V. проектирование многономенклатурных автоматических линий.
Одним из условий, необходимых для обеспечения экономической эффективности АЛ, является достаточно высокая программа выпуска деталей, что ограничивает применение линий преимущественно машиностроительными заводами массового производства. Однако в некоторых случаях можно создавать многономенклатурные АЛ, на которых обрабатываются детали нескольких наименований, что делает применение этих АЛ экономически эффективным и при относительно небольшой программе выпуска деталей каждого наименования.
Многономенклатурные АЛ без переналадки. Наиболее просто компонуют многономенклатурные АЛ, предназначенные для обработки деталей, различающихся только теми поверхностями, которые на данной АЛ не обрабатываются и по которым не производится ни базирование, ни зажим деталей. В этом случае различия конструкций деталей совершенно не влияют на компоновку АЛ.
При наличии в любой из деталей отверстий, которых нет в других деталях, и при том условии, что инструменты, установленные в шпинделях, предназначенных для обработки деталей только одного типа, могут свободно проходить мимо деталей других типов, возможна компоновка линии с дополнительными шпинделями, в которых постоянно установлены инструменты.
Без переналадки могут быть построены АЛ, на которых выполняется фрезерование деталей, имеющих одинаковые базы и зажимные поверхности, но различную длину обрабатываемой плоской поверхности. В этом случае рабочий ход стола может быть выбран по детали с наиболее длинной фрезеруемой поверхностью; при обработке остальных деталей часть пути стол будет проходить на рабочей подаче вхолостую, что допустимо, если фрезерная операция не является лимитирующей.
Наиболее широкие возможности для обработки деталей различных наименований без переналадки имеются у многономенклатурных АЛ с многоместными приспособлениями-спутниками. При этом на каждом спутнике в соответствующие гнезда можно устанавливать детали, значительно различающиеся конфигурацией и требуемой обработкой.
Многономенклатурные АЛ с ручной переналадкой. Возможности подбора деталей, которые можно обрабатывать на одной АЛ без переналадки, ограничены, поэтому в некоторых случаях при переходе от обработки одной детали к обработке другой АЛ приходится переналаживать вручную.
Наиболее просто и быстро переналаживают АЛ в том случае, если на ней предусмотрены дополнительные шпиндельные узлы или отдельные станки, которые включают вручную только при обработке определенных деталей. Во многих случаях на АЛ с ручной переналадкой предусматривают не дополнительные шпиндельные узлы, а лишь шпиндели на имеющихся шпиндельных узлах. Инструмент в эти шпиндели ставят, когда на АЛ производится обработка определенных деталей; при обработке остальных деталей инструмент должен быть снят во избежание его поломки. При наличии дополнительных шпинделей АЛ получается, как правило, более дешевой, чем при наличии дополнительных шпиндельных узлов, однако в этом случае возрастает время на переналадку АЛ при переходе от обработки одной детали к обработке другой.
В некоторых случаях на АЛ с ручной переналадкой возникает необходимость выполнения дополнительных регулировочных работ. К этим работам относятся: регулирование длин ходов силовых узлов и других механизмов, смена или регулирование некоторых инструментов, смена кондукторных втулок, изменение рабочей подачи силовых столов, смена некоторых базовых и фиксирующих элементов в приспособлениях станков или в приспособлениях-спутниках и т. д.
Недостатком АЛ с ручной переналадкой, кроме потерь времени на переналадку, является необходимость в большинстве случаев обработки всех запущенных деталей одного типа, а после переналадки — заполнение АЛ деталями другого типа. При этом теряется время, и тем больше, чем больше число позиций на АЛ и длительные цикл обработки. Недостаток этот становится особенно заметным для АЛ со сравнительно большим числом позиций и при относительно частых запусках для обработки деталей различных типов.
Многономенклатурные АЛ с автоматической переналадкой.АЛ с автоматической переналадкой оснащают механизмами для определения типа детали на рабочих позициях станков, благодаря чему обеспечивается возможность обработки деталей в любой последовательности без необходимости «выработки» деталей и заполнения АЛ. Конвейеры таких АЛ должны быть приспособлены для перемещения деталей любого типа.
При компоновке АЛ с автоматической переналадкой применяют дополнительные силовые узлы и станки, которые используют в зависимости от типа детали, поступающей на станок. В приспособления станков устанавливают дополнительные конечные выключатели, которые определяют тип детали. В некоторых случаях целесообразно предусмотреть незначительные изменения конструкций обрабатываемых деталей (дополнительные выступы, впадины и т. п.), позволяющие обрабатывать их на многономенклатурных АЛ с автоматической переналадкой.
Отличительный признак типа детали не требуется для АЛ с приспособлениями-спутниками в том случае, когда жестко задано соотношение между программами выпуска различных деталей (например, деталей, входящих в состав одного и того же изделия). При этом на АЛ предусматривают различные приспособления-спутники, количественное соотношение которых соответствует заданным программам выпуска. Спутники различаются элементами базирования и зажима обрабатываемых деталей, а также наличием или отсутствием упоров, воздействующих на дополнительные выключатели
В отдельных случаях при автоматической переналадке производится не только включение и отключение силовых узлов, но и изменение длин их ходов путем установки дополнительных конечных выключателей. При обработке на АЛ деталей, различающихся по длине, на торцах которых выполняются одинаковые операции, можно применять переталкиватели, предназначенные для совмещения торцов различных деталей в одной плоскости.
Возможны также и другие способы компоновки АЛ, позволяющие обрабатывать на каждой из них детали нескольких типов (например, применять сменные шпиндельные коробки, коробки с раздвижными шпинделями или с поворотными шпиндельными блоками, револьверные головки и т. п.). Рекомендации о возможности и целесообразности создания многономенклатурных АЛ не могут быть даны в общем виде вследствие разнообразия конструкции обрабатываемых деталей и выполняемых операций. В каждом конкретном случае возможность создания таких АЛ определяют с учетом перечисленных выше факторов, а целесообразность той или иной компоновки АЛ и выбор способа переналадки (ручная или автоматическая) — на основе технико-экономического анализа
.