19. Меламед, Г. И. Гибкое автоматизированное производство. Станки с ЧПУ и роботы / Г. И. Меламед, В. М. Торсунов. – Минск: Беларусь, 1986. – 159 с.

Наши рекомендации