ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные этапы автоматизации из "Автоматизация производственных процессов " Автоматизация процессов производства, создание и широкое внедрение машин-автоматов, автоматических линий, цехов и заводов во все отрасли промышленности является основной тенденцией социалистического производства. В СССР изготавливаются и эксплуатируются автоматы и автоматические линии самого различного технологического назначения и их удельный вес в промышленности увеличивается с каждым годом. [c.25] В неавтоматизированном производстве все производственные процессы строятся из условия совместной работы чедовека и машины. Неавтоматизированная рабочая машина имеет только механизмы рабочих ходов, а все холостые ходы (зажим и разжим, загрузка и выгрузка, подвод и отвод) совершаются человеком. Человек своим непосредственным воздействием выбирает и осушествляет последовательность операций, т. е. программу обработки на станке. [c.25] Вторым этапом автоматизации является автоматизация системы машин, создание автоматических линий, цехов и заводов. Опыт, накопленный при автоматизации рабочего цикла отдельных машин, позволяет перейти к решению новых, более сложных задач. Первая из этих задач — создание автоматической системы межстаночной транспортировки обрабатываемых деталей. При этом задача усложняется тем, что необходимо не просто автоматически передавать детали от одного станка к другому, но и учитывать неодинаковый ритм работы, а также несовпадение по времени простоев различных станков из-за возникающих неполадок. [c.26] Следовательно, система межстаночной транспортировки включает в себя не только транспортеры, но и автоматические магазины-накопители для создания и расходования межопера-ционных заделов и другие устройства. Важной проблемой на втором этапе автоматизации является создание систем управления системой машин. При этом необходимо не только согласование между собой рабочих циклов отдельных машин, а также транспортирующих механизмов, но и блокировка на случай всевозможных неполадок (поломки, выход размеров за пределы поля допуска, контроль правильности выполнения команд, отыскание неполадок и т. д.). Системы управления рабочим циклом машины, которые строятся на базе распределительного вала с кулачками, здесь уже оказываются непригодными прежде всего из-за плохой дистанционности. Это вызывает появление новых систем управления, основанных на применении гидравлических, электрических и электронных устройств. [c.26] На втором этапе автоматизации решается и задача создания средств автоматического контроля, в том числе активного контроля, с корректировкой работы станка. [c.26] Высшей формой автоматизации на втором ее этапе является комплексная автоматизация производственных процессов, которая охватывает все звенья производственного процесса, начиная от заготовительных операций, кончая сборкой, испытанием готовой продукции, упаковкой и погрузкой. [c.26] Представленная на рис. 9 схема отражает исторически сложившиеся этапы автоматизации в машиностроении на примере металлорежущих станков, для которых можно указать восемь групп оборудования по степени автоматизации. При этом каждая из указанных групп является не просто промежуточной исторической категорией, которая отмирает по мере появления более совершенных. Оборудование, относящееся к каждой из указанных восьми групп, имеется на любом машиностроительном заводе. [c.27] Так как последовательность выполнения различных элементов цикла обработки задается самим рабочим в процессе работы, то станок имеет большое количество органов ручного управления (кнопок, штурвалов, маховиков, рукояток и т. д.). [c.27] Поэтому большинство станков с ручным управлением — одно-инструментные, т. е. в работе одновременно находится только один инструмент, время всех операций складывается, рабочий цикл удлиняется. [c.28] Увеличение производительности станков с ручным управлением в какой-то степени можно достичь путем применения средств малой автоматизации — механизмами ускоренных перемещений суппортов, быстрозажимными патронами, копировальными приспособлениями и т. д., которые позволяют сократить время холостых ходов и облегчить физические усилия рабочего при обслуживании станков. Однако и здесь ни один элемент рабочего цикла не может быть выполнен в отсутствии рабочего. [c.28] Высокая универсальность и мобильность станков с ручным управлением обусловили их применение в условиях индивидуального и мелкосерийного производства, где основной недостаток— низкая производительность, не играет решающей роли. [c.28] Увеличение масштабов производства, потребность в изготовлении определенного количества одних и тех же изделий, например деталей автомобиля, обусловило появление второй группы станков — универсальных автоматов и полуавтоматов, особенностью которых является высокая цикловая производительность и высокая степень автоматизации. Так, например, современный многошпиндельный токарный автомат может заменить по производительности до 20 универсальных токарных станков, что достигается максимальным совмещением всех холостых и рабочих операций, большим количеством одновременно работающих инструментов, высокими скоростями совершения всех холостых операций. Вместе с тем скорости резания на автоматах обычно ниже, чем на станках с ручным управлением. [c.28] Появление механизмов холостых ходов и систем автоматического управления привело к значительному ухудшению мобильности. Если на станке с ручным управлением рабочий, закончив изготовление одной детали, может немедленно приступить к изготовлению другой, то на универсальном автомате такая переналадка занимает несколько часов, поэтому фактическая производительность при мелкосерийном производстве оказывается низкой. В результате этого универсальные автоматы и полуавтоматы находят применение в тех отраслях производства, где нужна высокая производительность и не требуются частые переналадки оборудования, т. е. в условиях крупносерийного и массового производства. [c.29] Дальнейшее увеличение масштабов производства привело к тому, что во многих случаях отпала необходимость в переналадке оборудования, и автоматы весь период эксплуатации выпускают одну и ту же деталь, вьшолняют одни и те же операции обработки. В таких условиях применение универсальных автоматов и полуавтоматов становится уже нерациональным. Универсальный автомат оснащается различными механизмами, а при обработке любой конкретной детали значительная часть механизмов и устройств не используются. [c.29] Стремление максимально повысить производительность при больших масштабах производства приводит к появлению третьей группы станков-—специализированных и специальных автоматов и полуавтоматов. Специализированными называются автоматы, которые могут быть переналажены на узкую группу однотипных деталей, специальные автоматы создаются для обработки одной единственной детали. Высокая специализация привела к значительному упрощению конструкции по сравнению с универсальными автоматами и полуавтоматами. [c.29] например, все операции токарной обработки одновенцо-вых шестерен можно выполнять и на универсальном токарновинторезном станке. Но если создать специальный полуавтомат, то при этом не нужны ни задняя бабка, ни фартук, ни ходовой винт, ни коробка скоростей и подач. [c.29] Однако специализированные и специальные автоматы могут применяться только в условиях массового производства, при изготовлении таких деталей, формы и размеры которых длительное время остаются неизменными. Между тем на проектирование, изготовление и отладку новых оригинальных конструкций специальных автоматов и полуавтоматов требуется, как правило, несколько лет, в течение которых объект производства (изделие) может устареть. При смене выпускаемого изделия огромное большинство специализированных и специальных станков оказываются ненужными, несмотря на физическую пригодность. Таким образом, развитие современной техники создает противоречие между массовостью производства и мобильностью средств производства. [c.30] Это требует создания станков иного типа, в которых сочетаются высокая производительность специальных автоматов и полуавтоматов с широкими технологическими возможностями и быстротой проектирования и освоения самих станков. [c.30] Основным путем решения этой проблемы являются стандартизация и нормализация механизмов и узлов машин на основе общности их технологического назначения. Например, при обработке тяжелых корпусных деталей (сверлении, расточке, нарезании резьбы и т. д.) независимо от типа и конфигурации обрабатываемые детали остаются неподвижными, инструменты получают вращательное движение, а механизм подачи выполняет один и тот же цикл быстрый подвод, медленная рабочая подача быстрый отвод. Следовательно, для любой обрабатываемой детали можно применить одинаковые механизмы рабочих ходов, аппаратуру управления, механизмы поворота и т. д. [c.30] Таким образом появляется четвертая группа — агрегатные станки, отличительной особенностью которых является компоновка из унифицированных узлов и механизмов. Станкостроительные заводы — поставщики агрегатных станков обладают высокой мобильностью, так как они могут путем комбинирования унифицированных узлов быстро создавать высокопроизводительные автоматизированные станки самого различного технологического назначения. [c.30] Вернуться к основной статье