2. МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГИБКОЙ
ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ
2.1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Исходными данными для проектирования гибкого автоматизированного производства (ГАП) или гибкой производст-
венной системы (ГПС) являются [1]:
− сведения о продукции: вид, номенклатура, габариты, требования к точности и качеству изготовления, выпуск в еди-
ницу времени по неизменяемым чертежам;
− сведения о технологических процессах изготовления изделий: сведения о заготовках (вид, точность), способах обра-
ботки, технологических базах, составе технологических переходов, нормативах времени на выполнение переходов.
2.2. АНАЛИЗ НОМЕНКЛАТУРЫ ОБРАБАТЫВАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ
Анализ номенклатуры обрабатываемых деталей позволяет выявить типовые детали, позволяющие определить степень и
направления специализации технологического оборудования станочной системы ГПС, установить необходимое число
управляемых координат станков, определить время обработки деталей на станках системы и состав станочной системы.
Анализ номенклатуры обрабатываемых деталей осуществляют в следующей последовательности:
– классификация деталей по габаритным размерам. Как правило, размеры обрабатываемых поверхностей и их конст-
руктивно-технологические характеристики находятся в определенной зависимости от класса обрабатываемых деталей и их
габаритных размеров. Поэтому проведение такой классификации позволяет составить представление о превалирующих раз-
мерах обрабатываемых деталей на комплексе, их трудоемкости, основных направлениях специализации станочной системы;
– анализ деталей по трудоемкости обработки. Такой анализ необходимо осуществлять в тесной увязке с габаритами об-
рабатываемых поверхностей, что позволяет получить данные для расчета числа станков, встраиваемых в комплекс.
На основе осуществленного анализа номенклатура обрабатываемых деталей разделяется по группам, из которых выби-
раются типовые детали. Типовые детали включают в себя все встречающиеся (в пределах рассматриваемой группы) виды
обрабатываемых поверхностей и их сочетание, характеризуют необходимую точность обработки и требования к качеству
обработки. Пример анализа номенклатуры обрабатываемых деталей приведен в разделе 3 (табл. 3.1, рис. 3.1).
2.3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
НА ТИПОВЫЕ ДЕТАЛИ
Разработка технологических процессов на типовые детали, представляемых в виде расчетно-технологических операци-
онных карт (РТК), осуществляется с учетом их обработки на станках с ЧПУ. Кроме обычных сведений о наименовании пе-
реходов и операций, предусмотренных ГОСТ 3.1418–82, в картах против каждого перехода указывается условный номер
специализированного станка (1, 2, 3, ... и т.д.), на котором он осуществляется с указанием числа управляемых координат,
величины перемещений и времени выполнения каждого перехода. Такое разделение переходов позволяет выяснить специа-
лизацию станков по числу управляемых координат и трудоемкость обработки на них. Пример заполнения такой карты при-
веден в табл. 3.2.
На основании разработанных технологических процессов выявляются технологические требования к станкам (число
управляемых координат, величины перемещения по ним, емкость инструментальных магазинов и т.д.) и подбираются их
типы из числа имеющихся станков с ЧПУ. В случае, если имеющийся парк металлорежущих станков с ЧПУ не удовлетворя-
ет служебному назначению ГПС, разрабатываются технические задания на их проектирование.
2.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА И ЧИСЛА ОБОРУДОВАНИЯ
СТАНОЧНОГО КОМПЛЕКСА ГПС
Станочный комплекс ГПС может быть представлен в виде отдельных одно- и многоцелевых станков с ЧПУ, гибких
производственных модулей (ГПМ), роботизированных технологических комплексов (РТК). При подборе станков для ГПС
пользуются двумя принципами: принципом взаимодополняющих станков и принципом взаимозаменяющих станков.
Принцип взаимодополняющих станков соответствует их традиционному набору и расположению на участке в техноло-
гической последовательности. Недостатком производства, построенного на этом принципе, является низкая технологическая
надежность, потому что выход из строя какого-либо станка, имеющегося в составе ГПС в единственном экземпляре, сразу
же уменьшает номенклатуру выпускаемых деталей.
Принцип взаимозаменяющих станков состоит в том, что для обработки поверхностей различных деталей используются
станки одной модели (одной группы). Выход из строя какого-либо станка в этом случае приведет лишь к некоторому сниже-
нию производительности ГПС, но не к сужению номенклатуры выпускаемых деталей. Применение этого принципа является
наиболее эффективным, если гибкое производство построено на основе многооперационных станков. При этом все станки
можно загрузить только выполнением одних операций, а можно на разных станках выполнять последовательный ряд опера-
ций по изготовлению одновременно одной, двух или более деталей разных наименований.
Там, где невозможно использование одного из приведенных принципов, построение ГАП осуществляют по смешанно-
му принципу.
Выбор вида станков, их специализации по числу управляемых координат и определение их количества в составе ГПС
по выпуску деталей заданной номенклатуры осуществляются на основе разработанных технологических процессов на типо-
вые детали по следующей формуле: