Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Процессы механической обработки, станки и инструменты

Диссертационная работа:

Феофанов Александр Николаевич. Методология создания гибких автоматических линий крупносерийного и массового производства из унифицированных агрегатных узлов :На примере обработки корпусной детали типа блока цилиндров : Дис. ... д-ра техн. наук : 05.03.01 : М., 2004 205 c. РГБ ОД, 71:05-5/411

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы. Эффективное использование традиционных автоматических линий (АЛ), переналаживаемых на заданные при проектировании параметры, не предусматривает возможность изменений конструкции выпускаемой продукции, которая на стадии ее проектирования известна в ограниченном объеме (предельные требования по точности и массогабаритным характеристикам).

Ведущие фирмы обрабатывающей промышленности в XXI веке столкнулись с изменениями на рынке, среди которых - потребность в новых изделиях, расширение их ассортимента, необходимость изготовления запасных деталей для снятого с производства оборудования, а также внедрение новых технологических процессов. В условиях крупносерийного изготовления деталей для поддержания конкурентоспособности фирмам-изготовителям необходимо иметь высокопроизводительное гибкое производство, оснащенное гибкими автоматическими линиями (ГАЛ), способными оперативно и полностью отвечать указанным требованиям изменения рынка.

Такие изменения рынка вызваны:

быстрой обновляемостью продукции и сокращением жизненного цикла (ЖЦ) изделий, а также уменьшением затрат, связанных с эксплуатацией;

расширением номенклатуры изготовляемых изделий для удовлетворения требований потребителя, например, переход автомобильной промышленности на экологические «чистые» конструкции двигателей -Евро 2, Евро 3 и Евро 4, что потребовало ужесточить ряд технических требований к обрабатываемым поверхностям блоков цилиндров;

повышением конкурентоспособности оборудования по критерию цена/качество;

усилением влияния социального фактора (дефицит и дороговизна квалифицированного труда, особенно во вторую и третью смены) и требования охраны окружающей среды (утилизация отходов и т.д.).

Согласно оценке на ближайшие 10-20 лет прогнозируется дальнейший рост автоматизации производства, которая является основным средством удовлетворения вышеперечисленных требований, притом, что пик привлечения рабочей силы (численности) в промышленности развитых стран пройден еще в 50-е годы прошлого века.

Одной из основных деталей двигателей внутреннего сгорания является блок цилиндров. От точности обработки основных поверхностей блоков цилиндров зависит ориентация всех вспомогательных узлов двигателей: головки блока цилиндров, топливного и масляного насосов и др.

ЖЦ продукции, изготовляемой на АЛ намного меньше, чем ЖЦ обрабатывающего оборудования. Так, например, в РоссииЛШ АЛ по

РОС. НАЦИОНАЛЬНА* 1 БИБЛИОТЕКА 1

ігжізв з

обработке блоков цилиндров составляет 15-18 лет, а ЖЦ самих конструкций блоков цилиндров - примерно 7-8 лет. Таким образом, назначение научно обоснованных технических характеристик ГАЛ, опережающих (в необходимых случаях) характеристики обрабатываемых деталей, является актуальной задачей.

В связи со сказанным, на новом этапе развития машиностроения актуальным является переосмысление принципа агрегатирования при создании технологического металлообрабатывающего оборудования, его основных положений и форм их реализации, расширение области применения принципа и технологических возможностей АЛ из агрегатных станков.

Цель работы. Разработка научных принципов методологии создания гибких автоматических линий в условиях неопределенности требований рынка к изготавливаемым деталям на основе прогнозно-рисковых моделей принятия конструкторско-технологических решений.

Задачи диссертационной работы.

  1. Изучение сущности и характера использования потенциальных возможностей АЛ в условиях крупносерийного и массового производства.

  2. Создание концепции построения ГАЛ, обладающих возможностью адаптироваться к изменению характеристик и программы выпуска обрабатываемого изделия заданного семейства.

  3. Формирование научных принципов методологии построения ГАЛ в сравнении с опытом создания традиционных конструкций для обработки деталей сложной пространственной формы (блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания).

Методы исследования. Результаты работы получены на основе теоретических и экспериментальных исследований. Теоретические исследования выполнены с использованием основных положений технологии машиностроения, станковедения, теории вероятностей, теории принятия решений, методов: дискретной математики, компьютерного моделирования, нечетких множеств, математической статистики.

Экспериментально на специальном стенде проверены методики, определяющие влияние точностных характеристик направляющих агрегатных силовых узлов подачи на выходную точность расточной позиции ГАЛ. Постановка задач исследования обоснована с привлечением математического моделирования, теории и методов промышленного эксперимента.

Научная новизна диссертационной работы включает:

раскрытие сущности и характера потенциальных возможностей АЛ в условиях крупносерийного и массового производства, обеспечивающих их адаптацию к изменяющимся требованиям изготавливаемых изделий данного семейства;

методологию создания ГАЛ, состоящую из:

- классификатора гибкости технологического оборудования (ГАЛ из унифицированных агрегатных узлов), позволяющего определить его технические характеристики на этапе проектирования;

-описания качественной зависимости между производительностью, гибкостью и стоимостью, заключающейся в их противоречивости (конфликтности);

-методики построения прогнозно-рисковых моделей изменения во времени параметров блоков цилиндров, которая позволяет учитывать необходимый уровень избыточности технических характеристик ГАЛ;

- методики определения комплексной технической характеристики «про-

изводственный потенциал» ГАЛ, позволяющей учитывать прогнозируемые требования заказчика на предпроектной стадии проектирования;

- методики адаптации ГАЛ к изменяющимся условиям эксплуатации и
проведения проектно-конструкторских работ при переходе на обра
ботку новой детали;

организационно-техническую часть создания ГАЛ, состоящую из:

выбора инновационного проекта ГАЛ в соответствии с требованиями заданных характеристик по точности, гибкости и производительности в условиях неопределенности рынка к техническим характерне -тикам обрабатываемых деталей;

обоснования особенностей конструкций унифицированных агрегатных узлов ГАЛ, обеспечивающих требуемую точность обработки, гибкость и производительность;

-разработки точностной модели расточной позиции ГАЛ, которая позволяет учитывать влияние геометрических характеристик направляющих силового узла подачи на положение оси обрабатываемого отверстия. Практическая ценность работы заключается в: разработках методики определения перспективных характеристик конструкций блоков цилиндров на 10 и более лет, разработке принципов выбора инновационных проектов при проектировании и эксплуатации ГАЛ крупносерийного производства, разработке методики определения комплексной технической характеристики ГАЛ «производственный потенциал», существенном повышении качества расчетов точности механообработки для расточной позиции ГАЛ, обосновании создания дополнительной гаммы унифицированных узлов ГАЛ и передаче российским СКВ и заводам материалов для проектирования ГАЛ.

Реализация результатов работы. Результаты работы представлены в

виде методического обеспечения, практических рекомендаций по проектированию ГАЛ и специальной гаммы унифицированных агрегатных узлов и приняты к использованию на ряде станкостроительных производств и проектных организаций, таких как ОАО «МосСКБ АЛ и АС», ОАО «Станкоаг-регат». Материалы, полученные в диссертационной работе используются в учебном процессе МГТУ «Станкин», а именно в программах специальностей 120200 «Металлорежущие станки и комплексы», 210200 «Автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении)», 210300 «Роботы и робототехнические системы», 071800 «Механотроника», 120900 «Проектирование технических и технологических комплексов».

Апробация и публикация работы. Основные научные и практические результаты диссертации докладывались на: научно-техническом семинаре МДНТП «Проблемы создания гибких автоматизированных производств для отраслей машиностроения» (Москва, 19-20 февраля 1985 г.); научной конференции «Организационно-экономические проблемы гибкой автоматизации производства» (МДНТП, Москва, 14-18 ноября, 1982 г.); всесоюзной конференции «Конструкторско-технологическая информатика, автоматизированное создание машин и технологий КТИ-89» (Москва, 1989 г.); научном семинаре «Местный опыт в промышленности» (Москва, 1989 г.); 9-ой международной научной конференции «КОМП-КОНТРОЛЬ-89» (Братислава, 1989); научно-технической конференции «Актуальные проблемы современной науки-89» (Москва, 1989 г.); научном семинаре «Передовой производственный опыт и научно-технические достижения, рекомендуемые для внедрения» (Москва, 1991 г.); 3-м международном конгрессе «Конструкторско-технологическая информатика КТИ-96» (Москва, 1996); 1-м международном семинаре «Опыт проектирования и применения производственных машин с параллельной кинематикой на базе мехатронных модулей» (Москва, 1999); научно-техническом семинаре «Научно-исследовательские работы в области станкостроения» (Москва, ЭНИМС, 2000); IV Международном конгрессе «Конструкторско-технологическая информатика 2000» (Москва, 2000); научной конференции «Проектирование технологических машин» (Москва, 2000); научно-техническом семинаре «Станкостроение: Базовые и информационные технологии» (Москва, 2001); научной конференции «Комплексная автоматизация производства на базе роторных и ро-торно-конвейерныхлиний» (Тула, 2002), на 5-й юбилейной Международной выставке «Машиностроение 2003» (Москва, 16-20 сентября 2003).

По теме диссертации опубликовано более 40 работ, в том числе одна монография.

Подобные работы
Рауба Александр Александрович
Разработка системы использования твердосплавного инструмента для механической обработки деталей типа изношенных колесных пар
Миронченко Владимир Ильич
Разработка метода оценки технического состояния шпиндельных узлов станков по выходным параметрам точности (на примере токарного станка)
Елин Андрей Владимирович
Повышение эффективности и качества обработки полимербетонов шлифованием : на примере синтеграна
Кузин Валерий Викторович
Разработка режущих пластин из нитридной керамики для предварительной механической обработки деталей
Приходько Сергей Викторович
Совершенствование процесса абразивно-струйной обработки деталей машино- и приборостроения путем воздействия на основу ориентированных ультразвуковых колебаний для повышения качества плазмонапыленных покрытий
Спицын Денис Александрович
Повышение эффективности отделочно-зачистной обработки деталей в центробежно-планетарных устройствах наклоном осей вращения камер
Павлюкова Наталья Леонидовна
Повышение эффективности отделочной обработки деталей из медных сплавов свободными абразивами на основе исследования состава технологической среды
Скиба Вадим Юрьевич
Повышение эффективности технологического процесса обработки деталей машин при интеграции абразивного шлифования и поверхностной закалки ТВЧ
Левый Дмитрий Владимирович
Технологическое повышение эффективности лезвийной обработки деталей из графита
Долгих Анатолий Михайлович
Технологические основы высокоэффективной финишной обработки деталей из особо труднообрабатываемых материалов

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net