Контрольная работа: Комплексная механизация, автоматизация производственных процессов

Основной признак АЛ – ее технологическое назначение. По этому признаку можно выделить линии, предназначенные для выполнения одного вида технологических операций (например, для механической обработки, для сборки узлов, для штамповки, для термообработки и т. п.), и линии для выполнения нескольких видов операций (например, для механической обработки и сборки; для термообработки и гальванических покрытий; для контроля, рассортировки и упаковки изделий). Такие линии называют комплексными.

3.2   Комплексные АЛ

(автоматические системы) в машиностроении и приборостроении выполняют различные технологические процессы обработки, контроля, сборки и т.д. Широкое распространение они получили в подшипниковой, автомобильной, тракторной промышленности, электромашиностроении. В комплексные автоматические линии подшипниковой промышленности включают участки прокатки, штамповки и раскатки заготовок, токарной и термической обработки, шлифования и полирования колец, контроля и сборки подшипников. В состав линий входят основное технологическое оборудование (типовое и специальное), оборудование для контроля, сборки, консервации, упаковки деталей, транспортно-накопительные системы, системы управления, в том числе на основе ЭВМ. Для таких линий, как правило, создаются специальные цеха или участки, включающие обслуживающие подразделения.

Движение обрабатываемых деталей между соседними машинами АЛ может осуществляться синхронными и несинхронными потоками. В первом случае между машинами не образуется запасов, интервалы обработки следуют за интервалами передачи: поток обладает свойством стационарности во времени. Во втором случае между соседними машинами устанавливают накопители, в которых образуется очередь деталей на обработку. Накопители, применяемые в АЛ машиностроения, могут быть проходными, когда каждая деталь проходит весь путь внутри накопителя и становится без приоритета в очередь на обработку; обходными, когда обработанная деталь имеет приоритет и непосредственно передается на обработку в соседнюю машину, а детали из накопителя поступают на обработку только при отказе первой машины; тупиковыми, когда обработанные детали пополняют запас накопителя, и деталь, следующая на позицию обработки соседней машины, приоритета не имеет.

Межмашинное и внутримашинное транспортирование потока обрабатываемых деталей может осуществляться дискретно или непрерывно. Эти варианты транспортирования разнятся по законам движения. При дискретном транспортировании можно изменять закон движения. Однако при этом обязательно будут периоды разгона движения детали и замедления движения. При непрерывном транспортировании поток имеет постоянную линейную скорость (ускорение равно нулю). Периоды разгона и замедления, имеют место также при пуске и выбеге АЛ.

Для АЛ с аппаратной обработкой деталей одно из технических характеристик является плотность, или поперечное сечение потока; производительность таких линий часто оценивается количеством продукции, обрабатываемой в единицу времени.

По принципу межмашинного и внутримашинного транспортирования обрабатываемых деталей АЛ машиностроения подразделяют на два класса: с синхронными потоками деталей (жесткий транспорт) и несинхронными потоками деталей (гибкий транспорт). В АЛ с синхронными потоками детали передаются непосредственно от одной технологической машины (станка, пресса, аппарата, агрегата) к другой без поступления в магазины или бункера-накопители межмашинных запасов; технологические машины объединены жестким транспортом и могут образовывать прямоточную (неветвящуюся) линию или отдельные секции линий с ветвящимися потоками. На базе одно- и многопозиционных технологических машин возможно построение АЛ с несквозным и сквозным транспортом. Линии с несквозным (верхним, напольным, подпольным, фронтальным) транспортом проектируют в тех случаях, когда конструкции технологических машин не позволяют осуществить сквозное транспортирование обрабатываемых деталей. Недостатками такого конструктивного решения являются его сложность и необходимость иметь у каждой технологической машины свое загрузочно-ориентирующее устройство. Сложная пространственная траектория движения обрабатываемых деталей не позволяет иметь резервов для повышения скорости транспортирования, а следовательно, и производительности линий. Сквозной транспорт является наиболее простым; линии с таким транспортом получили наибольшее распространение, однако в большинстве случаев требуется проектирование и создание специально приспособленных технологических машин.

Линии с несинхронными потоками деталей состоят из технологических машин, между которыми установлены магазины или бункера-накопители межмашинных запасов.

Каждая машина оснащается загрузочно-разгрузочным устройством. Наличие гибкого транспорта позволяет эксплуатировать отдельные технологические машины независимо вплоть до исчерпания запасов магазина или бункера. АЛ такой категории могут быть построены по принципу прямоточности или с ветвящимися потоками, с несквозным и сквозным видами транспорта, с применением спутников и без них.

Возможны комбинации потоков в составе комплексных АЛ. Например, в начале линии, на заготовительном участке, могут быть использованы технологические машины с несинхронными потоками, неветвящиеся, несквозные, бесспутниковые; в дальнейшем на участке механообработки образуется синхронный поток, ветвящийся, со сквозным транспортом и приспособлениями-спутниками; в конце линии, на упаковке, снова может быть несинхронный поток, ветвящийся, сквозной, бесспутниковый.

При мелкосерийном производстве продукции применяют АЛ из универсальных машин. В условиях такого производства необходима частая переналадка оборудования на изготовление различных деталей по однотипным или сходным технологическим процессам. Универсальные машины по сравнению со специальными создают возможность быстрой переналадки АЛ на изготовление других деталей, обрабатываемых по тому же технологическому маршруту, но отличающихся размерами, формой и требующих других режимов обработки. Если такая переналадка необходима через относительно короткие промежутки времени, например несколько раз в течение одной смены, т. е. при обработке деталей мелкими партиями, целесообразно создавать АЛ из универсальных станков с управлением от ЭВМ. В этих случаях ЭВМ не только автоматически управляет работой технологических машин, но и осуществляет по командам их переналадку при переходе на обработку партий новых деталей.

Линии из агрегатных или модульных технологических машин, так же как и линии из специализированных машин (например, многорезцовых одношпиндельных и многошпиндельных токарных полуавтоматов, фрезерных, зуборезных, шлифовальных и других станков, многопозиционных штамповочных прессов и литьевых машин, встраиваемых в АЛ), применяют преимущественно при крупносерийном и массовом производстве промышленной продукции. При этом, как правило, АЛ из станков токарно-шлифовальной группы применяют для обработки деталей типа тел вращения; линии из агрегатных станков – для деталей, не подвижных в процессе обработки (типа корпусов, кронштейнов и др.); линии из модульных машин – для мелких деталей при сквозном транспортировании заготовок, например в ленте; переход на выпуск новой серии деталей может потребовать перемонтажа модульных машин (увеличение или уменьшение их числа, смена мест машин и т. п.), что не приводит к большим затратам времени и средств.

АЛ из специальных технологических машин проектируют для массового производства и - применяют в основном в тех случаях, когда изделие по тем или иным причинам не может быть изготовлено на машинах, выпускаемых серийно. Линии на базе технологических машин роторной и роторно-конвейерной компоновки обладают высоким уровнем независимости транспортных и технологических скоростей; при многопоточном принципе построения отдельных машин они обладают высокой производительностью; использование облегченных режимов обработки по сравнению с экстремальными, позволяет получить высокую надежность механизмов и узлов при эксплуатации. Все четыре типа АЛ могут быть спроектированы для одно- и многопоточной обработки, для одно- и многопредметных потоков продукции. В этих линиях потоки обрабатываемых деталей могут быть как взаимнонезависимыми, так и зависящими друг от друга. Эти АЛ проектируют для изготовления одного вида изделий (непереналаживаемые) или нескольких видов изделий путем периодической переналадки на новый вариант технологии. АЛ оснащаются лотками, бункерами, питателям для подачи штучных деталей и непрерывных материалов, поступающих из рулонов, в виде лент и полос.

технологический автоматизация станочный

Автоматические станочные линии и системы машин получили наибольшее распространение в крупносерийном и массовом производстве.

Современное массовое и крупносерийное производство характеризуется постоянным увеличением выпуска продукции, повышенными требованиями к ее качеству, все более частой сменяемостью конструкций машин и приборов, высокими требованиями к экономической эффективности производства.

Заводы, которые могут себе позволить научную и финансовую поддержку на развитие автоматических линий со временем оказываются в более выгодном положении.

1. Автоматические линии в машиностроении: Справочник. в 3-х т./ред. совет: А.И. Дащенко (пред.) и др. – М.: Машиностроение, 1984 – Т. 1. Этапы проектирования и расчет /под ред. Л.И. Волчкевича. 1984. 312 с., ил.

2. Автоматические линии в машиностроении: Справочник. в 3-х т./ред. совет: А.И. Дащенко (пред.) и др. – М.: Машиностроение, 1984 – Т. 2. Станочные автоматические линии/под ред. А.И. Дащенко, 1984. 408 с., ил.