Разработка автоматической линии для обработки детали типа Вал-червяк (стр. 2 из 7)

Простейшим вариантом построения технологического процесса неавтоматизированного производства при принятых методах, технологическом маршруте и режимах обработки является полная обработка детали в одной позиции при последовательном выполнении всех составных операций. Критерием оценки технологического процесса является технологическая производительность

, которая определяется по формуле

1/мин;

где

- машинное время выполнения составной операции.

Определение перечня холостых операций, которые необходимые для реализации рабочих операций технологического процесса.

Холостые операции содержат действия, которые связанные с ориентацией заготовки в пространстве, подачу заготовки к рабочей зоне, закрепления ее на рабочей позиции, фиксацию устройства или спутника на рабочей позиции оформляются в виде таблицы 3.1.

В данной работе предлагается разработка автоматической линии для осуществления той части техпроцесса, которая связана со сверлильной и фрезерной обработкой поверхностей и отверстий. Таким образом, проектируемая линия должна обеспечивать указанную в задании производительность.

Для этого произведем анализ возможных структур линии и выберем наиболее рациональную из них.

Таблица 3.1– Перечень холостых операций

Наименование рабочей операции	Наименование холостой (обеспечивающей) операции
010 Фрезерно-центровальная	1.1 Ориентировать деталь
	1.2 Подать деталь в рабочую зону
	1.3 Закрепить деталь
	1.4 Подвести фрезы на быстром ходу
	1.5 Отвести фрезы на быстром ходу
	1.6 Подвести центровочные свёрла на быстром ходу
	1.7 Отвести центровочные свёрла на быстром ходу
	1.8 Раскрепить деталь
	1.9 Удалить деталь из рабочей зоны
020 Токарно-винторезная	2.1 Ориентировать деталь
	2.2 Подать деталь в рабочую зону
	2.3 Закрепить деталь
	2.4 Подвести резец на быстром ходу
	2.5 Отвести резец на быстром ходу
	2.6 Раскрепить деталь
	2.7 Закрепить деталь
	2.8 Подвести резец на быстром ходу
	2.9 Отвести резец на быстром ходу
	2.10 Раскрепить деталь
	2.11 Удалить деталь из рабочей зоны
030 Вертикально-фрезерная	3.1 Ориентировать деталь
	3.2 Подать деталь в рабочую зону
	3.3 Закрепить деталь
	3.4 Подвести инструмент на быстром ходу
	3.5 Отвести инструмент на быстром ходу
	3.10 Раскрепить деталь
	3.11 Удалить деталь из рабочей зоны

4 Анализ базового операционного процесса по критерию обеспечения заданной сменной производительности

Определим ожидаемую производительность системы технологического оборудования за смену для неавтоматизированного производства:

где

– коэффициент использования линии, принимаем .

По условию требуемая серийная производительность:

В связи с этим необходимо синтезировать вариант АЛ, которая позволила бы обеспечить заданную производительность. Для чего произведем дифференциацию технологического процесса обработки детали.

Структура линии, состоящей из фрезерно-центровального полуавтомата токарных копировальных станков (q=6), представлена на (рис. 4.1).

Рисунок 4.1 - Компоновка АЛ с копировальными станками.

Для этой линии лимитирующим является время

мин. Тогда производительность такой линии составляет:

шт./смену.

Данное количество изделий не удовлетворяет требуемой производительности. Для увеличения производительности продифференцируем лимитирующую операцию, разбив ее на две части (q=7) (рис. 4.2):

Рисунок 4.2 - Компоновка АЛ с копировальными станками.

Для этой линии лимитирующим является время

мин. Тогда производительность такой линии составляет:

шт/смену.

Данное количество изделий не удовлетворяет требуемой производительности. Для увеличения производительности продифференцируем технологический процесс далее. Результаты дифференциации сведем в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 - Результаты дифференциации ТП

Число q	6	7	8	9
tp(q), мин	1,48	0,94	0,7	0,54
QАЛ, шт/см	187	295	395	512

Таким образом, требуемой производительности АЛ можно достичь продифференцировав ТП с использованием 8 станков:

Проанализируем обработку данного изделия с использованием станков-дублеров (рис. 4.3).

Рисунок 4.3 - Компоновка АЛ с использованием станков-дублеров

Для данного варианта АЛ лимитирующей операцией является токарно-винторезная со временем

мин. Производительность такой линии составляет:

(шт./смену).

Этот вариант также обеспечивает требуемую производительность.

Для уменьшения количества станков, необходимых для данной производительности обработки, рассмотрим вариант применения одновременной многорезцовой обработки (рис. 4.4).

Рисунок 4.4 – Компоновка АЛ с использованием многорезцовых наладок.

Как видно, применение многорезцовой обработки позволяет сократить количество необходимого оборудования. Проведем более точный анализ двух последних вариантов АЛ и определим, какой из них является более экономически целесообразным.