Технология машиностроения. Вопросы и ответы. Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов

Выбор того или иного варианта определяется также способом удале-

ния стружки от станков. При использовании автоматизированных систем уборки стружки необходимо учитывать взаимное расположение станочных

ицеховых стружкоуборочных конвейеров.

Взависимости от длины технологического потока и длины станочного участка применяют однорядное и многорядное размещение станков. При этом для обеспечения прямоточности зону заготовок (начало линий) распо-

лагают со стороны одного проезда, а конец линий – с противоположной

стороны в направлении дальнейшего перемещения детали на сборку.

9. Особенности расположения оборудования и рабочих мест на

участках сборки.

При конвейерной сборке узлов и изделий рабочие места располагают вдоль конвейера с одной стороны или с обеих сторон. Необходимые ком-

плектующие детали и сборочные единицы размещают в рабочей зоне в кон-

тейнерах. Крупные детали и узлы доставляют со складов подвесными кон-

вейерами, которые могут, к тому же, выполнять роль накопителей. С обеих сторон конвейера предусматривают проезды для цехового транспорта. Сбо-

рочные конвейеры могут быть прямолинейными и замкнутыми. Из них можно создавать сложные структуры, состоящие из нескольких участков различной конфигурации.

Для сборки узлов и изделий небольших габаритных размеров эффек-

тивно использовать автоматические или автоматизированные линии. При размещении стендов и рабочих мест на участках непоточной сборки ис-

пользуют точечные и гнездовые структуры планировок. Критерием опти-

мального размещения рабочих мест является минимальный суммарный гру-

зопоток на участке и в цехе. В зоне сборочных стендов, стеллажей и столов размещают станки, необходимые для пригоночных работ, нагревательные устройства, прессы и другое оборудование. При сборке тяжелых изделий

62

рабочие места оснащают подъемно-транспортными устройствами, исполь-

зуемыми для установки деталей в сборочные единицы, а также для их ме-

жоперационного транспортирования. Детали на сборочные стенды подают скомплектованными.

10. Основные технико-экономическими показатели, характеризу-

ющие генеральный план.

1. Коэффициент застройки

Kзс Fзс ,

Fп

где Fзс – площадь застройки крытыми сооружениями

Fп – площадь участка завода

Для машиностроительных заводов обычно K зс 0.45 0.6

2. Коэффициент использования территории

Kи Fи ,

Fп

где Fи – площадь используемой территории с учетом открытых скла-

дов, транспортных магистралей и тротуаров

Fп – площадь участка завода

3. Показатель интенсивности использования участка

Kин F , Fп

где F – суммарная полезная площадь зданий с учетом этажности.

Важными показателями также являются удельная мощность грузопо-

токов (в тонно-километрах на 1га), степень сблокированности корпусов

(шт/га) и др.

63

Автоматизация производственных процессов

вмашиностроении

1.Основные ступени развития автоматизации производства.

Различают три основные ступени автоматизации производства. Сту-

пени автоматизации отличаются степенью охвата технологических и вспо-

могательных процессов:

1 ступень – автоматизация рабочего цикла, создание машин-автоматов и полуавтоматов; на первой ступени автоматизации автоматические маши-

ны и агрегаты, образующие технологические комплексы, непосредственной связи между собой не имеют. Функции межстаночной транспортировки,

накопления заделов, разделения или соединения потоков изделий при их передаче на очередную операцию обработки производятся вручную или с помощью средств механизации.

2 ступень – автоматизация системы машин, создание автоматических линий; на второй ступени автоматизация выходит за рамки конкретной опе-

рации и охватывает весь технологический процесс, который является сово-

купностью операций получения конструкционных материалов, их обработ-

ки, сборки и контроля деталей, сборочных единиц, изделий в целом. В этом случае автоматизация также охватывает процессы, непосредственно с тех-

нологией уже не связанные (межагрегатное транспортирование, накопление межоперационных заделов и др.).

3 ступень – комплексная автоматизация производственных процессов,

создание автоматических цехов и заводов; на этой ступени автоматизация охватывает совокупность технологических процессов на участке с соответ-

ствующим усложнением функций транспортирования и складирования из-

делий, удаления отходов и особенно автоматического управления.

64

2. Важнейшими задачами в области автоматизации технологиче-

ских процессов являются:

изыскание, теоретическая и экспериментальная разработка мето-

дов и средств автоматизации технологических процессов литья, обработки металлов давлением, сварки, механической обработки резанием, обработки,

сборки, контроля;

исследование технологических процессов с точки зрения обеспе-

чения требуемой точности обработки, физико-механических свойств обра-

батываемых деталей, износостойкости инструмента;

разработка руководящих материалов по проектированию и расчету автоматических устройств, применение систем автоматического проектиро-

вания САПР;

нормализация и унификация автоматических устройств и органи-

зация серийного производства стандартных узлов, приборов и агрегатов,

позволяющих заводам автоматизировать производство с наименьшими за-

тратами, применяя испытанные на практике средства.

создание научно обоснованной методики проектирования рацио-

нальных технологических процессов автоматизированного производства,

внедрение автоматизированной системы технологической подготовки про-

изводства;

внедрение групповых принципов производства, разработка на ос-

нове этих принципов гибких производственных систем;

разработка технико-экономических показателей по автоматизации,

дающих возможность планировать и контролировать кал степень автомати-

зации производственного процесса, так и эффективность внедрения средств автоматизации в машиностроении.

При выборе объектов автоматизации решающее значение наряду с по-

вышением производительности труда и качества имеет обеспечение эконо-

мической эффективности.

65

3. Организация безлюдного производства.

Цель безлюдного производства – это максимальное освобождение че-

ловека от подготовки, планирования и управления производством, от загру-

зочно-разгрузочных и транспортных манипуляций, от функций наблюдения,

обслуживания, управления и контроля за работой оборудования между пе-

реналадками на обработку новой партии деталей. Безлюдная технология предполагает также частичное (технически возможное и экономически оправданное) освобождение человека от переналадки станков и вспомога-

тельного оборудования. Безлюдная технология позволяет увеличить коэф-

фициент использования и ускорить окупаемость дорогостоящего оборудо-

вания (работа во 2-ю и 3-ю смены).

В целом безлюдную технологию следует рассматривать в трех аспек-

тах:

как следствие высокого уровня автоматизации,

как результат решения проблемы безаварийной работы без вмеша-

тельства человека,

как гарантия соблюдения заданного качества изделия.

Отстранение человека от непосредственного участия в технологиче-

ском процессе имеет еще и важные социальные последствия, которые суще-

ственно влияют на экономическую эффективность производства. А именно,

на предприятии сокращается большая доля социальных расходов на меди-

цинское обслуживание, на ряд мероприятий по охране труда и технике без-

опасности, на организацию отдыха и лечение людей, бесплатное обучение,

бытовое обслуживание и питание. Отсутствие этих социальных расходов очень существенно удешевляет себестоимость продукции и быстроту оку-

паемости оборудования.

66

4. Автоматические машины одинакового технологического

назначения для обработки одних и тех же изделий отличаются друг от

друга:

характером выполняемого технологического процесса (методы,

маршрут, режимы обработки, степень дифференциации и концентрации операций);

принципом действия (последовательное, параллельное, последова-

тельно-параллельное, непрерывное или дискретное);

числом рабочих и холостых позиций обработки;

направление геометрической оси (вертикальное, горизонтальное,

наклонное);

компоновочным решением, например расположение позиций по окружности или прямой линии;

степенью автоматизации (полуавтомат, автомат, линия);

степенью универсальности;

степенью унификации конструкции.

Автоматические линии, кроме того, имеют вариантность выбора чис-

ла параллельных потоков и числа участков-секций, типа и емкости межопе-

рационных накопителей и т.д.

5. Транспортные системы автоматической линии с гибкой связью

АЛ с гибкой связью строятся преимущественно для обработки изде-

лий типа коротких тел вращения (кольца подшипников, шестерни, втулки,

фланцы и т.д.). Их особенностью является возможность перемещения под действием силы собственной тяжести, что широко используется при меж-

станочном транспортировании, накоплении заделов и т.д.

Наиболее типовые операции обработки: токарные и шлифовальные,

что позволяет для данных типов изделий создавать типовые технологиче-

67

ские процессы как стабильную основу для создания автоматических систем машин.

К механизмам линий с гибкой связью относят: подъемники (толкаю-

щие, элеваторы); транспортеры-распределители (с принудительным пере-

мещением, с гравитационным перемещением); механизмы приема и выдачи

(заслонки, отсекатели); лотковые системы (из разъемных элементов и не-

разъемных элементов); отводящие транспортеры (цепные, лотковые), межо-

перационные накопители.

6. Шаговые транспортеры

Осуществляют перемещение детали из одной позиции в другую, т.е.

на один шаг.

Траектория перемещения может представлять:

горизонтальную прямую линию – это шаговые конвейеры прямого действия;

сочетание двух вертикальных и одного горизонтального участка – шаговые конвейеры-перекладчики;

сочетание горизонтального перемещения с поворотом штанг.

Шаговые транспортеры прямого действия предназначены для пере-

мещения деталей массой до 100 кг, имеющие достаточно большие опорные поверхности и возможность направления боковыми планками.

Самым простым по конструкции и управлению является транспортер с храповыми собачками. Кроме простоты конструкции к достоинствам тако-

го типа транспортера также является возможность перемещения деталей,

имеющих только один обработанный торец.

68

правило полуавтоматы, поэтому загрузка-выгрузка деталей, межстаночное транспортирование контроль обрабатываемых изделий производятся вруч-

ную рабочими-операторами. Этот вариант построения системы является наиболее простым, имеет наименьшую стоимость, высокую производитель-

ность, так как почти отсутствуют дополнительные внецикловые потери, но требует наибольших затрат живого труда.

Рис. 20 - Структурный вариант компоновки технологических систем машин:

поточная линия

8. Виды транспортных систем. Автоматическая линия с жесткой

связью.

Любая технологическая система машин может быть скомпонована по различным структурным вариантам – от поточной линии до автоматической с жесткой связью. Понятие компоновка линии включает в себя две характе-

ристики – структурное построение линии, которое определяет количество и взаимосвязь функциональных элементов линии; конструктивная компонов-

ка линии – их пространственное расположение. Основными структурными вариантами являются: поточная линия, автоматическая линия с жесткой связью, автоматическая линия, разделенная на участки.

Автоматическая линия с жесткой связью характеризуется наличием жесткой межстаночной автоматической транспортной связи между всеми позициями линий. Такай вариант компоновки позволяет создать автомати-

ческую линию наиболее простую по конструкции, следовательно, и наиме-

нее дорогую, затраты живого труда по обслуживанию линии минимальны по сравнению с поточной линией. Однако жесткая связь между станками приводит к дополнительным вне-цикловым потерям из-за влияния позиций

70