Содержание дисциплины (модуля)
Раздел 1. Общие вопросы. Средства автоматического управления производственными процессами
Тема 1.1. Общие вопросы автоматизации производственных процессов
Общие понятия (механизация и автоматизация). Ступени (уровни) автоматизации. Обобщенная структура производственного процесса в машиностроении, его составляющие. Производственный процесс как поток материалов, энергии и информации. Основные условия для автоматизации: поточность изготовления деталей, типизация технологических процессов, интенсификация технологических процессов. Оценка степени подготовленности изделий к автоматизированному производству. Соответствие методов автоматизации особенностям производства. Автоматизация непрерывных и дискретных технологических процессов.
Литература: [1], [2].
Тема 1.2. Средства автоматического управления производственными процессами
Общие понятия. Принципы управления. Основные элементы систем автоматизированного управления (САУ). Классификация систем управления (СУ).
Получение информации о технологических объектах управления. Датчики СУ. Путевые датчики: контактные, бесконтактные (электрические, гидравлические, пневматические). Датчики управления по нагрузке, скорости. Исполнительные механизмы средств автоматизации. Приводы систем автоматического управления: гидравлические, пневматические, электрические.
Литература: [1], [2].
Раздел 2.
Тема 2.1. Автоматизация контроля в машиностроительном производстве
Методы контроля. Активный контроль (прямой и косвенный). Устройства активного контроля. Пассивный контроль. Контрольно-сортировальный автомат. Моделирование систем автоматического контроля.
Измерительные преобразователи. Классификация. Преобразователи: электроконтактные, индуктивные, емкостные, пневматические, фотоэлектрические и другие.
Средства и методы контроля состояния режущего инструмента. Контроль параметров сварки. Техническое зрение.
Литература: [1], [2].
Раздел 3.
Тема 3.1. Автоматизация транспортно-загрузочных операций в машиностроительном производстве.
Разматывающие устройства (расчет). Правильные устройства (расчет). Подающие устройства (расчет). Полосо- и листоукладчики. Подающие устройства материала.
Автоматизация загрузки технологического оборудования штучными заготовками. Требования к заготовкам (деталям) при автоматизированной загрузке. Магазины. Типы магазинов. Бункера. Типы бункерных загрузочных устройств. Принцип работы вибробункера. Питатели. Ориентирующие устройства. Механизмы периодического движения. Автооператоры.
Промышленные роботы (ПР). Классификация роботов. Манипуляционные системы. Основные кинематические схемы роботов. Системы управления промышленными роботами (ПР). Сенсорные системы, Классификация приводов роботов. Пневматические приводы. Гидравлические приводы. Электрические приводы. (Шаговые двигатели). Наладка цикловых роботов. Рабочие органы манипуляторов. Устройства торможения ПР. Промышленные роботы в сварочном производстве. ПР в штамповочном производстве. Робокары.
Автоматизированные склады (АС). Функциональные элементы АС: стелажи, штабелеры, транспортно-складская тара. Организация грузопотоков. Перспективы развития АС.
Организация материальных потоков в различных типах производства (моделирование).
Литература: [1], [2].
Тема 3.2. Автоматизация сборки
Условия применения автоматической сборки. Последовательность проектирования технологического процесса автоматической сборки. Технологичность конструкций для условий автоматической сборки. Базирование при автоматической сборке. Методы сборки.
Автоматическое сборочное оборудование. Методы и средства транспортирования деталей. Базирующие устройства. Устройства относительной ориентации собираемых деталей. Гибкие автоматические сборочные системы. Сборочные роботы и их применение.
Литература: [1], [2].
Курсовое проектирование
Курсовая работа по дисциплине «Процессы и операции формообразования» в соответствии с учебным планом предусмотрена.
Курсовая работа выполняется в соответствии с методическими указаниями по выполнению курсовой работы.
Курсовая работа предназначена для закрепления теоретических знаний и усвоения составляющих компетенций ПК-4, ПК-16, ПК-17, а также приобретение специальных умений и навыков самостоятельного решения производственных задач по автоматизации производственных процессов.
Задачами курсовой работы по автоматизации производственных процессов в машиностроении являются:
- развитие у студентов навыков проектирования прогрессивных технологических процессов изготовления деталей в условиях автоматизированного производства и приобретение практического опыта проектно-конструкторской работы в области разработки эффективных систем и средств автоматизации, схем управления автоматизированными системами;
- практическое применение методик расчета технологических и технических параметров производственных систем и принятие обоснованных инженерных решений;
- освоение принципов и методов системного анализа научно-технической литературы, патентной и справочной информации.
Темы курсовых работ по автоматизации производственных процессов должны отражать современные тенденции в области автоматизации производства. Желательно формулировать тематику курсовой работы на основании предложений промышленных предприятий.
Темой курсовой работы может быть:
1. Автоматизация обслуживания технологического оборудования;
2. Разработка роботизированного технологического комплекса;
3. Разработка гибкой производственной системы изготовления деталей …..;
4. Модернизация системы управления технологического оборудования (……);
5. Система автоматического контроля параметров изделий;
6. Разработка автоматизированной технологической оснастки (приспособления)
7. Разработка автоматизированного сборочного приспособления;
8. Автоматизация подачи непрерывного материала;
9. Автоматизация операций литейного производства
10. Т.п
В тематику курсовой работы может быть включаться также разработка автоматических и автоматизированных лабораторных стендов и других устройств для обеспечения учебного процесса и научных исследований.
Тематика курсовых работ ежегодно обновляется.
Исходные данные для выполнения курсовой работы по дисциплине «Автоматизация производственных процессов в машиностроении», сформированные преподавателем, желательно согласовать с материалами курсовой работы по дисциплине «Технология машиностроения» (чертеж детали, технологический процесс – базовый и др.).
Курсовая работа состоит из пояснительной записки (ПЗ) и графических материалов.
Объем ПЗ не превышает, как правило, 25... 30 страниц рукописного текста и графической части не более 3 листов формата А1. ПЗ должна давать достаточно полное представление о выполненных технологических, конструкторских и расчетных разработках. ПЗ должна включать в указанной последовательности следующие разделы: титульный лист; бланк задания, подписанный руководителем (консультантом) и студентом; аннотация (реферат); содержание с указанием страниц; введение; главы и параграфы основной части; заключение; литература; приложения (при необходимости). В графической части представляются необходимые чертежи, схемы, циклограммы и т.п.
Для выполнения курсовой работы студент должен иметь знания по дисциплинам: «Основы технологии машиностроения», «Технологическая оснастка», «Оборудование машиностроительных производств» и иметь навыки работы с пакетами программ: Компас, АDEM, NX-8 или другими современными программными продуктам.
Учебно-методическое обеспечение дисциплины
4.1.1 Основная литература
1. Фельдштейн Е.Э. Автоматизация производственных процессов в машиностроении [Электронный ресурс].Минск: Новое знание, 2011. 265 с. – Режим доступа: https://e.lanbook.com/reader/book/2902/#1
2. Автоматизация производственных процессов в машиностроении. [Электронный ресурс]: учебник / Скрябин В.А., Схиртладзе А.Г., Зверовщиков А.Е. – Электрон. дан. - М.:КУРС, НИЦ ИНФРА-М, 2017. - 320 с. – Режим доступа: https://znanium.com/bookread2.php?book=752393
4.1.2 Дополнительная литература
1 Фурсенко С.Н., Якубовская Е.С., Волкова Е.С. Автоматизация технологических процессов. [Электронный ресурс]. – Электрон. дан. - Минск: Новое знание, 2014. - 376 с. - Режим доступа: https://e.lanbook.com/reader/book/64774/#1
2 Акулович Л.М., Шелег В.К. Основы автоматизированного проектирования технологических процессов в машиностроении. [Электронный ресурс]. – Электрон. дан. - М.: Новое знание, 2012. - 488 с. – Режим доступа: https://e.lanbook.com/reader/book/2914/#1
3 Шишмарев В.Ю. Автоматизация производственных процессов в машиностроении: учебник для студ. высш. учеб. заведений /В.Ю. Шишмарев. - М: Издательский центр Академия, 2007. - 368 с.