Гибкая автоматическая линия для обработки блока цилиндров

В настоящее время широко распространяется механическая обработка корпусных деталей на гибких автоматических линиях (ГАЛ), комплектуемых как из традиционных агрегатных и специальных станков, так и из станков с ЧПУ, в том числе и из многопозиционных с инструментальными магазинами и устройствами смены приспособлений. В таких автоматических линиях специально предусмотрены резервные позиции для тех случаев, когда в конструкцию детали или в процесс механической обработки вносятся изменения. Количество резервных позиций рекомендуется принимать с учетом общего числа рабочих позиций на ГАЛ, а именно: одну-две при числе рабочих позиций до 10; две-три при числе рабочих позиций 10…20 и три-пять при числе рабочих позиций 20 и более.

На рис. 1 представлена система ГАЛ для обработки блока цилиндров двигателя. Данная система при необходимости может переналаживаться на обработку двух типоразмеров блоков автомобиля «Жигули» моделей 2103 и 2105. При этом на тех рабочих позициях, где это необходимо по условиям процесса обработки данного блока, заменяются режущий инструмент и отдельные измерительные средства. На линии регулируются также упор ограничителей хода силовых узлов и изменяется программа управления циклом работы линии с помощью программируемого командоаппарата. Общее время переналадки линии 2…2,5 ч.

На рис. 1, а показана компоновка одной из линий этой системы, на которой обрабатываются верхняя и нижняя плоскости блока, а также постели крышки коренных подшипников блока цилиндров автомобиля ВАЗ-2105. Линия состоит из двух загрузочно-разгрузочных, четырех рабочих и восьми холостых позиций. При этом загрузочно-разгрузочные позиции оснащены устройствами контроля наличия обрабатываемых деталей и кантователями. Обрабатываемые блоки с позиции на позицию перемещаются по направляющим планкам конвейера при помощи транспортных штанг.

Рис. 1. Система ГАЛ для выполнения операций обработки блока цилиндров:

а – чернового фрезерования; б – чистового фрезерования; в – сверления отверстий на торцовых поверхностях; г и д – сверления отверстий на боковых поверхностях; е – растачивания; 1, 15 – кантователи деталей; 2, 4, 7, 9, 10, 12…14 – холостые позиции; 3, 6, 8, 11 – рабочие позиции; 5, 16…19 - фрезерные головки; 20, 23 – сверлильные и резьбонарезные головки; 21 - контрольные головки; 22 – сверлильные головки; 24 – расточные головки

Детали, поступающие с загрузочного конвейера на кантователь 1 деталей, поворачиваются им на 90 ° для установки на направляющие планки конвейера, а затем перемещаются сначала на холостую позицию 2, потом при следующем ходе конвейера – на позицию 3 для черновой обработки поверхности крепления масляного картера и постели крышек коренных подшипников. На холостой позиции 4 оператором может быть проведен контроль размеров обрабатываемого блока. Пройдя по конвейеру через холостые позиции (7, 9 и 10) блок цилиндров поступает на рабочие позиции (6, 8 и 11), где производятся черновое фрезерование поверхности крепления головки цилиндров, чистовая обработка поверхности ее крепления, чистовая обработка поверхности крепления масляного картера, а также получистовое и чистовое фрезерование постели крышек коренных подшипников. Далее через холостые позиции 12, 13 и 14 блоки попадают на разгрузочную позицию, где кантователем 15 они поворачиваются на 90 °.

Одновременная или последовательная обработка различных однотипных деталей на ГАЛ по сходным технологических процессам зависит в основном от максимальных габаритных размеров, конфигурации и материала обрабатываемых деталей, числа операций технологического процесса и последовательности их выполнения, а также от программы выпуска.

На рис. 2 представлены три типа камер сгорания блоков цилиндров высокооборотных дизелей, которые могут быть обработаны с помощью системы ГАЛ: блок цилиндров, камера сгорания двигателей с предкамерным зажиганием без гильз (рис. 2, а) и с гильзами (рис. 2, б), а также камера сгорания двигателя прямого впрыскивания топлива с гильзами (рис. 2, в). Блоки цилиндров двигателей этих трех типов различаются длиной обрабатываемых отверстий под гильзы. На базе модификаций этих блоков созданы двигатели семи типов: трехцилиндровые с предкамерным зажиганием и прямого впрыскивания топлива с гильзами; четырехцилиндровые с предкамерным зажиганием без гильз и с гильзами, а также двигатели прямого впрыскивания топлива с гильзами; шестицилиндровые с предкамерным зажиганием и прямого впрыскивания топлива с гильзами. Все эти семь типов блоков могут обрабатываться в любой последовательности партиями, что обеспечивается системой устройств автоматического распознавания, расположенных перед каждой линией системы ГАЛ.

Необходимость обновления автотракторной техники обусловливает переход автоматизации отдельных элементов производственного процесса к автоматизации его на всех уровнях. Базой для решения этой задачи стала особенность гибких производственных систем (ГПС): их способность к быстрой перенастройке на выпуск новой продукции благодаря гибкости и мобильности применяемого оборудования с ЧПУ, автоматизированных средств межоперационного транспортирования и накопления, систем автоматизированного управления.