Учебные пособия. Обработка металлов

 Слесарное дело

 Е.М. Муравьев

Автоматизация производства осуществляется на базе механизации производственных процессов. Под механизацией производственных процессов понимают частичную или полную замену ручного труда машинным. При этом функции управления и контроля выполняются рабочим. Автоматизация — это применение технических средств, заменяющих труд человека в процессе производства в целом, т. е. при управлении, обслуживании, контроле и т. д.

Процесс автоматического управления представляет собой совокупность воздействий, производимых на основании определенной информации и имеющих целью поддержание или улучшение работы технических систем (объекта управления) в соответствии с заданной программой или поставленной задачей. Видами автоматического управления являются автоматическое регулирование, автоматический контроль, автоматическая сигнализация и защита.

Автоматическое регулирование — поддержание заданного значения или изменение по требуемому закону некоторой физической величины (скорости, расхода вещества, давления, температуры и т. д.), называемой управляемой или регулируемой.

Автоматический контроль — это автоматическое получение и обработка информации о состоянии объекта и о факторах, влияющих на его работу. В общем случае функция системы автоматического контроля состоит в сравнении контролируемой величины (температуры, скорости и т. д.) с заданным ее значением и фиксировании результатов сравнения в форме, удобной для наблюдения и использования или длительного хранения. К функциям автоматического контроля относят также сигнализацию.

Назначение   системы   автоматической   защиты — прерывать контролируемый процесс при возникновении аварийного режима. К простейшим устройствам автоматической защиты относится, например, предохранитель в электрической сети, который разрывает электрическую цепь в случае ее перегрузки.

Основными элементами систем автоматического управления являются датчики (измерительные преобразователи), усилители и исполнительные устройства.

Датчиком называется устройство, подающее команду исполнительному звену на выполнение определенного действия. Например, путевой датчик служит для замыкания или размыкания электрической цепи управления при достижении движущейся частью станка   (суппортом,  столом)   определенного  положения.

Сигналы, поступающие от датчиков, обычно маломощны, недостаточны для приведения в действие исполнительных органов. Эти сигналы усиливаются в промежуточных элементах автоматики— усилителях. Наиболее простым и часто применяемым усилителем является, например, электрическое промежуточное реле.

Завершает работу системы автоматического управления исполнительное устройство, непосредственно выполняющее необходимые действия, например перемещение-рабочего органа станка. В качестве исполнительных устройств часто используются электромагнитные муфты, гидравлические и пневматические цилиндры и т. д.

Повышение производительности труда в машиностроительном производстве достигается высокой степенью автоматизации — созданием станков-автоматов, автоматических линий, цехов, заводов-автоматов.

Станки-автоматы — это универсальные металлорежущие станки с программным' управлением. Программа управления может устанавливаться с помощью упоров и различных программоносителей — копиров, кулачков, шаблонов. В настоящее время все шире применяются станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Они отличаются от обычных станков-автоматов тем, что программа обработки на станках с ЧПУ задается в математической (числовой) форме и записывается на простых программоносителях - бумажных перфорированных или магнитных лентах.

Автоматическая линия — это система машин, аппаратов, приборов и других технических устройств, выполняющих в определенной технологической последовательности и с заданным ритмом весь процесс изготовления или переработки продукта производства или его части. Автоматические линии для обработки строго определенных по форме и размерам изделий называются специальными. При изменении объекта производства такие линии заменяют или переделывают.

Более широкие эксплуатационные возможности имеют специализированные автоматические линии, применяемые для обработки однотипной продукции в определенном диапазоне размеров. При изменении объекта производства в таких линиях, как правило, лишь перенастраиваются отдельные станки и изменяются режимы их работы.

Специальные и специализированные автоматические линии применяются главным образом в массовом и крупносерийном производстве. В мелкосерийном производстве автоматические линии должны обладать универсальностью и обеспечивать возможность быстрой переналадки для изготовления различной по номенклатуре продукции. Такие автоматические линии называются универсальными.

Создание автоматических линий, выполняющих значительную часть производственного, процесса или весь процесс полностью, ведет к образованию автоматических цехов и заводов-автоматов. Главная цель автоматизации — повышение производительности труда, улучшение качества выпускаемой продукции, создание условий для оптимального использования всех ресурсов производства.

Различают частичную, комплексную и полную автоматизацию производства.

Частичную автоматизацию (автоматизацию отдельных частей производственного процесса) осуществляют в первую очередь в тех случаях, если непосредственное управление сложными скоротечными процессами становится практически невозможным для человека или если процесс ведется в условиях, опасных для жизни человека.

При комплексной автоматизации участок, цех или даже целый завод действует как единый взаимосвязанный автоматический комплекс. Комплексная автоматизация целесообразна в условиях высокоразвитого производства на базе совершенной технологии с применением надежных средств автоматизации. Работа такого комплекса осуществляется при общем контроле со стороны человека.

Полная автоматизация предусматривает управление комплексно-автоматизированным   производством   без   непосредственного участия человека. Она осуществляется обычно в тех случаях, когда производство  рентабельно,  устойчиво,  режимы  его  неизменны. Автоматизация не может, безусловно и полностью вытеснить человека  из  сферы  производства,  труд его  приобретает  новое качество — становится   более   содержательным   и   творческим. Автоматизация производства — одно из основных направлений развития советской техники, создания материально-технической базы коммунизма.