металло и автоматы (841805), страница 90
Текст из файла (страница 90)
Исследования работоспособности, которые проводят на данном этапе, решают задачу реализации собратной связи» от эксплуатации на последующее проектирование. $2. Вариантность техннчесннх реньеннй на ранннх сходнях нроентнроааиня Важнейшим этапом проектирования автоматов и автоматических линий является этап технического предложения, на котором формируются все основные технологические и сгруктурные решения, выбирается степень автоматизации проектируемого оборудования, закладываются основы получения экономического эффекта автоматизации, который будет реализован лишь много позже — на этапе производственной эксплуатации.
Именно на этапе технического предложения определяется потенциал будущего технического и экономического эффекта внедрения новой техники. Все последующие этапы (конструктивная разработка механизмов и устройств и их эксплуатация) лишь реализуют в той или иной степени этот потенциал. Основная трудность получения максимально возможного экономического эффекта автоматизации заключается в многовариантности технологических и структурных решений на ранних стадиях проектирования, в сложности процесса формирования вариантов, их сравнительного анализа и выбора оптимальных решений.
При технологической подготовке неавтоматизированного серийного н индивидуального производства, которые реализуются на стандартном оборудовании, -- вариантность технических решений, как правило, весьма невелика. Так, ступенчатый вал (см.
рис. 246) может быть полностью обработан на универсальном токарном станке, который обслуживает один рабочий. Методы обработки определяются возможностями станка; маршрут и режимы обработки рабочий может изменять. Покажем, что переход к условиям автоматизированного производства неизбежно приводит к росту вариантности возможных проектных решений. Рассмотрим вариационные признаки и число возможных вариантов применительно к обработке валов. 1. Методы обработки.
При выборе методов обработки вариантность невелика, конкурентными являются лишь обычная продольная обточка и обточка вращающимися резцовыми головками, с их продольной подачей (два варианта). 2 Маршрут обработки. При выбранных методах маршрут обработки может быть реализован по двум основным вариантам: 1) сначала черновая, затем чнстовая обработка всех шеек; 2) сначала черновая и чистовая обработка шеек а, б, в (см. рис. 246), затем обработка шеек г, д, е. 3.
Режимы обработки. Анализ показывает, что на действующих автоматах и линиях скорости резания варьируются в пределах (о, =50 —:110 и/мин), в которых может быть обеспечена заданная точность. Выбор о,. является экстремальной задачей. Указанный диапазон режимов можно разделить, например, на три интервала: а) о,. = =50 —:70 м/мин; б) о,=70 —:90 м/мин; в) о;=90 —:! 10 м/мин, протяженность которых чувствительна к показателям производительности и экономической эффективности. Следовательно, в зависимости от изменения и, имеем три варианта технических решений. 4. Тип технологического оборудования.
Обработка валов в условиях по- точного автоматизированного производства может производиться на универсальных станках с ручным управлением; одношпиндельных многорезцовых полуавтоматах. одношпиндельных токарных гидрокопировальных полуавтоматах, вертикальных многошпиндельных полуавтоматах и автоматах последовательного действия; горизонтальных многошпиндельных полуавтоматах и автоматах последовательного действия; вертикальных многошпиндельных полуавтоматах и автоматах параллельного непрерывного действия, Итого шесть вариантов. 5.
Степень автоматизации системы. В зависимости от степени автоматизации вспомогательных процессов загрузки и транспортировки деталей система машин для обработки ступенчатых валов может быть построена по следующим вариантам: поточная линия из универсальных станков; по~очная линия из полуавтоматов; поточная линия из автоматов; автоматическая линия. Всего четыре варианта.
526 6. Степерь дифференциации технологического процесса. Это число рабочих позиций д, на которое распределяется общий объем обработки. Согласно расчетам. выполненным в гл. 29 (см. табл. 20 и рис. 250), минимальное число позиций, на которое можно дифференцировать процесс обработки вала (см. рис. 246), равно четырем, максимальное — одиннадцати (4<д<11), следовательно, по числу рабочих позиций возможны восемь вариантов построения системы машин. 7. Число параллельных потоков обработки р. Оно зависит от требуемого уровня производительности. Для большинства машиностроительных предприятий достаточно иметь один— два потока обработки (или независимых линий), итого два варианта. Я.
Число станков-дублеров. Как было показано выше (см. гл. 29), реальные процессы не поддаются равномерному дифференцированию, поэтому при классическом однопоточном варианте линии, где число станков равно числу д) у т ! с,т~ 1,оо] [ с..Д у М Й :ППППП ЕЫ ~ ПБ * ~ф ' 'БИБИКА, рР Рвс Вва Вопвовти 0 в !Х! ковоововкв трввх воотво-хвтруховвих твтттв котово тв коквх ввввв овгоботвв отувов 1втих волов. рабочих позиций д (см. рис. 249), станки будут всегда иметь различную длительность цикла. Вместо того, чтобы дифференцировать обработку на лимитирующих операциях, можно использовать на них станки-дублеры числом )ч,т<д (при т=д получается двух- поточная линия). Здесь также существует широкая вариантность (рис.
267). По каждому варианту линии можно считать целесообразным использование 6 — 8 станков-дублеров. Будем считать возможными шесть вариантов. 9. Тип транспортной системы. Этот вариационный признак определяется взаимным расположением технологического и вспомогательного оборудования, траекторией перемещения обрабатываемых деталей в пределах линии. Известны девять основных вариантов (! — И, рис. 268), в том числе: системы % сквозного транспортирования, системы ! бокового транспортирования с расположением оборудования вдоль основного конвейера, системы 777 бокового транспортирования с расположением оборудования поперек основного конвейера и т. д.
Все эти девять вариантов являются конкурентными, так как отличаются показателями стоимости, несовмещенных холостых ходов и т. д. 1О. Число участков-секций. Каждый вариант системы машин, отличающийся числом позиций, типом транспортной системы и т. д., может быть построен по различным структурным вариантам от линии с жесткой межагрегатной связи (п,=1) до линии с гибкой связью (и =д). Так, линия из шести станков ~д = 6) может быть разделена по четырем вариантам: и„ =- =1, 2, 3, 6 (см. рис.
269). 1!. Тип межоперационных накопителей. Для линий обработки валов применяются магазины-накопители двух основных вариантов: сквозные, через которые проходит весь поток обрабатываемых деталей (рис. 270, а); тупиковые„ которые работают только в слу. чае отказа одного из участков (рис. 270, б). Последние более надежны в работе. однако конструктивно сложнее и занимают дополнительную площадь. !2. Число рабочих-наладчиков при обслуживании машин. Этот вариационный признак также носит ярко выраженный экстремальный характер. В предельном случае, когда один наладчик обслуживает всю линию, норма обслуживания равна числу станков (гв =д), фонд зарплаты минимален, однако велики простои станков из-за ожидания очереди на обслуживание.
В другом предельном случае, когда наладчик обслуживает лишь один встроенный в линию станок (г„=)), производительность линии максимальна, но велик и фонд зарплаты. Оптимальные варианты обслуживания не самоочевидны. Возможны четыре пять вариантов. Существуют и иные вариационные признаки, не выходящие за пределы Рйс 266 СхймБ Охислсхьм. ко() ххшмхткчесхай хкикх с Гхзлкчкйм чйнлсм учйстхОВ- ссхцхя (Ь" л,ца)' л- ь Рот .а Хв — ° К~..х структурно-компоновочных решений. предшествующих коиструктивиой разработке. В их числе„иапример, тип загрузочных устройств, емкость иакопителей и т.
д. Если обобщить указанные выше вариациоииые признаки и число вариаитов по каждому признаку, то при условии полной совместимости вариантов их полное число по всем !2 признакам составит (для обработки вала по рис. 246) более миллиона. Даже если учесть, что многие вариаиты являются несовместимыми, общее число структурио-компоиовочиых вариантов, которые являются конкурентными иа ранних стадиях проектироваиия автоматических систем машин, очень велико.
Следует отметить, что в линиях для обработки подшипииковых колец основным вариациоииым показателем является число параллельио работающих стаиков. в линиях для обработки корпусных изделий— число участков-секций и т. д. Важнейшим залогом высокой эффективности Рис, 2УО. Стг)хгугкит стеки хзшихтхчтсхсэ лк. нкм, Рязхюлтикьй кх учйстхк, с цххкэйть ем сххохишь (а) к ттлккьвьго (6) тика автоматизации является умение коиструктора видеть всю совокупность возможных вариантов, правильио их анализировать, выбирать оптимальные решения. $ 3. (рормирование общей совокупности вариантов востроення систем машин Согласно общей теории оптимального проектироваиия сложных систем машин оптимальным вариантом является такой, который удовлетворяет всем граничным условиям и при этом обладает экстремальиым (мииимальиым или максимальным) значением целевой фуикции.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
