ММК Спецтехнология ЛА 2013
.pdf3. Коэффициент загрузки оборудования, характеризующий отношение расчетного количества станков к фактически принятому:
3=kp/kп.
Значение этого коэффициента также стремятся приблизить к единице. В массовом производстве он составляет 0,85-0,9; в серийном – 0,6-0,7. Этот коэффициент может быть применен как для оценки отдельных операций, так и для всего процесса в целом.
1.5.3. Типизация технологических процессов.
При разработке технологических процессов работа технологов зачастую многократно повторяется. На разработку отдельных технологических процессов затрачивается много времени и средств. Поэтому осуществляют типизацию технологических процессов.
Первым этапом типизации является классификация деталей машин. Детали могут быть разбиты на следующие классы по общности технологических задач, возникающих при их изготовлении: валы, втулки, диски, эксцентричные детали (например, коленчатые валы), крестовины, рычаги, плиты, стойки, угольники, бабки, зубчатые колеса, фасонные кулачки, ходовые винты, червяки, мелкие крепежные детали. Каждый класс разбивается на группы, подгруппы и типы. Типовая деталь объединяет совокупность деталей, имеющих одинаковый план (маршрут) операций, осуществляемых на однородном оборудовании с применением однотипных приспособлений и инструментов.
Работа по классификации деталей сочетается с унификацией (приведение к единой форме, норме и единообразию) их конструкций. Это дает возможность укрупнить партии деталей, применить при их изготовлении более прогрессивную технологию, а также сократить номенклатуру (перечень названий) режущих и измерительных инструментов.
Следующим этапом типизации является разработка принципиально общего технологического процесса с установлением типовых последовательности и содержания операций, типовых схем базирования и типовых конструкций оснастки.
Если детали достаточно полно унифицированы, то на них составляется одна технологическая карта с нормами времени.
При меньшей степени унификации разрабатывается, как обязательный образец, принципиальный технологический процесс, на базе которого составляются технологические процессы для конкретных деталей. Типизация предусматривает анализ и обобщение существующих процессов. Она способствует сокращению сроков и удешевлению подготовки производства, более широкому применению средств автоматизации, а также использованию типовой часто переналаживаемой (обратимой) оснастки.
1.5.4. Построение групповых технологических процессов.
На заводах серийного производства нашли широкое применение групповые поточные обработка деталей и сборка узлов. В группой поточной линии оборудование располагают по технологическому маршруту обработки, прикрепленных к данной линии деталей. Из подобранной по конфигурации, размерам, точности, шероховатости обрабатываемых поверхностей, серийности выпуска, видам заготовки и обрабатываемого материала группы деталей выбирают так называемую комплексную деталь. Эта деталь объединяет все или большинство элементов прикреплённой группы деталей. Для неё разрабатывают технологический процесс и проектируют наладки станков. Остальные детали группы, которые проще комплексной, обрабатывают при этих наладках с пропуском отдельных инструментов и позиций или при незначительной переналадке линии.
Все закрепленные за линией детали обрабатывают периодически пропускаемыми партиями: при обработке каждой партии линия работает как непрерывнопоточная. Они могут быть обычными и автоматическими.
Эффективность применения переменнопоточных линий зависит от подбора деталей, времени на переналадку и, конструкции приспособлений и схем переналадок. Необходимо стремится к тому, чтобы технологическая себестоимость и время групповой обработки (включая время на переналадку линии) были меньше, чем при индивидуальной обработке.
Переменнопоточные линии могут включать оборудование для выполнения всех видов обработки. Наиболее часто используют токарно-револьверные и токарно-карусельные станки для обработки деталей типа тел вращения. В этом случае часть позиций револьверной головки и суппорта используется для обработки деталей одного наименования, остальные позиции – для деталей других наименований прикрепленной группы. Широко используют фрезерные станки, а также вертикально-сверлильные, оснащенные многошпиндельными головками. Расположение шпинделей головки при этом стремятся осуществить так, чтобы в одном приспособлении можно было последовательно обработать все детали данной группы. Групповую обработку осуществляют на токарных многорезцовых полуавтоматах, горизонтально-расточных, агрегатно-сверлильных и других станках. Большие возможности групповой обработки дают станки с программным управлением.
Во всех случаях важным вопросом является разработка групповой наладки, включающей инструментальное оснащение и приспособление для установки и закрепления обрабатываемых деталей. При проектировании групповых наладок используют комбинированные и сборные многолезвийные инструменты, быстросменные инструменты, не требующие выверки (сверла, зенкеры с коническим хвостовиком и др.), одни и те же инструменты для обработки различных поверхностей, переставные упоры, быстросменные элементы приспособлений и другие детали, позволяющие свести время переналадки к минимуму.
Кроме переменнопоточных линий, через рабочие места которых обрабатываемые детали пропускают партиями, может также производиться одновременно групповая обработка всех прикрепленных к данному станку деталей, при его неизменной наладке. В этом случае необходим тщательный подбор деталей по общности конструктивных и технологических признаков. При использовании этого метода групповой обработки применяют специальные приспособления, в которые можно устанавливать и закреплять весь комплект прикрепленных деталей.
Глава 2.
САПР ТЕХНОЛОГА
Основные задачи САПР технолога
Переход к рыночной экономике принес с собой жесткую конкуренцию, потребовал динамичной реакции на конъюнктуру рынка. В настоящее время конкурентоспособными являются только те машиностроительные предприятия, которые выпускают востребованную продукцию с оптимальным соотношением цена — качество. Статистические данные показывают, что за последние два десятилетия машиностроительные заводы в несколько раз чаще стали переходить на выпуск новых, более совершенных изделий. Поданным, опубликованным на сайте компании Siemens, если в период с 1984 по 1992 г. ведущие автозаводы выпускали 0,9 новых моделей в год, то в 2005 г. выпуск новых моделей составил 2,5 в год.
Современные изделия становятся все более сложными. Соответственно, растет трудоемкость проектирования технологических процессов, которая во многих случаях в несколько раз превосходит трудоемкость конструирования машин. Сохранение конкурентоспособности требует ускорения всего процесса подготовки производства.
По мнению аналитиков из Global CEO Survey, 80 % рынка завоевывают первые две компании, вышедшие на рынок с новым изделием, причем 70 % стоимости продукции закладывается в процессе ее разработки. В связи с этим заводы стремятся организовать выпуск новой продукции в минимально возможные сроки.
В XX в. технологические решения по производству нового изделия формировались после завершения его конструкторской проработки: оформления чертежей и подготовки комплекта текстовой документации (спецификаций, ведомостей и т. п.). Разработка самого продукта и технологического процесса для его производства были двумя различными этапами. С сокращением времени жизни одной модели продукта и необходимостью ее адаптации к требованиям заказчиков эти два этапа сейчас не рассматриваются изолированно друг от друга.
Оптимизация технологических процессов на цифровом макете позволяет провести подготовку производства быстрее и устранить большинство проектных ошибок еще на ранних этапах, тем самым сократив затраты предприятия и повысив эффективность производства.
Следует учитывать, что на сегодняшний день не существует универсальной системы, обеспечивающей без участия технолога автоматическое проектирование оптимального технологического процесса для детали произвольной формы. САПР технологических процессов (САПР ТП) призвана не заменить технолога, а облегчить и существенно ускорить его работу.
При выпуске нового изделия САПР облегчает технологу выполнение следующих основных задач:
•анализ технологичности формы детали;
•оптимизация формы заготовки;
•расчет необходимого количества материалов;
•разработка технологического процесса обработки новых деталей с привязкой предлагаемых операций к имеющимся в цехе оборудованию и рабочим местам;
•выбор для различных операций оборудования, режущих и измерительных инструментов, приспособлений, оснастки и смазочно-охлаждаюших жидкостей;
•подготовка на основе конструкторского чертежа детали операционных эскизов и карт;
•составление управляющих программ для станков с ЧПУ;
•расчет операционных припусков, определение режимов резания и машинного времени;
•нормирование трудоемкости технологических операций;
•разработка технологического процесса сборки как отдельных узлов и агрегатов, так и изделия в целом;
•выбор инструмента и стендов для сборки;
•получение полного пакета технологической документации в соответствии с требованиями ЕСТД (Единой ситемы технологической документации), ЕСТПП (Единой ситемы технологической подготовки производства) и нормами предприятия.
САПР ТП позволяет работать как с упрошенными маршрутными технологиями, характерными для опытных производств и небольших предприятий, так и со сложными техпроцессами, насчитывающими сотни операций и переходов, актуальными для массового и серийного производства.
Операционные эскизы разрабатываются на основе чертежа детали и базы данных, содержащей применяемые на заводе станки, приспособления, инструменты, режимы резания. В технологическую документацию из штампа чертежа копируется информация о наименовании и материале заготовки. При создании эскизов используются файлы стандартных графических форматов
(BMP, TIFF, DWG, WMF, EMF).