металло и автоматы (841805), страница 86
Текст из файла (страница 86)
254, а); 2) группа из д работающих последовательно однооперационных станков с ЧПУ, которые реализуют дифференцированный технологический процесс, в первом приближении, рав- 16, ьсч Ы'чч~чг .'".: .'..ч ' ° ь ь-Б номерно, т. е. ! =.оэ (см. рис. 254, б). Р 4 Сравнение является правомерным при Р= 4. Согласно общим положениям (гл.
28), техническая производительность автоматизированного оборудования в условиях серийного производства определяется длительностью рабочих и холостых ходов цикла, надежностью в работе, партионностью обработки. Пренебрегая потерями по надежности (2(, =О), из-за их небольшой величины (см.
гл. 28, $4) и считая, что при каждом новом переходе меняется и инструмент, согласно формуле ()99) получим для системы нз р много- операционных станков с ЧПУ Р (203) гэк + пмв + Гюа + Рч ' ЗЬЗ. М ь:кэтч.. ям~ кчэ ы!ыьп~нй ы КОк.г"х.чатыр': 4 Ю, 24+ 1ееа + —, 1 45 1 <~, 4(В+гена+ а ) хр --' <Ь 120 24+ геен+ (205) Принципы построения многопозиционный автоматов и автоматических пиний зетах нт те! ~ьо ь.рм~нензмт 1н1 в оантн нтрв- где 1 „ =1,5 — средняя длительность обраототкй'одной детали комплекта, закрепленного за станками; 1„, — средняя составляющая времени холостого хода (подвод н отвод инструмента, координатная переустановка).
Время обработки детали, суммарное время холостых ходов, длительность переналадки, пропорциональная числу переходов в однооперационных станках, в д раз будет меньше. В итоге производительность выпускного станка ().—, 1 (204 +, +, л в+вар' ) ее гхх + Прнмер. Прн р 4= 42 „=20 мнн, 1„, =02мнн, О, =20 мнн, О,:-5 мяй, 2=20; йеременнмх знаяеннях 1„,„ н з, уравнения пронзвоантельноетн аля обоях варнантов прнмут вна 4 1.
Концентрация операций каи основа создания многопозиционных машин Как было показано выше (см. гл. 26) важнейшим источником получения технического н экономического эффекта прн создании автоматизированного технологического оборудования является совмещение операций, важнейшим компонентом которого является использование метода концентрации операций. Концентрацией операций называется объединение составных частей дифференцированного технологического процесса в одной многопозиционной маши- 1), 4$ " 0+ге а+— Уравнение относительной произво- дительности 24 + 4 1е а + 100 а 120 24+ геен + а Прн 1, =5 мнн Чав1,5 раза, прн 1„„=1О мнн тхн!,85 раза Расчеты по уравнению (205) для различных значений вспомогательного времени 1 „ и размеров партии деталей г показывают, что группа многооперацнонных станков с ЧПУ всегда более производительна, чем эквивалентная группа однооперационных станков, особенно при большой длительности загрузки и съема деталей.
Основной выигрыш в производительности получается за счет того, что в многооперационных станках этот процесс происходит лишь один раз, а в однооперационных станках — по числу станков; имеется выигрыш и за счет уменьшения суммарной длительности переналадок. Величина выигрыша (относительная производительность) зависит от серийности производства.
не или автоматической линии. Количественной характеристикой степени концентрации операций является число рабочих позиций машины, где одновременно илн со смещением по времени работает определенное число обрабатывающих инструментов. Если дифференциация технологического процесса на составные части известна еще со времени мануфактурного производства, концентрация операций — неотъемлемый признак автоматизированного производства, так как вручную управлять одновременно многими механизмами и инструментом нельзя.
Как было показано выше (см. гл. 29, '.:ф() увеличение степени дифференциа'. ции технологического процесса даже в идеальном случае (без учета надежности и переналадок) не обеспечивает ,"'пропорционального роста производи:: тельности оборудования, а имеет асимп":: тотнческий характер (см.
рис. 248). По" этому необходимый уровень программы :, выпуска можно обеспечить установкой :, р параллельных технологических систем ':, машин, каждая из которых имеет д ;: 'однопозиционных автоматов нли полуавтоматов (рис. 255, а). Таким обра'-' зом, можно увеличить выпуск деталей (производительность системы машин) до любого требуемого уровня, однако с инженерной точки зрения такое реше' ние нерационально, так как система из многих однопозиционных машин в целом сложна и дорога, занимает большую площадь.
Естественным является стремление к концентрации операций, к конструктивному обьединению отдельных рабочих позиций, которое может производиться «вдоль» или «поперек» технологического потока или комбинированно» (см. рис. 255, б, в, г). В машинах последовательного действия концентрируются разноименные операции дифференцированного технологического процесса, последовательно выполняемые применительно к каждому изделию (рис. 255, б). В машинах параллельного действия концентрируются одноименные (сходные) операции дифференцированного технологического процесса (рис. 255, в) „ которые, как правило, являются одинаковыми (например, в условиях массового производства). На каждом станке параллельного действия выполняется, как правило. одна составная операция дифференцированного технологического процесса и не более двух-трех совмешенных с ней.
Каждая деталь проходит только одну рабочую позицию, для полного выполнения заданного технологического маршрута необходимо иметь д последовательно работающих машин параллельного действия (см. рис. 255, в). В машинах последовательно-параллельного (смешаиного) действия концентрируются и разноименные, и одноименные операции (рис. 255, г). Каждая машина имеет р параллельных, С«гич мхи~моги»»сх»х скажи к»иьм с ххфф»ь«как»п»»ьчяч г«»жчч»ч-»ик чюм; »~®й °, мы~» ««»»й эы»Вй»~ ~бм»~13«« конструктивно взаимосвязанных потоков обработки, в каждом нз которых технологический процесс днфференцирован на д частей.
Такая схема является наиболее сложной, по ней строятся преимущественно автоматические линии. Как правило, любая машина с фиксированным общим числом позиций может быть построена по всем трем схемам — последовательного. параллельного и смешанного действия. Так, шестишпиндельный автомат может быть построен по следующим вариантам: 1) д=б, р= 1 — последовательного действия; 2) а=З, р=2 — смешанногодействия; 3) д=2, р=З вЂ” смешанного действия; 4) а = 1, р=б — параллельного действия. Число возможных вариантов возрастает с увеличением числа позиций.
$2. Автоматы и линии лоследоввтельногс действия В машинах последовательного действия концентрируются разноименные операции технологического процесса, последовательно выполняемые для каждого объекта (изделия). Машина имеет один технологический комплект инструмента, рассредоточенный по д рабочим позициям (рис. 256, а). Конструктивным признаком машин последовательного действия является наличие стационарных рабочих зон — позиций, оснащенных необходимыми механизмами и инструментами. Последовательно перемещаясь из позиции а позицию, из одной рабочей зоны в другую, каждая деталь получает необходимый объем технологического воздействия.
При этом окончательное формирование качества происходит только на последней, выпускаемой позиции. По характеру транспортных перемещений деталей (см. рис. 256, а) станки последовательного действия делят на дискретные и непрерывные. В станках дискретного последовательного действия транспортные перемещения деталей дискретны (из позиции в позицию). Во время обработки детали закреплены и могут совершать лишь вращательные движения, все движения подачи осуществляются механизмами рабочих ходов с инструментами.
В машинах непрерывного последовательного действия транспортные пе- ::; ремешения непрерывны, детали равно:: мерно перемешаются через рабочие . зоны, мимо инструментов, которые со' вершают, как правило, лишь вращательные движения. По такой схеме по' строены, например, многие плоскошли' фовальные и бесцентрово-шлифовальные автоматы, работающие на проход; барабанно-фрезерные станки-полуавюматы. Машины последовательного действия имеют различные конструктивно-компоновочные формы.
Так, при малом числе позиций д в автоматах последовательного действия более рационально не линейное, а орбитальное (круговое) ' расположение позиций, детали устанавливают на круглом столе с вертикальной (рис. 256, б) или горизонтальной ' (рис. 256, в) осью. Обработка на всех позициях, а также загрузка и съем деталей производятся во время стоянки стола, далее следует поворот, обеспечивающий необходимое транспортное ; перемещение детали с позиции на по.' зицию.
Цикл обработки детали соответствует полному обороту стола, за'' крепление и открепление детали выполняется один раз в загрузочно-разгру' зочной позиции. Время рабочего цикла Т равно сумме длительности стоянки стола („ и его поворота (,„,: 7=1,+ Во время стоянки производятся все рабочие ходы, а также быстрые под-.
воды и отводы инструментов, с которыми совмещены во времени загрузка и зажим, разжим и съем деталей в соответствующих холостых позициях. Поворот стола — несовмещенное время холостого хода. По такой схеме (рис. 256, б, в) построены токарные многошпиндельные автоматы и полуавтоматы вертикально=.
го и горизонтального типа, многопозиционные агрегатные станки, многочисленные сборочные, контрольные и другие автоматы. При большом числе позиций их круговая компоновка на столе становится нерациональной, так как большая площадь в центре стола остается неисполь' зованной, возникают большие силы инерции при повороте и т. д. Поэтому при д)6+8 применяют линейную компоновку позиций (рис. 256, г). Обра::: ботку производят в стационарных приспособлениях на рабочих позициях, !': детали приходится закпеплять столько раз, сколько имеется рабочих позиций.
Дискретные транспортные перемещения производятся с помощью шаговых конвейеров. В прямоточных машинах непрерывного действия, которые имеют такую же структурную схему (рис. 256, г), непрерывное транспортное перемещение деталей выполняют цепными, валковыми и т. д. устройствами. Недостаток схемы -- ее малая надежность, так как любой отказ механизма, инструмента, органов управления приводит к отказу всей системы. Поэтому сложные системы принято делить на участки — секции, с установкой межоперациониых накопителей (рис. 256, д). Теперь при отказе, например на П участке, останавливается только ои, участок 1 будет работать в накопитель, участок Ш вЂ” из накопителя. Таким образом происходит компенсация несовпадаюших во времени простоев, повышение производительности и надежности систем при тех же характеристиках встроенного оборудования.
Рассмотренные конструктивно-компоновочные варианты машин последовательною действия относятся и к автоматам и к автоматическим линиям. Между ними нет резкой границы, принципы их построения, закономерности развития, методы анализа и синтеза едины и будут рассмотрены совместно. Условно принято системы с круговым расположением позиций относить к многопозициониым автоматам, с линейным — к авюматическим линиям.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
