Надежность автоматических линий. Свойства надежности и ее основные показатели.

Ступени автоматизации - своего рода этапы, характеризуемые достижениями науки и техники по автоматизации и определяемые историческим совершенствованием производства. Развитие систем автоматизации идет от простых и примитивных к сложным и более совершенным. Применяя этот ступенчатый подход, можно выделить не только этапы последовательного развития автоматизации в прошлом и определить этапы развития в настоящем, но и при помощи методов прогнозирования заглянуть немного в будущее.

Ступени автоматизации тесно и непосредственно связаны с историей развития техники; степень автоматизации такой прямой связи не имеет. Независимо от масштабов производства и сложности систем управления степень автоматизации может быть большей или меньшей; она характеризует, таким образом, лишь долю участия человека в управлении конкретным производством, широту охвата процессов данного производства системами автоматического управления, не рассматривая, однако, сущности этих систем. Переход автоматизации от низшей ступени к высшей не означает полного исчезновения характерных черт низшей ступени. Высшая ступень является при этом продолжением, развитием низшей ступени. Таким образом, ступень развития автоматизации - не только чисто техническая категория, но, в известном смысле, историческая и философская.

Ступени автоматизации отличаются степенью охвата технологических и вспомогательных процессов.

Важной ступенью автоматизации параметров является создание систем со счетно-решающими устройствами, позволяющими смонтировать объекты регулирования в зависимости от характера изменения регулируемых параметров и возмущающих воздействий.

Вторая ступень автоматизации включает автоматизированные, гибкие автоматизированные и автоматические линии.

Следу-тиля ступень автоматизации - а в т о м а т и ч е с к и е поточные липни, состоящие из нескольких автоматических рабочих м 1шш, вь пс. Передача деталей от одной рабочей машины к другой происходит автоматически. Согласованность работы всех машин обеспечивается автоматической блокировкой и централизованным управлением.

Третья ступень автоматизации - комплексная автоматизация систем машин, создание автоматизированных и автоматических участков. На этой ступени автоматизация охватывает совокупность технологических процессов на участке с соответствующим усложнением функций транспортирования и складирования изделий, удаления отходов и особенно автоматического управления. В серийном производстве, где используется переналаживаемое автоматическое технологическое оборудование, автоматизированные и автоматические участки создаются с управлением от ЭВМ в виде автоматизированных технологических комплексов.

16. Автоматические станочные линии по типу оборудования делятся на следующие группы:

а) из агрегатных станков, применяемых в основном для обработки корпусных деталей;

б) из модернизированных универсальных станков, автоматов и полуавтоматов общего назначения, используемых для обработки валов, дисков, зубчатых колее и т. д.;

в) из специальных и специализированных станков, построенных только для этой линии;

г) из станков с ЧПУ и транспортной системы с ПУ, которыми управляет единая программа.

В зависимости от величины выпуска деталей различают АЛ одно-поточные последовательного действия и многопоточные параллельно-последовательного действия. На однономенклатурной АЛ выпускают постоянно детали одного наименования. На многономенклатурной АЛ обрабатываются заготовки нескольких наименований или различных типоразмеров одного наименования.

По расположению и виду транспорта различают автоматические линии:

а) со сквозным транспортированием заготовки между станками (применяется при обработке корпусных заготовок);

б) с боковым транспортированием (применяется при обработке коленчатых валов, гильз и т. д.);

в) с верхним транспортированием (применяется при обработке валов, зубчатых колес, фланцев и т. д.);

г) с комбинированным транспортированием;

д) с роторным транспортированием, используемым в роторных АЛ, в которых все технологические операции выполняются при непрерывном транспортировании заготовок и инструмента.

По расположению оборудования различают замкнутые и незамкнутые автоматические линии. В замкнутых АЛ загрузка заготовок и съем деталей производится в одном месте. Это удобно, но доступ к агрегатам такой линии затруднен, поэтому в основном распространены незамкнутые АЛ: прямолинейные, П-образные, Г-образные и т. д.

По типу связи между агрегатами различают автоматические линии с жесткой и гибкой связью. В линиях с жесткой связью отсутствуют межоперационные заделы заготовок, при выходе из строя одного станка останавливается вся АЛ. В автоматических линиях с гибкой связью имеются межоперационные заделы заготовок, отсутствует жесткое координирование во времени работы агрегатов, останов какого-либо агрегата не вызывает простоя всей АЛ.

По возможности переналадки автоматические линии делят на переналаживаемые и непереналаживаемые. На переналаживаемых автоматических линиях периодически производится переналадка оборудования с обработки заготовки одного типа на другой. По виду обрабатываемых заготовок различают АЛ для обработки корпусных заготовок, заготовок типа тел вращения.

17. Основные направления развития средств автоматизации производства в машиностроении.

1. Автоматизация стала технологически более гибкой. Это свя­зано со следующими факторами: происходит более быстрое моральное старение изделий; возрастает потребность в расширении круга модификаций машин; повышаются требования к качеству и надежности машин; увеличивается доля серийного и мелкосерийного производ­ства машин. Гибкое автоматизированное производство (ГАП) реализуется с помощью ГПС, которые создаются на базе станков с ЧПУ и с применением промышленных роботов.

2. Развитие автоматизации происходит на основе все более
широкого внедрения микропроцессорной и компьютерной техники, особенно в системах управления и контроля. Использо­вание компьютеров облегчает труд инженеров и наладчиков, по­вышает надежность управляющих систем и позволяет в большей степени использовать потенциальные возможности прогрессив­ных технологий.

3. Значительное внимание уделяется автоматизации сборочных и заготовительных процессов.

В машиностроении трудоемкость сборочных и заготовительных процессов составляет от 15 до 30%, а степень автоматизации 15...20 % (в механообработке в отдельных отраслях машинострое­ния до 80 %).

Сборочное производство многолюдно, в результате качество и производительность подвержены влиянию субъектив­ных факторов. Объясняется это более сложными задачами, кото­рые приходится решать при автоматизации сборки.

Необходимость автоматизации заготовительных процессов во многом связана с тяжелыми и вредными для здоровья челове­ка условиями труда. В современных прессово-кузовных (листо­вых) производствах применяются автоматизированные линии из­готовления кузовов автомобилей, кабин лифтов, их сварки и ок­раски

18. Перечислите и укажите основное назначение механизмов холостых ходов, применяемых при изготовлении корпусных деталей на автоматических линиях.

Автоматизация рабочего цикла, т.е. создание автоматов и полуавтоматов. На этой ступени автоматизация охватывает единичную технологическую операцию обработки, контроля или сборки, а также вспомогательные процессы, непосредственно связанные с выполнением технологических операций. В соответствии с этим различают рабочие ходы – функциональные действия механизмов, устройств, инструментов в машине или агрегате, которые непосредственно реализуют технологический процесс; холостые ходы – функциональные действия механизмов и устройств в машине или агрегате, которые создают необходимые условия для выполнения технологического процесса (загрузка и съём изделий, их зажим или разжим, подвод и отвод инструмента и др.).

Точность изготовления корпусных деталей обеспечивает взаимозаменяемость и сочленяемость деталей между собой в приспособлениях. Правильность выбора простановки допусков на линейные размеры подтверждена практической работой УСП на многих предприятиях разных отраслей машиностроения. Например, допуск 0 01 мм на высоту опорных деталей УСП-205-220 и подкладок УСП-201-218 позволяет собирать высотный блок из нескольких опор и подкладок с допуском на размер общей высоты блока не более 0 015 мм без специального подбора для этой цели деталей. При сопоставлении двух одинаковых по высоте блоков разница допусков на размер высоты также не будет превышать 0 015 мм, а во многих случаях доходит до нуля.

Трудоемкость изготовления корпусных деталей многих приборов достигает 30 - 60 % трудоемкости обработки всех деталей прибора.

При изготовлении корпусных деталей на автоматических линиях операции обработки отверстий составляют 70 - 80 % общего числа операций, поэтому наиболее распространенными инструментами являются стандартные осевые инструменты. Кроме того, на автоматических линиях применяются специальные осевые инструменты - сверла для форсированного сверления отверстий, сверла для глубокого сверления отверстий и различного рода комбинированные осевые инструменты. При изготовлении корпусных деталей на автоматических линиях операции обработки отверстий составляют 70 - 80 % общего числа операций, поэтому наиболее распространенными инструментами являются стандартные осевые инструменты.

При изготовлении корпусных деталей приборов методом холодной штамповки форма и размеры заготовки определяются опытным путем. Основными операциями, с помощью которых получают нужную форму и размеры корпусной детали, являются гибка и вытяжка. Толщина s листового материала обычно составляет 0 7 - 2 мм.

При изготовлении полых и корпусных деталей пластилиновые вставки иногда играют роль соответствующих стержней, расположенных внутри картонных форм. Для удобства установки этих стержней формы должны быть разъемными. В случае больших размеров стержня они могут (с целью сэкономить пластилин и получить большую жесткость) выполняться с внутренним-деревянным сердечником.

Улучшение технологии изготовления корпусных деталей, позволяющее изготовлять их в виде тонкостенных отливок, содержит в себе большие возможности снижения веса машин. Это означает, что при изготовлении каждого крупного прокатного стана можно было бы сэкономить от 350 до 900 m металла.

19. Классификация систем управления