Исполнитель: магистрант, Кирса А.В.
Руководитель: к. т. н., Ищенко А.Л.

Автореферат магистерской работы

на тему :

Разработка технологического обеспечения изготовления шайб на роторных линиях в условиях гибкого производсва

Актуальность работы:


В современном машиностроении широко применяются нарезные крепёжные изделия-болты, винты, рощицы, и прочие. Они обеспечивают легкость складывания и надежность во время эксплуатации, дают возможность разобрать машину во время ремонта. Заклепки используют для получения неразъемных соединений. У строительной промышленности употребляют шурупы и гвозди. Таким образом, крепёжные изделия с деформированным торцом получили широкого распространения, а их производство предрасполагает к себе все больше внимания. Дальнейшее развитие промышленности будет лишь оказывать содействие увеличению спроса на эту продукцию, но необходимость повышения производительности метизной промышленности ощущается уже сейчас. На процесс развития свои требования накладывают условия рыночной экономики. Новые производственные модули должны быть высокоэффективными, должны освобождать человека от монотонной работы и обеспечивать комплексную автоматизацию производственного процесса. Считая простую форму деталей, их маленькие размеры и большую номенклатуру , наиболее эффективной для повышения технико-экономических показателей будет применение багатономенклатурних роторных линий.
Процесс изготовления деталей с деформированным торцом условно можно поделить на трех части: получение геометрической формы изделий, получение технологической рабочей поверхности, и нанесения защитного покрытия. Сегодня все эти операции высокоавтоматизированы, а производственное оснащения обеспечивает надлежащее качество продукции; то есть с большой судьбой уверенности можно говорить, что первый этап автоматизации производства, на котором происходит автоматизация производственных машин пройден. Еще большее повышение производительности технологических модулей приведет к осложнению их конструкций, в следствие чего уменьшится надежность этих машин и увеличится их стоимость. Дальнейшее развитие технологии изготовление крепежных изделий может быть связанный лишь с переходом к следующему этапу автоматизации технологических процессов- автоматизации системы машин. Образование автоматических линий разрешит решить такие вопросы, как транспортирование деталей между технологическими модулями, нагрузка и разгрузка этих модулей, образование межоперационных запасов продукции. Применение автоматических линий разрешит заменить операторов машин - автоматов на одного-двух налаживание линии, что приведет к уменьшению фонда зароботной платы; уменьшить производственные площади. Дальнейшее развитие производства деталей с деформированным торцом- комплексная автоматизация производства- разрешит еще большее повысить технико- экономические показатели изготовления изделий, еще большее уменьшить производственные площади и, как следствие, уменьшить себестоимость продукции, которая выпускается. Применение автоматических линий роторного типа как средства комплексной автоматизации, разрешит исключить из процесса развития второй этап, сразу перейти к третьей, высочайшей степени развития технологии- комплексной автоматизации производства.
Как показывает почти полувeковой опыт применения роторных линий в разных областях народного хозяйства, с помощью систем роторных машин могут быть решенные все проблемы комплексной автоматизации: сохранение коэффициента использования автоматических линий во время увеличения количества операций, которые обьединяются; кинематическая сложность технологических машин; общая производительность машин на разных операциях; универсальность технологических машин; недостаточная массовость объектов производства. Применение многономенклатурных роторных систем разрешает решить сразу две последних проблемы- повысить гибкость автоматических линий и перевести изготовление недостаточно массовых деталей в массовый тип производства. Переход к комплексной автоматизации изготовления изделий на основе систем роторных машин и разрешит сравнительно с отдельным технологичным оснащением повысить производительность в 2.5-2.9 разы, сократить производственный цикл обработки в 30-40 раз, уменьшить путь транспортирования деталей, которые обрабатываются приблизительно в 100 раз; уменьшить межоперационные запасы в 50-60 раз; сократить производственные площади в 11.2-11.5 раз; снизить себестоимость продукции в 1.1-1.4 разы.
Современные конструкции роторных машин разрешают легко реализовать такие операции, как штампование болтов, винтов, заклёпок, гвоздей; накатывание резьбы на крепёжные изделия, нанесение технологического покрытия. Недостатком большинства машин есть наличие сложных гидравлических систем для получения больших технологических усилий. Считая, что автоматические линии роторного типа - это средство массового производства, то есть в каждом частном случае конструкция машины может быть другой, открываются широкие перспективы для повышения эффективности технологических модулей путем упрощения их конструкций.
Целью выполнения данной работы естьявляется рассмотрение вариантов изготовления шайб применительно к АРЛ (автоматические роторные линии) в условиях гибкого производства, выбор и оценка одного из них, повышение технико-экономических показателей изготовления крепёжных изделий путем применения многономенклатурных роторных систем как средства комплексной автоматизации производства.

Практическая ценность работы:

   Современное машиностроение отличает вариантность технических решений. Поэтому при решении задач оптимального проектирования необходимо использовать следующие основные категории .
   - Целевая функция проектного решения, для которой в результате проектирования должны быть получены оптимальные или близкие к ним значения. При проектировании АРЛ это может быть минимум приведенных затрат, максимальная производительность, максимальная эффективность капиталовложений и т.д.
   - Управляющие переменные – параметры проектируемого объекта, численные значения которых и являются предметом оптимизации. К ним относятся, например, число рабочих позиций АРЛ, число станков-дублеров, число участков-секций линии, технологические режимы и т.д.
   - Управляемые переменные – в процессе оптимизации выступают чаще всего в виде ограничивающих факторов. Например, заданная программа выпуска определенных деталей на проектируемой АРЛ, ограничения по габаритам станков и т.д.
   - Константы проектирования – постоянные для рассматриваемых условий величины при оптимизационных расчетах. К этой категории могут относиться нормы амортизационных отчислений, средняя зарплата рабочих, заданные показатели надежности оборудования и т.д.
    В ранее используемом в учебном процессе методе расчёта АРЛ целевой функцией являлась максимальная производительность. Однако, для условий нарождающихся рыночных отношений этот метод не подходит, следовательно не подходит и метод, поэтому предлагается новый метод оптимального проектирования, где целевой функцией является минимум приведённых затрат.
   Управляющими переменными являются: число рабочих позиций обработки q; число участков-секций n, на которые разделена линия при выборе гибкой межагрегатной связи; число станков-дубдёров m на лимитирующих операциях обработки; тип транспортно-накопительной системы.
   Выбор транспортно-накопительной системы осуществляется из условий минимальной стоимости и максимальной производительности. Правильный выбор транспортно-накопительной системы положительно сказывается на характеристиках проектируемой АРЛ, а именно, существенно снижает её стоимость.

1. Впервые обоснована возможность совместного изготовления большого числа крепежных изделий на одной технологической линии, что может выть использовано для создания новых технологических модулей для выпуска ограниченного числа номенклатур изделий.
2. Разработана структурная схема АРЛ и определены технико-экономческие показатели для условий многономенклатурного производства на поточно-пространственных технологических модулях, что может выть использовано как образец для создания новых высокоэффективных роторных систем.
3. Разработана структура комплексного многономенклатурного технологического процесса непрерывного действия для производства крепежных изделий на поточно-пространственных системах роторного типа, что позволит повысить технико-экономические показатели производства крепежных изделий.
4. Проанализированы геометро-кинематические параметры новых роторных машин для завльцовки самостопорящихся гаек, что позволит обоснованно подойти к анализу возможности применения поточно-пространственных технологических ситем в других отраслях промышленности.

Результаты работы:

1. Впервые обснована возможность совместного изготовления большого числа крепежных изделий на одной технологической линии.
2. Систематизированы основные положения структурного синтеза многономенклатурных роторных машин.
3. Впервые применены новые поточно-пространственные технологические системы роторного типа для условий многономенклатурного производства.
4. Разработана структурная схема АРЛ и определены технико-экономческие показатели для условий многономенклатурного производства на поточно-пространственных технологических модулях.
5. Разработана структура комплексного многономенклатурного технологического процесса непрерывного действия для производства крепежных изделий на поточно-пространственных системах роторного типа.
6. Проанализированы геометро-кинематические параметры новых роторных машин для завльцовки самостопорящихся гаек.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Кошкин Л. Н. Роторные и роторно-конвейерные линии. - 2-е изд. стереотип. - М.:Машиностроение,1986. - 320 с., ил.
2. Кошкин Л. Н. Комплексная автоматизация производства на базе роторных линий., Изд. 2 - е, переработ. и доп. М., "Машиностроение", 1972, 351 стр.
3. Шаумян Г. А. Комплексная автоматизация производственных процессов. М., "Машиностроение", 1973, 640с.
4. Клусов И. А. Проектирование роторных машин и линий: Учеб. пособие для студентов машиностроит. спец. Вузов. - М.: Машиностроение, 1990. -320 с.
5. Роторные линии. И. А. Клусов И. А. Р. Сафарянц М., Машиностроение - 1969, 195 стр.
6. Остафьев В. А., Маслов В. П. Роторные и роторно - конвейерные линии в металлообработке. - К.: Тэхника, 1988. - 135с.
7. Автоматические роторные линии / И. А. Клусов, Н. В. Волков, В. И. Золотухин и др. - М.: Машиностроение, 1987. - 288с., ил.
8. Прейс В. В. Технологические роторные машины: вчера, сегодня, завтра. - М.: Машиностроение, 1986. - 128с., ил.
9. Васильев С. П. Производство крепежных изделий. Учебник для ПТУ. М., "Металлургия", 1981, 104с.
10. Петриков В. Г., Власов А. П. Прогрессивные крепежные изделия. - М.: Машиностроение, 1991.- 256с.: ил.
11. Биргер И. А., Иосилевич Г. Б. Резьбовые соединения. Библиотека конструктора. М., "Машиностроение", 1973, стр. 256.
12. Владимиров Ю. В., Герасимов В. Я. Технологические основы холодной высадки стержневых изделий. - М.: Машиностроение, 1984.
13. Мисожников В. М. Холодная высадка крепежных деталей: обзор. - М.: ЦИНТИМАШ, - 64с.
14. Якухин В. Г. Оптимальная технология изготовления резьб. - М.: Машиностроение, 1985 - 184с.

Перейти на главную страницу автора

Главная страница ДонНТУ

Страница магистров ДонНТУ

Поисковая система ДонНТУ