Автоматичні лінії верстатів
Автоматичними називають потокові лінії верстатів і агрегатів, пов'язані в єдину систему, в якій весь комплекс технологічних процесів відбувається без прямої участі робітника, який лише контролює і налагоджує устаткування. Область застосування автоматичних ліній - масове виробництво стійких по конструкції виробів. Їх використовують в різних галузях машинобудування з досить широкою номенклатурою операцій: свердлильно-розточувальних, різенарізальних, токарних, фрезерних, шліфувальних, зуборізних, а також ковальсько-пресових, ливарних, зварювальних і термічних. У автоматичні лінії можуть входити агрегати, які здійснюють складальні операції, антикорозійні покриття, зважування, упаковку та інші допоміжні роботи.
Автоматичні лінії класифікують за рядом ознак.
1. В залежності від величини штучного випуску деталей застосовуються однопоточні лінії (послідовної дії) і багатопотокові лінії (паралельно-послідовної дії).
2. За родом верстатів розрізняють автоматичні лінії, скомпоновані: з верстатів, спеціально побудованих для даної лінії; з агрегатних верстатів; з універсальних верстатів, спеціально модернізованих і автоматизованих для вбудовування в автоматичну лінію.
3. За способом передачі оброблюваних деталей з верстата на верстат розрізняють лінії: з наскрізним транспортуванням з проходом деталі крізь місця затиску (застосовуються при обробці корпусних деталей на агрегатних верстатах); з верхнім транспортуванням; з бічними транспортуванням; з комбінованим транспортуванням; з роторним транспортуванням, застосовуваним в роторних лініях. Деталі можуть транспортуватися з верстата на верстат самостійно, а в тих випадках, коли конфігурація їх незручна для транспортування, вони попередньо встановлюються і закріплюються на спеціальних плитах-супутниках і переміщаються разом з ними.
4. По розташуванню обладнання розрізняють замкнуті і незамкнуті автоматичні лінії. Замкнені лінії бувають кругові (верстати-комбайни) і прямокутні. Більшість автоматичних ліній мають незамкнуте розташування обладнання: прямолінійний, Г-образне, П-образне і ін.
Деталі, що підлягають обробці в автоматичних лініях, повинні бути, перш за все, технологічними. Заготовки для них повинні мати зручні бази для установки і фіксації в пристроях. Конструкція деталі повинна відповідати вимогам ритмічної обробки, т. Е. Забезпечувати приблизно рівний час виконання окремих операцій. В процесі обробки заготовок доцільно мати найменшу кількість перестановок і перезажімов, виробляти максимально можливе суміщення операцій, не пов'язаних, однак, із застосуванням дуже складного комбінованого інструменту.
Ріжучий інструмент вибирають відповідно до технології обробки. Зазвичай застосовують нормальний або спеціальний інструмент: однолезвійний, багатолезовий, а також комбінований в вигляді цілих блоків. Важливим фактором, від якого може залежати рентабельність автоматичної лінії, є режим обробки і стійкість інструменту. Оскільки кількість одночасно працюючого інструменту в лінії велике, вихід з ладу одного з них, зміна або підналагоджує викликає зупинку всього автоматизованої ділянки. Питання оптимальної стійкості інструменту і, отже, режими різання поки вирішують дослідним шляхом, але вже намічаються шляхи розрахунку цих чинників. У діючих автоматичних лініях режими різання встановлені з таким розрахунком, щоб інструмент працював без переточування всю зміну, а в окремих випадках тільки до обідньої перерви, під час якого затупився інструмент можна замінити.
- Устаткування для автоматичних ліній
Як сказано раніше, автоматичні лінії можуть оснащуватися агрегатними спеціальними або універсальними верстатами. Лінії з агрегатних верстатів знаходять найбільше поширення і використовуються при організації нового виробництва або при капітальної реконструкції підприємства. Досвід вітчизняного і зарубіжного машинобудування показав доцільність впровадження переналагоджуваних автоматичних ліній. У зв'язку з цим створюються моделі агрегатних верстатів, що мають постійні агрегатні столи і змінні силові головки, що встановлюються на них.
Лінії зі спеціальних верстатів застосовуються рідко. Вартість таких ліній висока і терміни освоєння їх тривалі, так як кожен верстат лінії доводиться проектувати, а потім освоювати в виробничих умовах. Крім того, недоліком цих ліній є неможливість використання їх устаткування для виробництва інших деталей. Автоматичні лінії зі спеціальних верстатів знаходять застосування для порівняно нескладних (при невеликому числі операцій) технологічних процесів. Верстати часто монтуються на одній станині, як, наприклад, в лініях для обробки корпусів годин, сегментів друкарських машинок та ін.
Автоматична лінія для обробки сегментів друкарських машинок. Сегменти в пристроях встановлюються на нескінченному стрічковому транспортері-столі і обробляються в різних позиціях інструментом силових головок. Лінії з звичайних агрегатних або спеціальних верстатів володіють тим недоліком, що на них втрачається маневреність виробництва і має місце так званий «консерватизм технології», т. Е. Ускладнюється можливість зміни технології обробки даного вироби, а також швидкого переходу від виробництва одного виробу до іншого, так як автоматичне обладнання спеціалізоване і пристосоване до виробництва тільки одного якогось виду продукції. Це призвело до того, що останнім часом широкого поширення набули автоматичні лінії з типового універсального обладнання, т. Е. З автоматизованих верстатів звичайних типів: токарних, свердлильних, фрезерних, зуборізних, шліфувальних і т. П. Звичайно, ці верстати повинні бути відповідним пристосовані для монтування у автоматичну лінію. Використання універсального обладнання дозволяє знизити терміни виготовлення автоматичних лінії, збільшує надійність роботи і забезпечує можливість переналагодження їх на різні типорозміри деталей або на новий об'єкт виробництва. У проведеної ЕНІМС роботі по типажу верстатів, пристосованих для вбудовування в автоматичні лінії, було встановлено, що понад 30 моделей напівавтоматів і автоматів нормального типу можуть вбудовуватися без змін, близько 50 моделей вимагають при встройке змін, а на базі 230 моделей можуть бути створені модифікації верстатів для вбудовування в автоматичні лінії. Такі типові універсальні верстати після їх роботи в одній автоматичної лінії можуть бути використані в інших лініях для виробництва зовсім інших деталей, а також в якості самостійно діючого обладнання. В даний час з метою скорочення номенклатури автоматичних ліній для обробки деталей типу тіл обертання, а також числа типорозмірів верстатів та іншого обладнання, що входить до лінії, проводиться робота з проектування ліній для обробки зазначених деталей в певному діапазоні типорозмірів. Із загальної кількості автоматичних ліній, що підлягають поставці в найближчі роки машинобудівним підприємствам, лінії з агрегатних верстатів становитимуть орієнтовно 15%, зі спеціальних верстатів - 10%, з універсального типового обладнання-50%.
Поряд зі створенням ліній з нового обладнання досить ефективною є споруда ліній на основі використання діючого обладнання, модернізованого відповідним чином. Застосування таких ліній вимагає менших капіталовкладень і менше часу на їх виготовлення і освоєння. Крім того, дуже важливим обставиною є можливість залучення до робіт по автоматизації процесів виробництва широкого кола підприємств.
Автоматичні лінії являють собою складну систему верстатів і різного виду автоматичних пристроїв. Тому втрата працездатності лінії може статися через відмову інструменту, пристосування, механічних, гідравлічних, електричних і пневматичних пристроїв, робочих органів межоперационного транспорту, автоматичних засобів технічного контролю і т.д. У зв'язку з цим виникає необхідність так скомпонувати обладнання, щоб тимчасові зупинки агрегатів не впливали на роботу всієї лінії. Відносно організації потоку і компонування автоматичні верстатні лінії виконуються в трьох варіантах:
1. Безбункерние автоматичні лінії. На таких лініях обробляють зазвичай корпусні деталі: блоки циліндрів, корпусу коробок швидкостей автомобіля і т. П. Заготівля проходить всю лінію, переміщаючись загальним транспортером послідовно з однієї робочої позиції на іншу на величину відстані між позиціями або на величину розміру заготовки.
2. Бункерні автоматичні лінії. Вони складаються з окремих автоматичних верстатів, забезпечених механізмами харчування (бункерами) і пов'язаних один з одним транспортерами, які передають оброблювані деталі з однієї позиції на іншу.
3. Автоматичні лінії з приймачами-накопичувачами запасів. У цьому випадку лінія ділиться на окремі ділянки, між якими розміщуються проміжні накопичувачі запасів напівфабрикатів Б (бункерно-прямоточні і бункерно-потокові лінії). При такому варіанті тимчасова втрата працездатності будь-якого ділянки не призводить до зупинки всієї лінії. Завдання при проектуванні лінії в цьому випадку зводиться до вибору місця установки і кількості бункерів.