Пример готовой дипломной работы по предмету: Автоматизация технологических процессов
Содержание
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
1. ОБЗОРНО-ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 8
1.1. Основные понятия, термины, категории по исследуемой тематике 8
1.2. Анализ литературы по выбранной теме 11
1.3. Патентно-лицензионный обзор 17
ГЛАВА
2. РАСЧЕТНО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 26
2.1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШЕСТЕРНИ 26
2.1.1. Описание детали 26
2.1.2. Анализ технологического процесса изготовления шестерни 29
2.1.3. Выявление недостатков существующего технологического процесса и пути его улучшения 30
2.2. Анализ существующих компоновок автоматических линий 31
2.3. Анализ основного и вспомогательного оборудования 36
ГЛАВА
3. КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 38
3.1. Технологическая часть 38
3.1.2. Выбор типа оборудования и определение его количества 39
3.2. Конструкторская часть 40
3.2.1. Разработка компоновки автоматической линии 40
3.2.2. Выбор и разработка вспомогательного оборудования 42
3.2.3.Выбор основного оборудования 45
3.3. Разработка системы управления 53
3.3.1. Разработка функциональной модели системы управления 53
3.3.2. Разработка структурной схемы 55
3.3.3. Выбор элементов системы управления 56
3.3.4. Разработка алгоритма работы программного обеспечения 71
системы управления 71
3.4. Безопасность жизнедеятельности 75
3.5. Технико-экономическое обоснование проекта 78
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 88
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 91
ПРИЛОЖЕНИЕ А ЧЕРТЕЖ ДЕТАЛИ 98
ПРИЛОЖЕНИЕ Б ЧЕРТЕЖ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ 101
ПРИЛОЖЕНИЕ ВКОНСТРУКЦИЯ УСТРОЙСТВА ОРИЕНТАЦИИ 102
ПРИЛОЖЕНИЕ ГФУНКЦИОНАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ 103
ПРИЛОЖЕНИЕ Д СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СУ 104
ПРИЛОЖЕНИЕ Е ЦИКЛОГРАММА РАБОТЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ 105
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА 106
Выдержка из текста
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время развитие и дальнейшее повышение эффективности технологий машиностроения возможно лишь при значительном росте автоматизации непосредственно производственного процесса. В связи с этим довольно широкое распространение нынче получили разнообразные работы по созданию эффективных автоматизированных производств или же реконструкции уже действующих производств на базе применения современного оборудования и разнообразных средств, для управления производством.
Разнообразные производственные процессы прежде всего должны обеспечить выпуск продукции требуемого качества и нужное количество изделий в заранее оговоренный срок при минимуме затрат труда и капитальных затратах.
Достаточно успешно такие задачи решаются, когда технологическое оборудование обеспечивает нужную точность, и при этом вполне способно к переналадкам в процессах эксплуатации при сменах выпускаемых изделий.
Автоматические линии представляют собой сложное понятие, которое нужно рассматривать, прежде всего, с нескольких точек зрения. Если самые первые автоматические линии были ориентированы на ручную переналадку нескольких деталей, то современные автоматические линии могут переориентироваться на автоматическую переналадку и выпуск любой детали из групп. Количество деталей в подобной группе все возрастает, а длительность периодов между запускаемыми партиями уменьшается.
Автоматические линии так же могут строиться по модульному принципу из унифицированных узлов, так же могут снабжаться изменяемыми шпиндельными головками, перемещаемыми станку.
Так же важно учитывать тот факт, что подобная унификация узлов выдвигает свои требования.
Применение подобных унифицированных узлов подачи возможно, когда обрабатываются схожие поверхности на разных деталях или если обрабатываются похожие поверхности на одной детали, но при разных режимах.
В настоящее время для проектирования автоматических линий применяют принципы групповых технологий. Гибкая автоматическая линия проектируется под некоторую номенклатуру деталей, выбранных как представителей. Самым большим разнообразием отличаются корпусные детали, поэтому их следует распределять по группам.
Технологические операции обработки, выполняемые на различных станках, ходящих в автоматическую линию, прежде всего, характеризуются различными параметрами, такими как вид операции, расположение обрабатываемых поверхностей, точность, режимы.
В последние годы для выбора применяют различные математические методы деталей — представителей для целей обработки на подобных автоматических линиях обычно рассматривают следующие параметры.
К подобным параметрам, прежде всего, относят координаты приложений действий инструмента и точность позиционирования органа по таким координатам. При этом рабочие режимы и вид сменяемых инструментов, а так же важность смены задаются командами системы управления.
Оценка возможностей и целесообразностей запусков в производство новых детали на уже существующей автоматической линии сводится к таким действиям как:
- оставление информационной модели новой детали;
- анализа массогабаритных характеристик детали;
- анализа технологического маршрута обработки детали;
- анализа точности и качества обработки детали;
- анализ ожидаемой производительности автоматической линии при выпуске детали;
- анализа экономической эффективности выпусков новых деталей на автоматической линии.
Составление моделей таких деталей базируется на процессах анализа чертежа детали и чертежа заготовки.
Таким образом, проведя анализ этих показателей, можно сделать вывод об актуальности темы выпускной квалификационной работы.
Объектом исследования выступают автоматизированные линии обработки деталей.
Предметом исследования автоматизированная линия обработки шестерни с разработкой на станках с ЧПУ.
Цель работы: повышение технико-экономических показателей за счет создания автоматизированной линии обработки шестерни с использованием станков с ЧПУ.
Задачи работы:
1) определение исходных данных;
2) анализ существующих автоматических линий с выделением особенностей, достоинств и недостатков;
3) составление технологического процесса изготовления детали;
4) разработка компоновки автоматизированной линии с подбором основного и вспомогательного оборудования;
5) разработка системы управления;
6) разработка мероприятий по безопасности жизнедеятельности;
7) анализ экономической эффективности выпуска новой детали на разработанной автоматической линии.
Вопросам построения автоматизированных линий большое внимание уделено в школах таких ученых как Цыбаков Б.С., Лазарев В.Г., Присяжнюк С.П., Кам-нев В.Е., Черкасов В.В., Чечин Г.В., Волков Л.Н., Немировский М.С., Шина-ков Ю.С., Аболиц А.И., Акимов А.А., Белов А.С., Цимбал В.А., Шиманов С.Н., Клейнрок Л., Дэвис Д., Барбер Д., Спилкер Дж., Степанов С.Н., Тепляков И.М., Комашинский В.И., Максимов А.В., Смородов П.С. и другие. Однако вопрос создания автоматизированной линии обработки шестерни с использованием станков с ЧПУ остается открытым.
Структурно работа состоит из введения, трех глав, списка использованной литературы, заключения и приложений.
Список использованной литературы
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алкин И.К. Автоматизированная система комплексных технологических испытаний механообрабатывающего производства /И.К.Алкин, И.И.Быстров,2. B.С.Иванов //Механизация и автоматизация производства. 2009, № 1.1. C. 35-37.
2. Амиров Ю.Д. Научно-техническая подготовка производства /Ю.Д.Амиров. -М.: Экономика, 2009. 229 с.
3. Антанавичюс К.А. Современная технология управления строительным производством /К.А.Антавичюс, Ю.П.Бивайнис. М.: Стройиздат, 2010. — 224 с.
4. Антипов С.Т Проектирование технологической линии /С.Т.Антипов //Машины и аппараты пищевых производств. М., 2011.- Кн. 2. — С. 1362-1370.
5. Базров Д.М. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов /Д.М. Базров. М.: Машиностроение, 2012. — 736 с.
6. Балашеева Ю.В. Автоматизация планирования цехового производства машиностроительных предприятий /Ю.В.Балашева, А.Н.Иноземцев, Д.И.Трошкин //Автоматизация и современные технологии. 2014. — № 9. -С. 34-36.
7. Барановский А.И. Экономика промышленности /А.И.Барановский. М., 2009.- Т.1.-696 с.
8. Бахвалов Н.С. Численные методы в задачах и упражнениях /Н.С Бахвалов, А.В.Лапин, Е.В.Чижовсий //Под общей ред. В.А.Садовничего. М.: Высш. шк., 20ё 0. -190 с.
9. Белов К. Гибкая система малой автоматизации /К.Белов, В.Георгев //Проблемы машиностроения и автоматизации. 2012, — № 3 — С. 3-9.
10. М.Бондаренко В.Н. Технические средства групповой технологии ГПС: Учеб. Пособие /В.Н.Бондаренко. Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2010. — 166 с.
11. Ботез И.Г. Проблемные вопросы автоматизации производства Машиностроение. /И.Г.Ботез //Тракторы и сельхозмашины. 2009, № 8 — С. 59-61.
12. Брюханов В.Н. Метод проектирования транспортной системы для автоматизированного технологического комплекса /В.Н.Брюханов //Вестник машиностроения. 2009.- N 6. — С. 60-63.
13. Бурцев В.М. Особенности технологического проектирования автоматических производственных систем /В.М.Бурцев //Технология машиностроения. -М.: Производство машин, 2011. -Т.2 С. 550-561.
14. Бурцев В.М. Технология машиностроения /В.М.Бурцев. М.: Производство машин, 2011.-Т.2.-640 с.
15. Бушуев С.Д. Автоматика и автоматизация производственных процессов: Учебник для вузов по спец. «Производство строительных изделий и конструкций» /С.Д.Бушуев, В.С.Михайлов. М.: Высш. Шк., 2009. — 256 с.
16. Ванин А.В. Имитационное моделирование при создании автоматизированных производств /А.В.Ванин, М.В.Кангин //Реферативный журнал: Автоматика и телемеханика. М., — 2011 — № 5.
17. Васильев В.Н. Экономика, организация и планирование гибкого интегрированного производства /В.Н.Васильев. -М.: Машиностроение, 2009.-312 с.
18. Верзулов Е.А. Состояние и тенденции развития автоматизированных систем управления производством в отрасли /Е.А.Верзулов, Л.И.Аптекман //Энерго машиностроение. 2009, № 9. — С. 42-45.
19. Галныкин Ю.И. Организация подготовки производства /Ю.И.Галныкин. -М.: Экономика, 2009. 95 с.
20. Гинзбург И.Б. Автоматизированные системы управления технологическими процессами в промышленности строительных материалов /И.Б.Гинзбург, С.Б.Непомнящий, М.Л.Трачевский. Ленинград: Стройиздат, 2009.- 272 с.
21. Групповая технология машиностроительного производства: В 2 т. Т.
1. Организация группового производства /Митрофанов С.П. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 2009. — 3-е изд., перераб и доп. — 407 с.
22. Гусев А.А. Технология машиностроения (специальная часть): Учебник для машиностроительных специальностей вузов /А.А.Гусев, Е.Р. Ковальчук, И.М.Колесов и др. -М.: Машиностроение, 2009.-480 с.
23. Дворянкин A.M. Методы поискового конструирования в системах автоматазированного проектирования /А.М.Дворянкин. Иошкарола: МПИ, 2009. -173 с.
24. Доценко А.И. Строительные машины и основы автоматизации: Учебник для строительных вузов /А.И.Доценко. М.: Высш. Шк., 2009. — 400 с.
25. Егоров В.А. Транспортно-накопительные системы для ГПС /В.А.Егоров, В.Д.Лузавой, С.М.Щербаков. Л.: Машиностроение. -2009. — 293 с.
26. Иванов И.В. Имитационное моделирование и автоматизация эксперимента: Метод, указ. к выполн. лаборат. работ для студ. спец. 210200 /И.В.Иванов, А.Г.Филатов, Е.Н.Коробкова. Белгород: БелГТАСМ, 2010. — 48 с.
27. Капин В.И. Оптимизация технологических структур ГПС при автоматизациитехнологической подготовки машиностроительного производства: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.13.12 /В.И.Капин; Моск. горн. ин-т. -М., 2009.
28. Капустин Н.М. Технологическое оборудование и принципы построения автоматизированного производства /Н.М.Капустин //Автоматизация машиностроения. М., 2012. — С. 98-101.
29. Кнауэр И.Б. Роботы и автоматизация производства /И.Б.Кнауэр, Б.И.Черпаков //СТИН. 2014. — № 3. — С.32-38.
30. Ковальчук Е.Р. Выбор вида, компоновки и числа автоматизированных станочных систем /Е.Р.Ковальчук //Основы автоматизации машиностроительного производства. М., 2011. — С. 295-308.
31. Ковальчук Е.Р. Основы автоматизации машиностроительного производства /Е.Р.Ковальчук. М., 2011. — 312 с.
32. Кольман-Иванов Э.Э Виды автоматических линий /Э.Э.Кольман-Иванов //Машины-автоматы и автоматические линии химических производств. М., 2013.-С. 282-291.
33. Кузнецов С.А. Формирование и оценка компоновочных решений путем вариантного проектирования (на примере корпусных деталей): Дис. канд. тех. наук /С.А.Кузнецов; М.: МОССТАНКИН, 2009.
34. Лавров В.А. Автоматизированное проектирование маршрутных технологий с учетом затрат на приспособления /В.А.Лавров, В.Н.Орлов //СТИН. 2013. № 8. — С.3-6.
35. Лищинский Л.Ю. Структурный и параметрический синтез гибкой производственной системы /Л.Ю.Лищинский. М.: Машиностроение, 2009. — 312 с.
36. Мачульский И.И. Постановка задач и методология автоматизированного проектирования робототехнических систем /И.И.Мачульский //Робототехнические системы и комплексы. М., 2009. — С. 360-438.
37. Наянзин И.Г. Концепция гибких технологических сред /И.Г.Наянзин //Вестник машиностроения. 2013. — № 7. — С.69-72.
38. Проектирование автоматизированных участков и цехов: Учеб. для машино-строит. спец. вузов /В.П.Вороненко, В.А.Егоров, М.Г. Косов и др. //Под ред. Ю.М. Соломенцева. 2-е изд., испр. — М.: Высш. шк., 2010. — 272 с.
39. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем: Справочник-учебник: В 3 т. Проектирование станочных систем /Под общей ред. А.С.Проникова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана; Изд-во Ml ГУ «Стан-кин», 2010.-Т.3-584 с.
40. Проектирование технических средств автоматизации: Учеб. Пособие /В.Г.Рубанов, Д.Ф.Вырков и др. Белгород: БТИСМ, 2009. — 136 с.
41. Пушкин Я.М. Модель станочной системы немассового типа производства на основе цепей Маркова с непрерывным временем /Я.М.Пушкин, Н.И.Пашко, С.Г.Зайков //Автоматизация и современные технологии. 2013. — № 1. -С.23-26.
42. Рубцов А.Н. Математическое моделирование в машиностроении: Учебное пособие /А.Н. Рубцов, А.А. Погонин, Н.А. Пелипенко. М.: Изд. МИСИ,1. БТИСМ, 2009.- 105 с.
43. Семенов А.С. Информационные технологии: объектно-ориентированное моделирование: Учебное пособие /А.С.Семенов. М.: СТАНКИН, 2010. — 82 с.
44. Скворцов А.В. Система автоматизации проектирования интегрированных технологических процессов в машиностроении /А.В.Скворцов //Вестник маиностроения. 2014. — № 12. — С.34-38.
45. Скворцов Ю.В. Организационно-технологические особенности автоматических линий /Ю.В.Скворцов //Организация и планирование машиностроительного производства (производственный менеджмент).
М., 2013. -С. 158-171.
46. Соломенцев Ю.М. Конструкторско-технологическая информатика и автоматизирование машиностроительного производства /Ю.М.Соломенцев //Вестник машиностроения. 2009. — № 8. — С. 34-39.
47. Соломенцев Ю.М. Основы автоматизации производства /Ю.М.Соломенцев. М.: Машиностроение, 2009. — 312 с.
48. Соломенцев Ю.М. Технологическое оборудование машиностроительных производств /Ю.М.Соломенцев. М., 2012. — 407 с.
49. Темис Ю.М. Проблемы автоматизации конструирования в машиностроении /Ю.М.Темис //Конверсия в машиностроении. 2009, № 3 — С. 23-28.
50. Технологические основы гибких производственных систем: Учеб. для машиностроит. спец. вузов /В.А. Медведев, В.П. Вороненко, В.Н. Брюханов и др.; Под ред. Ю.М. Соломенцева. М.: Высш. шк., 2010. — 255 с.
51. Технология машиностроения: В 2 кн. Кн.
1. Основы технологии машиностроения: Учеб. пособ. для вузов /Э.Л. Жуков, И.И. Козарь, С.Л. Мурашкин и др.; Под ред. С.Л. Мурашкина. М.: Высш. шк., 2013. — 278 с.
52. Технология машиностроения: В 2 кн. Кн.
2. Производство деталей машин: Учеб. пособ. для вузов /Э.Л. Жуков, И.И. Козарь, С.Л. Мурашкин и др.; Под ред. С.Л. Мурашкина. М.: Высш. шк., 2013. — 295 с.
53. Технология, оборудование, организация и экономика машиностроительного производства: Серия
6. Гибкое автоматизированное производство /ВНИИТЭМР. Вып.2. — М., 2009. — 80с.
54. Федоров А.П. Оптимизация структуры ГПС механообработки: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.13.07 /А.П.Федоров; Ленингр. политехи, ин-т. им. Калинина М.И.-Л., 2009.
55. Фролов С.С. Автоматизированное проектирование /С.С.Фролов //Теория механизмов и механика машин. М., 2011. — С. 33-38.
56. Хартли Дж. ГПС в действии /Дж.Хартли //Машиностроение. М., 2009. -328 с.
57. Хохлова Е.В. Оптимизация структуры информационно-вычислительной сети АСУ ГПС: Автореф. дис. канд. экон. наук: 08.00.13 /Е.В.Хохлова; Ленингр. Инж.-экон. ин-т. им. П.Тольятти. Л., 2009.
58. Черпаков Б.И. Методология проектирования гибких автоматических линий механической обработки /Б.И.Черпаков, А.Н.Феофанов //СТИН. 2014. -№ 6. — С.3-8.
59. Черпаков Б.И. Тенденции развития гибких автоматических линий для обработки корпусных деталей /Б.И.Черпаков, А.н.Феофанов //СТИН. 2013. -Ж 7.-С.З-9.
60. Шаумян Г.А. Принципы выбора компоновочных решений /Г.А.Шаумян //Комплексная автоматизация производственных процессов. М., 2009. -С.458-459.
61. Экономика предприятия промышленности строительных материалов: учеб. пособие /Под ред. А.А. Рудычева, Ю.А. Дорошенко, В.В. Выбор-новой. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2009. — 456 с.
62. Юденков А.Г. Методика расчета параметров ГПС как системы массового обслуживания сложной структуры /А.Г.Юденков //СТИН. 2013. — № 1. -С.14-17.
