4. Автоматические поточные линии и гибкие автоматические производства
Автоматизация цикла работы отдельных станков не решает за-дачи комплексной автоматизации производства. При автоматиче-ском осуществлении отдельных операций остаются нерешенными вопросы межоперационной передачи детали со станка на станок,
что обусловливает их пролеживание в ожидании освобождения следующих по технологическому циклу станков.
Комплексно автоматизировать процесс обработки деталей удается с помощью автоматических поточных линий, под которой поиимается совокупность станков, производящих автоматическую обработку деталей, связанных воедино транспортными и устано-вочными механизмами, которые автоматически осуществляют и связывают технологические операции в установленной последова-тельности без вмешательства рабочего.
В условиях массового пронзводств автоматические линии компонуются из упиверсальных автоматов ІІ полуавтоматов или агрегатных станков. Применение таких автоматических линий позволяет в 2 раза сократить количество станков, сэкономить производствеиные площади. Количество работающих сокращается в 5—8 раз, себестоимость понижается в 3—4 раза, улучшается качество изделий.
Однако в настоящее время большая часть изделий изготавли-вается в условиях мелкосерийного производства и для того, чтобы автоматизация их изготовления была экономически выгодной, иеобходимо иметь поточные линии, обеспечивающие быструю переналадку. Поэтому такие линии должны компоноваться на базе стаііков с ЧПУ, а передающие устройства и роботы также должны управляться по программе. Такие автоматические линии управляются ЭВМ, которая обеспечивает заданную последова-тельиость обработки заготовки на станках и синхронную работу складов заготовок и готовых деталей, смену и установку инстру-ментов, контроль размеров, работу транспортирующих и всех остальных устройств. Смена программ на всем оборудоваиии такой линии для перехода на изготовление другой детали про-исходит быстро, что обеспечивает мансвренность производства. Такие автоматические линии являются основным элементом гиб-ких автоматических производств (ГАП).
Использование в ГАП станков с ЧПУ дает возможность их автоматического программирования ЭВМ и централизованное управление центральной ЭВМ большим количеством подобных автоматически действующих линий открывает перспективы рас-пространения автоматизации на функции планирования и управ-ления производством и даже на конструирование изделий. На базе таких участков и линий создаются автоматически действуюшие цехи и заводы, что является крупным шагом по пути к изготовле-нию изделий по безлюдной технологии.
Глава 10
ОБРАБОТКА ЗАГОТОВОК МЕТОДАМИ ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ
1. Сущность методов обработки пластическим деформированием
Методы обработки поверхностей заготовок без снятия стружки за счет пластической деформации все более широко используются при изготовлении ответственных деталей. Это обусловлено тем, что в процессе пластической деформации происходит упрочнение обработанной поверхности, а за счет пластического снятия микро-выступов и заполнения этим металлом микровпадин происходит значительное уменьшение шероховатости поверхностей, резко увеличивается способность деталей сопротивляться знакопере-менным (циклическим) нагрузкам, существенно возрастает кор-розионная стойкость и износостойкость, сокращается период приработки деталей.
При больших величинах пластической деформации заготов-кам можно придавать требуемую форму и размеры. По сравнению с обработкой резанием при этом значительно повышается произ-водительность, экономится материал и повышаются эксплуата-ционные свойства деталей.
Все методы обработки пластическим деформированием под-разделяются на формообразующие и упрочняюще-калибрующие.
2. Формообразующие методы
Методы пластического деформирования широко применяются для накатывания резьб, зубчатых колес, шлицевых валов, рифлений, клейм н т. п.
При накатывании резьб инструмент, имеющий форму противо-положиую профилю накатываемой резьбы, вдавливается в обра-батываемую заготовку и формирует на ней резьбу требуемой формы.
Для накатывания резьб наиболее часто применяются две схемы. В первом случас (рис. 273, а) заготовка прокатывается между двумя плоскими резьбовыми плашками /, 3, одна из кото-рых неподвижна (3), а вторая (1) совершает поступательное пере-мещение. На рабочих Іюверхностях плашек нанесена развертка винтовой Іюверхности накатываемой резьбы. При прокатываиии заготовки между плашками на ней выдавливается резьбовой про-филь. При накатывании резьбы роликами (рис. 273, б) заготовка 2 гюмещается на специальной поддержке 5 между роликами 4. Ролики совершают вращательное движение, а один из них кроме этого получает движение подачи, перпендикулярное оси заго-товки.
Для накатывания резьб используют специальные резьбонакат-ные станки. Производительность таких станков значительно выше, чем при нарезании резьб. Из-за отсутствия перерезания волокон металла прочность и работоспособность таких резьб значительно выше, а поверхность значительно чище, без задиров и рваных витков.
Накатывание зубьев зубчатых колес производится в холодном и горячем состоянии. Мелкомодульные колеса (т < 1 мм) нака-тываются в холодном состоянии, а крупномодульные (до т < < 10 мм) в горячем. При ІІакатывании зубчатьіх колсс исполь-
Рис. 273. Схемы обработки заготовок методом пластического деформироваиня
зуется метод обкатки, т. е. воспроизводится зацепление пары зуб-чатых колес с заданным передаточным отношением і = z3/zH (z3 — число зубьев колеса, zH — число зубьев инструмента).
Накатывание можно осуществлять с радиалыюй или с про-дольной подачей (рис. 273, в, г). В первом случае накатники 6, установленные на шпинделях 7, получают вращательное движе-ние и перемещение перпендикулярно оси заготовки 2, установлен-ной на вале 8. После сближения накатников на требуемое расстоя-ние осуществляется накатывание зубьев на заготовке. В процессе работы направление вращения валков периодически изменяется для получения требуемого профиля на обеих стороиах зубьев зубчатого колеса.
При накатывании с продолыюй подачей (рис. 273, г) заго-товки 2, установленпые на валу, совершают перемещение вдоль оси. Межосевое расстояние между накатниками и заготовками постоянно. Накатные валки имеют коническую заборную часть с постепенно увеличивающейся высотой зубьев. В процсссе накатывания осуществляется синхронизированное вращение валков 6 и заготовок 2 в соответствии с передаточным отношением.
Для получения зубчатых колес высокой точіюсти сначала производится горячее накатывание, а затем холодное калибро-вание.
Накатыванием изготавливаются как цилиндрические, так и конические зубчатые колеса. Производительность накатывания зубчатых колес во много раз производительнее зубофрезерования. При этом достигается значительная экономия металла, а прочность и работоспособность накатанных зубчатых колес из-за создания в них благоприятной волокнистой структуры значительно по-вышена.
Подобными методами производится накатывание шлицевых валков, клейм и рифлений.