Технологических процессов изготовления деталей машин

 

7. *.1         Типизация технологических процессов

Идея типизации технологических процессов была предложена

проф. Соколовским.

Первым этапом работы по типизации является классификация деталей по общности технологических задач их изготовления. Раз- бивка деталей на классы может производиться различным образом. Так, например ленинградский политехнический институт предложил

следующую классификацию:

1) детали вращения:

а) валы,

б) втулки,

в) плоские детали вращения (диски, кольца, маховики, шки-

вы и т.п.);

2) многоосные детали:

а) эксцентричные детали (коленвалы, эксцентрики),

б) детали вращения с пересекающимся осями (креставины,

арматура),

в) рычаги (тяги, шатуны, серьги, рычаги и т.п.);

3) плоскостные детали (плиты, рамы, станины, столы, планки, шпонки и т.п.).

Работа по классификации деталей сопровождается унификацией и нормализацией их конструкций.

Сокращение числа типоразмеров позволяет укрупнить партии при их изготовлении и применить в ряде случаев методы крупносе- рийного производства. Нормализация конструктивных элементов де- талей способствует сокращению номенклатуры режущего и измери- тельного инструментов и упрощению переналадки станков.

Далее проводится разработка принципиально общего техноло- гического процесса, при которой устанавливаются типовая последо- вательность операций типовые методы установки, типовые конструк- ции технологической оснастки и др. условия.

Для деталей с большой степенью унификации составляется одна технологическая карта с расчетными нормами времени.

Для деталей с меньшей степенью унификации составляется принципиальный технологический процесс, используемый при проек- тировании технологических процессов для конкретных деталей как обязательный образец.

Для деталей, существенно отличающихся по конструкции, раз-

рабатываются технологические инструкции.

Типовые технологические процессы разрабатываются на основе анализа систематизации и обобщения опыта технологических реше- ний. В них предусматривается и обосновывается применение высоко- производительного специализированного оборудования, средств ме- ханизации и автоматизации, использования прогрессивных методов выполнения заготовок и их обработки. Типизация технологических процессов непосредственно связана с конструированием типовой, часто переналаживаемой оснастки.

Все это позволяет лучше оснастить технологические процессы при одновременном сокращении сроков и удешевлении подготовки производства.

Типизация пока еще проводится в каждой отрасли машино- строения применительно к номенклатуре изделий и условиям их про- изводства. По мере развития типизации должны быть выявлены принципы, общие для всего машиностроения.

 

7. *.2         Построение групповых технологических процессов

Поточно-массовое производство имеет большие технико-

экономические преимущества перед серийным производством.

При соответствующем построении технологического процесса, удачных конструкциях технологического оснащения и проведении необходимых организационных мероприятий в серийном производст- ве возможно применение основных принципов поточно-массового производства.

Для наиболее трудоемких деталей в крупносерийном производ- стве часто проектируются обычные для поточно-массового производ- ства однодетальные поточные линии. Отличительной особенностью технологических процессов таких линий является расчленение их на сравнительно небольшое число многопереходных операций, обеспе- чивающих достаточную загрузку оборудования.

Если по объему выпуска требуется закреплять за станками по несколько наименований, изготовляемых деталей, то проектируют групповые поточные линии.

В групповых поточных линиях оборудование располагается по технологическому маршруту закрепленных за линией близких по конфигурации и размерам заготовок нескольких наименований. Все закрепленные за линией заготовки обрабатываются на ней периоди- чески пропускаемыми партиями и в каждый данный момент линия

работает как непрерывно-поточная. Переход от обработки одной за-

готовки к обработке другой возможен иногда без переналадки линии, а в других случаях производится частичная переналадка.

Проектированию технологических процессов для групповых по- точных линий предшествует классификация всех изготовляемых де-

талей по технологическим признакам:

1) по типу применяемого при выполнении основных операций

оборудования и его размерам;

2) по методу установки заготовки для обработки и типу необхо-

димого приспособления;

3) по требуемой точности и качеству поверхностей обрабаты- ваемых заготовок.

Групповые поточные линии при благоприятных условиях могут работать без переналадки. Оборудование комплектуется и располага- ется по технологическому маршруту наиболее сложных и трудоемких заготовок в группе, а другие заготовки группы могут обрабатываться с пропуском некоторых станков. Необходимость в переналадке обо- рудования групповых поточных линий не является непреодолимым препятствием для внедрения поточного метода в серийное производ- ство.

Даже, при более низком коэффициенте загрузки оборудования по времени в сравнении с массовым производством на групповых по- точных линиях обеспечивается более высокая производительность и экономичность, чем в непоточном серийном производстве.

Групповые поточные линии, работающие с переналадкой обо- рудования и технологической оснастки при переходе к обработке другой заготовки, называют переменно-поточными.

Поточные линии, в том числе и переналаживаемые, могут быть автоматическими. Для внедрения групповых поточных линий необ- ходимо, чтобы экономия во времени обработки закрепленных за ней заготовок была больше затрат времени на переналадку для их изго- товления.

Если при изготовлении группы деталей отдельные операции мо- гут выполняться на одних и тех же станках при однотипной наладке, а другие операции требуют различных станков, и не могут быть выпол- нены по групповому технологическому процессу, то целесообразно на общих операциях применять групповые наладки. В этом случае в группу нужно подбирать такие заготовки, для которых операция, выполняемая на станке с групповой наладкой, являлась бы основной по

трудоемкости.

Вопросы проектирования технологических процессов для груп- повых поточных линий могут рассматриваться только в конкретном приложении к изделиям. Общие же соображения по проектированию групповых наладок, используемых как раздельно, так и в групповых поточных линиях, могут быть изложены применительно к отдельным типам станков.

Групповые наладки токарно-револьверных станков очень эф- фективны. Установка заготовок в цанге или патроне делает доступ- ным для обработки не только ее наружные и торцовые поверхности, но и отверстия. Большое количество устанавливаемых в револьверной головке и в резцедержателе суппорта инструментов при наличии сис- темы независимых упоров позволяет обработать указанные поверхно- сти при разнообразных сочетаниях их, по взаимному положению и по размерам.

Характерным для групповых наладок револьверных станков яв- ляется сокращение затрат времени на наладку на 50-*0% и общее по- вышение производительности станков на *0-*0%.

Групповые наладки револьверных станков выполняются в трех

основных разновидностях:

1) для обработки в патроне без переналадки двух, трех загото- вок с использованием для каждой из них нескольких позиций револь-

верной головки;

2) для обработки из прутка без переналадки нескольких загото-

вок попеременно;

3) для обработки нескольких заготовок в патроне или из прутка с частичной переналадкой.

Значительным потенциалом обладает идея создания высокопро- изводительных групповых наладок для мелких и средних заготовок на револьверных станках с горизонтальной осью вращения головки. На- ладки этих станков могут включать большое число инструментов, а перевод головки из позиций в позицию происходит очень быстро.

Переналадку револьверных станков с групповой наладкой целе-

сообразно производить:

а) заменой инструментальных блоков в позициях головок и суп-

портах без регулировки на размер на станке;

б) изъятием из наладки инструментов, мешающих обработке

других заготовок;

в) заменой зажимного патрона или фиксированной перестанов-

кой у него кулачков.

Групповые наладки для токарно-карусельных, станков проекти- руются аналогично револьверным. Для их загрузки при обработке крупных и трудоемких заготовок требуется меньшее число наимено- ваний деталей. Возможность рационального совмещения переходов возрастает в связи с тем, что на карусельных станках можно обрабо- тать как наружные поверхности вращения, так и торцы. Следует избе- гать переналадки установочных приспособлений, т.к. при их больших размерах это требует много времени. Токарно-многорезцовые одно- шпиндельные полуавтоматы характерны длительными наладками и подналадками. При этом наибольшая часть времени падает на уста- новку и регулировку резцов. Однако с увеличением числа резцов в наладке повышается ее эффективность по основному времени.

Переналадка многорезцовых полуавтоматов на обработку заго- товок группы осуществляется заменой резцовых блоков или их пово- ротом на суппорте станка.

Групповые наладки фрезерных станков должны предусматри- вать наиболее полное использование площади стола, всех имеющихся фрезерных головок и применение наборов фрез. Эффективность групповой обработки на фрезерных станках зависит от работоспособ- ности переналаживаемых приспособлений и от быстроты их перена- ладки.

Для обработки плоскостей по групповой наладке необходимо размещать заготовки в групповом приспособлении так, чтобы обраба- тываемые плоскости расположились на одном уровне. На горизон- тальных фрезерных станках широко используются наборы фрез. При применении групповой технологии на фрезерных станках в серийном и мелкосерийном производстве достигается повышение производи- тельности труда на *0-30%, а время наладки станков сокращается на 60-80%.

Групповые наладки сверлильных станков разрабатываются главным образом с целью замены одношпиндельной обработки мно- гошпиндельной обработкой отверстий в нескольких заготовках. Для этой цели универсальные вертикально-сверлильные станки оснаща- ются многошпиндельными головками с регулируемым межосевым расстоянием. Переналадка станка заключается в замене кондуктора и фиксированной установке всех шпинделей на нужное межосевое рас- стояние.

Горизонтально-расточные станки на заводах серийного произ-

водства часто лимитируют пропускную способность цехов, следова-

тельно, повышение их производительность имеет большое значение.

Групповая наладка горизонтально-расточных станков преду- сматривает установку в разных зонах стола нескольких приспособле- ний, при переходе от одной заготовки к другой необходимо путем пе- ремещения или поворота стола ввести в рабочее положение соответ- ствующее приспособление.

На основе тех же принципов проектируются групповые наладки и на станки других типов.

Проектирование групповых технологических процессов ведется

в следующем порядке:

1) Подбирается группа заготовок, удовлетворяющих требова- ниям групповых наладок; намечается маршрут обработки, даются ориентировочные схемы групповых наладок и ориентировочно опре- деляется основное время.

2) Разрабатывается наладка для ведущих по сложности и по объему выпуска заготовок группы; затем к ним присоединяются дру- гие заготовки группы; определяется штучное время и загрузка станка.

3) Уточняются требования к станку и, в ряде случаев, формиру- ется задание на модернизацию или специализацию универсального станка или на проектирование нового станка.

4) Конструктивно разрабатываются приспособление и инстру- ментальная наладка; уточняются режимные условия обработки и окончательно определяется норма времени.

*) Составляется техническая документация, включающая все

данные для обработки каждой заготовки и компоновочные чертежи.

Рациональный технологический процесс групповой обработки можно разработать только достигнув максимальной унификации кон- струкций.

 

7.6 Особенности   проектирования    технологических процессов изготовления деталей на автоматических линиях