Вопросы для самоподготовки:

1. Что представляют собой гибкие производственные системы?

2. В чем заключаются достоинства гибких производственных систем?

3. Для чего используются станочные модули?

4. Что такое гибкий производственный участок?

5. Для чего используется транспортно-накопительная система?

Лекция №9 Перспективы развития механической обработки Теоретические вопросы

9.1. Перспективы развития автоматических линий

9.2. Технологии 3D-печати и финишная обработка

9.1. Перспективы развития автоматических линий

В настоящее время в промышленности используется свыше 6000 автоматических линий для механической обработки деталей, что высвободило около 300 тыс. рабочих и дало экономию около 300 млн. руб. Потребности в автоматических линиях растут, однако заводы станкостроения не обеспечивают нужды всех отраслей промышленности. Поэтому производством автоматических линий (в меньшем, чем в станкостроительной промышленности количестве) заняты и другие отрасли машино- и приборостроения. Некоторая часть потребных автоматических линий поступает за счет импорта из стран народной демократии и капиталистических стран. Многие заводы проектируют и изготовляют автоматические линии своими силами, используя для этой цели универсальные станки, станки, подвергнутые модернизации, и в меньшей степени специальные станки.

Применение автоматических линий в отечественной промышленности началось еще в предвоенные годы. Однако в то время количество действующих линий было невелико. Большое развитие автоматизация производства на базе автоматических линий получила в послевоенные годы и особенно за последнее десятилетие. К настоящему времени создана и продолжает развиваться производственная база по выпуску автоматических линий.

Научно-исследовательскими и. проектно-конструкторскими организациями (ЭНИМС, СКБ1, СКБ6, НИИтавтопром, НИИтракторсельхозмаш, НИАТ и др.) проделана большая работа по созданию агрегатных станков, автоматов и полуавтоматов и автоматических линий. Проводится разработка нормализованных узлов и исполнительных механизмов автоматических линий различного целевого назначения, созданы нормативные и руководящие технические материалы по расчету и конструированию автоматического оборудования. Накоплен большой опыт по конструированию, производству и эксплуатации автоматических линий.

К настоящему времени выполнены большие исследования отечественных и иностранных автоматических линий, позволившие выявить их недостатки и наметить пути дальнейшего совершенствования качеств этого оборудования. В частности, выявлено недостаточно эффективное использование автоматических линий на производстве, простои по разным причинам (некачественный режущий инструмент, некачественные заготовки, несовершенство отдельных устройств линии), которые еще велики. Примерно у одной трети действующих автоматических линий отношение коэффициента фактической загрузки к коэффициенту загрузки при проектировании составляет 0,80,95; у остальной части линий это отношение еще ниже.

Важные задачи дальнейшего развития автоматических линий — задачи повышения их производительности, точности и надежности работы. Новые линии должны создаваться в основном из нормализованных унифицированных узлов по принципу агрегатирования. Это позволит в значительной мере снизить себестоимость и сроки их изготовления, что в условиях технического прогресса чрезвычайно важно. Повышение надежности автоматических линий повысит их коэффициент использования во времени. В настоящее время достигают проектной производительности только путем интенсификации режимов резания.

Основная часть ранее изготовленных и эксплуатируемых в промышленности автоматических линий принадлежит к числу линий специального (одноцелевого) назначения.

Эти линии проектируются для обработки определённых деталей. При изменении конструкции и размеров детали они становятся непригодными для дальнейшего использования или требуют большей или меньшей реконструкции. Линии подобного типа дают значительный технико-экономический эффект, если обработке подвергается большое количество трудоемких и стабильных по конструкции деталей, а их производстве рассчитано на достаточно длительное время, превышающее допустимые сроки окупаемости больших капиталовложений на изготовление линий.

Примером таких деталей могут служить блоки цилиндров, картеры, станины, ступенчатые валы, зубчатые колеса, шатуны и другие детали в автотракторной и других отраслях промышленности с большой программой выпуска продукции. Объектом производства на этих линиях служат также простые по конструкции, но стандартные детали и изделия, выпускаемые в очень больших количествах (крепежные детали, газовая и водопроводная арматура, подшипники качения).

В данных случаях часто применяют комплексные автоматические линии, на которых выполняется технологический процесс получения заготовки и последующей механической обработки. Так, автоматическая линия для производства гаек, спроектированная СКБ6, состоит из автомата для высадки заготовок, трех гайконарезных автоматов, агрегата антикоррозионной обработки и контрольного автомата. В качестве исходного материала используется калиброванная проволока в бунтах. Производительность линии при изготовлении гаек М10 около 10000 шт. в смену.

Планомерно проводимая унификация и стандартизация изделий в отечественном машиностроении способствует специализации производства.

Ограничивая число типоразмеров изделий одного назначения минимальным ассортиментом наиболее совершенных образцов, стандартизация приводит к сужению номенклатуры изделий при значительном увеличении программы их выпуска. Это позволяет шире применять поточные методы работы и специальные автоматические линии для их производства.

Использование нормализованных узлов для компоновки автоматических линий специального назначения сокращает сроки и себестоимость их изготовления, а это в свою очередь расширяет область их использования в машиностроении.

Ранее отмечалось, что основная масса продукции машиностроения производится серийно. Применение автоматических линий специального назначения в данных условиях сильно ограничено.

В этом случае используют переналаживаемые (многопредметные) автоматические линии. На этих линиях обрабатывают несколько конструктивно и технологически подобных деталей, пропускаемых партиями через определенные промежутки времени. После окончания обработки партии деталей линию останавливают и переналаживают на обработку следующей партии.

Дальнейшее развитие привело к появлению линий из станков с программным управлением и линий, управляемых от ЭВМ. Эти новые разновидности автоматических линий способствуют созданию гибких средств автоматизации не только в серийном, где сокращаются простои оборудования на его переналадку, но и в поточно-массовом производстве, где появляются возможности расширения и изменения номенклатуры производимых изделий без изменения средств автоматизации.