Проектирование технологических процессов изготовления деталей на автоматических линиях

Автоматические линии (АЛ) представляют собой сложные комплексы взаимосвязанных автоматизированных металлорежущих станков, контрольных приспособлений, транспортных средств, накопителей, магазинов и др., с помощью которых согласованно, в определенной последовательности, без участия рабочих обрабатываются исходные материалы или заготовки.

Перед началом проектирования процесса обработки нужноубедиться на основе предварительных ориентировочных расчетов в том, что сроки окупаемости АЛ меньше длительности выпуска изделий и что они лежат в установленных пределах (3…5 лет).

При проектировании техпроцессов на АЛ следует учитывать такие особенности:

1. Конструкция детали должна предусматривать удобные базы.

2. Материал заготовки должен быть однородным с малым колебанием твердости, а заготовка с минимальными припусками.

3. В качестве баз следует принимать такие поверхности, которые обеспечивают удобную установку, надежную фиксацию и закрепление заготовки, минимальное число перекантований при обработке на линии. При этом часто используют приспособления-спутники.

4. Если отдельные операции (позиции) усложняютобработку наАЛ, то ихцелесообразно выполнять наотдельных универсальных станках или на станках с программным управлением.

5. Концентрация технологических переходов, соответственно иколичество инструментов, должно быть оптимальным с учетомудобстваналадки и мощности привода оборудования.Также остаются требования по разделению операций на черновые и чистовые.

6. При разработке техпроцессов необходимо обеспечить синхронизацию операций.

В зависимости от условий производства и возможностей предприятия АЛ могут оснащаться универсальными и специальными станками, станками-комбайнами.

Для сокращения времени на наладку инструменты для АЛ целесообразно использовать быстросменные, которые можно настраивать вне станка. При использовании стандартных режущих инструментов режимы резания уменьшаются на 15…30% по сравнению с режимами для поточных неавтоматизированных линий.

Транспортирование заготовок на АЛ может быть непрерывным или периодическим. Системы и конструкции транспортных устройств можно разделить на такие группы: инерционные, гравитационные, транспортеры непрерывного действия, шаговые транспортеры. При необходимости иметь межоперационные запасы на отдельных участках устанавливаются бункеры, которые рассчитаны на определенный запас деталей.

Порядок проектирования ТП для АЛ мало чем отличается от обычного производства. При проектировании ТП для АЛ решают не только вопросы выполнения операций механической обработки, а и вопросы выбора транспортных, фиксирующих, зажимных, кантовочных и других устройств, а также, вопросы выбораавтоматических способов контроля, удаления стружки, снятия обработанной детали и др.

Особенности и этапы проектирования ТП на АЛ [15]:

1. Анализ и усовершенствование технологичности конструкций деталей. Они должны иметь удобные базы; обрабатываемые поверхности должны быть одинаковой высоты, глубины, диаметра, направления и точности.

2. Уточнение и корректировка требований к заготовке. Метод получения заготовки должен обеспечить высокую точность и минимальные припуски на обработку.

3. Определение базовых поверхностей. Кроме обычных требований, базовые поверхности должны обеспечивать минимальное количество перекантований, возможность использования приспособлений-спутников.

4. Разработка предварительного марашрута обработки заготовки.

5. Разработка технологического чертежа детали с указанием на нем размеров с допусками базовых и обрабатываемых на АЛ поверхностей с шероховатостью.

6. Разработка предварительного ТП с учетом концентрации технологическихпереходов. ТП на линии должен предусматриватьвыполнение сначала предварительных, потом – чистовых и в конце – финишных операций.

7. Решение технологических размерных цепей с целью обеспечения на всех операциях заданной точности и шероховатости на всех обрабатываемых поверхностях.

8. Определение режимов резания, нормы времени и построение циклограммы работы линий. Обеспечение синхрони­за­ции операций: изменением режимов резания, варьи­рованием материалов режущего инструмента, исполь­зованием комбинированного инструмента и специальной оснастки, расчленением или укрупнением операций, использованием станков-дублеров и т.п.

9. Корректировка ранее разработанного ТП и оформление технологической документации.

Разработанный оптимальный вариант ТП является основанием для определения типа и структуры АЛ,комплектации ее технологическим и вспомогательным оборудованием,а также размещения ее в цехе сучетом работы смежных производственных участков.

Принципы нормирования и элементы нормы времени в автоматизированном производстве такие же, как и при изготовлении деталей на универсальных станках. Однако, имеются следующие особенности: к основному времени, кроме машинного, относят время на ускоренный подвод и быстрый отвод режущих инструментов; к вспомогательному времени относят только то время, которое не перекрывается машинным временем; при многопозиционной обработке основное время лимитирующей позиции принимается за основное время операции.