logo
Конспект лекций по ОАП

Тема 2. Построение автоматизированных производственных систем Концентрация операций

Эффективность автоматизации машиностроительного производства в значительной степени определяется эффективностью технологического процесс и оборудования, с помощью которого процесс автоматизируется. Одним из определяющих критериев, характеризующих как процесс, так и оборудование, является уровень или степень концентрации технологических операций обработки деталей.

Концентрация операций в одной рабочей машине резко сокращает время изготовления деталей, приводит к уменьшению количества необходимых станков и производственных площадей, обеспечивает существенное увеличение производительности труда и снижение себестоимости обработки изделий.

Так как разная степень концентрации операций технологического процесса обеспечивает различную эффективность обработки деталей, то еще на предварительной стадии проектирования автоматизированного оборудования необходимо выполнить расчет оптимального количества операций, которые целесообразно сконцентрировать в станочной машине, и выбрать такие структурные схемы оборудования, которые позволяли бы реализовать рассчитанную концентрацию операций с целью получения максимальной производительности оборудования или минимальной себестоимости обработки.

Структурные схемы агрегатированных систем и линий весьма разнообразны. В зависимости от количества и последовательности выполняемых технологических переходов они могут быть подразделены на три группы: системы с первой (КI), второй (КII) и третьей (КIII) степенью концентрации операций. Внутри каждой группы переходы могут выполняться последовательно (Пс), параллельно (Пр) и параллельно-последовательно (ПрПс).

Основным признаком группы КI является обработка детали на одной позиции.

Концентрация операций второй степени КII характеризуется объединением в единой системе нескольких позиций обработки, соответствующих концентрации КI..

Наконец, объединение в различных сочетаниях многопозиционных станков или участков автоматической линий характеризуют третью степень концентрации технологических переходов КIII.

На предварительной стадии проектирования агрегатированных систем выбор той или иной структурной схемы определяется в основном двумя факторами: конструкцией детали и производительностью, которую должно обеспечить оборудование.

Включая в понятие "конструкция детали" ее габаритные размеры, форму, количество сторон обработки, количество, вид и размеры поверхностей, которые необходимо обработать с каждой стороны, можно отметить следующее: чем сложнее деталь и чем выше программа выпуска, тем выше степень концентрации операций агрегатированных систем.

Размеры детали влияют на выбор структурных схем главным образом при степенях КII и КIII: небольшие и мелкие детали наиболее целесообразно обрабатывать на многооперационных станках или линиях из многопозиционных станков, средние и крупные – на однопозиционных станках или линиях из однопозиционных станков Форма детали, количество сторон обработки, а также количество переходов, оказывают влияние на число позиций многопозиционных систем (которое в свою очередь зависит от количества и числа позиций револьверных головок) или число позиций делительного приспособления (или револьверной головки) однопозиционных станков. Размеры и количество поверхностей, обрабатываемых с одной стороны детали, влияют на мощность и размеры обрабатывающих силовых узлов – силовых головок, столов и бабок.

Выбор оптимального количества элементарных операций, которые целесообразно объединить на станке или линии, может осуществляться на основе нескольких критериев:

Рассмотрим систему К1. В зависимости от того какие группы переходы могут выполняться (последовательно (Пс), параллельно (Пр) и параллельно-последовательно (ПрПс)), будет и разная теоретическая длительность цикла:

Пс - При последовательной обработке а – сторон, с – инструментами с использованием делительного приспособления (поворотного стола), делительной головки (револьверной головки) и приспособления для зажима заготовки

Пр - При параллельной работе инструментов нет необходимости в поворотном столе и револьверной головке

ПрПс - При параллельно-последовательной обработке, например, параллельной обработке а сторон с последовательной сменой инструментов

Из зависимостей видно, что для разных форм организации обработки длительность цикла разная а значит различна производительность оборудования и себестоимость изделий.