книги из ГПНТБ / Шубников К.В. Унифицированные переналаживаемые станочные приспособления

Ё книге освещены вопросы методики комплексной унификаций машиностроительного производства и разработаны математиче­ ские основы. Решения производственных задач описаны методами теории множеств. Дан развернутый анализ принципов построения базовых конструкций станочных приспособлений с приведением конкретных примеров построения современной прогрессивной оснастки.

Помимо теоретического анализа автор поставил перед собой цель показать на практическом опыте передовых машинострои­ тельных заводов страны, какие существуют резервы для дальней­ шего совершенствования технологической подготовки производ­ ства, что уже сделано в этом направлении для того, чтобы избежать возможного дублирования и ошибок в работе по совершенствова­ нию станочных приспособлений. В книге показана необходимость расширения стандартизации и унификации.

Опыт работы предприятий, уже работающих над решением проб­ лемы, в частности над развитием типовой технологии и внедрением комплекса унифицированной переналаживаемой технологической оснастки, показывает реальные возможности значительного уско­ рения процессов технологической подготовки производства и снижения себестоимости продукции.

В книге освещается методика расчетов точности станочных приспособлений с учетом применения унифицированных базовых конструкций (УБ) и сменных наладок (СН), показаны методы по­ строения конструкций переналаживаемых приспособлений вы­ сокой точности.

Теоретическое и практическое значение имеют расчеты эко­ номической эффективности от внедрения в производство унифи­ цированных переналаживаемых станочных приспособлений. В книге разработаны теоретические основы подобных расчетов и приведены упрощенные формулы для практических расчетов. Решена задача о дублировании базовых конструкций и приведены рекомендации по выбору оптимального числа сменных наладок.

Материалы, помещенные в книге, являются результатом науч­ ных исследований, проводившихся на машиностроительных за­ водах, а также анализа и обобщения многочисленных фактиче­ ских сведений и статистических данных. Все конструкции при­ способлений являются прогрессивными и представляют практи­ ческий интерес для внедрения в производство.

Книга может служить практическим пособием в процессе унификации и стандартизации технологической оснастки.

Глава I

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ УНИФИКАЦИИ СТАНОЧНОЙ ОСНАСТКИ

1. КОМПЛЕКСНАЯ ПРОБЛЕМА УНИФИКАЦИИ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Унификация представляет собой сведение неоправданного многообразия изделий, узлов, деталей, технологических про­ цессов, приспособлений, станков, инструментов и других веще­ ственных факторов производства к технически и экономически оправданному минимуму, позволяющему наилучшим образом вы­ полнить все работы по изготовлению заданной продукции.

Наибольший экономический эффект может быть получен в слу­ чае осуществления комплексной унификации машиностроитель­ ного производства. Решить эту-задачу можно путем реализации комплекса конструктивно-технологических мероприятий, на­ правленных на унификацию всей системы: изделия—узлы—де­ тали—технология—оснастка—оборудование.

Решение этой проблемы может быть осуществлено за три этапа. Первый этап: унификация выпускаемых заводом изделий путем создания базовых конструкций и на их основании рядов машин с определенными эксплуатационными параметрами. В процессе реализации этого этапа унификации необходимо в семействах машин максимально использовать унифицированные узлы и де­

тали.

Второй этап: классификация всех деталей на конструктивные группы в зависимости от выполняемых ими функций, например: рамы, блоки цилиндров, коленчатые валы, втулки, поршни и т. д.

Классификация деталей по конструктивным группам приводит к определенному порядку в конструкторских разработках при создании новых модификаций машин или их модернизации. Каж­ дой детали группы присваивается шифр. Появление новой де­ тали, с шифром, отсутствующим в классификаторе, должно быть обосновано. Таким путем исключается возможность неоправдан­ ного увеличения номенклатуры деталей в изделии.

Конструктивная общность деталей выражается в тождестве выполняемых ими функций в механизмах, системах и устройствах машин; в геометрическом подобии конструктивных форм основных и вспомогательных поверхностей; в наличии сходных измеритель­ ных баз; в общих требованиях к точности и чистоте соответствую­ щих поверхностей; в общей системе расстановки размеров на

Чертежах; в одинаковой последовательности основных техноло­ гических операций.

Технологическая общность деталей проявляется в том, что они обрабатываются по одному технологическому процессу, раз­ работанному для одной из них, выбираемой в качестве базовой. Базовая деталь должна обладать максимальным количеством ос­ новных признаков конструктивной и технологической общности. К ним относятся: форма, размеры, степень точности и чистота поверхностей, масса, материал детали. В зависимости от влияния признака на структуру технологического ряда каждый из них может быть отнесен к категории доминирующих или подчиненных. Доминирующие признаки определяют построение базового тех­ нологического процесса, а подчиненные—включение (или исключе­ ние) дополнительных к основному технологическому процессу элементов.

Классификация деталей позволяет также разработать унифи­ цированный технологический процесс в виде технологических рядов. Технологический ряд объединяет базовые детали с дета­ лями, имеющими с ними признаки конструктивно-технологиче­ ской общности. Технологические процессы, разработанные для базовых деталей, используются для обработки всех деталей тех­ нологического ряда. Все особенности отдельных деталей отра­ жаются в технологическом процессе в виде некоторых сменных элементов технологии и обозначаются как порядок ряда (ряд пер­ вого порядка, ряд второго порядка и т. д.).

Третий этап: унификация материальной части технологиче­ ского процесса: оборудования, приспособлений, режущего и ме­ рительного инструмента.

Практический интерес представляет опыт ленинградского за­ вода «Русский дизель».

Первый этап унификации на этом заводе полностью реали- , зован. Заводом созданы базовые конструкции и на этом основании ряды двигателей с определенными эксплуатационными параме­ трами. При этом осуществлено максимальное использование уни­ фицированных узлов и деталей: в семействе дизелей коэффициент унификации достиг 0,94.

Второй этап работы реализован в значительной мере: на за­ воде разработаны и внедрены в производство унифицированные технологические процессы механической обработки втулок ци­ линдров, поршней, шатунов с технологическими операциями, разработанными по групповому методу.

Создание унифицированной технологии позволило в условиях серийного производства внедрить механизированные поточные линии с широким использованием специальных агрегатных стан­

С постепенным ростом удельного веса унифицированной техно­ логии на заводе рос парк специальных станков. Динамика при­ меняемости парка специального оборудования приведена в табл. 1.

с кафедрой технологии машиностроения Ленинградского ордена Ленина политехнического института им. М. И. Калинина, будут рассмотрены в книге.

Практический опыт показывает, что совершенствование тех­ нологии с целью высвобождения мощностей должно развиваться за счет использования преимуществ, которые дают технологиче­ ская специализация и комплексная унификация производства.

2. УНИФИКАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ — ОСНОВА СОЗДАНИЯ УНИФИЦИРОВАННОЙ ОСНАСТКИ

Характерной чертой современного технического прогресса является резкое увеличение числа вещественных факторов про­ изводства. С точки зрения математики эти факторы образуют множества. Множество — это собрание объектов, называемых его точками (или его элементами). Объектами, входящими в это поня­ тие при описании машиностроительного производства, могут быть: изготовляемые детали машин, оборудование, приспособления, инструменты, инструментальные наладки, технологические про» цесСы и т. д.

Основная цель унификации — это максимально возможное сокращение числа вещественных факторов производства. Матема­ тически этот процесс может быть представлен действиями над мно-

жествами. Так, например, при создании базовых станочных при­ способлений имеющиеся в производстве специальные приспособ­ ления рассматриваются как элементы, которые могут быть объ­ единены.

Объединение множеств At — это множество элементов, каждый из которых принадлежит хотя бы одному At; оно обозначается символом

U А,.

і

Пересечение множеств At — это множество элементов, при­ надлежащих всем Л,- сразу; оно обозначается символом

П А,.

Задачи унификации будут решены наилучшим образом, если объединения и пересечения множеств будут стремиться к макси­ муму, т. е.

Однако целесообразность таких решений должна быть обо­ снована экономическими расчетами.

Принятое решение будет наилучшим в том случае, когда до­ стигается максимально полная экономическая эффективность.

Полная экономическая эффективность З о б щ определяется сум­ мой экономических эффектов от внедрения унификации на ста­ диях проектирования, производства и эксплуатации [14], т. е.

на проектирование приспособлений. Таким образом, технологи­ ческий процесс в значительной мере предопределяет выбор конструкции оснастки.

Однако следует заметить, что типовые технологические про­ цессы на обработку деталей одного типа, разработанные на разных заводах и даже для разных цехов одного завода, значительно отличаются друг от друга. Это явление объясняется не только различными условиями, на которые рассчитаны типовые про­ цессы (оборудование, программа выпуска и серийность, квалифи-