І АВТОМАТИЧНИХ ЦЕХІВ

§ 1 Класифікація автоматичних ліній

 

Комплексна автоматизація виробничого процесу у вигляді автоматичних ліній, автоматичних цехів з безперервним виробничим потоком, що виключають застосування ручної праці, є найбільш прогресивним сучасним досягненням у проектуванні механоскладальних цехів.

Створення автоматичних цехів базується на застосуванні автоматичних ліній або точніше - комплексних автоматичних систем для обслуговування всіх видів виробництва, починаючи із заготівельних операцій, кінчаючи складанням й випробуванням продукції.

Залежно від типу обладнання, застосовуваного в автоматичних лініях, автоматичні цеха можна класифікувати на:

1. автоматичні цеха з уніфікованого обладнання;

2. автоматичні цеха з типового й спеціального обладнання;

3. автоматичні цеха із програмним керуванням.

Перша категорія цехів проектується на базі використання системи автоматичних ліній з агрегатних верстатів в умовах масового й крупносерійного виробництв. В основному такі цеха знайшли застосування в механоскладальному виробництві автомобільної й тракторної промисловості.

Друга категорія цехів заснована на використанні систем автоматичних ліній з типового обладнання, що в основному застосовується для обробки нескладних деталей типу тіл обертання. Як правило, верстати в цих лініях являють собою типові конструкції напівавтоматів і автоматів, оснащених механізмами автоматичного завантаження-вивантаження, додатковими пристроями контролю й керування. Такі лінії знайшли застосування в підшипниковій і електротехнічній промисловості. Незважаючи на високу продуктивність автоматичні лінії зі спеціального устаткування в цей час використовуються досить обмежено через високу вартість і складність в обслуговуванні.

В останні роки з'явився новий напрямок в автоматизації технологічних процесів виготовлення машин - верстати й пристрої із програмним керуванням, об'єднання їх в автоматичні системи, керовані від ЕОМ, аж до організації єдиної цехової автоматичної системи. Основною перевагою таких систем є можливість повної автоматизації в умовах будь-якого типу виробництва, включаючи серійне й дрібносерійне.

§ 2 Порядок технологічного проектування

автоматичних ліній

 

На проектування автоматичної лінії розробляється технічне завдання.

На автоматичній лінії може виконуватися повна або часткова обробка деталі. Залежно від цього на кресленні деталі, що дається на проектування, виділяються оброблювані поверхні, а також частини деталі які підготовляються до надходження її на лінію. Якщо деталь обробляється не остаточно, на кресленні наносяться технологічні розміри із зазначенням їхньої точності й точності взаємного положення окремих поверхонь.

Якщо автоматична лінія призначена для обробки деталей декількох найменувань, то їхні конструкції проробляються з погляду уніфікації координат розмірів поверхонь із метою полегшення переналагодження лінії при переході від обробки однієї деталі до іншої.

Указується метод одержання заготовки й додається креслення заготовки або на кресленні деталі наносяться припуски на обробку.

У завданні на проектування вказується необхідна продуктивність лінії й зміна її по роках. Обов'язково дається план дільниці цеху або план цеху, де буде розташовуватися автоматична лінія або система автоматичних ліній.

Крім того, включаються рекомендації з використання цехових енергетичних систем, пневмосистем, систем дачі МОР. Указуються строки проектування й виготовлення лінії.

Проектування автоматичної лінії ведеться в наступній послідовності: розробляється технічна пропозиція, а після узгодження й затвердження його замовником виконуються технічний проект і робоча документація.

Розробка технічної пропозиції - відповідальний етап проектування. На цьому етапі складається технологічний процес обробки деталі, установлюються методи контролю, виявляються способи досягнення заданої продуктивності, вирішуються питання компонування автоматичної лінії, вибирається число паралельних потоків обробки, кількості міжоперційних накопичувачів і їхньої місткості й т.п., виконуються технологічні схеми обробки й планування лінії, проводяться розрахунки очікуваної продуктивності.

Технічний проект включає основну частину розрахункової й конструкторської розробки нового обладнання. До них відноситься пророблення основних цільових вузлів і механізмів лінії з відповідними розрахунками, складання циклограми роботи лінії, розробка завдань на проектування електро-, гідро-, пневмо- і вакуумних систем, а також систем змащення й охолодження.

Робоча документація містить деталіровочні креслення всіх механізмів і складальних одиниць, остаточно відпрацьовану й розмножену технічну документацію, включаючи паспорт автоматичної лінії, технічні умови й посібника з монтажу, налагодженню й експлуатації.

Складанню технологічного процесу обробки деталі передує докладне вивчення й відпрацьовування цієї деталі на технологічність, потім складається операційне креслення, що істотно відрізняється від робочого креслення. На операційному кресленні деталі проставляються тільки розміри, які визначають базові поверхні й поверхні, що підлягають обробці на лінії. Проставляються габаритні розміри. Розміри, що визначають положення оброблюваних поверхонь, повинні бути указані відносно прийнятих на лінії базових поверхонь із відповідним ступенем точності.

Одним з відповідальних моментів проектування технологічного процесу є вибір базових поверхонь; при цьому залежно від особливостей конструкції й складності деталі обробка на автоматичній лінії може виконуватися з постійною базовою поверхнею або зі зміною базових поверхонь. Деталі, у яких відсутні поверхні, що забезпечують стале й правильне положення їх при транспортуванні й установці на лінії закріплюються в пристроях-супутниках. Пристрої-супутники забезпечують також зменшення погрішності установки.

Проектування технологічного процесу для автоматичної лінії має свої особливості й виконується в наступній послідовності:

· вибір методів обробки з визначенням кількості переходів і максимально можливих режимів обробки;

· складання маршрутної технології й уточнення послідовності виконання всіх переходів, включаючи допоміжні;

· групування переходів по верстатах і шпиндельних головках і уточнення режимів обробки;

· розробка технологічної схеми автоматичної лінії;

· розробка технологічних налагоджень (технологічних схем обробки) на кожну позицію.

Методи обробки, кількість переходів, міжопераційні припуски й допуски визначаються виходячи з необхідної точності. Величина врізання й перебігу інструмента залежить від конструкції приводу силових вузлів. При цьому враховуються також геометрія інструмента, коливання відстаней від площин з боку входу й виходу інструмента, визначається запас ходу інструмента, що компенсує помилки в настроюванні й неточність перемикання силового вузла зі швидкого підведення на робочу подачу. Для гідравлічних силових вузлів цей запас приймається 2 - 4 мм, для електромеханічних - 3 - 5 мм.

Максимально можливі режими обробки визначаються з умов обробки й стійкості інструмента. Подача вибирається по шорсткості й точності оброблюваної поверхні з урахуванням величини припуску й кількості проходів обробки. Швидкість різання в основному визначається стійкістю ріжучого інструменту, що для автоматичних ліній звичайно приймається 100-150 хв. Маршрутна технологія складається з урахуванням особливостей виконання різних операцій обробки. Чорнову обробку поверхонь, при якій відбувається значне нагрівання й деформація деталей, варто призначати на нові позиції автоматичної лінії. Між чорновою й чистовою обробкою найбільш точних поверхонь деталі виконується обробка поверхонь, до яких не пред'являються високі вимоги по точності їхнього виконання. Найбільш точні поверхні обробляються на останніх позиціях автоматичної лінії. Такі операції, як, нарізування різьблення можна здійснювати після чистової обробки точних поверхонь, тому що на цих операціях знімається незначний шар металу при невеликому силовому впливі на деталь. Крім того, нарізування різьб виконується із застосуванням мастильно-охолодної рідини (мастила або суміші мастила з гасом), що забруднює деталь.

При розробці маршрутної технології необхідно звертають особливу увагу на допоміжні технологічні переходи, точно визначають послідовність їхнього виконання в ряді основних. До допоміжних переходів відносяться контроль, очищення деталей від стружки, поворот деталі й ін.

Високоточні поверхні повинні контролюватися під час обробки або безпосередньо після неї. Перед виконанням операцій, які виконуються кінцевими інструментами (мітчиками, розгорненнями й т.п.), отвори повинні очищатися від стружки.

Групування переходів по верстатах і шпиндельних головках виконується з метою зменшення кількості робочих позицій в автоматичній лінії, скорочення числа транспортувань, скорочення габаритів автоматичної лінії.

Концентруючи кілька переходів на одній позиції, варто брати до уваги жорсткість деталі, потужність привода обробних головок, припустимі зусилля подачі силових столів, габаритні розміри й умови забезпечення зручності обслуговування при огляді й заміні інструментів. Не допускається сполучення виконання чорнової й чистової обробок різних поверхонь.

Уточнення намічених режимів різання виконується з метою узгодження часу обробки на всіх позиціях і із заданою продуктивністю. Перевірка ведеться по переходу, що лімітує, основний час якого .

(9.1)

де — такт випуску автоматичної лінії, хв;

— допоміжний час (час холостих ходів) автоматичної лінії, хв.

Для попередніх розрахунків приймається 0,15 — 0,5 хв. залежно від складності передбачуваного циклу роботи лінії, довжини ходу транспортера, його швидкості й т.п.

Після приведення режимів у відповідність із заданою продуктивністю й коректування їх у зв'язку із групуванням інструмента по шпиндельних головках розробляється технологічна схема автоматичної лінії. (рис. 9.1).