металло и автоматы (841805), страница 91
Текст из файла (страница 91)
Примеиительио к проектироваиию автоматов и автоматических лииий такими граиичиыми условиями являются требования качества обрабатываемых деталей и производительности, а целевой фуикцией — ожидаемые показатели экономической эффективности автоматизации. Основными стадиями процесса оптимизации являются формирование общей совокупиости возможиых, технически реализуемых вариаитов; сравнительный анализ и отбор вариантов вплоть до выбора оптимальиого, который обеспечивал бы заданную точность обрабатываемых деталей, производственную программу выпуска и при этом обладал бы максимальиыми показателями экономической эффективности. Обе эти стадии равнозиачиы, ибо сам по себе процесс формирования совокупности возможиых технических решений уже дает проектаиту основу оптимального проектирования, позволяет избегать гру- ~~~,,Фэ'.
~::.;;:.6ых ошцбок, когда наиболее перспек'"тканые варианты могут оказаться водбще вне поля зрения. Что касается 1-; дальнейшего анализа и отбора, то его можно производить как по качествен'-: ным критериям, на основе опыта и интуиции (методами экспертных оце- ~!:„нок), так и различными количественными, специально разработанными методами На первой стадии оптимизации из бесконечного множества формально возможных решений выделяют лишь те, которые являются, с одной стороны, :., технически возможными, реализуемыми, с другой - - инженерно разум :„.
ными, которые не отвергаются опытом и интуицией конструктора. Поэто":- му общая совокупность вариантов всег!' да меньше теоретической. Основными этапами формирования :. 'общей совокупности технически воз::. можных вариантов построения автома,' тизированных и автоматических систем ::;:.машин является выделение вариацион;-;:" ных признаков; определение границ варьирования по каждому из признаков и числа частных вариантов; ком.„';" бинаторное сочетание вариантов по ;:: различным признакам, оценка общего ': числа вариантов Перечень вариационных параметров 1 систем машин для обработки ступен( чатых валов, рассмотренный в гл. 31, $1, является наиболее общим, тео'х ретическим (он может быть и продол';;.:..
жен). Однако в конкретном случае его -,', необходимо составлять и анализировать, имея в виду деление всех характеризующих систему машин параметров (технологических, структурных, компоновочных, конструктивных„эксплуатационных и т. д.) на три категории 1) параметры, которые в данном случае не являются вариационными, так как их значения заданы, или могут быть однозначно выбраны на основе накопленного опыта проектирования и эксплуатации: 2) основные вариационные параметры, по которым решения должны быть приняты однозначно еще на ранних стадиях проектирования и дальнейшей корректировке не подлежит; именно их сочетание определяет впоследсгвии принятый в качестве оптимального вариант линии — ее техно:,логическую и структурную схему, пла- нировку (число станков, участков, потоков обработки и т. д.); 3) вспомогательные вариационные параметры, которые в меньшей степени влияют на технико-зкономические результаты внедрения линии, первоначально принятые решения могут впоследствии, в том числе при эксплуатации, корректироваться; такие параметры определяют обычно форму реализации принятой принципиальной схемы системы машин (режимы обработки, число наладчиков, система замены инструмента, организация ремонта и обслуживания и др.).
Предположим, необходимо спроектировать для условий массового производства автоматизированную систему машин для обработки ступенчатого вала (см. рис. 246). Заданные точностные требования (обработка под шлифование) делают необходимым двукратную обработку всех шеек, заданная производственная программа выпуска (;1,„=500 шт/смену с возможным превышением не более чем на 15%, т.
е. 500< Я,„<575. Все необходимые размеры, технические требования и т. д. заданы чертежом. На первой стадии оптимизации необходимо выделить реальные вариационные параметры и разделить их на основные и вспомогательные, что можно выполнить, используя данные, приведенные в гл. 31, $2.
Накоплен значительный опыт автоматизации производства ступенчатых валов и разработаны типовые технологические методы и маршруты их обработкии. Такой типовой технологический процесс, приведенный на рис. 271, предусматривает обработку каждой детали: фрезерование и зацентровку торцов ((), черновую и чистовую продольную обточку наружных поверхностей (П-- 'г'), прорезку канавок и снятие фасок (И). Основным встраиваемым в линию технологическим оборудованием являются фрезерно-центровальные и гидро- копировальные станки.
Таким образом, методы и маршрут обработки, тип технологического оборудования из числа вариационных признаков «выпадают», т. е. число вариантов по данным признакам равно единице. Режимы обработки остаются в числе вариационных признаков будущей системы. Степень дифференциации технологического Риг Сц тыониа .т~ии:*ыв."=~..иа ингир, ингой обримиик; ~~ идее-:. ииньи иьмеГх Пибиии. и~туч;~а~ процесса, число параллельных потоков обработки, тип транспортной системы, число участков-секций, нормы обслуживания наладчиков, являются важнейшими вариационными признаками.
Тип межоперационных накопителей целесообразно связывать с вариантностью транспортной системы н в качестве отдельного признака не рассматривать. В числе вариационных признаков необходимо сохранить число станков-дублеров и емкость накопителей. Таким образом, в качестве основных вариационных параметров, которые определяют структурно-компоновочные варианты построения будущей линии, следует рассматривать число д рабочих позиций, на которое дифференцируется общий объем обработки; число р параллельных потоков обработки, в данном случае — независимых или зависимых линий; число сп станков-дублеров на лимитирующих участках линии; число и„ участков-секций, на которое разделена линия; 330 тип транспортной системы (сквозное, боковое, верхнее и т.
д. транспортирование). В качестве вспомогательных вариационных параметров, которые определяют характер реализации структурно- компоновочных вариантов следует рассматривать режимы обработки на всех позициях — скорости резания о,. и рабочие подачи з,.; вместимость накопителей Е; нормы обслуживания г„. Совокупность вариантов формируется лишь по основным вариационным признакам (параметрам), и для каждого из рассчитываемых вариантов может быть найдена оптимальная реализация.
Нетрудно видеть, что каждый из основных признаков по характеру влияния на технико-экономические параметры является конфликтным. Так, увеличение числа позиций. участков, потоков, станков-дублеров приводит к росту не только производительности, но и стоимости, занимаемой площади н т. д., при этом функциональные зависимости имеют, как правило, нелинейный характер (см., например, рис.
258,' 262 и др.). При этом большинство параметров не может быть выбрано изолированно, независимо друг от дРуга, например число позиций д и число участков и„. Следующим, вторым этапом является оценка границ варьирования каж- ' дого параметра и числа частных вариантов по этому параметру. Преде-, лы изменения числа позиций д (степени дифференцирования и концентрации операций) определяются характе-' ристиками оборудования и технологических процессов.
Минимальное число позиций д ь определяется возможно-' стями автоматизированного оборудования, максимальное д „„ — невозмож-' ностью дальнейшей дйфференциацин ':. нз-за потери качества. Для вала, по-:,' казанного на рис, 246, согласно рас-. четам, выполненным в гл. 23, $1, вариа-' ция числа позиций д м=4, д,„=11,,: 4 <д <! 1, т.
е. линия может быть .' построена по восьми вариантам. Число потоков формально не имеет;: границ варьирования (р=1, 2, 3, ...) ! но реально достаточно будет рас .;-." смотреть лишь одно- и двухпоточные,-' системы (р=! —:2), т. е. два вариан-"' та. В этом случае число параллель-.' ных станков-дублеров для каждого из~ опоточных вариантов будет ограниво 'значениями тп =О (зто классикая однопоточная линия, где число ннов равно числу позиций) и т=д то уже двухпоточная линия). Сле~р'"„::довательно, в качестве промежуточных ~;", необходимо рассматривать все вариан)-'";,' ты с характеристиками ! ~лт~д — 1, г',;--:поэтому каждому значению 0 соответ".;;-:-' ствует теоретически еще д — 2 вариан- ~'.;,'- та линий с ветвящимися потоками обработки (со станками-дублерами) Реально, однако, такие операции, как фрезерование, зацентровка торцов, про"::: резка канавок и снятие фасок явля;;„-;.ются кратковременными и лимитирую- щими быть не могут (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
