Глава 23. Пути дальнейшего развития технологии машиностроения

23.1. Основные направления развития машиностроения

Главной задачей машиностроения является создание и внедрение новых высокопроизводительных, экономичных и надежных машин, построенных на реализации новых подходов в технологии машиностроения. В частности, нужно рассматри­вать машину как систему, включающую не только рабочий орган, но и привод, и обрабатываемую среду с ее сложными и многооб­разными физико-химическими свойствами. Нужно учитывать особенности взаимодействия техники и работающих с ней людей, которых следует, во-первых, защищать от многочисленных вред­ных воздействий — тепловых воздействий и вибрации, излучений, перегрузок, во-вторых, обеспечивать максимальным комфортом и т. п.

К актуальным задачам дальнейшего развития технологии машиностроения относятся: сокращение и замена ручного труда механизированным; совершенствование обработки на станках с ЧПУ; развитие комплексных автоматизированных систем в ма­шиностроении, совершенствование технологических процессов ме­ханосборочного производства, совершенствование конструкций режущих инструментов и инструментальных материалов; раз­работка новых технологий, повышающих эффективность лезвий­ной обработки, абразивной обработки, обработки без снятия струж­ки, лазерной обработки и т. п.

Основными традиционными материалами для изготовления машин являются черные и цветные металлы и сплавы. Снижение металлоемкости конструкций и поиск принципиально новых ма-

териалов, обеспечивающих надежность и долговечность машин, являются одной из актуальных задач машиностроения.

Одной из проблем технологии машиностроения является сни­жение расхода материалов и поиск новых материалов. Эти воп­росы кратко изложены в гл. 7.

23.2. Пути дальнейшего решения общих проблем технологии машиностроения Сокращение и замена ручного труда в машиностроении

Доля ручного труда как в основном, так и во вспомо­гательном производстве довольно высока. Особенно это касается операций опиловки заготовок, притупления острых кромок де­талей, снятия заусенцев, шабрения, разметки, контроля, выпол­нения лекальных работ, обслуживании металлорежущих станков и т. п.

Основные предпосылки замены и сокращения ручного труда механизированным следующие:

применение специального оборудования — шлифовальных станков, обработка на которых осуществляется шлифовальным кругом и абразивными лентами, а также применение профильного шлифования, двусторонних плоскошлифовальных станков с не­прерывным механизмом подачи для опиловки заготовки, притуп­ления кромок, шабрения, выполнения лекальных работ;

на контрольных операциях ручной труд снижается применением устройств цифровой индексации, координатно-измерительных ма­шин;

на операциях удаления заусенцев после обработки резанием, кроме применения галтовочных установок, а также зачистки металлическими щетками, все большее распространение находят операции .виброабразивной зачистки в среде абразивных материал лов или металлических шаров в присутствии поверхностно-активных веществ (ПАВ). Для удаления небольших заусенцев (до 1 мм) применяют электрохимические установки и установки для удаления заусенцев методом выжигания. Разумеется, эффек­тивность сокращения ручного труда на подобных операциях обеспечивается автоматизацией технологических процессов.

Совершенствование обработки на станках с ЧПУ и ГПС

Наряду с производительностью и точностью обработки на станках с ЧПУ серьезное внимание должно быть уделено надеж­ности этого оборудования. Надежность должна обеспечиваться не ^только техническими мерами повышения надежности элемент­ной базы систем управления, но и технологическими мероприя­тиями. К ним следует отнести: отказ от дифференциации операций обработки и переход к централизованной обработке с применением многоцелевых станков, позволяющих максимально провести об-272 работку начиная от получения заготовки до изготовления детали; переход к использованию систем машин, включая проектирование изделий, технологию изготовления деталей и сборку; технологи­ческую и подетально-поузловую специализацию производства.

Для надежной и точной работы станков с ЧПУ необходим оперативный контроль за качеством работы для компенсации ве­роятных ошибок. С этой целью с помощью систем обратных связей станки с ЧПУ должны быть оснащены устройствами контроля и коррекции, т. е. адаптивными управляющими системами. Адаптив­ные системы управления позволяют автоматизировать наладку станка и корректировать управляющую программу. В такие системы входят координатно-измерительные машины (КИМ). КИМ позволяют контролировать ход технологического процесса целого ряда станков с ЧПУ. Станки и КИМ в совокупности об­разуют важнейшую подсистему ГПС с двухуровневой адаптацией.

Для автоматического обслуживания этой подсистемы в авто­матизированном производстве основную роль играют промышлен­ные работы. В будущем ПР будут снабжены средствами очувств­ления, которые дадут возможность адаптироваться к постоянно меняющейся обстановке.

Как было показано в предыдущей главе, научно-техническая революция (НТР) привела к противоречиям в развитии машино­строения — отставанию роста производительности труда от роста производительности машин, а также к несоответствию между производительностью и мобильностью производства. Тем самым она открыла пути перехода к гибким производственным системам на основе централизации обработки, сборки и электронизации производства.

Дальнейшее внедрение ГПС и последовательный переход к автоматизированным системам управления требуют коренного совершенствования организации производства, плановости ра­боты, четкого управления и надежной информации. Не следует забывать, что решение проблемы автоматизации не обязательно должно вестись каким-либо одним способом. На предприятиях используют специальные автоматы, автоматические линии, ро­торные и роторно-конвейерные машины и линии. На их базе может быть построено полностью автоматизированное производство.