книги / Научные основы технологической подготовки группового производства

Частичные затраты рабочего времени

В зависимости от величины партии деталей и требований к обработке операция сверления обычно производится:

1)по разметке (в условиях штучного и мелкосерийного производства, когда не предъявляются требования высокой точности взаимного распо­ ложения осей отверстий);

2)по кондукторам (в условиях серийного производства и мелких пар­ тий деталей при необходимости высокой точности расположения отвер­ стий), конструкции которых при индивидуальной разработке технологи­ ческого процесса и проектировании оснастки создаются как специальные.

Одним из путей, позволяющих сократить количество необходимой оснастки для сверлильных станков и снизить стоимость и сроки подго­ товки производства, является метод групповой обработки.

1.ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ ДЕТАЛЕЙ, ОБРАБАТЫВАЕМЫХ НА СВЕРЛИЛЬНЫХ СТАНКАХ

Как и при обработке на других станках, детали по их конструктивным и технологическим признакам объединяют в группы, разрабатывают групповой технологический процесс, проектируют групповые перенала­ живаемые кондукторы.

Решающее влияние на классификацию деталей оказывают конструкции групповых приспособлений, которые зависят от формы и размеров обра­ батываемой детали, от взаимного расположения отверстий, от типа станка.

При проектировании групповых кондукторов учитываются точность диаметров обрабатываемых отверстий, точность взаимного расположения их осей и требуемая связь с установочными базами деталей.

Кроме того, групповой кондуктор должен обеспечивать быструю и точную установку любой детали данной группы и быструю переналадку на обработку новых заготовок.

При обработке на сверлильных станках кроме специально проектируе­ мых групповых кондукторов должны широко применяться общеизвестные универсальные и скальчатые кондукторы.

Однако нельзя увлекаться применением широко универсальных кон­ дукторов, которые, как правило, проектируются на произвольные группы деталей, охватывающие большое количество типоразмеров. Такие кон­ дукторы получаются слишком сложными, тяжелыми, они трудоемки в настройке. Групповой же кондуктор, предназначенный для сверления деталей определенной технологической группы, может быть создан более простым по конструкции и удобным в эксплуатации.

По расположению отверстий большинство деталей, обрабатываемых на сверлильных станках, может быть отнесено к одной из следующих групп:

1) детали цилиндрической формы с радиальными отверстиями;

2) детали цилиндрической формы с отверстиями, расположенными по окружности на торцовой поверхности;

3)плоскостные или коробчатые детали с одним отверстием или системой параллельных отверстий;

4)детали, оси отверстий которых расположены в различных пло­

скостях.

Кроме характера расположения отверстий при классификации учиты­ ваются другие не менее важные факторы:

1)геометрическая форма и габаритные размеры деталей;

2)количество, диаметральные размеры и форма отверстий, а также точность и чистота их обработки;

3)серийность (размеры партий).

Геометрическая форма деталей имеет решающее значение при разра­ ботке группового процесса и проектировании оснастки. Образование групп с учетом геометрической формы деталей позволяет применять общую схему их базирования и закрепления в групповом кондукторе. По габа­ ритным размерам детали группируются с таким расчетом, чтобы выбран­ ные предельные размеры обеспечивали возможность создания универсаль­ ной, но в то же время простой в эксплуатации конструкции кондуктора. В тех случаях, когда размеры подобных по геометрической форме деталей лежат в широком диапазоне, целесообразно создавать подгруппы, для обработки деталей которых в ряде случаев могут быть спроектированы аналогичные по конструкции, но различные по габаритам групповые приспособления.

Пространственное расположение осей обрабатываемых отверстий также существенно влияет на выбор конструкции применяемой оснастки. Необходимо стремиться к созданию или применению такой конструкции оснастки, которая обеспечила бы обработку детали с минимальным коли­ чеством установок. Это обстоятельство определяет конструкцию кондук­ тора и расположение рабочих втулок.

Количество, форма и размеры отверстий, точность и чистота их обра­ ботки учитываются в связи с тем, что они не только влияют на выбор оборудования, но и определяют некоторые конструктивные особенности групповых кондукторов. Например, в тех случаях, когда кроме сверления отверстий необходимо производить такие дополнительные переходы (опе­ рации), как зенкование, зенкерование, нарезание резьбы, в конструкции приспособления предусматривается применение съемных или откидных кондукторных планок, сменных и быстросменных кондукторных втулок и т. п.

Одним из важнейших факторов, влияющих на выбор группового технологического процесса и групповой оснастки, является серийность производства. При больших размерах партий обрабатываемых деталей целесообразно комплектовать их в более мелкие группы, с меньшим раз­ нообразием как по форме, так и по габаритным размерам деталей. Это создает условия для проектирования или применения более простых и высокопроизводительных конструкций приспособлений. В тех случаях, когда детали обрабатываются мелкими партиями, экономически целе­ сообразно объединять их в большие группы. Классификация деталей на группы должна проводиться с учетом возможности применения наиболее рационального варианта группового технологического процесса, обеспе­ чивающего использование различного рода переналаживаемой механи­ зированной и автоматизированной оснастки.

2. ГРУППОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА

Для обработки отверстий на сверлильных станках применяется боль­ шое количество самой разнообразной оснастки; скальчатые и другие типы переналаживаемых и групповых кондукторов, поворотные столы и стойки, многошпиндельные и револьверные головки, всевозможный вспомога­ тельный инструмент и т. п.

СКАЛЬЧАТЫЕ КОНДУКТОРЫ

Из нормализованных и переналаживаемых приспособлений наиболее широко применяются скальчатые кондукторы консольного и портального типов, с ручным или пневматическим зажимом. В конструкцию любого скальчатого кондуктора входят постоянные и сменные узлы (наладки).

Постоянная часть кондуктора нормализована и состоит из корпуса, двух или трех расположенных в нем скалок, несущих кондукторную плиту, механизма для перемещения скалок и зажима обрабатываемых деталей.

Сменные наладки проектируются в соответствии с конфигурацией обра­ батываемых деталей и состоят из установочно-зажимных узлов и сменной кондукторной плиты с комплектом кондукторных втулок. Для базирова­ ния и фиксации сменных наладок в корпусе и кондукторной плите пре­ дусматриваются установочные поверхности (центрирующие отверстия, установочные пальцы, Т-образные пазы и т. п.).

По конструкции механизма подъема и опускания скалок, являющегося одновременно и силовым механизмом, зажимающим обрабатываемые детали кондукторной плитой, скальчатые кондукторы делятся на следую­ щие основные типы:

1)с реечным механизмом и приставным роликовым или эксцентри­ ковым замком;

2)с реечным механизмом и торсионно-роликовым замком;

3)с реечно-конусным (клиновым) механизмом;

4)с реечно-пружинным механизмом;

5)с пружинно-кривошипным или пружинно-кулачковым механизмом;

6)с пневматическим приводом.

УНИВЕРСАЛЬНЫЕ И ГРУППОВЫЕ КОНДУКТОРЫ

При групповом методе обработки, когда обрабатываемые детали объ­ единены в группы и закреплены за определенным станком, широкое при­ менение получили универсальные и групповые переналаживаемые кон­ дукторы. Опыт показывает, что в них можно производить обработку большинства деталей. Широкое применение этих приспособлений, их механизация и автоматизация не только резко сокращают затраты средств и времени на подготовку производства, но и значительно повышают производительность труда.

ПОВОРОТНЫЕ СТОЛЫ И СТОЙКИ ДЛЯ ПОЗИЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ

В тех случаях, когда обрабатываемые детали имеют отверстия, рас­ положенные по окружности или с разных сторон, целесообразно приме­ нять поворотные приспособления. Поворотные приспособления выпол­ няются с вертикальной, горизонтальной, а иногда и с наклонной осью вращения. Приспособления с вертикальной осью называются столами, а с горизонтальной — стойками. Стойки подразделяются на одноопорные и двухопорные.

Столы и стойки состоят из корпуса (неподвижная часть) и планшайбы (поворотная часть). Углы поворота отсчитываются по круговой шкале с нониусом или'с помощью фиксатора.

Поворот планшайбы на одно деление может быть ручным, механизи­ рованным или автоматизированным.

На поворотной части стола или стойки монтируются сменные наладки,, обеспечивающие базирование и закрепление обрабатываемых деталей. Наладки могут быть предназначены как для обработки отдельных деталей,, так и их групп.

Наладки на столы обычно состоят из установочно-зажимных элементов;, кондукторная плита с втулкой закрепляется на корпусе отдельно.

В наладки на стойки кроме установочно-зажимных устройств вклю­ чаются и кондукторные плиты с кондукторными втулками.

МНОГОШПИНДЕЛЬНЫЕ И РЕВОЛЬВЕРНЫЕ ГОЛОВКИ

Многопозиционные универсальные и револьверные головки обеспе­ чивают производительную многоинструментальную обработку. Они по­ зволяют вести обработку отверстий несколькими одноименными или разно­ именными инструментами (сверлами, развертками, метчиками), что резко сокращает непроизводительные потери при работе на станках. Большое значение при обработке деталей имеет правильный подбор различного рода вспомогательного инструмента, обеспечивающего быструю смену и надежное закрепление режущего инструмента.

Не останавливаясь на общем обзоре конструкций отдельных видов различного рода приспособлений и оснастки, так как это сделано многими авторами, рассмотрим возможности применения и рационального исполь­ зования этой оснастки при обработке различных групп деталей.

3.ПРИМЕРЫ КЛАССИФИКАЦИИ ДЕТАЛЕЙ

ИКОНСТРУКЦИЙ ГРУППОВЫХ к о н д у к т о ро в

На рис. VI. 1 показаны детали с отверстиями, обработка которых производится на сверлильных станках.

При индивидуальных технологических процессах почти для каждой из них требовалось проектировать специальный кондуктор. Посмотрим, как решаются эти вопросы при применении метода групповой обработки.

В соответствии с изложенными выше принципами все эти детали могут быть сведены в группы, как это показано на рис. VI. 2.

Группа 1 — детали цилиндрической формы, у которых обрабатывается одно отверстие, перпендикулярное оси.

Группа 2 — детали цилиндрической формы с двумя и более радиаль­ ными отверстиями.

Группа 3 — детали цилиндрической формы с отверстиями, парал­ лельными оси (по торцу).

Группа 4 — рычаги с одним или двумя отверстиями.

Группа 5 — мелкие плоскостные детали с системами параллельных отверстий.

ОСНОВЫ КОМПЛЕКТОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ГРУППЫ 1 И КОНДУКТОРЫ ДЛЯ ИХ ОБРАБОТКИ

На примере группы 1 (рис. VI. 2) покажем, как практически выпол­ няется классификация. Все детали (имеющие форму тел вращения), в которых необходимо обработать отверстия, были занесены в ведомость по форме VI. 1. После этого окончательно определялась номенклатура деталей, входящих в данную группу.

Рис. VI. 1. Детали, подлежащие сверлению

Рис. VI. 2. Классификация деталей на группы

Характеристика деталей

В первую очередь были установлены пределы габаритных размеров (наружных диаметров, длины деталей, диаметров обрабатываемых от­ верстий), что предопределило создание рациональной конструкции груп­ пового кондуктора или использование нормализованной универсальнопереналаживаемой оснастки.

Одновременно в процессе просмотра чертежей рекомендуется вносить коррективы с целью нормализации диаметров обрабатываемых отверстий, что позволяет сократить номенклатуру необходимого режущего инстру­ мента.

Также учитывалось, что установочными базами во всех случаях должны быть наружная цилиндрическая поверхность и торец детали. Это является характерной особенностью деталей данной группы.

В результате проведенной работы были спроектированы два аналогич­ ных по конструкции групповых кондуктора: один для обработки деталей с диаметрами наружных поверхностей от 10 до 34 мм и длиной от 4 до

имеющей качающийся прижим 14, кондукторного диска 5 с отверстиями для направления сверл и установочной призмы 1. Одно из отверстий в диске, через которое, производится зенкование и нарезание резьбы, выполнено с большим диаметром.

Обрабатываемая деталь устанавливается на призму 1 и путем сближе­ ния рукояток 15 и 8 прижимается торцом к установочной плоскости при­ способления.

Перенастройка кондуктора при переходе к обработке партии деталей с другими отверстиями сводится к следующему. Отвинчивается гайка 4, зажимающая кондукторный диск 5. Затем диск приподнимается и путем поворота устанавливается в соответствующее положение; фиксируется диск штифтом 6.

Смещение кондукторного диска для получения требуемого расстоя­ ния до оси просверливаемого отверстия производится путем передвиже­ ния сухаря 7 (несущего ось, на которой смонтирован диск) в направляю­ щих типа «ласточкин лвост», образованных двумя планками 9 и 10.

Регулировка призмы 1 по высоте при изменении диаметра обрабаты­ ваемых деталей производится смещением ее в вертикальном направлении, после чего она затягивается болтами 3.

В зависимости от длины деталей производится регулировка откидной планки 13. Для этого отпускается винт 11 и планка 12 вместе с откидной планкой 13 смещается в нужное положение. Рассмотренный групповой кондуктор заменяет 46 специальных кондукторов.

На рис. VI. 4 представлена другая конструкция группового перена­ лаживаемого кондуктора.

Кондуктор состоит из корпуса 1 с вертикальными направляющими типа «ласточкин хвост», по которым перемещается ползун 2. По гори­ зонтальной направляющей ползуна 2 регулируется вылет кондукторной планки 7, перемещаемой при помощи винта 6 с накатной головкой 5; кронштейн 4 удерживает винт от осевого сдвига. Величину перемещения кондукторной планки определяют по шкале 14.

В планке 7 устанавливают сменную кондукторную втулку 8 соот­

струкция пальца допускает сверление отверстий на любом расстоянии от торца детали; на пальце снята лыска для выхода сверла. Для базирова­ ния детали по шпоночному пазу и фиксации положения пальца преду­ смотрены два штифта. При настройке кондуктора ползун 2 устанавли­ вают по высоте в зависимости от размера ступицы обрабатываемой детали и закрепляют винтами 3. Кондукторную планку 7 передвигают на расстоя­ ние А от торца детали и закрепляют винтом 13. Риска на линейке 15 должна совпасть с делением шкалы 14, равным размеру А. Деталь закрепляют прихватом 11 и гайкой 12. Прихват сменный; размер его зависит от га­ барита детали.

Конструкция переналаживаемого кондуктора ПМ-0024, разработан­ ная НИИтракторсельмашем, представлена на рис. VI. 5. Кондуктор предназначен для установки и закрепления втулок, шестерен, крышек и других деталей при сверлении отверстий на вертикальносверлильных станках 2А125 и 2А135. Габаритные размеры деталей находятся в пределах от 0 85 до 0 285 мм при длине не более 100 мм.

Кондуктор состоит из двух частей: корпуса 6 с узлом пневмозажима и сменной наладки 2. Установочные элементы, а также кондукторная втулка расположены на сменной наладке. Зажим деталей осуществляется с помощью пневмоцилиндра 1 через самоустанавливающиеся рычаги 3. Кронштейн 4 с рычагами для регулировки длины хода при наладке уста­ навливается в одно из трех положений с помощью шпонки, располагаемой в одном из трех шпоночных пазов втулки 5 штока пневмоцилиндра.

Кондуктор обеспечивает одновременную обрабо1*ку нескольких деталей.