Магистр ДонНТУ Коссак Таха Мути

RUS | | ENG || ДонНТУ > Портал магистров ДонНТУ

Коссак Таха Мути

Факультет : Механический
Специальность: технология машиностроения

Тема выпускной работы:

Разработка структурного и технологического обеспечения роторных машин для изготовления изделий массового производства

Научный руководитель: Чернышёв Е.А.

Реферат по теме выпускной работы

Актуальность

В современой промышленности широко используются крепежные изделия с деформированным торцем: болты, винты, самостопорящиеся гайки, гвозди, шурупы, и т.д. Производство этих изделий высокоавтоматизировано, однако для их изготовления применяется раздельное технологическое оборудование, что неэффективно, таккак требует больших расходов на содержание производственных площадей , транспортирование деталей от станка к станку и др. Одновременное изготовление этих изделий на одной технологической линии позволит снизить себестоимость и повысить технико-экономические показатели их изготовления, избежать транспортных расходов. Автоматическая роторная линия (АРЛ) - это средство массового типа производства, следовательно использование многономенклатурных роторных линий позволит одновременно изготавливать небольшие партии только техъ деталей, которые необходимы для изготовления только данной серии изделий. Как средство комплексной автоматизации производства, использование АРЛ позволит автоматизировать весь технологический процесс изготовления деталей с деформированным торцем, и тем самым свести время их изготовления к минимуму.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Повысить технико-экономические показатели производства деталей с деформированным торцем путем применения многономенклатурных роторных систем как средства комплексной автоматизации производства.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА:

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.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ:

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.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ:

      При проведении научных исследований были проанализирована имеющаяся научная литература по производству крепежных изделий и роторных линий. При исследовании новых поточно-пространственных технологических модулей широко применялось компьютерное моделирование; при рассчете технико-экономических показателей применялись методы математической статистики. При разработке комплексного технологического процесса использовалась теория графов.

АППРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ:

      Результаты работы неоднократно обсуждались на конференциях "День науки", которые регулярно проводятся на кафедре "Технология машиностроения" ДонНТУ. Основные положения работы были доложены на международной студенческой конференции, проходившей в ДонНТУ осенью 2001г. На всеукраинской конференции по технологии машиностроения, проходившей с г. Краматорск 9-10 апреля 2002г. был представлен доклад, содержащий основные положения проводимой работы. Планируется выступление с докладом на региональной конференции "Проектирование деталей машин и механизмов".
      Результаты работы были опубликованы в международном студенческом журнале "Инженер", в сборнике трудов 3-й Всеукраинской студенческой конференции "Современные металлорежущие системы машиностроения". Планируется результатов исследований в сборнике трудов региональной конференции "Проектирование деталей машин и механизмов".

Автореферат магистерской работы

В современном машиностроении широко применяются резьбовые крепежные изделия - болты, винты, шурупы, и прочие. Они обеспечивают легкость сборки, надежность во время эксплуатации, дают возможность разобрать машину во время ремонта. Заклепки используют для получения неразъемных соединений. В строительной промышленности используют шурупы и гвозди. Таким образом, крепежные изделия с деформированным торцем получили широкое распространение, а их производство привлекает 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. Учитывая простую форму деталей, их маленькие размеры и большую номенклатуру , наиболее эффективной для по-вышения технико-экономических показателей будет применение многономенклатурных роторных линий.

Процесс изготовления деталей с деформированным торцем условно можно поделить на три части: получение геометрической формы изделий, получение технологической рабочей поверхности, и нанесение защитного покрытия. Сегодня все эти операции высокоавтоматизированы, а производственное оснащение обеспечивает надлежащее качество продукции; то есть с большой долей 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 связано лишь с переходом к следующему этапу автоматизации технологических процессов- автоматизации системы машин. Образование автоматических линий позволит решить такие вопросы, как транспортирование деталей между технологическими модулями, загрузка и разгрузка этих модулей, образование межоперационных запасов продукции. Применение автоматических линий разрешит заменить операторов машин - автоматов на одного-двух наладчиков, что приведет к уменьшению фонда заработной платы; уменьшить производственные площади. Дальнейшее развитие производства деталей с деформированным торцем- комплексная автоматизация производства- разрешит еще большее повысить технико -- экономические показатели изготовления изделий, еще больше уменьшить производственные площади и, как следствие, уменьшить себестоимость выпускаемой продукции. 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 полувековой опыт применения роторных линий в разных областях народного хозяйства, с помощью систем роторных машин могут быть решены все проблемы комплексной автоматизации: сохранение коэффициента использования автоматических линий при увеличении количества операций, которые объединяются; кинематическая сложность технологических машин; общая производительность машин на разных операциях; универсальность технологических машин; недостаточная массовость объектов производства. Применение многономенклатурных роторных систем позволяет 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 разрешит сравнительно с отдельным технологическим оснащением повысить производительность в 2.5-2.9 разы, сократить производственный цикл обработки в 30-40 раз, уменьшить путь транспортирования деталей, которые обрабатываются 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 позволяют легко реализовать такие операции, как штамповка болтов, винтов, .заклепок, гвоздей; накатывание резьбы на крепежные изделия, нанесение технологического покрытия. Недостатком большинства машин есть наличие сложных гидравлических систем для получения больших технологических усилий. Учитывая, 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 есть повышение технико-экономических показателей изготовления изделий с деформированным торцом путем применения многономенклатурных роторных систем как средства комплексной автоматизации производства.

Таким образом, комплексная автоматизация многономенклатурного производства на базе роторных систем - перспективное направление для научных исследований. Как показывает анализ развития роторных систем, для осуществления комплексной автоматизации производства деталей с деформированным торцом необходимо объединять в одном потоке разные по своей физической сути , продолжительности выполнения и производительности обработки машины с целью полноценного использования при этом технологического процесса. Основными требованиями для реализации комплексной автоматизации есть обеспечение равной производительности технологического потока на входе и выходе машин автоматических линий, гарантия простого, требуещего минимальных затрат, транспортирования предметов обработки вдоль технологического потока, которое регламентирует поток предметов обработки в ориентированном состоянии. Реализация комплексной автоматизации производства деталей с деформированным торцем на базе автоматических роторных линий эффективна благодаря их особым свойствам: простоте образования единого транспортного потока предметов обработки путем применения транспортных роторов или конвейерных устройств; возможности объединения роторных машин, исполняющих операции разной физической сути в единую автоматическую линию путем изменения производительности за счет изменения частоты вращения роторов и числа их позиций; исключение инструментальных потерь и простоев автоматической линии, которые снижают коэффициент использования, за счет применения устройств автоматической смены инструмента без остановки автоматической линии роторного типа; простота обрабатывающих движени, упрощение процесса управления функционированием автоматической линии [1-8].

Многономенклатурность роторной линии для производства деталей с деформированным торцем требует простоты и идентичности форм деталей, которые обрабатываются, так как разнообразие форм нуждается в разнообразии приводов рабочего движения и механизмов зажима и фиксации. Это усложняет конструкцию и увеличивает габаритные размеры машины, приводит к уменьшению экономической эффективности производства. Автоматизация обработки деталей многих номенклатур значительно упрощается, если их технологические процессы одинаковые или похожие. Большое количество разнообразных операций приводит к увеличению числа роторных машин, которые нужно объединять для предоставления технологического действия в полном объеме.

Таким образом, комплексная автоматизация многономенклатурного производства деталей с деформированным торцем требует решения определенных выше задач, а именно:
Решение проблемы окупаемости автоматических устройств.
Обеспечение сохранения коэффициента использования машин, которые объединяются в одной линии.
Решение проблемы кинематической сложности машин.
Обеспечение универсальности технологических машин, и их достаточной загрузки:
4.1 Уменьшение количества законов движения рабочих и транспортных органов.
4.2 Решение проблемы загрузки и отбраковки деталей разных номенклатур.
4.3 Унификация внешних форм деталей.
4.4 Обеспечение нужной производительности отдельных изделий при условии разных программ выпуска деталей.

Целью выполнения данной работы есть повышение технико-экономических показателей изготовления изделий с деформированным торцем путем применения многономенклатурных роторных систем как средства комплексной автоматизации производства.

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.
      При проведении исследований широко использовались ресурсы .