Назначение и классификация ГАУ

Цель работы:изучить классификации гибких автоматизированных участков, схему управления, познакомиться с компоновкой участка АСК-10.

ГАУ из станков с ЧПУ, управляемых ЭВМ, используют в мелко - и среднесерийном производстве. ЭВМ выполняет прямое числовое управление группами станков; управление системами, которые обеспечивают каждое рабочее место заготовками, инструментом, оснасткой и УП; планирование и диспетчирование производства.

ГАУ классифицируют по технологическому назначению и компоновке.

По технологическому назначению ГАУ из станков с ЧПУ подразделяют на три группы:

1) для обработки заготовок тел вращения (фланцы, втулки, валы и т. д.);

2) для обработки заготовок корпусов (основания, станины и т. д.);

3) для обработки плоских заготовок (панели, крышки, планки и т. д.).

По компоновке различают ГАУ:

1) с линейной одно или многорядной компоновкой (станки расположены в один или несколько рядов, а транспортно-накопительные системы параллельно им);

2) с круговой компоновкой (станки расположены вокруг центрального склада накопителя);

3) с модульным принципом компоновки.

В последнем случае ГАУ комплектуется из отдельных унифицированных производственных единиц — модулей, в которые входят однотипные станки и комплектующие оборудование (УЧПУ, транспортно-загрузочные и накопительные устройства, электро - и гидроприводы).

Системы управления ГАУ имеют одну или две управляющие ЭВМ (рис. 1), станочные УЧПУ и каналы связи. ЭВМ соединена с каждым станком индивидуальным кабелем, по которому осуществляется связь с УЧПУ.

Рис. 1. Структурная схема управления ГАУ

Системы централизованного управления организованы по иерархическому признаку: устройства более высоких рангов управляют работой устройств низких рангов. Первый ранг составляют исполнительные механизмы станка (привода подач, автоматические коробки скоростей, механизмы автоматической смены инструментов, спутников и т. д.); второй ранг устройства станочного управления (элементы цикловой автоматики, дешифраторы команд, механизмы управления приводами). Третий ранг составляют устройства преобразования кодированной УП в декодированный вид. Устройством четвертого ранга является мини-ЭВМ. Последняя непосредственно управляет работой ГАУ: подключает те или иные станки; выбирает из долговременной памяти массивы УП, выдает их по запросам, управляет поиском и транспортированием заготовок, инструментов и технологической оснастки. Центральная ЭВМ — устройство пятого ранга выполняет долгосрочное и оперативное планирование производства, решает вопросы загрузки оборудования, разрабатывает УП и осуществляет их автоматическое транспортирование, конструкторскую и технологическую подготовку производства. Центральная ЭВМ может управлять несколькими ЭВМ четвертого ранга, однако может и не использоваться на участке.

Рис. 2. Компоновка ГАУ

Автоматизированный участок (рис. 2) служит для обработки заготовок корпусов (Lx ВхН= 750 х 600 х 550 мм) в условиях мелко и среднесерийного производства (размер партии 10—50 шт.). На участке выполняется разметка, обработка плоских поверхностей, отверстий, пазов, уступов и криволинейных контуров; нарезание резьб в отверстиях (точность обработки отверстий 7—8 квалитет, межосевых расстояний ± 0,02 мм, параллельность и перпендикулярность обработанных поверхностей — 0,01—0,2 мм).

Участок АСК-10 комплектуется многоцелевыми станками МА6907ПМФ4, автоматизированным складом 6 с автоматизированным краном-оператором 5, участками наладки инструмента и сборки приспособлений и системой централизованного управления, обеспечивающей планирование, диспетчирование, подготовку, контроль и хранение управляющих программ и их оперативную корректировку. На участке расположена координатно-разметочная машина 1 с цифровой индикацией для контроля заготовок и предварительных разметочных операций. На станке 2 подготовляют технологические базы для дальнейшей обработки. Выходной контроль деталей проводится на контрольно-измерительной машине 4 с ЧПУ. В автоматическом режиме по программе могут быть проверены диаметры, геометрия и отклонения от соосности отверстий, межосевые расстояния и т. д. Данные измерений анализируются в управляющей ЭВМ.

В состав участка входят шесть многоцелевых станков МА6907ПМФ4 с магазином на 36 инструментов. Крестовый и поворотный столы, горизонтально расположенный шпиндель обеспечивают обработку заготовки без переустановки с трех-четырех сторон. В станке применены регулируемые тиристорные электродвигатели в приводах главного движения и подач, точные пары винт-гайка качения, направляющие качения на подвижных механизмах. Обеспечивается стабильность положения инструмента при его смене в пределах 0,003 ... 0,005 мм.

Инструментальное отделение позволяет хранить, комплектовать и налаживать на размер 190 наименований режущего инструмента и 90 наименований вспомогательного. Для сборки и наладки комплекта инструментов для одного магазина затрачивается в среднем 60 ... 70 мин.

Участок комплектации приспособлений позволяет из элементов универсально-сборной оснастки (УСО) собрать 400 типов приспособлений. Для закрепления заготовок используются унифицированные стальные плиты-спутники, на которых и монтируют элементы УСО.

Транспортно-складская система служит для создания задела заготовок, полуфабрикатов и готовых деталей, что обеспечивает оптимальную загрузку станков, позволяет автоматизировать межоперационные транспортные и погрузочно-разгрузочные работы, обеспечивает подачу заготовки на станок. Заготовки и детали хранятся в двухъярусном, двухрядном ячеистом складе. По команде с диспетчерского пульта кран-оператор подается к роликовым конвейерным станциям, расположенным в зоне загрузки станков. Оператор с помощью крана-манипулятора устанавливает заготовку в приспособлении на столе-спутнике. После обработки от программы происходит разжим спутника с заготовкой, удаление его манипулятором из рабочей зоны в позицию ожидания, который затем подает новый спутник с заготовкой на обработку. Затем спутник автоматически базируется и закрепляется, от программы начинается обработка новой заготовки. Система управления осуществляет: оперативное управление станками, манипуляторами для подачи спутников; технологическую подготовку производства, включая подготовку программ и их редактирование на рабочем месте; автоматическое оперативно-календарное планирование, учет хода производства. Каждый агрегат участка может управляться от индивидуального устройства управления или централизованно от сервера завода.

Задание:разработать компоновку автоматизированного участка для обработки деталей, представляющих собой тела вращения.