Курс лекций по "Технологии машиностроения"

      Групповое производство – прогрессивная в  технико-экономическом отношении  форма организации дискретных производственных процессов. Экономию организац. Основой  которой явл. целевая подетальная (предметная) специализация участков и цехов, а технологической составляющей – унифицир. групповая (типовая) форма организации ТП.

      За  основу метода групповой обработки  проф. С.П. Митрофанов принял технол. классификацию  заготовок заканчивающуюся формированием группы, явл. главной технологической единицей групповой обработки.

      При групп. обработке класс – совокупность деталей, характеризуемая общностью  типа оборудования, необходимого для  получения или обработки заготовки  в целом или отд. Её поверхностей (общность типа оборудования).

      Основным  признаком для объединения заготовок  группы по отдельным технологическим  операциям я вл. Общность обработки  поверхностей и их сочетаний. В состав гр. – часто включаются заготовки  различной конфигурации.

      Групповая обработка может ограничиться отдельными групповыми операциями или группов. ТП.

      Групповая технологическая операция – общее  для группы различн. по конструктивным признакам заготовок операция выполн. с определ. групповой оснасткой, обеспечивающей обработку заготовок  на данном оборудовании.

      Групп. ТП – совокупность групп. тех. опер, обеспечивающих обработку заготовок  группы или нескольких групп по общему технологическому маршруту. При групп. тех. маршруте некоторые заготовки  или их группы могут пропускать отдельные  операции.

      Эффективность групповой обработки

1. Растет производительность обработки за счет:

      - перевода обработки заготовок  един. и м/с производства с менее  производительные на более производительные  станки;

      применение  высокопроизводительных групповых  или оснастки;

      - понижение затрат t_nз на настройку, переналадку станка;

      - применение специализированных  высокопроизводительных станков  для гр. обработки;

      - создание в условиях м/с и  серийного производств групповых  многопредметных поточных и автоматических  линий.

      2) Понижаются сроки технической подготовки производства.

      3) Упрощаются и удешевляются проектирование  изготовления спец. оснастки, замедляемой  групповой.

      4) улучшается обработка конструкции  изделия на технологич.

      5) созд. большая производствен. гибкость  метода и неразрывн. связь с вопросами организации и планирования производства.

      Область рационального применения.

      Един, м/с и серийное производство разл. заготовок машино- и приборостроения. Заготовительные операции в м/с  производстве.

      В перспективе метод групп. обработки охватит:

      40-50 % деталей машиностроения

      50-60 % деталей приборостроения

      10.1. Этапы автоматизации производства

      1. Автоматизация отдельных технологических  или производственных операций

      Производится  автоматизация рабочего цикла, создание машин – автоматов и п/автоматов. При автоматизации ранее внедренная механизация служит объектом автоматического управления.

      П/ автомат – машина, работающая с  автоматическим рабочим циклом, для  повторения кот. Требуется вмешательство  рабочего, например загрузка заготовок, включение и выключение машины.

      Автомат – самоуправляющаяся рабочая  машина, которая производи все  рабочие и холостые циклы обработки  кроме контроля и наладки.

      Съем  готовых изделий, контроль, например с ЧПУ, токарно-револьверн., п/авт. многошпиндельные п/авт., автоматизация транспорта от 1-го станка к другому.

      2. Автоматизация группы технологических  или производственных операций.

      На  этом этапе происходит автоматизация  систем и машин, создание автоматических линий, объединяющих в себе выполнение разнообразных операций обработки, контроля сбора и упаковки.

      Автоматическая  линия – система машин, расположенных  в технологической последовательности, объединенная средствами транспортировки, управления, автоматич. выполн. операций кроме наладки, направ. в автоматич. линию м. входить автоматизир. склад, транспортное устройство, обрабатывающий станок (напр. Токарный с ЧПУ), загрузоч. с устройством, устройство автоматич. контроля и сортировки.

      Высшая  степень автоматизации на этом этапе  – комплексные поточные линии  из автом. и п/автомат.

      3. Комплексная автоматизация производственных  процессов, создание производственных  участков, линий, цехов, заводов,  интегр.пр. систем.

      Автоматический  цех или завод – основные производственные процессы осуществляются на автоматических линиях с использованием автоматических систем управления – вычислительной техники, систем управления качеством и т.д. Использование ЭВМ позволяет решать задачи автоматического управления производством, автоматического проектирования и гибкого управления ТП и всем технологическим комплексом оборудования. Автоматически проектируется конструкция машины, разрабатывается план управления производством и ТП.

      10.2. Виды автоматизации  производства в  зависимости от  его серийности

      В современном машиностроении удельный вес в выпуске продукции серийного и м/с производства – 75-80 %, а к/с и массового – 20-25 %. Уровень специализации в серийном производстве низкий, т.к. партии деталей малы, а оборудование часто переналаживается, а в массовом производстве высокий, т.к. партии деталей большие, а операции постоянно закреплены за рабочими местами. К_зо =1÷10.

      Уровень автоматизации в серийном производстве 5-10 %, а в массовом 60-85 %. Техническая  база в серийном производстве –  универсальное и специальное  оборудование, оборудование с ЧПУ, производственные автоматы и группа автоматов с ЧПУ, в массовом – специализированное оборудование, автоматические линии с жестким программированием. Производительность и эффективность: серийное - низкая, массовая – высокая. Виды автоматизации в зависимости от объема выпуска и номенклатуры деталей можно представить в виде схемы

.

      ЖАЛ - жесткие автоматические линии выпускают  изделия 1-го наименования: массовое производство; гибкость – min, производство – max.

      ПАЛ – переналажив. автоматические линии  – изделия 6-8 наименований к/с и сер. Производство низкая производительность; высокая гибкость

      ГАП – гибкие автоматизированные производства. Применяется в сер. И м/с производстве.

      ГАМ – гибкие автоматизированные модули, например станок + робот + накопитель деталей.

      Станки  с ЧПУ – для переналадки  меняем программу. Автоматический цикл.

      10.3. Классификация автоматических линий (АЛ) по степени гибкости, применению спутников

      АЛ  – система взаимосвязанных и  автоматически управляемых станков, транспортных и контрольных устройств при посредстве которых производится преобразование заготовок в готовое изделие в заранее заданное ТП без непосредственного участия в обраб. стадиях.

      Классификация АЛ

      I. По степени гибкости

      а) синхронные или жесткие, в которых  перемещение осуществляется через синхронизир. промежутки премени. Время обработки на рабоч. позиции = или кратно такту.

      Такт  – интервал времени, через который  периодически производится выпуск изделия  определенного типа.

      б) несинхронизир.АЛ, в которых обработанные детали перемещаются по мере готовности выполняемых операций, т.е. время обработки на каждой обработке разное, то нужны промежуточные накопители.

      II. По применению спутников

      а) спутниковые АЛ, в которых изделия  перемещаются в приспособлении, спутнике или палетой. На каждом рабочем месте установлены постоянные зажимные устройства для закрепления спутника. Точность обработки высока, но спутники дорогие. Применяются для базированных деталей сложной формы.

      б) безспутниковые АЛ – деталь перемещается без спутника. На каждой рабочей позиции есть свое приспособление для базирования и закрепления детали простой формы.

      III. По особенностям маршрута транспортирования заготовки

      а) сквозные АЛ

      прямоточным порядком

      попадает  вконец

      б) несквозные

      Заготовка попадает на склад или промежуточный накопитель или в начало линии, или в середину, или в конец, т.е. нет точек начала и конца.

      В) неветвящаяся АС или непоследовательного  действия применяется, если продолжить операцию совпадающую с темпом выпуска.

      Г) ветвящаяся или АЛ // действия

      t = 2 мин t = 6 мин

      Применяется, если продолжительность 1-ой операции значительно больше темпа выпуска.

      1- станки 2- распределительные механизмы

      IV По способу перемещения заготовок

      а) стационарные АЛ, в которых обрабатываемая заготовка находится в неподвижном состоянии относительно рабочей позиции

      

      б) Подвижная АЛ, в которой заготовки  движутся относительно линии станков  и в процессе движения обрабатываются. Транспортные устройства и конвейеры  обрабатывают боковые и верхние  плоскости заготовок.

      В позиции ротора происходит одна и та же операция.

      ТР- транспортный ротор; РР – рабочий  ротор.

      10.4. Классификация АЛ  по виду применяемого оборудования

      1. АЛ из универсального оборудования.

      Применяют универсальные автоматы и п/автоматы: револьверные многорезцовые, многошпиндельные и др.

      Токарные, фрезерные, копировальные.

      Станки, транспортные устройства, загрузочные  механизмы объединены одной системой управления; накопители и автоподналадчики входят в АЛ. Эти линии универсальны и должны быстро переналаживаться в условиях серийного производства. Недостаток: меньшая прочность, чем у других АЛ.

      2. АЛ из агрегатных станков с  нормализованными узлами применяют  в к/с и массовых производствах.  Нормализованы силовые головки  и салазки, которые позволяют  быстро производить переналадку оборудования на новый вид изделий. Особенно эффективны эти линии для обработки корпусных деталей сложной формы. Применяют каонтователи, поворотные системы и комбинированный инструмент.

      3. АЛ из специализированного оборудования  предназначен для обработки строго определенных по форме и размерам изделий, например головок двигателей, шестерен и др.

      Специализированные  стенки изготавливают на базе существующих универсальных и агрегатных с  жексткозакрепленным шпинделем. Автоматизированный контроль. При изменении вида изделия необходима коренная переделка узлов и их замена. Для облегчения обработки станки проектируют с определенным диапазоном обработки.