Механики XXI веку №15 2016

128 / 457

Механики XXI веку. №15 2016 г.
128
УДК 658.52: 004
Особенности организации групповой технологии в гибких
производственных системах
Аскалонова Т.А.а, Леонов С.Л.b, Ситников А.А. c
Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, пр. Ленина, 46, г. Барнаул,
Россия
а b c
Ключевые слова: групповая обработка, групповые комплекты инструментов, станки с ЧПУ
В статье раскрыты основные преимущества групповой технологии в условиях гибкой автоматизации
многономенклатурного производства, изложены принципы формирования групповых комплектов инструмен-
тов при обработке деталей с общими конструктивно-технологическими признаками. Известно, что в услови-
ях многономенклатурного производства при переходе к обработке детали другого наименования из группы,
магазин инструментов заменяется, что приводит к снижению производительности систем. Предлагаемый
механизм комплектования с помощью ЭВМ формирует не индивидуальные, а групповые комплекты инстру-
ментов для обработки деталей с общими конструктивно-технологическими признаками. Разработаны про-
граммное обеспечение и алгоритм для автоматизации этих процессов. Полученный в результате выполненной
разработки набор групповых комплектов инструментов позволяет решать задачу очерёдности запуска дета-
лей в производство, что значительно сокращает простой технологического оборудования и тем самым повы-
шает эффективность использования гибких производственных систем.
Эффективность функционирования гибких производственных систем (ГПС), качество изго-
товляемой продукции в значительной мере зависит от организационной основы технологических
процессов – групповой технологии, которая базируется на единстве конструктивно-технологических
признаков деталей, применяемого технологического оборудования, приспособлений и режущих ин-
струментов. При использовании принципов групповой технологии сокращаются простои станков,
снижаются материальные затраты на приспособления и инструмент, повышается производитель-
ность. Значительную роль при этом имеют формирование групп деталей и групповых комплектов
инструментов для них. Принципам группирования деталей и организации маршрутов их обработки
посвящено достаточно много работ, а механизм формирования групповых потоков инструментов ос-
вещён недостаточно [1, 2, 3]. Следует отметить, что в условиях многономенклатурного производства
при переходе к обработке детали другого наименования из группы, магазин инструментов заменяет-
ся. В этом случае неизбежны простои станка, особенно значительные при обработке мелкими пар-
тиями, что приводит к снижению производительности ГПС. Для решения этой проблемы в данной
работе предлагается такой механизм формирования магазинокомплектов (МК) инструментов, кото-
рый позволяет комплектовать с помощью ЭВМ не индивидуальные, а групповые МК, каждый из ко-
торых может обработать несколько различных деталей группы. Нами разработано программное обес-
печение для автоматизации формирования групповых МК, алгоритм которого представлен на рисун-
ке 1.
Решение этой задачи производится в несколько этапов. На первом осуществляется создание
матрицы «деталь-инструмент», строки которой соответствуют деталям данной группы, а столбцы
представляют массив инструментов, используемых для их обработки, и введения её в компьютер.
Общее количество инструментов для обработки всей группы деталей, как правило, превышает объём
инструментального магазина станка, а индивидуальные комплекты инструментов для обработки от-
дельной детали группы соответствуют количеству гнёзд инструментального магазина.
Вторым этапом является автоматическая минимизация введённой матрицы: из неё удаляются
строки с одинаковым комплектов инструментов. Это означает, что разные детали группы обрабаты-
ваются одним и тем же набором инструментов.
На третьем этапе осуществляется автоматическое генерирование МК инструментов. При этом
формируются групповые МК, количество инструментов в которых не превышает объёма инструмен-
тального магазина станка. Как правило, каждый из них обеспечивает возможность обработки не-
скольких деталей данной группы, но нет ни одного, который бы позволил обработать все детали
группы.