Проектирование технологических процессов автоматической сборки

Разработка технологических процессов автоматической сборки имеет некоторую общность с разработкой процессов изготовления деталей машин, изложенной выше. Типовой процесс автоматиче­ской сборки изделия состоит из следующих переходов: загрузка сопрягаемых деталей в бункерные загрузочные или транспорти­рующие устройства с предварительным их ориентированием при выдаче на сборочные позиции; ориентирование в пространстве с допустимыми отклонениями положения поверхностей сопрягаемых деталей на сборочной позиции; соединение и фиксация сопряженных деталей или сборочной единицы; контроль отклонения от­носительного положения сопряженных деталей или сборочной единицы; разгрузка и транспортирование готовой сборочной еди­ницы. При проектировании технологического процесса сборки предусматривается необходимость автоматизации всех переходов технологической операции и построения процесса по поточному принципу.

Установка базовых деталей на сборочной позиции произво­дится в соответствии с правилом шести точек.

Новым направлением в технологии автоматической сборки яв­ляется широкое совмещение сборочных работ с процессами изго­товления сопрягаемых деталей, а также введение автоматов для совместной обработки деталей узла. Автоматическая сборка осу­ществляется в основном для сравнительно небольших изделий в крупносерийном и массовом производстве.

Широко применяют роторные линии. Получили распростране­ние групповые автоматические и автоматизированные сборочные линии. В отличие от автоматических линий механической об­работки в сборочных линиях не предусматриваются межопераци­онные заделы.

При определении производительности автоматического сбороч­ного оборудования устанавливают цикл Т_ц выполнения сбороч­ной операции:

где t_п — время, затрачиваемое на подачу деталей; t_ор —■ время ориентирования; t_c — время сопряжения; t_тр — время транспор­тирования сборочного узла.

Продолжительность цикла Т_п можно в ряде случаев умень­шить за счет совмещения его элементов.

Производительность оборудования (шт/ч) можно определить по формуле Q = 60/Тц.

Фактическая производительность оборудования с учетом по­терь времени Q_$ = Q/n, где г\ — коэффициент использования автоматического оборудования.

22.5. Особенности разработки технологических процессов обработки заготовок деталей машин на станках с чпу

Преимущества и область применения станков с ЧП характеризуется большими затратами времени, особенно вспомогательного. Известно, что в об­щей структуре штучного времени 20—30% составляет основное время, а 70—80% — вспомогательное [9].

Основным направлением сокращения затрат вспомогатель­ного времени является автоматизация управления процессами обработки заготовок. Дальнейшая автоматизация производства является одной из основных задач расширения и развития социали­стической экономики. Однако в условиях мелкосерийного произ­водства применение высокопроизводительных станков (автома­тов) экономически невыгодно в связи с их высокой стоимостью, большими затратами на технологическую оснастку и большой трудоемкостью наладки технологической системы. Эти станки не обладают достаточной гибкостью для использования их при частой смене объектов производства. Именно такими свойствами обладают станки с ЧПУ, сочетающие в себе гибкость универсаль­ного оборудования с ручным управлением, точность и производи­тельность станков-автоматов.

Время, требуемое на переналадку станка с ЧПУ на изготовле­ние новых деталей, значительно меньше времени наладки авто­матов и представляет собой время, затрачиваемое на смену уп­равляющей программы и оснастки. Важнейшим преимуществом станков с ЧПУ является возможность обработки с одного уста-нова (соблюдается принцип постоянства баз) заготовок сложных деталей, требующих для обработки большого числа различных инструментов.

Применение станков с ЧПУ позволяет максимально упростить и сократить количество используемой оснастки (приспособлений, инструментов) и, следовательно, ускорить технологическую под­готовку производства (ТПП) при переходе на изготовление новых изделий. В гл. 18 описаны системы приспособлений, рекомендуе­мых для станков с ЧПУ

Технологические возможности станков с ЧПУ определяются многими факторами, основными из которых являются следующие: конструкция станка, компоновка, класс точности и техническая характеристика системы ЧПУ.

Эффективность применения станков с ЧПУ включает: повы­шение точности обработки за счет исключения субъективных факторов и независимость точности обработки от свойств програм­моносителя; исключение операций разметки; автоматизацию вспо­могательных переходов, в том числе смены инструмента и обра­батываемых заготовок; концентрацию операций и обработку за один переход поверхностей с прямолинейными и криволинейными образующими; сокращение времени рабочих и вспомогательных ходов за счет быстродействия и автоматического переключения приводов; предпосылки к оптимизации режимов резания (на этапе разработки управляющих программ); сокращение затрат на конт­роль размеров (за счет строгой повторяемости движений инстру­ментов, автоматического контроля размеров); предпосылки к многостаночному обслуживанию оборудования и переходу на автоматический цикл работы (без участия станочника); способ­ность встраиваться в ГПС.

Рис. 22.7. Типы станков с ЧПУ:

о — сверлильно-расточный вертикальный тальный; в — токарный б — сверлнльно-фрезерно-расточной горизон-

Таким образом, областью применения станков с ЧПУ и много­целевых станков является средне- и мелкосерийное производство. Однако они могут применяться и в массовом производстве.

К основным этапам подготовки процесса обработки на станках с ЧПУ относят: разработку технологического процесса;

расчет управляющих программ: вычерчивание эскиза наладки; присвоение элементам контура или траекторий перемещения инструмента обозначений, принятых для данной системы автома­тизации подготовки (САП) управляющих программ, запись про­граммы расчета на языке САП; контроль управляющих программ и внесение необходимых исправлений.

Наиболее широкое применение в промышленности получили станки токарной, фрезерной, сверлильно-расточной групп и мно­гоцелевые станки с ЧПУ. Некоторые типы станков с ЧПУ при­ведены на рис. 22.7.

Технические характеристики станков и используемых в них устройств программного управления приведены в справочнике [21].