Контрольная работа: Создание гибких технологических систем высокой и сверхвысокой производительности на Украине

Синтез гибких технологических систем высокой и сверхвысокой производительности

Синтез гибких технологических систем высокой и сверхвысокой производительности базируется на целом ряде основных положений:

− организация потоков по пространственно-временной схеме, обеспечивающей наиболее эффективное использование рабочего объема участка, цеха, предприятия;

− применение инструментальных схем с максимальной концентрацией технологического воздействия на деталь, повышение режимов обработки за счет применения эффективных режущих инструментов, одновременной обработки различных поверхностей, обеспечение требуемых качественных показателей за счет повышения жесткости системы "станок−приспособление− инструмент−заготовка" (СПИЗ), а также применение высокоресурсного режущего инструмента (РИ);

− фундаментальные исследования в области естественных наук, позволяющие выбрать эффекты, способные реализовать набор различных технологических и информационных функций;

− реализация метода безаналогового синтеза технологических систем, а в общем виде - практически любой техники, который основан на результатах фундаментальных исследований в области естественных наук, позволяющих получить интегральную функцию системы, ее цикличность и ограничения, провести ее декомпозицию на составляющие, довести их до элементарных функций и осуществить процессный этап синтеза от некокретизированной до конкретизированной структуры и параметров;

− многоуровневое размещение оборудования, когда обрабатывающее оборудование (станки, установки, технологические роботы), обслуживающее оборудование (конвейеры, тактовые столы, роботы, робокары) и вспомогательное оборудование располагаются в четырех уровнях (1 – пол цеха, 2 – портал, стены цеха, 3 – тельферный, 4 – мостовой, потолочный), что позволяет эффективно использовать рабочий объем для размещения оборудования;

− переоснащение станочного, роботизированного и вспомогательного оборудования на компьютерное управление для обеспечения максимального технологического воздействия на деталь, что позволит использовать существующий парк станков, роботов и вспомогательного оборудования для создания технологических систем высокой и сверхвысокой производительности.

Все это даст возможность реализовать синтез технических систем высокой и сверхвысокой производительности. Рассмотрим элементы, из которых состоят компоненты такой системы.

Организация потоков по пространственно-временной схеме

Организация потоков подразумевает разделение в пространстве и времени потоков деталей, заготовок, режущих инструментов, станочных приспособлений, контрольно-измерительных приборов, оснастки, вспомогательного оборудования и информационно-управляющих потоков. Все это позволит обеспечить равномерное распределение потоков по рабочему объему участка, цеха и предприятия, что даст возможность сократить затраты на создание участка, цеха и предприятия, а также существенно повысит его производительность.

Применение инструментальных схем с максимальной концентрацией технологического воздействия

Использование инструментальных схем с максимальной концентрацией технологического воздействия может быть реализовано за счет следующих факторов:

−применение большого числа одновременно работающих обрабатывающих головок для обрабатывающих центров или станков, оснащенных дополнительными суппортами, обрабатывающими и агрегатными головками. Применение обрабатывающих головок для различных роботов при обработке одной детали или при сборке одного узла, окраске, сварке;

− работа на максимально возможных режимах обработки с применением эффективных РИ с покрытием и упрочненным слоем для данных режимов обработки и обрабатываемых материалов и с применением надежных современных методов прогноза стойкости РИ;

− обеспечение требуемых качественных показателей обрабатываемых деталей за счет выбора режимов обработки, жесткости системы СПИЗ и согласования результатов механической обработки и последующих физико-технических методов (нанесения покрытий, ионного шлифования, полирования и фрезерования); все это требует высокой автоматизации измерений размеров детали и надежных методов управления электрофизической обработкой;

− применение повышенной жесткости системы СПИЗ, например, за счет применения дополнительных упоров для повышения жесткости РИ.

Концентрация технологического воздействия во времени и пространстве за счет:

− отбросить понятия "стойкость РИ", "путь резания" как недостаточно информативные и объективные критерии возможностей режущего инструмента и перейти к "объему снимаемого материала за период стойкости", т.е. оптимизацию режимов обработки вести максимально нагруженным режимом резания, обеспечивающим данный снимаемый объем;

− выбора конструкции режущего инструмента и геометрии режущей части в зависимости от обрабатываемого материала, материала РИ, покрытия и упрочнения для нахождения режима обработки с максимальным объемом за период стойкости;

− обеспечить соответствие выбранного вида упрочнения или покрытия соответствующему критерию стойкости (величина износа по задней и передней поверхности;

− обеспечение одновременной обработки за счет применения многолезвийного инструмента, фасонных резцов, одновременно работающих суппортов, обрабатывающих или агрегатных головок.

Все это позволит снизить машинное время обработки, а следовательно, существенно повысить производительность и обеспечить качество деталей.

Результаты фундаментальных исследований в области естественных наук, обеспечивающие прорыв в технике и технологии

Открытия и наиболее существенные результаты фундаментальных исследований в области естественных наук могут быть использованы для обеспечения научно-технического прорыва в технике и технологии, где могут использоваться новые эффекты: физические, химические, биологические и др.

Изменения идеологии проектирования цехов и оборудования гибких технологических модулей:

− забыть о площади цеха как мерилу возможностей установки оборудования, а перейти к его объему и устанавливать оборудование (используя тельдерное, мостовое и портальное размещение обрабатывающего оборудования) и организовать потоки вспомогательного оборудования, оснастки, инструмента, стружки, заготовок, деталей (используя тельдерное, мостовое и портальное размещение передающих конвейеров, тактовых столов и другого оборудования для перемещения объектов, а также кабелей для информационных потоков) в объеме цеха или участка. Все это повысит долю производственных изделий на кубический метр объема цеха;

– убрать запреты на скорость перемещения элементов гибких технологических систем, что позволит приблизиться к схемам высокой и сверхвысокой производительности.

Необходимо создание банка данных о циклах, способных реализовать те или иные функции, позволяющие реализовать процессный этап синтеза, который совместно с информацией о приемах развития техники даст возможность получить информацию об иерархии структур и структурно-временных преобразованиях.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--