Билеты по технологии отрасли

позиционные СУ—подъемно-транспортные (от точки к точке), контурные

СУ—производственные роботы,

комбинированные – универсальные.

. По грузоподъемности роботы делятся на :

1. Сверхлегкие 1000 кг

. По количеству степеней свободы :

Роботы могут иметь от 1-4 до 10-15 степеней свободы.

№35. Гибкие производственные системы. ГПС

Постепенно техн. процесс привел к появлению ГПС, которые являются высшей

формой организации машиностроительного произв-ва.

ГПС- совокупность различного оборудования с числовым программным

управлением ЧПУ (станки, роботы, транспортные устр-ва), обладающие

свойством автоматизир. переналадки при производстве изделий произвольной

номенклатуры, но определенной группы.

Они характеризуются :

- Полная автоматизация всех функций (не только обработки, но и

вспомогательных процессов).

- Единая сис-ма управления, единое цифровое поле представления информации.

- Автоматизация перенастройки (сегодня-эта деталь, через час - другая).

Безлюдная технология является прообразом будущих автоматических заводов.

Пока в современном производстве такие сис-мы занимают маленький удельный

вес, всего 5-7% (ГПС распространены в Японии, США, Швеции и др.)

Основным конструктивным элементом ГПС является

ГПМ - гибкий производственный модуль - единица технолог. Оборудования,

функционирующая автоматически, обладающая свойством автоматизированной

переналадки и имеющая возможность встраивания в ГПС.

Разновидностью ГПМ является РТК - роботизированный технологический комплекс

(пром. робот выполняет функции загрузки и выгрузки).

Важнейшим элементом ГПС является АСС – автоматизированная складская система

— набор ячеек для хранения ориентированных заготовок деталей инструментов;

их обслуживает робот - штабелер, который перемещается по двум координатам,

находит нужную ячейку; по запросу осуществляется загрузка и выгрузка.

Все элементы, модули ГПС объединяются

АТС- автоматизированной транспортной системой, которая обеспечивает

доставку заготовок на каждый модуль, вывоз готовых деталей, доставку

требуемых инструментов, т.е. все производственно-обслуживающие функции.

АТС базируется на автоматических транспортных тележках робокарах, которые

могут перемещаться по рельсам, управляться кабелем, иметь сис-му светового

управления и т.д.

Схема модуля, их м.б. больше.

1- контователь, 2 – робокар, 3 – транспортная уборка стружки, 4 – робот

погрузчик.

- Главная проблема ГПС - строгая и точная ориентация в пространстве

заготовок и деталей при всех манипуляциях загрузки и выгрузки, откуда можно

сказать, что все автоматические сис-мы –«слепые», поэтому для деталей

больших размеров, для установки деталей и заготовок точной формы

применяются спец. кассеты.

Большие детали сложной формы устанавливаются на палете, который имеет

точные пазы.

Это приводит к дополнительным вложениям капитала, что удорожает

производство

ГПС работают по следующей смене:

1.Утренняя смена, профилактика оборудования обслужующего персонала,

тестирование систем, наладка инструмента оснастки, загрузка, выгрузка.

2.Вторая, третья смена – автоматическая работа под наблюдением 2,3-ех

операторов, которые наблюдают за системой.

ГПС обеспечивают:

1. Повышение производительности за счет загрузки оборудования и снижения

внутрисменных потерь.

2. Повышение рентабельности за счет сокращения времени нахождения детали в

пространстве, уменьшение оборотных заделов, минимизация объемов складов,

выполнение заказов в жесткий срок, т.е. реализуется технология, которая

наз-ся just in time ( точно вовремя ).

3. Повышение качества продукции за счет устранения ошибок ручного труда и

стабильности всех процессов изготовления.

4. Улучшение условий труда за счет устранения монотонных физических работ

5. В условиях мелкосерийного номенклатурного производства ЧПУ помогает

быстро переходить к выпуску новой продукции, производство начинается

после получения чертежей, компьютерной обработки и т.д., что обеспечивает

высокую эффективность производства.

№36. Значение сборки в производстве машин. Виды сборочных процессов.

Процесс сборки является заключительным этапом в изготовлении машин. Он

оказывает решающие влияние на качество выпускаемой продукции. Если в

процессе сборки допущены погрешности – неправильное расположение детали,

плохая регулировка, излишняя затяжка болтов и гаек – это способно вывести

машину из строя, сократить надежность и долговечность.

Процессы сборки отличаются высокой трудоемкостью и длительностью. В

массовом, крупносерийном производстве занимает 20 – 30%, в мелкосерийном 35

– 40%, в приборостроении 40 – 45%. Основная часть до 80% слесарно-сборочных

работ выполняется в ручную, что требует больших физических затрат. Большая

длительность работ по сборке приводит к тому, что скапливается продукция на

складах, следовательно, объем не завершенного производства возрастает.

Сборка – это образование различных соединений деталей в один механизм –

машину.

По объему различают общую сборку – объектом, является – готовое изделие, и

узловую – объектом является часть изделия. Машина состоит из сборочных

единиц. Основная часть работ в условиях единично и мелко серийного

производства выполняется на общей сборке. С увеличением серийности пр-ва

все больше работ переносят на узловую сборку. Все виды работ выполняются

сначала на узловой сборке, а затем на общей сборке собирают уже модулями

(блоками).

В машиностроении существует два класса сборки процессов. 1) собственно

сборка – изделия полностью собираются на предприятии – изготовителе и в

готовом виде достаются заказчику, 2) монтаж – изделия собираются частями, а

окончательно собираются у потребителя. Это обычно крупное и сложное

оборудование: турбины и станки.

Тех. процесс сборки.

1. Подготовка детали к сборке, контроль мойка, расконсервация.

2. Сборка различных соединений.

3. Контроль соединений машины в целое.

4. Иногда выполняется разборка изделий с доработкой и сборка заново.

5. Испытание изделия в холостую и под нагрузкой.

6. Нанесение защитных покрытий: смазка, окраска.

7. Консервация и упаковка изделий перед транспортировкой.

№37. Организационные схемы сборки.

В зависимости от масштаба изделий, их массы применяют различные формы

организации сборочных процессов: 1)стационарная сборка – характеризуется

тем, что весь процесс сборки выполняется на одной сборочной позиции –

стенде при неподвижном изделии. Применяется при сборке сложных тяжелых

изделий: турбины, самолеты. При единичном и мелкосерийном производстве весь

процесс сборки выполняется одной бригадой слесарей – сборников высокой

квалификации.

Бригада рабочих специализируется по виду выполняемых работ, и выполняют

работу переходя с одного стенда на другой: стационарная поточка при сборке

самолетов.

Наиболее частая организация:

2)Подвижная сборка, когда собираемое изделие перемещается в процессе сборки

с одной позиции на другую, где последовательно выполняются сборочные

операции. Используются при сборке мелкой и средней тяжести изделий при

значительном их объеме пр-ва: (серийное, массовое). Весь технологический

разделяется на большое число простых и нетрудоемких операций. Их

длительность подбирается кратно их выпуску: [pic], где F – годовой фонд

рабочего времени ~ 4140 часов, N – объем изделий 25000, t – 10 мин. Формулу

придумал Г.Форд. В условиях массового производства собираемый объект

перемещается от одного рабочего места к другому следующими способами: в

ручную (по наклонным лоткам, тележкам, одним рабочим другому), с помощью

механических устройств - конвейеров.

Конвейер двигается со скоростью от 0,25-3,5 м/мин и пока объект

находится в зоне рабочего подвижная поточная сборка – самый

передовой способ произ-ва, высокопроизводительный способ организации

сборочного производства. 1910г. – Г.Форд.

№38. Способы сборки разъёмных соединений.

В машинных механизмах разъемная сборка преобладает. Различают способы

соединения.

Соединение зазором – выполняется вручную, путем плавного движения одной

детали на другую. Зазоры для вала диаметром 50-0.05 мм, для отверстия

диам.50 +0.07. мм Зазоры max=0,12, min=0. Для посадки используют деревянные

молотки.

Резьбовые соединения.

Осуществляется соединительными болтами, иногда болты скрепляются с гайками.

Одной из больших проблем таких соединений является самоотвинчивание т.е.

ослабевание усилия стягивание (при длительном воздействии, в рез. вибрации,

вследствие температурной деформации). Чтобы это предотвратить использ:

контргайки,

пружинные шайбы, при попытки болта отвертеться острые концы

врезаются в болт и в гайку и препятствуют развенчиванию

шплинты:

Сборка узлов с подшипниками.

Различают шариковые и роликовые подшипники. Главная задача

при сборке подшипников – обеспечить их посадку в корпус и на

вал без перекоса корпусных колец; обеспечить при посадке

сохранение рабочего зазора в подшипнике.

Сборка зубчатых соединений. В качестве передачи крутящего элемента от

одного вала к другому используют зубчатые соединения.

Эти соединения имеют широкое распространение, основной вид

эвольвентные.

Колеса цепляются зубчиками друг за друга, в процессе

перекатываются.

Главный конструктивный элемент сцепления - передаточное отношение [pic],

если Z15тонн) перемещаются по специальным путям;

- для перемещения изделий до 5 тонн используют кран-балку.

В качестве транспортирующих устройств используются роботы, так называемые

робокары.

№41. Электроэрозионные методы обработки.

В современном машиностроении с НТР возникают проблемы обработки материалов

с особыми физико-механическими свойствами из высокопрочных, вязких

материалов. И с другой стороны возникают проблемы обработки тонкостенных

деталей с пазами и отверстиями в несколько мкм. Эти проблемы решаются с

помощью электрофизических методов обработки в которых используется

физические явления. Эти методы являются необходимым методом, дополнением к

мех. обработке, не заменяя ее. Обычные методы обработки менее энергоемки

чем эти методы. Но есть особый случай, где электрофизические методы более

удобны и лучше. Занимают определенный объем трудозатрат 5-10%.

Электроэрозионная обработка.

В основе ЭЭО лежат физические явления электрической эрозии, т.е. разрушения

эл. контактов при возникновении между ними электрических разрядов.

В конце 40-х годов предложение использовать это явление для обработки:

схема

В результате эл. разряда металл на поверхности разрывается, расплавляется и

даже испаряется. Процесс происходит в рабочей жидкости. Рабочая жидкость

(керосин, масло, вода) при электроэрозионной обработке выполняет следующие

функции:

1) способствует разделению продуктов эрозии, образованию гранул шаровидной

формы, препятствует осаждению продуктов эрозии одного электрода на другой;

2) обеспечивает стабильное протекание процесса, удаляя продукты эрозии и

очищая межэлектродный промежуток;

3) охлаждает электроды.

Рабочая жидкость должна иметь химическую нейтральность к материалу

инструмента и детали, небольшую стоимость, невысокую вязкость, быть

нетоксичной и безопасной в эксплуатации.

Общий съём материала происходит под действием большого числа электрических

разрядов, которые являются высококонцентрированными преобразователями

электрической энергии в тепловую. Электрические импульсы поступают на

межэлектродный промежуток с определённой частотой. На поверхности детали

копируется таким образом профиль электрода инструмента.

Эффективность обработки опред. теплофизическими свойствами материала:

температурой плавления (алюминий легче чем сталь), теплоемкостью,

теплопроводностью.

От мех. свойств материала не зависит эффективность обработки. Электрический

разряд действует разрушающим образом и на инструмент, что приводит к

износу. Коэффициент износа инструмента – дельта. (сред значение 80-150%).

Износ у инструментов из электрографита приблизит. 5%. Но это хрупкое, не

прочное вещество сложный контур трудно. Алюминий лучше, но износ. 120%,

медь 70%, но значительно дороже. Тепловое воздействие на поверхность

составляет 5000-60000С, что приводит к выгоранию отдельных легирующих

элементов, вторичной кристаллизации, к некоторому растрескиванию

поверхности.

Применяется данный метод для обработки

1.Внутренних полостей, штампов, процесса формовки. Такая обработка в 1,5-2

раза производительней, чем фрезерование. Эффективен также для горячей

штамповки.

2.Прошивание отверстий малых размеров, глубокие и особенно в трудно

обрабатываемых материалах диаметром до 0,5 мм.

Поверхности типа фасонных щелей, в форме шестигранника

Примеры поверхностей.

(сито)

Эффективно в ремонтном деле.

3. Обработка сложных поверхностей непрофильным электродом - проволочкой.

В качестве инструмента используется тонкая латунная проволока диаметром 0,1

– 0,5 мм или вольфрамовая диаметром 0,02,-0,05 и эта проволока как

непрерывная пила обрабатывает поверхность. Она перемещается с одного

устройства на другое.

Резец очень маленький, проволочка непрерывно перематывается, что позволяет

достичь того, что диаметр обрабатываемого отверстия остается пост.

Проволочка не снашивается не сгорает (точность выше).

Если подключить к столу ЧПУ, то можно вырезать любой сложный контур.

Достоинства

-Возможность обработки материала не зависит от их твердости и прочности.

-Возможность получения очень сложных контуров и поверхностей с приемлемой

производительностью

Недостатки

-Высокая энергоемкость процесса

-Низкая прочность и качество поверхности, особенно на

высокопроизводительных предприятиях.

-Большой износ инструментов (они сгорают)

№42. Электрохимическая обработка.

В основе ЭХО лежат процессы возникающие при прохождении постоянного

электрического тока между электродами, проводниками, находящимися в

электролите.

NaCl ( Na++ Cl-

H2O ( H+ + OH-

Fe0–2e( Fe(Fe2++2OH( Fe(OH)2 (

Происходит растворение детали, это процесс определяется законом Фарадея:

Q = R(I(t, где R – коэффициент, t - время, I – сила тока, находят из закона

Ома I= U/R

Столба электролита:

R = L/XS, S –рабочая площадь, X – удельная проводимость.

Для каждого материала подбирают отдельные электролиты, составляющие

компоненты которого – разные и в любом количестве.

Особенности электролитов

-удаление металла происходит буквально по одному атому

-электрод инструмента в принципе не изнашивается.

Применение ЭХО

1.При обработке сложных фасонных изделий труднообрабатываемого материала.

Пример. Обработка турбинных лопаток (сложный профиль):

U=8-12В, D==60-80 А/см2 – плотность тока.

Грубо отштампованную заготовку помещают м/д двумя электродами, которые

копируют форму. Производительность этого процесса увеличивается в 4-10 раз,

чем при фрезировании (20мин. и 2 часа).

2.Прошивание фасонных и очень глубоких отверстий

Т.к. инструмент не изнашивается, следовательно, можно прошивать очень

глубокие поверхности. Трубочка может быть любой формы.

3.Операция снятия заусенцев при мех. обработке вязких материалов на выходе

инструмента остается заусенец.

На выступах будут концентрироваться силовые линии электрич.

магнитного поля, заусенец будет удаляться, кромка закругляться.

Эффективна при снятии заусенцев в трубопроводе и в пневмопроводе.

4.Электроалмазное шлифование.

|Образивные круги |

|снабженные алмазными |

|зеркалами |

- Z

Обычный шлифовальный круг снабжается источником постоянного тока. В зазор

подается электролит и в этом зазоре – идет процесс электрохимического

растворения. Алмазные зерна, находящиеся в шлифовальном круге срезают не

сам металл, а окисные пленки. 90-95% объема по съему металла приходится на

ЭХО, а 5-10% на алмазные зерна, в результате стойкость кругов возрастает в

10 раз.

5.Электрохимическое полирование (получение поверхностей зеркальной чистоты)

Интенсивность электромагнитного поля расплавляет гребешки, а

впадины нет, т.к. их закрывают пассивационной пленкой.

Для эффективности сглаживания применяют деревянные бруски

Достоинства:

-возможность обработки любых материалов любой твердости и вязкости и

прочности, не зависимо от механических свойств.

-высокое качество получаемой поверхности (отсутствие сил воздействия).

Недостатки:

-высокая энергоемкость

-низкая точность из-за невозможности управлять силовыми линиями

электромагнитного поля

-выделение в процессе операции вредных газов

-интенсивная коррозия поверхностей, на которые попадает электролит.

№43. Применение ультразвука в машиностроении.

Ультразвук - упругие мех. колебания материальной среды с частотой,

превышающей 16 кГц. Колебания упругих частиц атомов около положения

равновесия в среде зон сжатия и растяжения.

В воздухе - 331 м/c, в воде - 1500 м/c, в металлах - 5100м/с.

Механические преобразователи.

Первые (в воздухе, в воде) преобразуют мех. потоки жидкости и газа в

ультразвуковые колебания или электрические

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7