Автоматическими называют поточные линии станков и агрегатов, связанные в единую систему, в которой весь комплекс технологических процессов происходит без прямого участия рабочего, который лишь контролирует и налаживает оборудование. Область применения автоматических линий — массовое производство устойчивых по конструкции изделий. Их используют в различных отраслях машиностроения с довольно широкой номенклатурой операций: сверлильно-расточных, резьбонарезных, токарных, фрезерных, шлифовальных, зуборезных, а также кузнечно-прессовых, литейных, сварочных и термических. В автоматические линии могут входить агрегаты, осуществляющие сборочные операции, антикоррозийные покрытия, взвешивание, упаковку и другие вспомогательные работы.
Автоматические линии классифицируют по ряду признаков.
1. В зависимости от величины штучного выпуска деталей применяются однопоточные линии (последовательного действия) и многопоточные линии (параллельно-последовательного действия).
2. По роду станков различают автоматические линии, скомпонованные: из станков, специально построенных для данной линии; из агрегатных станков; из универсальных станков, специально модернизированных и автоматизированных для встройки в автоматическую линию.
3. По способу передачи обрабатываемых деталей со станка на станок различают линии: со сквозным транспортированием с проходом детали сквозь места зажима (применяются при обработке корпусных деталей на агрегатных станках); с верхним транспортированием; с боковыми транспортированием; с комбинированным транспортированием; с роторным транспортированием, применяемым в роторных линиях. Детали могут транспортироваться со станка на станок самостоятельно, а в тех случаях, когда конфигурация их неудобна для транспортирования, они предварительно устанавливаются и закрепляются на специальных плитах-спутниках и перемещаются вместе с ними.
4. По расположению оборудования различают замкнутые и незамкнутые автоматические линии. Замкнутые линии бывают круговые (станки-комбайны) и прямоугольные. Большинство автоматических линий имеют незамкнутое расположение оборудования: прямолинейное, Г-образное, П-образное и др.
Детали, подлежащие обработке в автоматических линиях, должны быть, прежде всего, технологичными. Заготовки для них должны иметь удобные базы для установки и фиксации в приспособлениях. Конструкция детали должна отвечать требованиям ритмичной обработки, т. е. обеспечивать приблизительно равное время выполнения отдельных операций. В процессе обработки заготовок целесообразно иметь наименьшее количество перестановок и перезажимов, производить максимально возможное совмещение операций, не связанных, однако, с применением очень сложного комбинированного инструмента.
Режущий инструмент выбирают в соответствии с технологией обработки. Обычно применяют нормальный или специальный инструмент: однолезвийный, многолезвийный, а также комбинированный в виде целых блоков. Важным фактором, от которого может зависеть рентабельность автоматической линии, является режим обработки и стойкость инструмента. Поскольку количество одновременно работающего инструмента в линии велико, выход из строя одного из них, смена или подналадка вызывает остановку всего автоматизированного участка. Вопрос оптимальной стойкости инструмента и, следовательно, режимы резания пока решают опытным путем, но уже намечаются пути расчета этих факторов. В действующих автоматических линиях режимы резания установлены с таким расчетом, чтобы инструмент работал без переточки всю смену, а в отдельных случаях только до обеденного перерыва, во время которого затупившийся инструмент можно заменить.
- Оборудование для автоматических линий
Как сказано ранее, автоматические линии могут оснащаться агрегатными специальными или универсальными станками. Линии из агрегатных станков находят наибольшее распространение и используются при организации нового производства или при капитальной реконструкции предприятия. Опыт отечественного и зарубежного машиностроения показал целесообразность внедрения переналаживаемых автоматических линий. В связи с этим создаются модели агрегатных станков, имеющих постоянные агрегатные столы и сменные силовые головки, устанавливаемые на них.
Линии из специальных станков применяются редко. Стоимость таких линий высока и сроки освоения их длительны, так как каждый станок линии приходится проектировать, а затем осваивать в производственных условиях. Кроме того, недостатком этих линий является невозможность использования их оборудования для производства других деталей. Автоматические линии из специальных станков находят применение для сравнительно несложных (при небольшом числе операций) технологических процессов. Станки часто монтируются на одной станине, как, например, в линиях для обработки корпусов часов, сегментов пишущих машинок и пр.
Автоматическая линия для обработки сегментов пишущих машинок. Сегменты в приспособлениях устанавливаются на бесконечном ленточном транспортере-столе и обрабатываются в различных позициях инструментом силовых головок. Линии из обычных агрегатных или специальных станков обладают тем недостатком, что на них утрачивается маневренность производства и имеет место так называемый «консерватизм технологии», т. е. затрудняется возможность изменения технологии обработки данного изделия, а также быстрого перехода от производства одного изделия к другому, так как автоматическое оборудование специализировано и приспособлено к производству только одного какого-то вида продукции. Это привело к тому, что в последнее время широкое распространение получили автоматические линии из типового универсального оборудования, т. е. из автоматизированных станков обычных типов: токарных, сверлильных, фрезерных, зуборезных, шлифовальных и т. п. Конечно, эти станки должны быть соответствующим образом приспособлены для встройки в автоматическую линию. Использование универсального оборудования позволяет снизить сроки изготовления автоматических линии, увеличивает надежность работы и обеспечивает возможность переналадки их на разные типоразмеры деталей или на новый объект производства. В проведенной ЭНИМСом работе по типажу станков, приспособленных для встройки в автоматические линии, было установлено, что свыше 30 моделей полуавтоматов и автоматов нормального типа могут встраиваться без изменений, около 50 моделей требуют при встройке изменений, а на базе 230 моделей могут быть созданы модификации станков для встройки в автоматические линии. Такие типовые универсальные станки после их работы в одной автоматической линии могут быть использованы в других линиях для производства совершенно иных деталей, а также в качестве самостоятельно действующего оборудования. В настоящее время с целью сокращения номенклатуры автоматических линий для обработки деталей типа тел вращения, а также числа типоразмеров станков и другого оборудования, входящего в линии, проводится работа по проектированию линий для обработки указанных деталей в определенном диапазоне типоразмеров. Из общего количества автоматических линий, подлежащих поставке в ближайшие годы машиностроительным предприятиям, линии из агрегатных станков будут составлять ориентировочно 15%, из специальных станков — 10%, из универсального типового оборудования- 50%.
Наряду с созданием линий из нового оборудования весьма эффективной является постройка линий на основе использования действующего оборудования, модернизированного соответствующим образом. Применение таких линий требует меньших капиталовложений и меньше времени на их изготовление и освоение. Кроме того, весьма важным обстоятельством является возможность привлечения к работам по автоматизации процессов производства широкого круга предприятий.
