Курсовая работа на тему: Разработка ГПЯ. Разработка устройства измерения предельного износа инструмента

Введение

Автоматизация производства в машиностроении представляет собой самостоятельную комплексную проблему. Ее решение направлено на создание нового совершенного оборудования, технологических процессов и систем организации производства, функционирование которых неразрывно связано с улучшением условий труда, ростом качества продукции, сокращением потребности в рабочей силе и с систематическим повышением прибыли.

Современные средства автоматизации должны развиваться в двух направлениях: автоматизация выпускаемого и действующего оборудования в целях повышения его эффективности и создание новых автоматизированных технологических комплексов, позволяющих решить задачу повышения производительности, надежности и точности выполнения работ при обеспечении необходимой и экономически оправданной гибкости производства.

Переход к новым принципам построения производственных систем подразумевает глубокий анализ основных тенденций развития сферы машиностроительного производства. В настоящее время идет интенсивное расширение номенклатуры производственных изделий и увеличение их общего количества. Совместно с этим становятся более жесткими требования к качеству изделий, появляется необходимость повышения точности технологического оборудования, его мощности, степени автоматизации и других параметров. В соответствии с требованиями оборудование становится более сложным и комплексным, растет его стоимость.

Следует сказать, что изменения в номенклатуре выпускаемых изделий в производстве связаны с необходимостью быстрой перестройки производственного процесса. Таким образом, необходима автоматизация производства в машиностроении, решения которой направлены на создание нового совершенного оборудования, технологических процессов и систем организации производства, функционирование которых неразрывно связано с улучшением условий труда, ростом качества продукции, сокращением потребности в рабочей силе и систематическим повышением прибыли.

Направление на развитие автоматизации в серийном производстве будет способствовать подъему производительности труда в этой области и окажет существенное влияние на уровень самого производства. Автоматизация для реализации поставленных перед ней целей (получение прибыли, обеспечение конкурентоспособности, обеспечение выживаемости) имеет следующие направления: обеспечение качества продукции; обеспечение реактивности производственной системы; обеспечение надежности выполнения заказов; обеспечение производительности; обеспечение экологической чистоты производства.

Автоматизация производственных процессов на современном этапе рассматривается как единая система автоматизации, охватывающая производство в целом (от проектирования до доставки). Нужно сказать, что с расширением применения робототехнических средств, внедрением оборудования, отличающегося высокой степенью концентрации операций (обрабатывающих центров, гибких автоматизированных производственных модулей и систем), значительно повысилась гибкость управления производством.

ГПС - новый этап в автоматизации производства, основанный на широком использовании принципов групповой технологии, станков с числовым программным управлением и гибких автоматизированных производственных модулей, промышленных роботов, роботоризированных комплексов, автоматизированного транспортно-складского оборудования, объединенных автоматизированной системой управления производством. Создание ГПС - проблема, решение которой связано с разработкой точного и надежного многооперационного оборудования и систем управления, введением автоматического контроля точности обработки и состояния инструмента, применением адаптивного управления процессом обработки, развитием методов диагностики и средств автоматического контроля за состоянием оборудования.

При рассмотрении ГПС на более детальном уровне выявляются такие элементы как гибкий производственный участок, гибкий производственный модуль, гибкая производственная ячейка.

ГПМ представляет собой производственную систему, которая может выполнить заданную программу выпуска изделий автономно в течение определенного времени с возможностью переналадки, т.е., оснащенный дополнительными устройствами для возможности включения в состав ГПС, многоцелевой станок. Обычно ГПМ - единая система со встроенными элементами, то есть состав ее заранее определен на этапе проектирования (без возможности раскомплектации). При автономном использовании ГПМ их часто называют гибкими производственными ячейками (ГПЯ).

ГПЯ в отличие от ГПМ имеет возможность раскомплектации и "собирается" из готовых отдельных элементов от разных производителей. В общем ГПЯ представляет собой станочную систему, которая является структурной минимальной единицей производственной системы. ГПЯ работает в условиях ГПС, т.е. каждая структурная единица ГПС должна обеспечивать работу всей системы в автономном режиме на протяжении некоторого промежутка времени.

Оглавление

- 1. Введение

- Разработка ГПЯ

- Разработка устройства измерения предельного износа инструмента

- Метод измерения износа инструмента

- Структурная схема устройства измерения предельного износа инструмента

- Алгоритм функционирования системы

- Датчик

- Согласующий усилитель

- Полосовой фильтр

- Двойной интегратор

- Детектор

- Аналого-цифровой преобразователь

- Последовательный асинхронный приемо-передатчик

- Порт COM1 РС

- Печатная плата

- Выбор типа конструкции

- Выбор класса точности и плотности монтажа

- Выбор материала основания печатной платы

- Выбор габаритных размеров печатной платы

- Разъемы

- 5. Заключение

- Список литературы

Заключение

В процессе выполнения данного курсового проекта было разработано устройство измерения предельного износа инструмента для операций токарной обработки детали "Фланец". Решена реальная производственная задача - задача диагностики состояния металлорежущего инструмента с целью его смены или подналадки, вызванной изменением статической настройки, связанной с износом инструмента. Создана соответствующая рабочая документация, произведены необходимые расчеты. Сделан еще один шаг на пути создания и перехода к автономно действующему оборудованию, к гибкой производственной ячейке для изготовления деталей типа "Фланец".

Курсовой проект выполнен с базированием на общие тенденции и достижения в данной области, с использованием передовых опытных методик. Устройство выполнено на современной элементной базе, что значительно облегчает его создание и повышает эффективность его использования.

Все наши действия преследовали одну общую цель - применение такого устройства в производстве позволит предприятию повысить технологическую надежность оборудования, получить значительную экономию инструмента, а также сократить время внецикловых потерь.

Применение такого устройства позволит предприятию повысить технологическую надежность производства, получить значительную экономию инструмента, а также сократить время внецикловых потерь.

Список литературы

1) Палей С.М. Использование электрических явлений при резании для контроля состояния режущего инструмента: Метод. рекомендации. - М.: ЭНИМС. 1984, 25 с.

2) Палей С.М. Замена режущего инструмента с учетом надежности системы контроля его состояния //Станки и инструмент. -1990. -№11. -С. 2-3.

3) Либерман Я.Л., Тимашев С.А. Состояние и перспективы развития средств контроля и диагностики в станках с ЧПУ. - М. 1987. 40 с., 24 ил.

4) Аршанский М.М., Щербаков В.П. Вибродиагностика и управление точностью обработки на металлорежущих станках. М: Машиностроение, 1988. - 136с.: ил.

5) Дж. Рутковски Интегральные операционные усилители. Справочное руководство. Перевод с английского Б.Н. Бронина. Под редакцией канд. техн. наук М.В. Гальперина. Изд-во "Мир", Москва 1978. 323с., ил.

6) Мошиц Г., Хорн П. Проектирование активных фильтров: Пер с англ. - М.: Мир, 1984. 320с., ил.

) Интегральные микросхемы: Справочник / Б.В. Тарабрин, Л.Ф. Лунин, Ю.Н. Смирнов и др.; Под ред. Б.В. Тарабрина - М.: Радио и связь, 1983. - 528 с., ил.