Гибкие производственные линии ГПЛ механообрабатывающего производства корпусных деталей (стр. 1 из 3)
ГИБКИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЛИНИИ (ГПЛ) механообрабатывающего производства корпусных деталей
Рассмотрим структуру и функционирование многономенклатурных ГПЛ механообработки деталей типа "корпус" (на примере ГПЛ типа АПЛ-3-2) как наиболее сложных из всех видов ГПЛ механообработки.
Конструкторско-технологическая характеристика корпусных деталей, обрабатываемых в ГПЛ модели АЛП-3-2
Корпусные детали изготавливаются в основном литьем из алюминиевых (реже, стальных, магниевых) сплавов. Корпусные детали, изготавливаемые из поковок, обрабатываются по наружным поверхностям. В литых корпусных деталях обрабатываются наружные поверхности, которыми они стыкуются с другими деталями и узлами. Стыковочные поверхности в большинстве корпусных деталей имеют хороший доступ для обработки режущим инструментом и располагаются под углом 90°. В некоторых деталях стыковочные поверхности ограничены уступами криволинейной (цилиндрической) или прямоугольной формы, которые также подлежат обработке
В корпусных деталях имеется большое количество соединительных каналов-отверстий, отверстий сложной формы с канавками прямоугольного или фасонного профиля и крепежных отверстий с резьбой.
Большинство корпусных деталей имеют ступенчатые сквозные и глухие отверстия, а так же в некоторых корпусных деталях имеются отверстия, которыми они стыкуются при сборке с другими деталями, что вызывает высокие требования к отклонению взаимного расположения поверхностей. Что обеспечивается окончательной обработкой поверхностей специальным профилированным инструментом или на специализированных станках с ЧПУ с помощью плансуппортного устройства, управляемого по программе.
К резьбовым отверстиям предъявляются повышенные требования по отклонению от соосности и перпендикулярности среднего диаметра резьбы к оси основного отверстия.
Типовой технологический процесс изготовления корпусных деталей (на уровне маршрутной технологии) включает в свой состав следующие типовые технологические операции:
· литье под давлением (в формы);
· зачистка отливки от облоя и литников;
· фрезерная обработка;
· сверлильная обработка;
· резьбонарезная обработка;
· чистовая обработка поверхностей и отверстий (снятие заусенцев);
· контроль геометрических размеров и шероховатости поверхностей.
Состав и структура ГПЛ модели АЛП-3.2
Комплекс АЛП-3-2 скомпонован на базе однотипных многооперационных станков с ЧПУ, которые отличаются широкими технологическими возможностями, обеспечивающими производительную обработку корпусных деталей при разнообразии их форм, размеров, технологических параметров. Станки позволяют выполнить стыковку с транспортно-накопительными системами обрабатываемых деталей и инструментов.
Рис. 1 - Структурная схема ГПЛ АЛП-3.2: 1 — центральный накопитель инструментальных насадок; 2 — многооперационные станки с ЧПУ; 3 — инструментальные роботы-автооператоры; 4 — агрегаты подъема и спуска инструментальных кассет; 5 — участок настройки инструмента вне станка; 6 — конвейер уборки стружки; 7 — штабе-лерАТС-2; 8 — позиция загрузки-разгрузки АТС-2; 9 — позиция многооперационного контроля; 10 — штабелер автоматизированного склада; 11 —отделение комплектации заготовок; 12 — отделение окончательной доработки деталей; 13 - отделение мойки деталей; 14 — отделение окончательного контроля деталей; 15 — помещение обслуживающего персонала
В состав комплекса АЛП-3-2 входят: четыре пятикоординатных станка СМ630Ф44, три шестикоординатные станка СМ400Ф45 с магазинами на 60 инструментов каждый; один пятикоординатный станок СТ400Ф45 с ЧПУ и автоматической сменой инструментов с магазином на 60 инструментов для глубокого сверления отверстий ружейными сверлами; АТСС обрабатываемых деталей (спутников) типа АТС-2; автоматизированная транспортно-накопительная система инструментального обеспечения станков комплекса типа СИО-1; отделение комплектации заготовок с автоматизированным стеллажом; отделение наладки инструментов и приспособлений вне станков комплекса; отделение окончательного контроля обработанных деталей; автоматизированный элеваторный склад инструментов; система автоматизированного удаления стружки; отделение ручной окончательной обработки деталей; отделение автоматизированной промывки обработанных деталей; отделение механиков по обслуживанию и наладке оборудования комплекса; отделение управляющего вычислительного комплекса (УВК); комната диспетчера и сменного мастера с центральным пультом управления комплексом.
Автоматизированная система управления АЛП-3-2 имеет двухуровневую иерархическую структуру управления, включающую: нулевой уровень локальных устройств ЧПУ станками, штабелерами, роботами-операторами и пультами операторов; первый уровень управления АТС-2 и СИО-1 и станками комплекса от УВК (ЭВМ СМ2М) через устройство связи (УСО) с объектом (с устройствами ЧПУ нулевого уровня).
В качестве устройств ЧПУ станками, штабелерами и роботами-автооператорами применяются модификации серийных устройств Н55-2Л. Первый уровень структуры комплекса технических средств (КТС) выполнен на базе двухмашинного вычислительного комплекса, состоящего из двух ЭВМ СМ2М.
Первый уровень АСУ включает специализированное устройство покадрового распределения сменного комплекта программ обработки деталей, хранящихся на магнитных дисках.
Первый уровень АСУ обеспечивает:
· управление загрузкой обрабатываемых деталей АТС-2, СИО-1, подготовкой и загрузкой в СИО-1 комплектов инструментов; разгрузкой обработанных деталей и вводом инструмента на переточку и переналадку, отображением занятости ячеек накопителей спутников и инструментов, магазинов инструментов станков и позиций ожидания спутников;
· ввод коррекции на размер инструментов, учет суммарного времени наработки и контроля целости инструмента, а также плановый пуск и останов комплекса;
· управление обработкой деталей по сменному заданию, а также обработкой внеплановых деталей.
Система управления анализирует состояние управляющей модели комплекса и, в зависимости от сложившейся ситуации, принимает решения, которые через УСО передаются на соответствующие устройства комплекса для реализации. Система управления состоит из головной программы и трех основных подсистем, которые соответственно управляют станками, АТС обрабатываемых деталей и СИО.
Головная управляющая программа осуществляет распределение машинного времени между подсистемами управления, руководит вводом и выводом информации, осуществляет сборку системы, а также реализует работу системы управления в режимах запуска, рабочем, наладочном и в режиме планового останова.
В режиме запуска система управления проверяет готовность всего оборудования и устройств комплекса к совместной работе с системой управления и выводит в исходное положение станки, штабелеры и роботы-автооператоры. К моменту запуска комплекса приемно-передающие агрегаты также должны находиться в исходном положении.
В случае неисправности отдельных устройств и станков комплекса или неготовности их для совместной работы с системой управления сменный мастер комплекса сообщает об этом оператору ЭВМ. При необходимости система управления позволяет осуществлять плановый запуск без отдельных устройств и станков, при этом комплекс может -работать без АТС-2 или СИО-1, может быть в работе только один станок (только АТС-2 или СИО-1). В случае отказа в работе АТС-2 или СИО-1 их функции может выполнять оператор-станочник, управляя отдельными агрегатами в ручном режиме. Станки комплекса в случае необходимости могут работать в автономном режиме от устройств ЧПУ с перфолентой. Система управления в рабочем режиме обеспечивает автоматическую работу комплекса. Она постоянно анализирует состояние всех систем, устройств и станков комплекса, а в случае возникновения каких-либо неисправностей или сбоев оператор ЭВМ по местной телефонной сети сообщает об этом оператору или сменному мастеру комплекса для принятия соответствующих мер. Наладочный режим работы системы управления используется в случае возникновения неисправностей в устройствах и станках комплекса. В наладочном режиме система управления останавливает работу всех подсистем управления, после чего оператору ЭВМ разрешается вводить в систему управления наладочные команды, с помощью которых производится восстановление работоспобности системы управления.
Предусмотрен как полный, так и частичный перевод системы управления в наладочный режим. Имеется возможность перевода в наладочный режим отдельно АТС-2, СИО-1 или станков, В этом случае наладочные команды можно вводить только для той подсистемы, которая находится в наладочном режиме.
Режим планового останова осуществляет останов комплекса по окончании смены. Останов станков может производиться по заданному кадру программы обработки или по окончании обработки деталеустановки. При плановом останове комплекса АТС-2 и СИО-1 прекращают работу после останова станков. Система управления автоматически записывает состояние модели системы на данный момент на магнитные диски и прекращает работу. При останове комплекса система управления распечатывает протокол работы комплекса за смену. В протоколе указывается время работы системы управления, станков, систем АТС-2 и СИО-1, а также результаты выполнения сменного задания (плана). Ввод задания на работу системы управления комплексом производится оператором ЭВМ с устройства печати "Консул-260", расположенного на рабочем месте оператора в зале ЭВМ. Для контроля за состоянием системы управления и работой отдельных подсистем на рабочем месте оператора ЭВМ установлен дисплей СИД-1000. На экране дисплея индицируется режим работы всей системы управления и отдельных подсистем, информация о работе станков, АТС-2, СИО-1 и выполнение сменного задания. На экран дисплея выводятся номера деталей и деталеустановок, введенных в комплекс для обработки, сменное задание (в шт.) и фактическое его выполнение. Ввод в ЭВМ информации о коррекциях на инструмент, годности деталей, обработанных на станках комплекса, и распечатка информации, необходимой для работы комплекса, производится оператором-контролером с телетайпа, установленного на позиции контроля. Координируя работу станков, АТС-2 и СИО-1 система управления обеспечивает полную загрузку станков и непрерывную работу комплекса в течение всего рабочего времени.