Frontier Materials & Technologies. 2014; : 30-36
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТОЧНОСТИ И ЖЕСТКОСТИ РЕКОНФИГУРИРУЕМЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ С ПРИМЕНЕНИЕМ АВТОМАТИЧЕСКИ СМЕННЫХ УЗЛОВ
Аннотация
Рассмотрены вопросы обеспечения точности обработки деталей с применением автоматически сменных узлов и перекомпонования рабочей позиции перекомпонуемых производственных систем. Показано суммирующее влияние точности базирования автоматически сменных узлов и жесткости их корпуса на точность многосторонней обработки деталей. Для решения вопросов многосторонней обработки деталей предложена модель автоматически сменного узла – носителя деталей для моделирования вопросов обеспечения точности базирования и жесткости корпуса носителя на рабочей позиции перекомпонуемой производственной системы. Приведена конструкция носителя, выполненного в виде правильной прямоугольной призмы, где на боковых гранях расположены базирующие отверстия, а установку комплекта приспособления и детали выполняют в плоскости каждой грани. При этом обеспечивается пространственная повторяемость положения деталей относительно технологических узлов рабочей позиции и равная жесткость корпуса носителя в направлениях многосторонней обработки деталей. В статье рассмотрена модель системы равнорасположенных базирующих отверстий для моделирования точности базирования носителя. На основе размерного анализа показано влияние взаимного расположения каждого базирующего отверстия носителя на точность обработки детали. Данный аспект является определяющим для реализации многосторонней обработки деталей на носителе. Показано, что на точность многосторонней обработки деталей оказывают влияние силовые смещения корпуса носителя, возникающие вследствие наложения переменных внешних силовых факторов механической обработки. Проведен анализ многообразия направлений силовых воздействий, что позволило определить силовые факторы и говорить об исследовании вариантных схем пространственного нагружения корпуса носителя. Показан переменный характер силового нагружения корпуса носителя как аспекта, определяющего переменный характер возникающих силовых смещений при многосторонней обработке деталей. Таким образом, совместное рассмотрение представленных аспектов обеспечения жесткости и точности базирования позволит решить задачи обеспечения точности многосторонней обработки деталей на носителях.
Список литературы
1. Малышев В.И., Левашкин Д.Г., Селиванов А.С. Автоматизация гибридных и комбинированных технологий на основе модернизации станочного оборудования и выбора кинематических связей // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2010. № 3. С. 70–74.
2. Платов С.И., Дема Р.Р., Зотов А.В. Модель формирования толщины плакированного слоя на деталях пар трения технологического оборудования // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2013. № 1. С. 69–72.
3. Бойченко О.В., Драчев О.И., Гранченко Д.В. Экспериментальное исследование процессов виброобработки // Проведение научных исследований в области машиностроения : сборник материалов Всероссийской научно-технической конференции с элементами научной школы для молодежи. Т. 2. Тольятти, 2009. С. 134–135.
4. Царев А.М., Самарцев И.А. Способ многоярусного компонования и перекомпонования рабочей позиции автоматической линии и перекомпонуемая рабочая позиция автоматической линии для реализации способа : патент РФ № 2487004, заявка 2011108821/02, 09.03.2011.
5. Mehrabi M.G., Ulsoy A.G., Koren Y. Reconfigurable manufacturing systems and their enabling technologies // International journal of manufacturing technology & management. 2000. Vol. 1. P. 113.
6. Mustapha N., Daoud A-K., Wassy I.S. Availability modeling and optimization of reconfigurable manufacturing systems // Journal of quality in maintenance engineering. 2003. Vol. 9. № 3. P. 284–302.
7. Mehrabi M.G., Ulsoy A.G., Koren Y. Reconfigurable manufacturing systems: key to future manufacturing // Journal of intelligent manufacturing. 2000. Vol. 11. № 11. P. 403–419.
8. Pérez R., Dávila O., Molina A., Ramírez-Cadena M. Reconfigurable micro-machine tool design for desktop machining micro-factories // 7th IFAC conference on manufacturing modelling, management, and control. Saint Petersburg, 2013. P. 1417–1422.
9. Царев А.М., Левашкин Д.Г. Перекомпонуемые производственные системы реконфигурируемого производства. Обеспечение жесткости автоматически сменных узлов призматической формы. М.: Спутник+, 2007. 304 с.
10. Царев А.М., Левашкин Д.Г. Многоместное приспособление-спутник : патент РФ № 2258593, заявка 2003127477/02, 10.09.2003.
11. Матвеев В.В. Размерный анализ технологических процессов. М.: Машиностроение, 1982. 264 с.
12. Левашкин Д.Г. Системы автоматического контроля. Тольятти: Изд-во ТГУ, 2007. 163 с.
Frontier Materials & Technologies. 2014; : 30-36
METHODOLOGICAL ASPECTS OF ASSURANCE OF ACCURACY AND STABILITY OF RECONFIGURABLE MANUFACTURING SYSTEMS USING AUTO-REPLACEABLE ASSEMBLIES
Abstract
The article covers the issues of assurance of accuracy and stability of parts processing using the auto-replaceable assemblies and the repackaging of active position of reconfigurable manufacturing systems. The summing influence of auto-replaceable assemblies locating accuracy and their body stability on the accuracy of multisided processing of parts is demonstrated. To solve the issues of multisided processing of parts the author suggested the model of auto-replaceable assembly – carrier of parts for simulation of the issues of locating accuracy and carrier body stability assurance in active position of configurable manufacturing system. The author gives the design of a carrier made in the form of right prism on the lateral faces of which the basing holes are located, and the installation of the tool set and a part is carried out on each face. This construction assures the dimensional repetitive accuracy of the parts location relative to production assemblies of the active position and the equal carrier body stability in directions of multisided processing of the parts. The article describes the model of the system of equally spaced basing holes for simulation of carrier location accuracy. The effect of relative position of each carrier basing hole on the accuracy of the part processing is shown on the base of dimensional analysis. This aspect is determinant for carrying out multisided processing of the parts on the carrier. It was proved that the accuracy of multisided processing of the parts depends on the forced displacements of the carrier body arising due to overlap of variables of external force factors of machine processing. The author carried out the analysis of variety of force actions directions that allowed to determine the force factors and to speak about the study of optional designs of dimensional loading of the carrier body. The author considered the variable type of force loading of the carrier body as the aspect specifying the variable type of arising forced displacements during multisided processing of the parts. Thus, joint considering of proposed aspects of stability and locating accuracy assurance will allow to solve the problem of assurance of accuracy of multisided processing of parts on the carriers.
References
1. Malyshev V.I., Levashkin D.G., Selivanov A.S. Avtomatizatsiya gibridnykh i kombinirovannykh tekhnologii na osnove modernizatsii stanochnogo oborudovaniya i vybora kinematicheskikh svyazei // Vektor nauki Tol'yattinskogo gosudarstvennogo universiteta. 2010. № 3. S. 70–74.
2. Platov S.I., Dema R.R., Zotov A.V. Model' formirovaniya tolshchiny plakirovannogo sloya na detalyakh par treniya tekhnologicheskogo oborudovaniya // Vestnik Magnitogorskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. G.I. Nosova. 2013. № 1. S. 69–72.
3. Boichenko O.V., Drachev O.I., Granchenko D.V. Eksperimental'noe issledovanie protsessov vibroobrabotki // Provedenie nauchnykh issledovanii v oblasti mashinostroeniya : sbornik materialov Vserossiiskoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii s elementami nauchnoi shkoly dlya molodezhi. T. 2. Tol'yatti, 2009. S. 134–135.
4. Tsarev A.M., Samartsev I.A. Sposob mnogoyarusnogo komponovaniya i perekomponovaniya rabochei pozitsii avtomaticheskoi linii i perekomponuemaya rabochaya pozitsiya avtomaticheskoi linii dlya realizatsii sposoba : patent RF № 2487004, zayavka 2011108821/02, 09.03.2011.
5. Mehrabi M.G., Ulsoy A.G., Koren Y. Reconfigurable manufacturing systems and their enabling technologies // International journal of manufacturing technology & management. 2000. Vol. 1. P. 113.
6. Mustapha N., Daoud A-K., Wassy I.S. Availability modeling and optimization of reconfigurable manufacturing systems // Journal of quality in maintenance engineering. 2003. Vol. 9. № 3. P. 284–302.
7. Mehrabi M.G., Ulsoy A.G., Koren Y. Reconfigurable manufacturing systems: key to future manufacturing // Journal of intelligent manufacturing. 2000. Vol. 11. № 11. P. 403–419.
8. Pérez R., Dávila O., Molina A., Ramírez-Cadena M. Reconfigurable micro-machine tool design for desktop machining micro-factories // 7th IFAC conference on manufacturing modelling, management, and control. Saint Petersburg, 2013. P. 1417–1422.
9. Tsarev A.M., Levashkin D.G. Perekomponuemye proizvodstvennye sistemy rekonfiguriruemogo proizvodstva. Obespechenie zhestkosti avtomaticheski smennykh uzlov prizmaticheskoi formy. M.: Sputnik+, 2007. 304 s.
10. Tsarev A.M., Levashkin D.G. Mnogomestnoe prisposoblenie-sputnik : patent RF № 2258593, zayavka 2003127477/02, 10.09.2003.
11. Matveev V.V. Razmernyi analiz tekhnologicheskikh protsessov. M.: Mashinostroenie, 1982. 264 s.
12. Levashkin D.G. Sistemy avtomaticheskogo kontrolya. Tol'yatti: Izd-vo TGU, 2007. 163 s.
