13. Компоновка операций и технологического оборудования при автоматизации технологических процессов. Последовательное, параллельное и смешанное агрегатирование

Станки с ручным управлением – преимущественно однопозиционные. Автоматы, полуавтоматы и автоматические линии строят с несколькими рабочими позициями. На одношпиндельных станках может выполняться одно - или многоинструментальная обработка. При одноинструментальной обработке в каждой данный момент времени участвует только один инструмент, что не может обеспечить достаточно высокой производительности. Многоинструментальная обработка характеризуется тем, что в работе одновременно участвует несколько инструментов. При этом производительность повышается, но возможны затруднения в обеспечении хорошего отвода стружки, охлаждения инструментов, высокой жесткости системы, удобства для обслуживания и контроля инструментов.

Многопозиционнная обработка бывает последовательной, параллельной и параллельно-последовательной. Для осуществления последовательной обработки на станке или автоматической линии предусматривается несколько стационарных рабочих позиций, расположенных в порядке выполнения технологического процесса. При прохождении обрабатываемой детали по позициям, на каждой из них последовательно выполняется часть процесса. Причем эти части должны быть приблизительно одинаковой продолжительности. Рабочие позиции в малом или сравнительно большом количестве целесообразно располагать в линию. Среднее количество позиций размещают по окружности

а)

б)

Рис. 13.1. Расположение рабочих позиций: а) – в линию, б) – по окружности

На оборудовании последовательного действия целесообразна обработка сравнительно сложных деталей. Если же использовать этот метод для простых деталей, период рабочего цикла станет очень малым, и в нем будет преобладать время на выполнение вспомогательных движений. Для обработки несложных деталей более подходят простые по конструкции станки параллельного действия, в которых на всех позициях одновременно или со сдвигом по времени выполняется одна и та же операция. Позиции могут быть стационарными, по такой схеме устроены, например, многошпиндельные фасонно-отрезные автоматы, имеющие на каждой позиции отдельный механизм подачи и зажима обрабатываемого материала (рис. 13.2).

Рис.13.2. Стационарные позиции

По второй схеме (рис. 13.3) проектируются роторные станки, в них рабочие позиции, образованные шпинделем 6 и суппортом 1, помещены на карусели, состоящей из стола 5 и гильзы 4. При непрерывном вращении карусели суппорта получают рабочие и вспомогательные перемещения от неподвижного барабанного кулачка 2, находящегося на колонне 3. Полная обработка детали производится за время одного оборота карусели.

Рис. 13.3. Схема токарной обработки, выполняемой на станке роторного типа

Может быть компоновка оборудования для выполнения высокопроизводительной параллельно-последовательной обработки.

Рис.13.4. Многопоточная автоматичес-кая линия с линейным расположением позиций, предназначенных для выпол-нения «q» операций в «р» параллельных потоках

Рис.13.5. Параллельно – последователь-ная обработка на позициях, размещенных по окружности На многопозиционных токарных автоматах и полуавтоматах параллельно-последовательного действия позиции располагают по окружности (рис. 13.5). Станок 1К282 (восьмишпиндель-ный, вертикальный полуавтомат).

Роторные автоматические линии строят из рабочих 1 и транспортных роторов 2. На каждом роторе в p = 4 потоках выполняется одна операция (рис. 13.6.).

Рис. 13.7. Автоматическая линия из многопозиционных автоматов действия