2133

рассчитывается средний коэффициент загрузки оборудования по всем операциям технологического процесса, значение которого зависит от типа производства:

для массового Кз 0,65 0,77;

для серийного Кз 0,75 0,85;

для мелкосерийного и единичного Кз 0,8 0.9.

При выполнении курсового проекта могут быть применены агрегатные станки,

станки с числовым программным управлением и роботизированные технологические комплексы (РТК), особенно при изготовлении деталей методами холодной листовой штамповки. Листовая штамповка является одним из основных методов получения деталей радиоэлектронных средств, так как из общего числа обрабатываемых деталей 50-70 %

получают листовой штамповкой. РТК для листовой штамповки позволяют автоматизировать и механизировать следующие операции: подача листа для резки полос,

загрузка и разгрузка штампов, удаление отходов из рабочей зоны пресса,

межоперационное и межштамповое перемещение заготовок, складирование штамповок,

межстаночное перемещение заготовок, складирование отходов.

При выборе структуры РТК исходными данными служат: требование автоматизированного технологического процесса; технические характеристики робота

(габариты, размеры перемещений, система координат, точность позиционирования и т.д.);

характеристика основного оборудования и штамповой оснастки; технико-

организационные характеристики процесса штамповочного производства. В настоящее время разработан ряд роботизированных технологических комплексов для холодной листовой штамповки на базе кузнечно-прессового оборудования с промышленными роботами (ПР) /12/. В таблице приложения 7 приведены модели РТК, их основные технические характеристики; в таблице приложения 8 – модели и основные технические характеристики промышленных роботов, применяемых в РТК холодной штамповки.

На рис. 3.15 изображены наиболее применяемые компоновочные типовые схемы организации РТК в холодной листовой штамповке на базе открытых процессов простого действия усилием до 1600 кН /13/. Расположение ПР может быть передним (рис.3.15 а, г),

боковым (рис. 3.15 б, д) и задним (рис. 3.15 в).

Рис. 3.15.КомпоновочныесхемыоднооперационныхРТК:

1 – пресс; 2 – робот; 3 – подающее устройство; 4 – приемное устройство

Переднее расположение ПР желательно применять в комплексах, предназначенных для изготовления деталей двух-четырех наименований, так как переналадка такого комплекса длится дольше из-за необходимости предварительного демонтажа ПР с устройства крепления для обозначения свободного доступа наладчика к прессу. В денной компоновке могут применяться ПР с одной или двумя руками.

Боковое расположение ПР обеспечивает свободный доступ наладчиков к прессу для технологического оборудования, штамповочной оснастки и замены штампов. Однако в этом случае необходимо применять два ПР (целесообразно использовать ПР с одной рукой): один ПР для установки заготовки, другой для съема готовой детали.

Наиболее перспективным вариантом можно считать РТК на базе ПР "Импульс" с

задним расположением робота относительно пресса. В этом случае ПР осуществляет одновременный плоскопараллельный перенос заготовки одной рукой, а готовой детали – другой.

Кроме однооперационных РТК в настоящее время разработаны многооперационные комплексы, предназначенные для многооперационной штамповки деталей с габаритами до 500x500 мм и массой до 5 кг /13/.

Помимо штамповочных работ в производстве деталей радиоэлектронных средств находит широкое применение литейное производство, особенно литье под давлением.

Роботизация литья под давлением является весьма перспективным направлением, так как особенности техпроцесса этого метода соответствуют возможностям промышленных роботов первого поколения. К ним относятся: цикличность операций при обслуживании машин литья под давлением (МЛД); простота структуры движений; устойчивость режима

Кз – коэффициент загрузки оборудования (Кз при внедрении ПР и РТК без учета фактической эффективности принимается равным 0,85; Кз базового варианта составляет

0,6 0,7); Вч – часовая производительность машины.

Часовая производительность литейной машины

где Кт – коэффициент технического использования, значение которого принимается по техническим условиям машины; tц - время рабочего цикла литейной машины, с,

определяется в соответствии с техническими данными машины и принятым технологическим процессом литья

Внедрение ПР в производство эффективно, когда коэффициент сопоставимости больше 1.

Источниками эффективности применения промышленных роботов в условиях штамповочного производства является повышение производительности оборудования по штучному времени, затрачиваемому на подачу и съем заготовок (деталей), включение отдельных механизмов, а также за счет сокращения потерь на отдых и естественные надобности рабочего; повышение годовой производительности за счет сокращения организационных потерь; повышение ритмичности работы оборудования в течение смены и, как следствие, повышение коэффициента загрузки оборудования; повышение производительности труда за счет сокращения объема ручного труда; улучшение условий труда и сокращение производственного травматизма.

В курсовом проекте при расчете эффективности РТК можно принять количество прессового оборудования, необходимого для выполнения годовой программы в базовом и новом вариантах.

Расчетное число каждого типа оборудования, шт., определяется по формуле

где Тшт i – годовое штучное время работы каждого типа оборудования, ч; Тн i – годовое время наладки каждого типа оборудования, ч; Фоб – эффективный годовой фонд работы оборудования (принимается в зависимости от сменности работы

где tн i – время наладки оборудования на партию деталей, мин; n – размер партии запуска деталей, шт.

Годовой выпуск деталей, шт.

где Кз – коэффициент загрузки оборудования.

Для базового варианта принятое число единиц технологического оборудования устанавливается с учетом коэффициента загрузки оборудования

Кз1 принимается в зависимости от организации производства (Кз1 = 0,6-0,7).

Для нового варианта приятое число оборудования, входящего в РТК,

Кз2 на стадии внедрения ПР и РТК следует выбирать равным 0,85. С учетом фактической загрузки оборудования коэффициент загрузки РТК равен

Технологическая оснастка представляет собой дополнительные или вспомогательные устройства, необходимые для выполнения операций: холодной штамповки, изготовления деталей из пластмасс и керамики, механической обработки, изготовления деталей литьем

и других процессов. Наиболее часто применяемым наименованиями оснастки являются:

штампы, пресс-формы, кондукторы, приспособления контроля.

ЕСТПП устанавливает порядок выбора технологической оснастки и подразделяет всю оснастку на несколько систем:

неразборная специальная оснастка (НСО);

универсально-наладочная оснастка (УНО);

универсально-сборная оснастка (УСО);

сборно-разборная оснастка (СРО);

универсально-разборная оснастка (УБО);

специализированная наладочная оснастка (СНО).

Государственными, отраслевыми и стандартами предприятий устанавливаются типы,

основные параметры, конструкции и размеры технологического оснащения. При выборе технологической оснастки необходимо использовать следующую нормативно-

техническую документацию: стандарты на технологическую оснастку, стандарты на технологическое оборудование, стандарты на термины и определения технологической оснастки и технологическую документацию: альбомы типовых конструкций оснастки,

каталоги и паспорта на технологическое оборудование, инструктивно-методические материалы по проведению выбора технологической оснастки.

При выполнении курсовых проектов ставится задача не разработки новых конструкций технологического оснащения, а только выбора их на основе существующих типов конструкций, которые в значительной мере стандартизированы и разработаны.

Конструкции оснастки следует выбирать для данного вида технологической операции на основе габаритных размеров изделий; виде заготовки; характеристики материала детали;

точности параметров и конструктивных характеристик поверхностей детали, влияющих на конструкцию оснастки; технологических схем базирования и фиксации заготовки;

характеристик оборудования; объемов производства; учета требований техники безопасности и промышленной санитарии.

Для единичного и мелкосерийного производств следует выбирать универсальное технологическое оснащение, в условиях массового производства экономически оправдано применение сложных специальных приспособлений и штампов. Выбранная

технологическая оснастка заносится в технологический процесс, а в пояснительной записке приводится схематическое изображение ее конструкции, краткое описание конструкции, принцип действия и целесообразность ее использования.

При технико-экономическом обосновании выбора систем технологической оснастки рассчитывает следующие показатели:

Коэффициент загрузки единицы технологической оснастки;

затраты на оснащение технологических операций изготовления изделий.

В курсовом проекте можно ограничиться определением коэффициента загрузки единицы технологической оснастки Кз по формуле

где Тшт – штучно-калькуляционное время выполнения технологической операции; N –

планируемая месячная программа на единицу оснастки (количество повторов операций),

Fо – располагаемый месячный фонд времени оснастки (станка).

3.9. Нормирование технологического процесса

Под техническим нормированием понимают установление нормы времени на выполнение определенной работы. Величина затраты времени на изготовление детали при надлежащем качестве ее является одним из основных критериев для оценки совершенства технологического процесса. Норму времени определяют на основе технического расчета и анализа, исходя из условий возможно более полного использования технических возможностей оборудования и оснастки в соответствии с требованиями к обработке данной детали. Состав штучного временя Тшт и штучно-калькуляционного времени Тшк

приведен в гл. I (см. разд. 1.2).

Нормирование процесса производится по всем операциям после определения структуры технологического процесса (содержания операций), расчета режимов обработки, выбора оборудования и инструмента. В массовом производстве, а также крупносерийном нормирование процесса состоит в определении величины штучного времени Тшт, так как настройку оборудования производят до начала работы специальные

наладчики. Поэтому подготовительно-заключительное время Тп з в норму времени исполнителя не входит. При серийном производстве настройку станка также производят наладчики, но некоторая часть подготовительно-заключительного времени приходится на станочника. В мелкосерийном и единичном производствах настройка станка, инструмента и приспособлений выполняется самим наладчиком. В этом случав нормирование состоит в определении штучно-калькуляционного времени Тшк.

Подсчет элементов времени производится в такой последовательности:

определяется основное технологическое время Т0 путем теоретического расчета по формулам на основе установленных режимов обработки по каждому переходу операций технологического процесса;

по содержанию каждого периода обработки детали, способа ее установки,

закрепления и снятия определяется вспомогательное время Тв по нормативам и с учетом возможных совмещений и перекрытий;

по нормативам в зависимости от операции подсчитывается время на техническое и организационное обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности;

определяется норма времени Тшт;

для индивидуального, мелкосерийного и серийного производств устанавливается

состав подготовительно-заключительной работы, определяется подготовительно-

заключительное время Тп з и штучно-калькуляционное время Тшк.

где К – коэффициент, учитывающий общий процент к оперативному времени на оргтехобслуживание, отдых и личные надобности;

– время на обслуживание рабочего места (затраты не уборку рабочего места,

чистку и смазку оборудования, получение инструктажа и др.); – время на техническое обслуживание включает время на подналадку технологической оснастки и т.п.; Тп – время на отдых и личные надобности.

Основное технологическое время определяется по формулам, устанавливаемым на основе кинематики данного процесса формообразования деталей, и приводится в справочниках и литературе по нормировании, например /14, 15/.

Вспомогательное время устанавливается по нормативам для соответствующих методов изготовления деталей.

Время на организационно-техническое обслуживание, отдых и личные надобности зависит от вида работ, применяемого оборудования, типа производства и берется в процентах от оперативного времени Топ = То + Тв.

В курсовом проекте нормируются все операции технологического процесса. Сумма Тшт по всем операциям составляет трудоемкость процесса. Норма времени на одну деталь,

мин, с учетом подготовительно-заключительного времени Тп з, определяется по формуле

где N – количество деталей в партии.

Подготовительно-заключительное время на партию деталей включает затраты времени на получение задания, технической документации и ознакомление с ней,

получение и транспортировку технологического инструмента, наладку, изготовление пробных деталей и предъявление их ОТК или мастеру и зависит от характера и объема работ.

Норма выработки за смену определяется по формуле

где Тсм – продолжительность рабочей смены, мин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Учебное пособие «Проектирование технологических процессов изготовления деталей РЭС» является материалом в помощь студентам при выполнении курсового проекта по дисциплине «Технология деталей РЭС»

Кроме основных положений проектирования технологических процессов и принципа проектирования с помощью ЭВМ дается состав и содержание курсового проекта; правила отработки на технологичность конструкции деталей из различных материалов; выбор и

расчет технологических режимов при различных методах изготовления деталей; выбор оборудования и технологической оснастки; рассмотрен принцип технологической оснастки; рассмотрен принцип технологической классификации изделий из различных материалов и методов изготовления.

В настоящее издание в разделе «Производственная технологичность конструкций изделий добавлены технологические требования к деталям из керамики, которые не освещаются в учебной литературе. Кроме того в Приложении 1 приведена блок-схема алгоритма технологического процесса изготовления деталей холодной листовой штамповки и соответствующая программа Delfi. Эти данные будут полезны студентам при курсовом проектировании.