Особенности разработки технологического процесса

Обработка на автоматических линиях имеет характерные особен­ности, которые следует учитывать при разработке технологических про­цессов.

1. Синхронизация операций. Технологический процесс обработки или сборки должен быть по возможности распределен равномерно меж­ду отдельными позициями, с тем чтобы длительность обработки на каж­дой позиции была равной или в крайнем случае кратной такту линии, т. е. времени между выпусками изготовляемого на ней изделия. Если ли­ния предназначена для изготовления одного объекта, длительность так­та τ определяется по формуле

Где

Тн — номинальный годовой фонд времени работы линии;

Тпер — среднее годовое время перерывов в работе линии, определяе­мое по статистике;

Nгод — годовая программа выпуска изделий на автоматической линии.

Если длительность операции в несколько раз превышает установ­ленный такт, то ее выполняют на нескольких последовательных пози­циях или, если обработку нужно выполнять на одной позиции, устраива­ют несколько параллельно работающих позиций, обеспечивающих нуж­ную производительность. Для ряда изделий и процессов обработки с точки зрения синхронизации операций сильно разнящейся длительности весьма удобны роторные линии, рабочие органы которых расположены на барабанах (роторах). Изменение длительности операции сказывается лишь на числе позиций на роторе. Пример роторной линии приведен в гл. XI.

Радикальным средством уменьшения длительности операций яв­ляется применение прогрессивных высокопроизводительных процессов, например замена обработки резанием процессами холодного деформи­рования.

2. Концентрация операций. На каждой позиции следует концентри­ровать возможно больший объем обработки и возможно большее число переходов. Это позволяет уменьшить число позиций и единиц оборудо­вания в автоматической линии, а следовательно, уменьшить ее стои­мость.

При концентрации операций возрастает число инструментов на каж­дой позиции. Если какую-либо поверхность обрабатывают последова­тельно сменяемыми инструментами (например, сначала сверлом, а затем зенкером и метчиком), то оборудование снабжают устройством типа револьверной головки для автоматической смены инструмента в процес­се обработки.

Выполнению принципа концентрации операций может препятство­вать сложность размещения большого количества инструментов в зоне обработки или трудность удаления стружки. Кроме того, для обеспече­ния требуемой точности размеров и чистоты поверхности приходится разносить по разным позициям черновую и чистовую обработку.

3. Выбор баз. При выборе баз, помимо обычных факторов, учиты­вают удобства обработки, транспортировки и автоматической фиксации обрабатываемых объектов. Особое внимание следует уделять соблюде­нию принципа постоянства баз, так как изменение положения объекта на позициях линии, помимо снижения точности обработки, вызывает трудности, связанные с необходимостью использования специальных механизмов для автоматического выполнения этого процесса.

4. Деление линии на участки. Для снижения потерь производитель­ности в случае вынужденных остановок линии с большим числом по­зиций разделяют на участки. При выходе из строя одного из участков остальные участки продолжают работу, используя заготовки накопите­лей, установленных на стыках участков. Заготовки, предназначенные для временно неработающего участка, поступают в накопитель.

Исследования показали, что при существующем уровне надежно­сти оборудования автоматические линии с числом позиций до 15 не следует разбивать на участки; при числе позиций от 15 до 23 линию раз­бивают на два, а от 23 до 30 — на три участка.

5. Тщательность разработки технологического процесса. Ошибки, до­пущенные при проектировании технологического процесса, трудно устра­нить ввиду тесной взаимосвязи работы отдельных звеньев автоматиче­ской линии.

Перспективы применения автоматических линий

Как уже отмечалось, автоматические линии экономически эффек­тивны в крупносерийном и массовом производстве при устойчивой кон­струкции изготовляемого объекта. Для самолетостроения характерны мелкосерийное производство и относительно частые изменения конструк­ции. В этих условиях автоматические линии применяют главным обра­зом для процессов, содержание и длительность которых не зависят от конструкции изделий и которые могут быть использованы для широкой номенклатуры деталей. Сюда относятся процессы нанесения защитных покрытий, термообработки и размерного травления. На предприятиях авиационной промышленности успешно работает большое число таких линий.

В конструкциях летательных аппаратов используются нормализо­ванные детали, количество которых на каждое изделие очень велико и параметры которых сохраняются для разных изделий. При большом числе операций обработка таких деталей целесообразна на автоматиче­ских линиях. Успешно работают, в частности, автоматические линии для изготовления самоконтрящихся лепестковых гаек.

Чтобы повысить экономическую эффективность автоматических ли­ний для использования их в условиях серийного и мелкосерийного про­изводства, следует, во-первых, снизить стоимость линий, расширив об­ласть применения нормализованных агрегатов и механизмов, во-вторых, создать легко перенастраиваемые специализированные линии, приспособ­ленные для изготовления нескольких близких по конструктивным фор­мам изделий. С этой точки зрения большой интерес представляет разра­ботанная ЭНИМС (Экспериментальный научно-исследовательский ин­ститут металлорежущих станков) автоматическая линия для обработки деталей типа валиков диаметром от 10 до 50 мм и длиной от 100 до 400 мм.Линия оснащена токарными, сверлильными, фрезерными и шли­фовальными станками и устройствами для автоматической смены ин­струмента.

Необходимым условием улучшения экономической эффективности автоматических линий является повышение надежности входящих в нее оборудования, инструмента, вспомогательных устройств и системы уп­равления. Потери времени вследствие неполадок в механизмах, поломок инструмента и отказа в работе элементов системы управления достига­ют в отдельных случаях 50% от номинального фонда работы линии.

Совершенствование конструкций нормализованных узлов и меха­низмов, разработка методов быстрой сборки из них оборудования, а так­же использование систем программного управления для быстрой пере­наладки на изготовление новых изделий способствуют расширению при­менения автоматических линий в авиационной промышленности.