Точение фаски

0,177

0,06

IV позиция – 0,237

Нарезание

резьбы

0,6 V позиция – 0,6

Минимальная компоновка автоматической линии будет состоять из пяти позиций: одного фрезерно-центровального автомата и четырёх токарных автоматов. Лимитирующей позицией является чистовая обработка шеек вала – 1,013 мин.

Дифференцируя общий объём обработки вала на число позиций (станков), можно сократить длительность рабочих ходов цикла. Переходы, основное время которых превышает 0,25 мин, необходимо расчленить на более мелкие. Максимальное число позиций 10 ограничивается невозможностью дробления фрезерования торцов на 2 станка.

Приведём технологическую схему обработки при восьми позиционном варианте (q=5):

I поз. – 0,45 мин: фрезерование торцов, центрование торцов;

II поз. – 0,466 мин: черновое точение шеек №1, №2, №3, №4, №5, №6

III поз. – 1,013 мин: чистовое точение шеек №1, №2, №3, №4, №5, №6;

IV поз. – 0,237 мин: прорезка канавок и точение фасок.;

V поз. – 0,6 мин: нарезание резьбы;

Таким образом, для обработки вала даже при простейшем построении однопоточной обработки и жёсткой межагрегатной связью автоматическую линию можно построить по 8 вариантам q=5…13.

Для выбора варианта структуры автоматической линии необходимо рассчитать производительность автоматической линии по формуле:

, шт/смену

где Р=1 – количество параллельных линий,

Т_{О max} – время наиболее длительной операции,

t_X =0,25 мин – время холостых ходов,

∑С_i =0,12 мин/шт – ожидаемые внецикловые потери,

t_e =0,02 мин/шт –ожидаемые простои и внецикловые потери из-за

отказов устройств и механизмов,

n_y =1,2,3,4 – число участков,

w – коэффициент возрастания внецикловых потерь при различных вариантах количества участков.

Определим Q_АЛ для варианта q=5, n_y =1, Т_{О max} =1,013 мин

шт/см.

Значения производительностей для других структурных вариантов сведём в таблицу 1.3 и рисунок 1.1.

Таблица 1.3 – Производительности автоматической линии

q	Tomax, мин	Qал, шт/смену
		nу=1	nу=2	nу=3	nу=4
5	1,013	323,6682
6	0,6	440,367	458,0153	465,6577
7	0,513	469,2082
8	0,5	466,0194	494,8454	513,0398
9	0,46	475,2475	525,5091
10	0,45	470,5882	509,5541
11	0,367	501,5674
12	0,333	509,0138	566,706	593,3251	606,2137
13	1,013	516,129

Из задания требуемая производительность автоматической линии Q_{АЛ( min )} =395 шт/см, с увеличением до Q_max =513,5 шт/см. В данный диапазон попадает 2 структурных варианта:

Рисунок 1.1 Производительность автоматических линий обработки ступенчатого вала при различных структурных вариантах обработки

Рисунок 1.2 Конкурирующие структурные варианты построения автоматической линии обработки ступенчатого вала

2 Разработка автоматической линии

2.1 Выбор структурной схемы автоматической линии

Определим приведённые затраты для каждого из вариантов

,

где К_i – стоимость оборудования для i-го варианта, €,