Гибкие производственные системы (ГПС) механической обработки деталей (стр. 2 из 3)
Масса детали, кг 10
Площадь, занимаемая модулем, м2 30,0
Технические характеристики ГПМ изготовления деталей типа „тела вращения"
Производительность, шт./ч 40
Габаритные размеры детали:
длина, мм 50
диаметр, мм 100
Масса детали, кг 1,5
Площадь, занимаемая модулем, м2 10,0
ГПМ механообработки корпусных деталей в общем случае состоит из многоинструментального станка, накопителя, столов-спутников, устройства автоматической загрузки-выгрузки столов-спутников со стола станка, замены режущего инструмента, уборки стружки, контрольно-измерительной системы.
2. ГПМ механообрабатывающего производства корпусных деталей
Рассмотрим структуру и функционирование многономенклатурных ГПМ механообработки деталей типа „корпус" (на примере ГПЛ типа АПЛ-3-2) как наиболее сложных из всех видов ГПМ механообработки.
Конструкторско-технологическая характеристика корпусных деталей, обрабатываемых в ГПМ модели АЛП-3-2.
Корпусные детали (рис. 4) 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.
3.2 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. 4 - 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 (рис. 2.11) 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.
Информация, вводимая в систему управления комплексом. В систему управления комплексом вводится два вида информации: условно-постоян ная и текущая. Условно-постоянная информация вводится при неработаю-ей системе. Она закрепляет номенклатуру обрабатываемых деталей на Станках комплекса и технологию их обработки. Условно-постоянная информация включает программы обработки деталей (установов). Программы обработки деталей (установов) записываются и постоянно находятся на магнитном Диске. Запись программ обработки на магнитный диск производится специальной программой с исходной перфоленты, которая пригодна для непосредственной работы от устройства ЧПУ Н55-2Л станка. Программа обработки детали, хранящаяся на магнитном диске, может при необходимости редактироваться, полностью стираться и заменяться новой.