Оптимальная настройка гибкого автоматизированного комплекса обработки зубчатых колес

Введение 5
I Разработка технологического процесса
1.1. Анализ служебного назначения детали и технологический контроль рабочего чертежа
7
1.2. Краткое описание исходного технологического процесса 7
1.3. Определение типа производства и выбор формы организации технологического процесса
8
1.4. Выбор и проектирование заготовки 8
1.5. Выбор методов обработки поверхностей детали и технологических баз
15
1.6. Разработка технологического маршрута обработки детали 16
1.7. Определение технологических операций для автоматизации в ГАК 17
1.8. Выбор основного технологического оборудования 17
1.9. Разработка некоторых технологических операций 17
1.10. Разработка станочного приспособления 22
II Проектирование роботизированного технологического комплекса
2.1. Определение необходимого количества основного технологического оборудования
24
2.2. Выбор вспомогательного технологического оборудования 25
2.3. Разработка и построение компоновки ГАК 29
III Расчет системы следящего электропривода подачи токарно-револьверного станка с ЧПУ модели 1В340Ф30 по оси Z
3.1. Обоснование необходимости расчета системы следящего электропривода
32
3.2. Выбор электродвигателя 32
3.3. Выбор комплектного электропривода 42
3.4. Математическое описание неизменяемой части системы следящего электропривода
44
3.5. Синтез алгоритмов регулирования координат СЭП 48
3.6. Расчет и построение переходных процессов в СЭП 52
IV Разработка системы управления ГАК
4.1. Анализ исходных данных 54
4.2. Модернизация управляющих устройств оборудования 55
4.3. Разработка структурной схемы системы управления ГАК 68
4.4. Анализ задачи оперативного управления ГАК 74
4.5. Описание, систематизация и формализация осведомительных (входных) и управляющих (выходных) сигналов устройства управления 2-го уровня

78
4.6. Разработка блок-схемы алгоритма управления 84
V Патентные исследования
5.1. Обоснование необходимости проведения патентных исследований 85
5.2. Описание объекта исследований 85
5.3. Формирование программы исследований 86
5.4. Патентный поиск 89
VI Безопасность и экологичность при эксплуатации ГАК мехобработки деталей типа «колесо зубчатое»
6.1. Обоснование необходимости анализа безопасности и экологичности 95
6.2. Анализ опасных и вредных производственных факторов 95
6.3. Экологическая экспертиза проекта 102
VII Расчет экономической эффективности проектируемого ГАК
7.1. Обоснование необходимости расчета экономической эффективности 105
7.2. Расчет экономической эффективности 105
VIII
IX
X
XI
XII
Выбор критериев качества управления
Условия робастности управления для систем с ПИ-регуляторами
Расчет динамических характеристик системы управления
Специальное задание по проекту. Интегрированная система управления
Альтернативный способ управления технологическим процессом с исполь-зованием ПЛК
Заключение 119
124
129
135

141
145
Список литературы 146

Весь текст будет доступен после покупки

В теории организации производства одном из важнейших является понятие тип производства, под которым понимают участокную организационно-технологическую характеристику производственного процесса, учитывающую степень его специализации, разнообразие и устойчивость номенклатуры изделий, ритмичность и повторяемость их выпуска. Тип производства определяет методы, применяемые для управления и организации как производственного процесса, так и всей производственно-хозяйственной деятельности предприятия.
Диалектика развития основных методов организации производства предопределяет потенциальную перспективность ГАК. Традиционный подход к проектированию производственных систем в значительной мере основан на субъективной оценке выбора средств автоматизации и проведении анализа объектов автоматизации, недостаточно учитывает взаимосвязи между отдельными элементами технической системы, ограничен в сопоставлении и оценке различных вариантов проекта. Эти недостатки устранены в системах проектирования, основанных на применении современных математических методов и средств вычислительной техники, т.е. автоматизированного проектирования.
В настоящее время одним из перспективных направлений развития машиностроения является разработка и создание гибких автоматизированных производственных участоков и систем, которые позволяют существенно сократить, а в некоторых случаях и полностью исключить применение ручного труда рабочих. Автоматизация производства позволяет повысить производительность оборудования, оперативно варьировать объем производства и номенклатуру выпускаемых изделий, производить более быструю смену выпускаемых моделей. Одним из видов гибких автоматизированных производственных систем являются гибкие автоматизированные комплексы (ГАК). Они применяются в основном для выпуска партий изделий мелкой и средней серийности с широкой номенклатурой.

Весь текст будет доступен после покупки

1. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Роботизированный технологический комплекс мехобработки – элемент гибкой производственной системы машиностроительного производства. Одним из основных достоинств ГАК, обеспечивающим гибкость, является возможность быстрой переналадки оборудования на другой типоразмер или вид выпускаемых изделий в пределах одного класса. Это позволяет значительно расширить номенклатуру обрабатываемых изделий при небольших размерах партий обработки, обеспечить равномерность выпуска различных видов продукции предприятия.
В качестве базы для проектирования комплекса выбраны четыре группы зубчатых колес сходной формы, как со внутренним, так и с внешним зацеплением. Каждая из групп содержит детали порядка пяти типоразмеров. Эскизы типовых представителей групп, основные размерные характеристики и планируемые величины годовых программ выпуска изделий сведены в таблице–классификаторе, представленной в графической части проекта. Там же указаны средние размеры и годовое количество партий запуска изделий каждого исполнения, а также нормы времени на их обработку.
В качестве детали–представителя для разработки технологического процесса мехобработки выбрано зубчатое колесо внутреннего зацепления группы 1, шифр исполнения 0232. Основанием для выбора явились наибольшая сложность формы детали среди типовых представителей групп и средние размеры внутри выделенной группы, что позволяет предусмотреть максимальное количество методов обработки, заведомо достаточное для изготовления деталей более простой формы, и укрупненно рассчитать требуемые для этого нормы времени.

1.1. Анализ служебного назначения детали и технологический контроль рабочего чертежа
Выбранная деталь–представитель – зубчатое колесо внутреннего зацепления – применяется в поворотном механизме редуктора промышленного крана–штабелера; работает в неравномерных нагрузочных режимах и усредненных климатических условиях (внутри помещения цеха, склада, где ярко выраженные агрессивные среды отсутствуют, резких колебаний температуры нет).
В качестве материала для изготовления детали выбрана сталь 40Х, ГОСТ 4543–71, заложено требование на закалку до твердости HRC 28…32 после получистовой обработки. Все поверхности зубчатого колеса должны быть обработаны, так как необработанные поверхности могут дать неуравновешенность, смещение центра тяжести колеса, стать причиной вибрации и повышенной шумности при работе и вызвать быстрый выход детали из строя.
Рабочий чертеж детали–представителя приведен графической части проекта . Он содержит необходимую информацию для полного представления о конструкции зубчатого колеса. Указаны размеры и их допустимые отклонения для каждой поверхности. Установлены требования к качеству обработки поверхностей (указаны шероховатости). Определено допустимое биение зубчатого венца относительно базы В (поверхности ?40k7) – не более 45 мкм. На местном виде Б показана форма шпоночного паза. Приведена таблица параметров зубчатого венца, в которой кроме величин, используемых при изготовлении, помещены основные контрольно-измерительные характеристики.
Деталь достаточно технологична и позволяет для различных поверхностей применить современные и прогрессивные методы обработки с применением режущего инструмента со сменными твердосплавными пластинами или цельного твердосплавного.

Весь текст будет доступен после покупки

1. М. М. Благовещенская, Л. А. Злобин. Информационные технологии систем управ-ления технологическими процессами. Издательство: Высшая школа. 2013.
2. Рекомендации по подготовке к итоговой государственной аттестации выпускни-ков/ Методическое пособие для студентов специальности 15.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016
3. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Программирова-ние промышленных контроллеров/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 15.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2017
4. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Диагностика и надежность автоматизированных систем/ Учебно-методический комплекс для сту-дентов специальности 15.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2017
5. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Программирова-ние логических контроллеров/ Учебно-методический комплекс для студентов спе-циальности 15.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2017
6. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Системы реально-го времени/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 15.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2017
7. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Распределенные системы управления/ Учебно-методический комплекс для студентов специально-сти 15.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2017
8. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Адаптивное и ро-бастное управление/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 15.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2017
9. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Адаптивные си-стемы/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 15.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2017
10. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Робототехниче-ские системы и комплексы. Рабочая программа, методические указания, задания на контрольные работы и курсовой проект для студентов специальности 15.03.04 за-очной формы обучения. – М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016.

Весь текст будет доступен после покупки