Требуемая производительность линии Qтp = 420 шт/см с возможным ростом ее до 15%, т. е. Qmin = 420 шт/см, Qmax = 480 шт/см.

Ожидаемые внецикловые потери одного комплекта инструмента и одного комплекта устройств принимаем ?t_и = 0,12 мин/шт, t_об = 0,02 мин/шт. Время вспомогательных ходов рабочего цикла tв = 0,25 мин. Коэффициент возрастания простоев лимитирующего участка вследствие неполной компенсации потерь накопителями W принимаем при n_у = 2 W— 1,1; n_у= 3 W= 1,15; n_у = 4 W = 1,18.

Для числа рабочих позиций линии q_min = 4 имеем следующее распределение объема обработки по позициям:
фрезерование и центровка торцов tp = 0,30 + 0,10 = 0,4 мин;
черновая обработка всех торцов вала с переворотом вала для обработки с другой стороны tp = 0,15 + 0,10 + 0,30 + 0,35 + 0,20 = 0,15 = 1,25 мин;
чистовая прокатная обработка всех шеек вала с переворотом tp =0,25 + 0,15 + 0,35 + 0,45 + 0,30 + 0,20 = 1,70 мин;
прорезка канавок и снятие фасок tp = 0,30 мин.?

Таким образом, при простейшем варианте построения линии (q_min = 4; n_у = 1; р = 1) (t_pmax = 1,70 мин и ожидаемая производительность, определенная по формуле 3.1, будет

Так как полученная производительность меньше требуемой, последовательно выполняем расчет ожидаемой производительности при различной степени дифференциации технологического процесса, т. е. при увеличении числа позиций при жесткой связи и с делением на участки. Метод расчета заключается в том, что лимитирующая операция дробится на две неравные части, которые распределяются на две позиции. Следовательно, очередной вариант имеет уже q + 1 позиций, время рабочего хода будет время следующей по длительности операции; соответственно изменяется величина внецикловых потерь.

Так, следующий по степени дифференциации вариант q = q_min +1= 4 + 1 = 5 позиций получается путем деления чистовой токарной обработки на две позиции. Распределение технологического процесса по позициям:
позиция I— фрезерование и зацентковка, t_p = 0,40 мин; позиция II— черновая обработка шеек вала, t_p = 1,25 мин; позиция III— чистовая обработка шеек 4, 5, 6, t_p = 0,95 мин; позиция IV— чистовая обработка шеек 1, 2, 3, t_p = 0,75 мин; позиция V— прорезка канавок и снятие фасок, tp = 0,30 мин. Лимитирующей операцией цикла является черновая обработка вала на позиции II, t_pmax = 1,25 мин. Производительность при варианте с

При q = 6 черновая обработка вала дифференцируется на две части. Распределение технологического процесса по позициям:
позиция I— фрезерование и зацентковка, tp = 0,40 мин; позиция II— черновая обработка шеек 4, 5, 6, tp = 0,70 мин; позиция III— черновая обработка шеек 1, 2, 3, tp = 0,55 мин; позиция IV— чистовая обработка шеек 4, 5, 6, tp — 0,95 мин; позиция К— чистовая обработка шеек 1, 2, 3, tp = 0,75 мин; позиция VI— прорезка канавок и снятие фасок, tp = 0,30 мин. Лимитирующая операция — чистовая обработка шеек 4, 5, 6; t_Pmax = 0,95 мин; ожидаемая производительность ?

При q = 1 чистовая обработка правой стороны вала дробится на две части и лимитирующей операцией является чистовая обработка левой стороны вала, t_pmax = 0,75 мин. Производительность автоматической линии

Результаты последовательных расчетов для q = 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 сведены в табл. 3.6 и приведены на рис. 3.20.

3.6. Производительность автоматических линий изготовления ступенчатых валов при различных структурных вариантах компоновки


При q < 12 процесс дифференциации идет путем разнесения по различным позициям элементарных переходов. При q = 13 необходимо разделить на две части чистовой обработки шейки 4, что не допускается. Поэтому любые варианты дальнейшей дифференциации технологического процесса (q > 13) не приведут к повышению производительности, так как лимитирующая операция по-прежнему имеет t_max = 0,35 мин. Таким образом, технологически максимальное число позиций линии qmax = 13; только при жесткой межпозиционной связи линия может быть построена по 10 вариантам (4 < q < 13). При делении линии на участки (n_у = 2, 3, 4) линия при том же числе позиций имеет более высокую производительность благодаря сокращению суммарных вне- цикловых потерь. Результаты расчетов по формуле 3.1 приведены в табл. 3.6 и на рис. 3.20 для вариантов, где общее число станков линии делится на 2, 3 или на 4. Если даже не рассматривать деление линии на число участков более четырех (ввиду малого прироста производительности), то в общем итоге однопоточную автоматическую линию для изготовления вала при одних и тех же способах, маршруте и режимах обработки можно построить по 21 структурному варианту.

Сравнивая характеристики различных вариантов по производительности с требуемой величиной, можно видеть, что требуемому диапазону Qтр = 420—480 шт/см соответствуют шесть возможных вариантов построения линии (на рис. 3.20 попадают в заштрихованную зону). Структурные схемы конкурирующих вариантов (в порядке возрастания потенциальной производительности) приведены на рис. 3.21.