Файл: А. В. Демидов С. Л. Новокщенов.pdf

143
- низкую себестоимость обработки, благодаря высокой произ- водительности и сравнительно низкой себестоимости самих станков;
- возможность обслуживания малоквалифицированными рабочими;
- значительное сокращение числа потребных станков и произ- водственных площадей;
- возможность многократного использования стандартных эле- ментов при перекомпоновке.
На рис. 4.43 показаны некоторые схемы компоновок агрегатных станков. Основными унифицированными элементами, из которых состоят станки, являются:
- детали корпусные базовые: станины 1, станины-подставки 5, основания 11, стойки 8;
- узлы транспортные – столы делительные поворотные 10;
- узлы подачи – столы силовые 9;
- шпиндельные узлы, бабки (сверлильные 2, расточные, фре- зерные), коробки многошпиндельные, приводы главного движения, редукторы, станции смазки;
- силовые узлы: головки силовые 3; механизмы, расширяющие технологические возможности силовой головки 6,7.
Рис. 4.43. Схемы компоновок агрегатных станков
Агрегатные станки можно классифицировать по ряду призна- ков. По расположению инструмента относительно заготовки разли-

144 чают станки горизонтальные (рис.4.43, а), вертикальные (рис.4.43, г,д), наклонные (рис.4.43, б,в), смешанные (рис.4.43, е), односторон- ние (рис.4.43, а-д) и многосторонние (рис.4.43, в,е). По числу рабо- чих позиций агрегатные станки делят на одно- и многопозиционные.
На однопозиционных станках (рис.4.43, а-г) стол неподвижен и опе- рация выполняется при неизменном положении заготовки, причем каждая ее поверхность обрабатывается только одним инструментом.
На многопозиционных станках с поворотным или прямолинейно перемещающимся столом (рис.4.43, д,е) заготовка обрабатывается последовательно на нескольких позициях. Одна и та же поверхность может обрабатываться двумя и более инструментами.
4.13. Автоматические станочные линии
Важнейшей тенденцией современного машиностроения являет- ся неуклонный переход от применения набора отдельных станков с ручным управлением к системам станков с автоматическим управ- лением и к автоматическим производственным системам, создавае- мым на базе автоматических станочных систем. В массовом произ- водстве уже получили широкое применение автоматические линии из специальных станков-автоматов и агрегатных станков. Использо- вание автоматических станочных систем в 3-5 раз повышает произ- водительность труда, качество изготовления деталей и машин, со- кращает затраты труда и положительно изменяет его характер.
Автоматическая станочная линия представляет собой систему взаимосвязанных и автоматически управляемых станков, транспорт- ных и контрольных устройств, при посредстве которых производит- ся преобразование заготовок в готовую деталь или сборка узлов, ме- ханизмов и машин по заранее заданному технологическому процес- су без непосредственного участия человека.
По принципу работы автоматические линии делят на син-
хронные (жесткие) и несинхронные (гибкие). В синхронных лини- ях заготовки перемещаются с одной рабочей позиции на другую од- новременно или через кратные промежутки времени. В случае поте- ри работоспособности одного из станков или вспомогательного уст- ройства вся линия останавливается. Жесткие линии проектируются для узкой номенклатуры деталей и обеспечивают высокую произво- дительность и точность обработки. В несинхронных автоматических линиях перемещение заготовок с одной рабочей позиции на другую

145 жесткой временной зависимостью не связано. Гибкая межопераци- онная связь обеспечивается в массовом производстве наличием межоперационных заделов (накопителей), что создает независимую работу каждой обрабатывающей позиции.
По виду используемых станочных приспособлений автома- тические линии делятся на спутниковые и бесспутниковые. В спутниковых автоматических линиях заготовки базируются, закреп- ляются, обрабатываются и перемещаются в приспособлениях- спутниках. Спутники имеют устройства для базирования и закреп- ления обрабатываемых заготовок и базовые, и зажимные поверхно- сти для установки и закрепления их на рабочих позициях станков. В бесспутниковых автоматических линиях заготовки перемещаются с одной рабочей позиции на другую без приспособлений. На каждой рабочей позиции имеется свое приспособление, в котором заготовка устанавливается автооператором или роботом. Погрешность уста- новки в этом случае больше, чем в спутниковых системах.
По виду технологического потока и по способу передачи за-
готовок с одной позиции на другую различают автоматические ли- нии сквозные и несквозные, ветвящиеся и неветвящиеся. Если транспортное устройство перемещает заготовку через все зоны об- работки (от начала обработки до конца), то такие линии называют сквозными. Линии, в которых заготовка проходит не все рабочие позиции, а иногда возвращается с рабочей позиции на начало линии
(на склад), являются несквозными.
При реализации обработки на параллельно работающих станках технологический поток характеризуется ветвящимися транспортны- ми устройствами. Неветвящиеся линии строятся по принципу сквоз- ных потоков.
По степени совмещения обработки с транспортированием за- готовки автоматические линии делятся на стационарные, подвиж-
ные (цепные) и роторные. В стационарных линиях заготовки отно- сительно рабочей позиции не перемещаются. Перемещение с одной рабочей позиции на другую происходит после выполнения обработ- ки на данной рабочей позиции.
В подвижных (цепных) линиях происходит непрерывное транс- портирование заготовки относительно неподвижных рабочих пози- ций. При этом перемещении выполняется обработка заготовок, т.е. заготовка непрерывно перемещается со скоростью рабочей подачи.
На заготовках можно обрабатывать простые открытые поверхности

146 с трех сторон. Производительность обработки на таких линиях вы- ше, чем на стационарных, а точность ниже, так как обработка вы- полняется при перемещении заготовки.
В роторных автоматических линиях заготовки непрерывно пе- ремещаются с рабочими позициями, и в процессе перемещения вы- полняется обработка. Роторные линии имеют несколько рабочих роторов, связанных между собой транспортными роторами, которые передают заготовки из одного рабочего ротора в другой. В каждом рабочем роторе имеется несколько одинаковых рабочих позиций и выполняется обработка одной или нескольких поверхностей детали.
Наивысшая производительность обеспечивается при достаточной точности обработки, так как относительно рабочего места деталь не перемещается.
По типу встроенного технологического оборудования разли- чают линии из универсальных станков, в том числе станков с ЧПУ,
специализированных, агрегатных и специальных станков.
По виду обрабатываемых деталей различают линии для об-
работки деталей типа тел вращения (валов, втулок, дисков, фланцев), плоскостных деталей (планок, плат, пластин) и корпус-
ных (корпусов, блоков, стоек, станин).
4.14. Гибкие производственные системы
ГПС в организационном плане обычно представляет собой от- дельное структурное подразделение предприятия (цех, участок), управляемое от электронного устройства и включающее в себя стан- ки с ЧПУ, автоматизированную транспортно-складскую систему и ряд дополнительных элементов, таких как система уборки стружки, участки размерной настройки инструмента, сборки приспособлений и т.п. Использование гибких станочных систем позволяет повысить производительность, стабилизировать качество обработки, сокра- тить число обслуживающего персонала, уменьшить производствен- ные площади. Применяются обычно в единичном и мелкосерийном производстве.
По компоновке различают: системы линейной одно- или мно- горядной компоновки, системы круговой компоновки, системы мо- дульной компоновки.
При линейной компоновке станки устанавливают в один или несколько рядов, а транспортно-накопительную подсистему распо-

147 лагают параллельно ряду. Для круговой компоновки характерна ус- тановка станков вокруг центрального склада-накопителя. Системы модульной компоновки содержат станочные модули из однотипных станков, взаимодействующие с центральной транспортно- накопительной системой с помощью автооператоров или роботов.
По технологическому назначению гибкие станочные системы можно разделить на предназначенные для обработки корпусных де- талей и тел вращения

148
5. ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Современные поточные технологические и автоматизирован- ные линии, межцеховой и внутрицеховой транспорт, погрузочно- разгрузочные операции связаны с применением разнообразных подъемно-транспортных машин и механизмов, обеспечивающих не- прерывность и ритмичность производственных процессов.
По своему назначению и конструктивному исполнению подъ- емно-транспортные машины делятся на грузоподъемные машины, относящиеся к машинам периодического действия, транспортирую- щие машины, относящиеся к машинам непрерывного действия, и промышленные роботы – автоматические машины периодического действия.
5.1. Грузоподъемные машины
Предназначены для подъема и перемещения грузов на неболь- шие расстояния в пределах определенной площади промышленного предприятия. К числу таких машин относятся домкраты, лебедки
(тали), грузоподъемные краны и погрузчики.
Грузоподъемные машины характеризуются следующими ос- новными параметрами: грузоподъемностью, скоростями движения отдельных механизмов, режимом работы, пролетом, вылетом, высо- той подъема грузозахватного устройства. Значения этих параметров должны соответствовать рекомендациям стандартов.
Грузоподъемностью машины называют массу максимального рабочего груза, на подъем которого рассчитана машина.
Скорости движения различных механизмов выбирают в зави- симости от требований технологического процесса, в котором уча- ствует данная грузоподъемная машина, от характера работы, типа машины и ее потребной производительности.
Режим работы механизмов регламентируется нормативными документами, согласно которым все механизмы грузоподъемных машин в зависимости от условий их использования разделяют на шесть групп режима работы, определяемых классом работы и клас- сом нагружения. Классы использования механизмов характеризуют интенсивность использования механизма при эксплуатации. Классы нагружения механизма характеризуют относительную выгрузку ме-

149 ханизма в соответствии со спектром нагрузок за заданный срок службы.
Пролетом называют расстояние по горизонтали между осями рельсов кранового пути.
Вылетом стрелы называют расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной части стрелового крана до оси грузозахватно- го органа.
Высотой подъема для кранов мостового типа является рас- стояние от уровня пола до верхнего положения захватного устрой- ства.
Домкраты представляют собой простейшие грузоподъемные механизмы, предназначенные для подъема грузов на небольшую высоту (0,15 – 0,7 м) и применяемые главным образом при ремонт- ных и монтажных работах. Домкраты выполняют в виде толкателей, т.е. подъем грузов ими производится без грузозахватных устройств.
По конструкции домкраты делятся на реечные (грузоподъемность
0,5-10 т), винтовые и гидравлические (грузоподъемность до 750 т).
На рис. 5.1 представлен гидравлический домкрат. Основные его не- достатки – низкий КПД (0,3 – 0,4) и малая скорость опускания груза.
Рис. 5.1. Гидравлический домкрат