4.13. Автоматические станочные линии

Важнейшей тенденцией современного машиностроения является неуклонный переход от применения набора отдельных станков с ручным управлением к системам станков с автоматическим управлением и к автоматическим производственным системам, создаваемым на базе автоматических станочных систем. В массовом производстве уже получили широкое применение автоматические линии из специальных станков-автоматов и агрегатных станков. Использование автоматических станочных систем в 3-5 раз повышает производительность труда, качество изготовления деталей и машин, сокращает затраты труда и положительно изменяет его характер.

Автоматическая станочная линия представляет собой систему взаимосвязанных и автоматически управляемых станков, транспортных и контрольных устройств, при посредстве которых производится преобразование заготовок в готовую деталь или сборка узлов, механизмов и машин по заранее заданному технологическому процессу без непосредственного участия человека.

По принципу работы автоматические линии делят на синхронные (жесткие) и несинхронные (гибкие). В синхронных линиях заготовки перемещаются с одной рабочей позиции на другую одновременно или через кратные промежутки времени. В случае потери работоспособности одного из станков или вспомогательного устройства вся линия останавливается. Жесткие линии проектируются для узкой номенклатуры деталей и обеспечивают высокую производительность и точность обработки. В несинхронных автоматических линиях перемещение заготовок с одной рабочей позиции на другую жесткой временной зависимостью не связано. Гибкая межоперационная связь обеспечивается в массовом производстве наличием межоперационных заделов (накопителей), что создает независимую работу каждой обрабатывающей позиции.

По виду используемых станочных приспособлений автоматические линии делятся на спутниковые и бесспутниковые. В спутниковых автоматических линиях заготовки базируются, закрепляются, обрабатываются и перемещаются в приспособлениях-спутниках. Спутники имеют устройства для базирования и закрепления обрабатываемых заготовок и базовые и зажимные поверхности для установки и закрепления их на рабочих позициях станков. В бесспутниковых автоматических линиях заготовки перемещаются с одной рабочей позиции на другую без приспособлений. На каждой рабочей позиции имеется свое приспособление, в котором заготовка устанавливается автооператором или роботом. Погрешность установки в этом случае больше, чем в спутниковых системах.

По виду технологического потока и по способу передачи заготовок с одной позиции на другую различают автоматические линии сквозные и несквозные, ветвящиеся и неветвящиеся. Если транспортное устройство перемещает заготовку через все зоны обработки (от начала обработки до конца), то такие линии называют сквозными. Линии, в которых заготовка проходит не все рабочие позиции, а иногда возвращается с рабочей позиции на начало линии (на склад), являются несквозными.

При реализации обработки на параллельно работающих станках технологический поток характеризуется ветвящимися транспортными устройствами. Неветвящиеся линии строятся по принципу сквозных потоков.

По степени совмещения обработки с транспортированием заготовки автоматические линии делятся на стационарные, подвижные (цепные) и роторные. В стационарных линиях заготовки относительно рабочей позиции не перемещаются. Перемещение с одной рабочей позиции на другую происходит после выполнения обработки на данной рабочей позиции.

В подвижных (цепных) линиях происходит непрерывное транспортирование заготовки относительно неподвижных рабочих позиций. При этом перемещении выполняется обработка заготовок, т.е. заготовка непрерывно перемещается со скоростью рабочей подачи. На заготовках можно обрабатывать простые открытые поверхности с трех сторон. Производительность обработки на таких линиях выше, чем на стационарных, а точность ниже, так как обработка выполняется при перемещении заготовки.

В роторных автоматических линиях заготовки непрерывно перемещаются с рабочими позициями, и в процессе перемещения выполняется обработка. Роторные линии имеют несколько рабочих роторов, связанных между собой транспортными роторами, которые передают заготовки из одного рабочего ротора в другой. В каждом рабочем роторе имеется несколько одинаковых рабочих позиций и выполняется обработка одной или нескольких поверхностей детали. Наивысшая производительность обеспечивается при достаточной точности обработки, так как относительно рабочего места деталь не перемещается.

По типу встроенного технологического оборудования различают линии из универсальных станков, в том числе станков с ЧПУ, специализированных, агрегатных и специальных станков.

По виду обрабатываемых деталей различают линии для обработки деталей типа тел вращения (валов, втулок, дисков, фланцев), плоскостных деталей (планок, плат, пластин) и корпусных (корпусов, блоков, стоек, станин).