pronikov_a_s_2000_t_3 (830968), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Процесс переналадки АЛ включает замену или перестановку инструмента, зажимных приспособлений и других устройств, например загрузочно-разгрузочных и транспортных, а также регулирование элементов системы управления. Иногда переналадка заключается во включении-отключении отдельных станков или позиций линии. В процессе эксплуатации АЛ может появиться необходимость изготовления детали, конструкция которой на стадии проектирования обрабатывающего оборудования была неизвестна. В этом случае необходимо создание гибких автоматических линий (ГАЛ). Основными потребителями АЛ на ближайшее десятилетие останутся автомобильная промышленность, общее машиностроение, в которые будет направлено 75% станочных линий, а также производство бытовой техники. Проектирование большого числа АЛ невозможно без внедрения системы автоматического проектирования и расчетов (САПР), что по экспортным оценкам позволит сократить трудоемкость этих работ на 20 — 30%„повысить технический уровень создаваемого оборудования и сократить сроки проектирования.
Основные направления технического развития АЛ на ближайшие годы следующие: увеличение выпуска продукции каждой единицей оборудования, сокращение занимаемой площади при выполнении заданного объема выпуска и уменьшение численности обслуживающего персонала; повышение комплексности обработки с включением полного объема операций подготовки (создание базовых поверхностей, правка заготовок и т.п.) неметаллорежущих, контрольных, сборочных, упаковочных„сокращение ручного труда при обслуживании АЛ; повышение качества продукции и сохранение его стабильности во времени; создание ГАЛ, обеспечивающих высокую производительность в условиях периодического обновления продукции; широкое внедрение в конструкции АЛ устройств контроля и диагностики состояния режущего инструмента и ответственных узлов станков.
Создание ГАЛ обеспечивает повышение эффективности механообрабатывающего производства на автомобильных, тракторных и других заводах при модернизации продукции или переходе на выпуск нового изделия. Так, например, для запуска в производство автомобиля ВАЗ-2108 потребовалось изготовить 20 тыс. новых позиций инструмента и оснастки, 2450 единиц технологического оборудования. Эффективная реализация таких задач возможна другим путем: вместо традиционных АЛ внедряют ГАЛ или отдельное оборудование с управлением от программируемых командоаппаратов (ПК) или (и) систем ЧПУ.
Реализация ГАЛ требует создания нового технологического оборудования, транспортных систем, использования ПР и других технических средств. Гибкость ГАЛ для изготовления корпусных деталей обеспечивают специальные позиции, число которых определяется конструкцией изготовляемых деталей и функциональным назначением АЛ для многономенклатурной обработки. На этих позициях используют функциональные узлы: силовые узлы, в том числе с устройствами смены инструментов, регулируемыми элементами транспортной системы и зажимными устройствами приспособлений-спутников. Управление ГАЛ осуществляется от ПК. Н отдельных позициях, которые должны обладать гибкостью, применяю управление от ЧПУ по одной-трем координатам. В этом случае применяю одношпиндельные силовые узлы с управлением от ЧПУ по трем координа там со встроенными инструментальными магазинами.
Технологический процесс изготовления корпусных деталей в АЛ и н ГАЛ имеет следующие особенности: применение крестовых столов для переустановки инструмента пр~ предварительной обработке двух расположенных рядом отверстий в де тали; повышение концентрации операций благодаря многосторонней обра ботке на одной позиции вместо обработки на нескольких позициях (на ря де ГАЛ заготовка выносится с основного конвейера на боковую позицик для ее трехсторонней обработки, причем в этом случае обработка осущест вляется не на двух последовательных позициях, а на одной с трех сторон) контрольные операции выполняют на позиции обработки, а для измерени~ деталь поворачивается, или измерение детали осуществляется с противо положной стороны без поворота; выполнение ряда специфических операций на позициях с использова нием силовых узлов с ЧПУ (ощупывание заготовок измерительным датчи ком для определения фактического припуска, обработка с изменением по дачи в процессе резания, например, при входе сверла в обрабатываемук заготовку и выходе из нее, фрезерование по контуру отдельных участков ~ т.д.).
ГАЛ для изготовления корпусных деталей включает существенн~ меньшее число станков благодаря использованию многофункциональны~ узлов со сменными многошпиндельными головками и станочных при способлений, переналаживаемых с помощью обрабатывающей системь станка. При обеспечении гибкости важнейшим исходным положением явля ется знание об изменении конструкции детали, подлежащей обработке. Е подавляющем большинстве случаев создается «синтетическая» деталь, со четающая все свойства новых деталей, которые будут в дальнейшем изго товляться на этой ГАЛ. Поэтому конструктор, проектирующий трактор автомобиль или другую машину, должен прогнозировать тенденции изме.
нения их деталей, подлежащих дальнейшему изготовлению на ГАЛ. Эт~ информация должна быть использована при составлении заявки на обору. дование ГАЛ. ГАЛ для изготовления деталей типа тел вращения создают, используя станки практически всех технологических групп — то. карные, фрезерные, сверлильные, шлифовальные и др. В них устанавли. вают параллельно. работающее взаимозаменяемое оборудование. Кажды~ из параллельно работающих станков, выполняющих одинаковые операции может обеспечить после короткой переналадки изготовление любых за.
крепленных за ГАЛ деталей. Технологический процесс изготовления деталей типа тел вращения н' ГАЛ отличается от технологического процесса изготовления таких деталей на АЛ следующим: повышенной точностью и стабильностью параметров деталей за сче1 обработки на станках с ЧПУ. Так, у партии деталей, изготовляемых на то- карных станках, обеспечивается колебание размеров не более 25 мкм при диаметре примерно 50 мм; при обработке зубьев обеспечивается 5-я степень точности вместо 7-й, получаемой на станках с традиционной системой управления; обработкой на каждом переходе операционного процесса на оптимальных режимах благодаря применению управляющей программы, позволяющей регулировать технологические параметры по информации, получаемой от соответствующих датчиков, в зависимости от свойств заготовки и инструмента; отказом от чернового шлифования вследствие повышения точности обработки на токарных операциях; использованием систем ЧПУ для управления правкой шлифовальных кругов, в том числе профильных, что обеспечивает точность обработки до Ьб в продольном сечении при переналадке на изготовление других деталей; стабилизацией точности обработки партии деталей благодаря применению станков с ЧПУ, что позволяет отказаться от 100-процентного контроля деталей, а даст возможность проводить только выборочный контроль.
ГАЛ для изготовления деталей типа тел вращения рассчитаны на обработку деталей одного-двух типов с большим числом типоразмеров и с возможностью перехода на изготовление других, аналогичных по конструкции деталей. Автоматические роторные (АРЛ) и роторнок о н в е й е р н ы е ( А Р К Л ) л и н и и являются особой формой автоматизации технологических процессов, так как на таких автоматизированных комплексах межмашинное и внутримашинное транспортирование потокг заготовок, в том числе обработка, осуществляются непрерывно, с постоянной скоростью.
У таких линий производительность по сравнению с производительностью отдельного автоматического оборудования выше в 3 — 6 раз. трудоемкость изготовления изделий ниже в 2 — 4 раза, занимаемые площади меньше в 3 — 10 раз, а производственный цикл изготовления продукции — и 10 — 20 раз. При переходе к комплексной автоматизации технологических процессов на базе АРЛ выбирают в первую очередь высоконадежные с технологической точки зрения процессы (без снятия стружки, обеспечивающие стабильные геометрические размеры и физико-химические свойства и т.д.). АРЛ для механической обработки имеют как достоинства, так и недостатки. К достоинствам относятся высокая производительность, обеспечивающая получение до 3 млн деталей в год с одного технологическогс потока, компактность, сокращение площадей„занимаемых роторной машиной (РМ) по сравнению с традиционным станочным оборудованием.