Степени концентрации операций

Эффективность автоматизации машиностроительного производства в значительной степени определяется эффективностью технологического процесс и оборудования, с помощью которого процесс автоматизируется. Одним из определяющих критериев, характеризующих как процесс, так и оборудование, является уровень или степень концентрации технологических операций обработки деталей.

Концентрация операций в одной рабочей машине резко сокращает время изготовления деталей, приводит к уменьшению количества необходимых станков и производственных площадей, обеспечивает существенное увеличение производительности труда и снижение себестоимости обработки изделий.

Так как разная степень концентрации операций технологического процесса обеспечивает различную эффективность обработки деталей, то еще на предварительной стадии проектирования автоматизированного оборудования необходимо выполнить расчет оптимального количества операций, которые целесообразно сконцентрировать в станочной машине, и выбрать такие структурные схемы оборудования, которые позволяли бы реализовать рассчитанную концентрацию операций с целью получения максимальной производительности оборудования или минимальной себестоимости обработки.

В зависимости от количества и последовательности выполняемых технологических переходов они могут быть подразделены на три группы (табл.1): системы с первой (КI), второй (КII) и третьей (КIII) степенью концентрации операций. Внутри каждой группы переходы могут выполняться последовательно (Пс), параллельно (Пр) и параллельно-последовательно (ПрПс).

Основным признаком группы КI является обработка детали на одной позиции. Формы концентрации КI определяются последовательностью и сочетанием переходов для обработки этой детали. При последовательной обработке одинаковых поверхностей у детали с различных сторон (за счет делительного приспособления) или при последовательной обработке различными инструментами поверхности детали с одной и той же стороны (за счет применения револьверной инструментальной головки), а также при сочетании двух способов обработки имеет место последовательная концентрация элементарных операций первой степени (КIПс)

В случае одновременной обработки одной или нескольких поверхностей детали с разных сторон осуществляется параллельная концентрация элементарных операций первой степени КIПр. Сочетание параллельной обработки нескольких поверхностей с последовательной обработкой каждой поверхности детали с одной стороны с одновременной обработкой нескольких сторон дает параллельно-последовательную концентрацию операций степени КIПрПс.

Концентрация операций второй степени КII характеризуется объединением в единой системе нескольких позиций обработки, соответствующих концентрации КI. Сочетание технологических переходов при многопозиционной обработке также могут выполняться последовательно, параллельно и параллельно-последовательно.

Здесь каждой форме концентрации могут соответствовать агрегатированные системы, построенные по двум различным компановкам: не только с движением детали по прямолинейной траектории, но и по замкнутому контуру в горизонтальной или вертикальной плоскостях.

При последовательной обработке детали на ряде позиций имеет место последовательная концентрация КIIПс.

Параллельная форма концентрации КIIПр может быть реализована в виде многопозиционного станка с выполнением одной и той же обработки на каждой позиции и загрузкой деталей на отдельных позициях.

Наконец, объединение в различных сочетаниях многопозиционных станков или участков автоматической линий характеризуют третью степень концентрации технологических переходов КIII. Форма концентрации КIIIПс может быть реализована путем последовательного объединения нескольких участков автоматической линии с установкой накопителей между ними или последовательного объединения многопозиционных станков, в том числе и роторного типа.

Объединение нескольких одинаковых параллельно работающих участков или нескольких многопозиционных станков в единую автоматическую систему характеризует параллельную концентрацию КIIIПр. Последовательное объединение нескольких параллельно работающих участков или многопозиционных станков позволяет получить КIIIПрПс.

На предварительной стадии проектирования агрегатированных систем выбор той или иной структурной схемы определяется в основном двумя факторами: конструкцией детали и производительностью, которую должно обеспечить оборудование.

Включая в понятие "конструкция детали" ее габаритные размеры, форму, количество сторон обработки, количество, вид и размеры поверхностей, которые необходимо обработать с каждой стороны, можно отметить следующее: чем сложнее деталь и чем выше программа выпуска, тем выше степень концентрации операций агрегатированных систем.