Автоматические линии из универсальных станков

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ СТАНКОВ

Автоматическими называют поточные линии станков и агрегатов, связанные в единую систему, в которой весь комплекс технологических процессов происходит без прямого участия рабочего, который лишь контролирует и налаживает оборудование. Область применения автоматических линий — массовое производство устойчивых по конструкции изделий. Их используют в различных отраслях машиностроения с довольно широкой номенклатурой операций: сверлильно-расточных, резьбонарезных, токарных, фрезерных, шлифовальных, зуборезных, а также кузнечно-прессовых, литейных, сварочных и термических. В автоматические линии могут входить агрегаты, осуществляющие сборочные операции, антикоррозийные покрытия, взвешивание, упаковку и другие вспомогательные работы.

Автоматические линии классифицируют по ряду признаков.

1. В зависимости от величины штучного выпуска деталей применяются однопоточные линии (последовательного действия) и многопоточные линии (параллельно-последовательного действия).

2. По роду станков различают автоматические линии, скомпонованные: из станков, специально построенных для данной линии; из агрегатных станков; из универсальных станков, специально модернизированных и автоматизированных для встройки в автоматическую линию.

3. По способу передачи обрабатываемых деталей со станка на станок различают линии: со сквозным транспортированием с проходом детали сквозь места зажима (применяются при обработке корпусных деталей на агрегатных станках); с верхним транспортированием; с боковыми транспортированием; с комбинированным транспортированием; с роторным транспортированием, применяемым в роторных линиях. Детали могут транспортироваться со станка на станок самостоятельно, а в тех случаях, когда конфигурация их неудобна для транспортирования, они предварительно устанавливаются и закрепляются на специальных плитах-спутниках и перемещаются вместе с ними.

Читайте также:  Оснастка для станков твч

4. По расположению оборудования различают замкнутые и незамкнутые автоматические линии. Замкнутые линии бывают круговые (станки-комбайны) и прямоугольные. Большинство автоматических линий имеют незамкнутое расположение оборудования: прямолинейное, Г-образное, П-образное и др.

Детали, подлежащие обработке в автоматических линиях, должны быть, прежде всего, технологичными. Заготовки для них должны иметь удобные базы для установки и фиксации в приспособлениях. Конструкция детали должна отвечать требованиям ритмичной обработки, т. е. обеспечивать приблизительно равное время выполнения отдельных операций. В процессе обработки заготовок целесообразно иметь наименьшее количество перестановок и перезажимов, производить максимально возможное совмещение операций, не связанных, однако, с применением очень сложного комбинированного инструмента.

Режущий инструмент выбирают в соответствии с технологией обработки. Обычно применяют нормальный или специальный инструмент: однолезвийный, многолезвийный, а также комбинированный в виде целых блоков. Важным фактором, от которого может зависеть рентабельность автоматической линии, является режим обработки и стойкость инструмента. Поскольку количество одновременно работающего инструмента в линии велико, выход из строя одного из них, смена или подналадка вызывает остановку всего автоматизированного участка. Вопрос оптимальной стойкости инструмента и, следовательно, режимы резания пока решают опытным путем, но уже намечаются пути расчета этих факторов. В действующих автоматических линиях режимы резания установлены с таким расчетом, чтобы инструмент работал без переточки всю смену, а в отдельных случаях только до обеденного перерыва, во время которого затупившийся инструмент можно заменить.

  1. Оборудование для автоматических линий

Как сказано ранее, автоматические линии могут оснащаться агрегатными специальными или универсальными станками. Линии из агрегатных станков находят наибольшее распространение и используются при организации нового производства или при капитальной реконструкции предприятия. Опыт отечественного и зарубежного машиностроения показал целесообразность внедрения переналаживаемых автоматических линий. В связи с этим создаются модели агрегатных станков, имеющих постоянные агрегатные столы и сменные силовые головки, устанавливаемые на них.

Линии из специальных станков применяются редко. Стоимость таких линий высока и сроки освоения их длительны, так как каждый станок линии приходится проектировать, а затем осваивать в производственных условиях. Кроме того, недостатком этих линий является невозможность использования их оборудования для производства других деталей. Автоматические линии из специальных станков находят применение для сравнительно несложных (при небольшом числе операций) технологических процессов. Станки часто монтируются на одной станине, как, например, в линиях для обработки корпусов часов, сегментов пишущих машинок и пр.

Автоматическая линия для обработки сегментов пишущих машинок. Сегменты в приспособлениях устанавливаются на бесконечном ленточном транспортере-столе и обрабатываются в различных позициях инструментом силовых головок. Линии из обычных агрегатных или специальных станков обладают тем недостатком, что на них утрачивается маневренность производства и имеет место так называемый «консерватизм технологии», т. е. затрудняется возможность изменения технологии обработки данного изделия, а также быстрого перехода от производства одного изделия к другому, так как автоматическое оборудование специализировано и приспособлено к производству только одного какого-то вида продукции. Это привело к тому, что в последнее время широкое распространение получили автоматические линии из типового универсального оборудования, т. е. из автоматизированных станков обычных типов: токарных, сверлильных, фрезерных, зуборезных, шлифовальных и т. п. Конечно, эти станки должны быть соответствующим образом приспособлены для встройки в автоматическую линию. Использование универсального оборудования позволяет снизить сроки изготовления автоматических линии, увеличивает надежность работы и обеспечивает возможность переналадки их на разные типоразмеры деталей или на новый объект производства. В проведенной ЭНИМСом работе по типажу станков, приспособленных для встройки в автоматические линии, было установлено, что свыше 30 моделей полуавтоматов и автоматов нормального типа могут встраиваться без изменений, около 50 моделей требуют при встройке изменений, а на базе 230 моделей могут быть созданы модификации станков для встройки в автоматические линии. Такие типовые универсальные станки после их работы в одной автоматической линии могут быть использованы в других линиях для производства совершенно иных деталей, а также в качестве самостоятельно действующего оборудования. В настоящее время с целью сокращения номенклатуры автоматических линий для обработки деталей типа тел вращения, а также числа типоразмеров станков и другого оборудования, входящего в линии, проводится работа по проектированию линий для обработки указанных деталей в определенном диапазоне типоразмеров. Из общего количества автоматических линий, подлежащих поставке в ближайшие годы машиностроительным предприятиям, линии из агрегатных станков будут составлять ориентировочно 15%, из специальных станков — 10%, из универсального типового оборудования- 50%.

Наряду с созданием линий из нового оборудования весьма эффективной является постройка линий на основе использования действующего оборудования, модернизированного соответствующим образом. Применение таких линий требует меньших капиталовложений и меньше времени на их изготовление и освоение. Кроме того, весьма важным обстоятельством является возможность привлечения к работам по автоматизации процессов производства широкого круга предприятий.

Источник

Виды и особенности автоматических линий

Определение понятия автоматической линии, а также характеристика ее элементов и видов. Анализ преимуществ агрегатирования станков и линий. Определение параметров автоматической роторной линии. Расчет параметров линии многостаночного обслуживания.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет»

Кафедра Экономика предприятия

по дисциплине: Современный формы организации производства

на тему: Виды и особенности автоматических линий

Студента(ки) ІІ курса ЭПм-22З группы

направления 38.04.01 — Экономика

профиля Экономика предприятий и

1. Теоретические основы автоматических линий

1.1 Понятия автоматических линий

1.2 Основные виды автоматических видов

1.3 Преимущества автоматических линий

Автоматическая линия (АЛ) — представляет собой совокупность технологического оборудования, установленного в соответствии с технологическим процессом обработки, соединённого автоматическим транспортом и имеющего общую систему управления. Функции человека при этом сводятся к контролю за работой оборудования и его поднастройкой, а так же загрузке заготовок в начале цикла и выгрузки изделий в конце него. Причём последние операции всё чаще передаются промышленному роботу.

АЛ предназначены для изготовления деталей в условиях крупносерийного и массового производства и являются основным средством решения задач комплексной автоматизации. В связи с продолжающейся реконструкцией и строительством новых заводом с широким внедрением безлюдной технологии потребности в АЛ непрерывно возрастают. Экономическая эффективность использования АЛ достигается благодаря их высокой производительности, низкой себестоимости продукции, сокращению обслуживающего персонала на заданную программу выпуска, стабильному качеству изделий, ритмичности выпуска, созданию условий для внедрения современных методов организации производства. Применение автоматических линий позволяет снизить себестоимость обработки; сокращаются число рабочих, число станков и производственные площади.

На АЛ в настоящее время обрабатывается большая часть сложных корпусных заготовок, например цилиндры и головки блоков автомобильных и тракторных деталей, карданные автомобильные и железнодорожные подшипники. По сравнению с агрегатными станками линии из них эффективнее в несколько раз. Обработка на комплексных АЛ заготовок типа тел вращения значительно эффективней, чем на отдельных автоматизированных станках. Вместе с тем повышается качество обработки и его стабильность, сокращается объем незавершенного производства, создаются предпосылки для автоматизации системы управления производство .

Концептуальные вопросы, касающиеся история развития автоматизации производства рассматривались такими зарубежными учеными, как К.Марск, Дж.Уаттом, И.И.Ползунов , И. А. Вышнеградский, А. Стодола, Я. И. Грдина, Н. Е. Жуковский и многие другие .

Объектом исследования в курсовой работе является автоматические линии. Предметом исследования в курсовой работе являются виды и особенности автоматических линий на производстве.

Цель курсовой работы — выявить наилучшие особенности автоматических линий для производства

Для достижения поставленной цели мы ставим перед собой следующие задачи:

1) дать понятие автоматические линии;

2) рассмотреть основные виды автоматических линий ;

3) изучить теоретические особенности и преимущества автоматических линий ;

Исследование осуществлено на основе системного подхода, в соответствии с которым автор опирался на общенаучные методы познания, сравнительный, структурно-функциональный, логический методы.

Новизна работы состоит в обобщении теоретических и практических знаний об особенностях и вида автоматических линий на производстве.

1. Теоретические основы автоматических линий

1.1 Понятия автоматических линий

Многие детали сложных конструкций из-за большого количества поверхностей, которые необходимо обрабатывать, не могут быть полностью изготовлены на одном станке. В этих случаях операции обработки распределяют таким образом, чтобы их можно было выполнить на минимальном количестве станков. Если размеры деталей позволяют вести их обработку на многопозиционных станках, строят поточную линию из нескольких многопозиционных станков, при обработке деталей крупных размеров поточную линию из однопозиционных станков.

Требование повышения производительности труда привело к созданию станков-автоматов, а затем к созданию автоматических линий, цехов и заводов автоматов. Если в поточной линии осуществить автоматическую передачу деталей от станка к станку, а также автоматический зажим и открепление деталей в рабочих позициях, то поточная линия превратится в автоматическую.

Таким образом, автоматическая линия — это система станков, расположенных по ходу технологического процесса, для автоматического преобразования заготовки в готовую деталь посредством выполнения различных технологических, контрольных, сборочных и других операций с автоматическим перемещением обрабатываемых деталей от станка к станку и пере закреплением или перебазированием их непосредственно в приспособлениях станков или в специальных приспособлениях-спутниках. Превращение поточной линии в автоматическую связано со значительными расходами и не всегда экономически оправдывается. При обработке сложных по конструкции деталей, когда для их базирования и закрепления приходится применять приспособления-спутники, стоимость автоматического транспорта и спутников иногда составляет до 40 % стоимости всей линии. Если выпуск деталей не особенно велик, выгоднее обрабатывать их на многосторонних станках поточной линии, чем строить автоматическую линию, где каждый станок будет иметь меньше инструментов и, следовательно, потребуется большее количество станков.

Выигрыш в производительности при использовании автоматических линий достигается за счет глубокой дифференциации производственного процесса, доходящей до разбивки отдельных операций с целью создания единого ритма и упрощения самих операций и переходов. Рассматривая различные варианты решения вопроса, конструкторы и технологи выбирают такой, который обеспечивает изготовление заданного числа деталей с минимальной стоимостью их обработки.

Использование автоматических линий позволяет:

? повысить производительность труда;

? сократить производственные площади;

? сократить вспомогательные транспортные средства;

? сократить время холостых ходов;

? уменьшить производственные заделы;

? соблюдать производственный ритм.

Применение автоматических линий для изготовления самых различных деталей с выполнением разнообразных операций механической обработки, сборки, контроля, упаковки и других операций вызвало необходимость в большом числе конструктивных решений автоматических линий.

1.2 Виды автоматических лини

Рассмотрим из чего состоит автоматическая линия (рисунок 1.2): технологического агрегата 1 — машины, выполняющей одну или несколько операций технологического процесса (кроме накопления ,транспортирования деталей); транспортного агрегата 2 — машины, выполняющей межоперационные транспортные операции технологического процесса; накопителя заделов 3 — устройства для приёма, хранения и выдачи межоперационного задела заготовок и полуфабрикатов расположенного между двумя станками или отдельными участками АЛ и устройства управления.

Рисунок 1.2 — Элементы автоматической линии

АЛ могут быть операционными (для определённого вида обработки) или комплексными (совокупность АЛ обеспечивающих выполнение всех операций предусмотренных технологическим процессом обработки).

Один из видов автоматических линий является линии из агрегатных станков, так же как и линии из специализированных станков серийного производства (многошпиндельные токарные полуавтоматы, фрезерные, зубообрабатывающие, шлифовальные и другие станки, встраиваемые в автоматические линии), применяют при крупносерийном и массовом изготовлении изделий. При этом, как правило, линии из станков токарно-шлифовальной группы применяют для обработки деталей типа тел вращения, линии из агрегатных станков — для корпусных деталей типа рычагов, дисков, цилиндров, и в большинстве случаев неподвижных в процессе обработки.

Линии из агрегатных станков получили очень широкое применение в машиностроении, главным образом в крупносерийном и массовом производстве. Они предназначены для обработки деталей различных размеров и форм. Получив применение в первоначальный период своего развития для изготовления главным образом корпусных деталей, линии из агрегатных станков в настоящее время применяются для деталей типа валов, рычагов, дисков, полых цилиндров, различных деталей сложной формы крупных, средних и мелких размеров. В отличие от линий из универсальных станков линии из агрегатных станков создают по принципу высокой концентрации операций.

Автоматические линии из агрегатных станков применяют для обработки корпусных деталей. Агрегатные станки автоматических линий имеют свыше 70% нормализованных узлов, поэтому они получили широкое распространение. На рис. (2.2) показана типовая схема автоматической линии и через все позиции обработки, не снимаются с транспортера. В каждой рабочей позиции детали фиксируются и зажимаются в стационарных приспособлениях из агрегатных станков.

Рисунок 2.2. — Автоматическая линия из агрегатных станков:

1 — пульт управления; 2, 14, 21 — подставки и основание; 3 — приспособления; 4 -несамодействующая силовая головка; 5 — вертикальная станина; 6 — барабан поворотной детали; 7 — наклонные подставки; 8 — салазки; 9,11,18 — самодействующие силовые головки; 10 — цилиндр зажима детали; 12 — привод транспортировки стружки; 13 — притычная гидроаппаратура; 15 — гидростанция; 16 — насос автоматической смазки; 17 — станина-подставка; 19 — поворотный стол; 20 — транспортер детали.

Также в производстве широко используются роторные линии конструкции доктора технических наук Л.Н. Кошкина. Эти линии относятся к категории квазинепрерывных. Они эффективны для обработки деталей простой формы и сборки изделий, состоящих из небольшого числа деталей, выпускаемых в массовом масштабе. Роторные автоматические линии относятся к линям из специального оборудования, так как они собраны из узлов и механизмов, конструкции которых в большинстве случаев не нормализованы. В последние годы роторные автоматические линий получают все большее применение в различных отраслях промышленности. Имеются примеры применения их и в автотракторостроении (линии для изготовления клапанов). Автоматическая роторная линия — это комплекс двух или более роторных машин, установленных в технологической последовательности на общей станине и объединенных системой транспортировки, привода и управления. На рисунке (2.3) показано группа станков автоматической роторной линии:

Рисунок 2.3 — Группа станков автоматической роторной линии:

1 — роторный станок; 2 — путь, проходимый обрабатываемой де« талью по станкам и транспорт терам линии; 3 — клещи (захваты) транспортного ротора для захвата детали; 4 -транспортный ротор для перемещения обрабатываемых деталей; 5 — блок инструмента; 6 -копир для продольного перемещения инструмента.

Для современного этапа научно-технической революции характерна комплексная автоматизация производства на базе машин-автоматов. Из станков с ЧПУ создают автоматические линии, участки и целые производства.

Автоматическая линия из станков с ЧПУ — совокупность автоматических станков (машин) с ЧПУ, установленных в соответствии с технологическим процессом; загрузку, разгрузку и межоперационное перемещение обрабатываемых заготовок от станка к станку осуществляет автоматическая транспортная система с программным управлением, включающая накопитель первичной загрузки; смена инструмента автоматизирована; работой всего оборудования управляет единая программа.

Автоматический участок из станков с ЧПУ — совокупность станков с ЧПУ с единой системой управления загрузкой станков. Для участка характерны наличие общего автоматизированного склада для заготовок, полуфабрикатов и готовых изделий, механизированных или автоматизированных, например, с помощью промышленных роботов, средств доставки от станков к складу и обратно заготовок и полуфабрикатов, общей системы подготовки инструмента и приспособлений. Управление работой всего оборудования осуществляется по взаимно увязанным программам.

Автоматическое производство — совокупность нескольких автоматических линий или участков из станков с ЧПУ.

На основе использования оборудования с ЧПУ и средств вычислительной техники созданы типовые комплексно автоматизированные участки для механической обработки деталей, выпускаемых мелкими и средними сериями, позволяющие обеспечить повышение производительности труда в 4—5 раз. Основным направлением в области совершенствования станочных комплексов является их гибкость с обязательным наличием роботов на базе трудосберегающей (безлюдной) технологии. Автоматические станочные комплексы могут состоять из нескольких станков (многоцелевых, универсальных и др.), а также роботов, транспортно-накопительной системы, системы автоматического контроля, склада и др. Их можно переналаживать на обработку определенной номенклатуры деталей.

1.3 Особенности автоматических линий

Преимущества агрегатирования станков и линий можно представить следующим образом:

1. Обеспечивается возможность создания оборудования по наивыгоднейшему технологическому процессу. Когда намечается применение агрегатных станков, сначала разрабатывают наивыгоднейший процесс обработки детали, а затем по этому процессу в короткие сроки собирают станки из готовых узлов. Здесь нет необходимости подгонять технологический процесс под возможности универсальных или специализированных станков.

2. Создается многократная обратимость конструкций станков, т. е. обеспечивается возможность многократного использования одних и тех же узлов для создания станков различных конструкций. Это обеспечивает быстрое переоборудование производства и способствует совершенствованию конструкций машин, детали которых обрабатывают на агрегатных станках.

3. Постоянно совершенствуется само оборудование, так как надо переделывать не весь станок, а лишь тот узел, который устарел. Например, заменив старые силовые головки у агрегатного станка новыми, можно использовать прежний стол, станину, кронштейн и т. д., создавая новую, более совершенную компоновку станка и увеличивая его производительность.

4. Создаются благоприятные условия для узлового ремонта станков. Вышедший из строя узел можно быстро заменить новым, полученным со склада, а после пуска станка заниматься ремонтом неисправного узла.

5. Обеспечивается возможность выполнения самых различных операций механической обработки деталей, а также сборки, сварки, штамповки, контроля и других операций на одном станке.

6. Обеспечивается высокая производительность агрегатного оборудования благодаря возможности одновременной обработки одной или нескольких деталей большим количеством инструментов (высокая концентрация операций).

7. Повышается надежность работы оборудования с использованием метода агрегатирования, так как станки и автоматические линии создаются из проверенных в работе узлов-блоков, предварительно изготовленных и тщательно испытанных.

8. Резко повышается серийность изготовления агрегатных узлов вследствие возможности создания станков различного назначения из одинаковых узлов и деталей, что позволяет применять высокопроизводительное оборудование при их производстве и значительно снижает стоимость изготовления станков и автоматических линий.

Вследствие перечисленных преимуществ агрегатный метод начинают применять не только при проектировании металлорежущих станков, но и прессов, сварочных и литейных машин, сборочных автоматов. В станкостроении же принцип агрегатирования стал ведущим направлением при создании самых разнообразных автоматизированных станков и автоматических линий.

Линии из универсальных автоматов и полуавтоматов применяют при серийном и мелкосерийном характере производства. В этих условиях необходима частая переналадка оборудования на изготовление ряда однотипных деталей. Универсальные станки по сравнению со специальными много инструментными создают возможность быстрой переналадки линии на изготовление других деталей, обрабатываемых по тому же технологическому маршруту, но отличающихся размерами, формой и требующих других режимов обработки.

Линии из универсальных станков получили небольшое применение в машиностроении. Их создают на базе действующих поточных линий из универсального оборудования, они часто появляются в результате автоматизации действующего производства силами самих заводов. Для превращения поточных линий в автоматические заводы оснащают каждый станок автооператором для автоматической загрузки и выгрузки деталей, а станки связывают между собой автоматическим транспортом с применением бункеров и магазинов-накопителей различных типов в случае необходимости. Достоинством такой автоматизации являются сравнительная ее простота и низкая стоимость, а также небольшие сроки проектирования и внедрения. В этом случае проектировать и изготовлять приходится лишь устройства автоматической загрузки деталей и транспортные механизмы.

Благодаря тому, что линию создают на базе действующего, проверенного в работе оборудования, обеспечивается ее высокая надежность. Использование универсальных станков позволяет создавать быстро переналаживаемые линии или линии для групповой обработки деталей. Это дает возможность применять их в мелкосерийном производстве, причем групповая обработка резко повышает загрузку линии и делает использование их рентабельным даже при малых годовых выпусках каждой детали в отдельности.

Вследствие этих особенностей применение линий из универсальных станков является одним из эффективных путей автоматизации мелкосерийного производства. Переналадку таких автоматических линий осуществляют вручную.

А одной из основных особенностей роторных линий является то, что операции обработки деталей, подвода и отвода инструментов производятся одновременно с перемещением объекта обработки. В связи с тем, что в каждом рабочем роторе может быть размещено достаточно большое количество обрабатывающих (сборочных, контрольных) блоков, выполняющих параллельно, со сдвигом по фазе, одни и те же операции, роторные линии обеспечивают очень большую производительность. Вследствие этого их применяют в массовом производстве при очень больших выпусках продукции.

Наряду с преимуществами необходимо отметить и недостатки роторных линий, ограничивающих область их применения. Совмещение обработки и транспортировки во времени не позволяет производить обработку деталей одновременно в нескольких направлениях, как это имеет место при неподвижной детали. Следовательно, для многосторонней обработки деталей линия должна иметь соответствующее числу сторон количество роторов. Кроме того, практически неосуществима и многопереходная обработка деталей на каждом роторе.

Вследствие этого применение роторных линий успешно решает задачу автоматизации обработки простых деталей мелких размеров без снятия стружки, например методами штамповки, вытяжки, прессования и спекания. Помимо металлических изделий на роторных линиях эффективно изготовление деталей из пластмасс, стекла, резины, металло- и минералокерамики. Применяются роторные линии при производстве электро- и радиотехнических деталей (сопротивлений, химических источников тока, выпрямителей, печатных схем), в метизном производстве, при выполнении сборочных операций (монтаж, запрессовка, упаковка, заливка, свертывание мелких деталей типа тел вращения), упаковке готовых изделий и расфасовке сыпучих и жидких материалов, выполнении различных термических и термохимических операций, измерении геометрических размеров и физико-химических параметров как отдельных деталей, так и готовых изделий.

Вид обрабатываемых деталей, их геометрическая форма влияют на тип автоматической линии. Так, например, для обработки деталей типа валов линия может быть скомпонована из универсальных станков и станков-автоматов. Для обработки корпусных деталей применяются линии из агрегатных станков, для обработки деталей типа дисков — линии из станков-автоматов и агрегатных станков. Для изготовления крепежа используются обычно линии из станков-полуавтоматов и автоматов. Каждая конкретная задача решается самостоятельно исходя из сформулированных ранее положений.

Определить параметры АРЛ. Линия оснащена двумя рабочими и тремя транспортными роторами. Режим работы две смены по 8 часов. Другие исходные данные представлены в таблице 2.1

Источник

Оцените статью