Сборник практических работ по технологии машиностроения

Время на техническое и организационное обслуживание рабоче­ го места, а также время на физические потребности составляют до­ полнительную затрату времени Тд, т. е.

Т д = Т т.об + То.об + Т ф .

Дополнительная затрата времени не входит в длительность цик­ ла и рассчитывается отдельно.

Основным фактором, обеспечивающим возможность многоста­ ночного обслуживания при механической обработке, является пре­ вышение времени машинно-автоматической работы над временем ручной работы. Чем больше это соотношение, тем больше количе­ ство станков может обслуживать один рабочий, т. е.

Тм.а. > Тв.н. + Тв.п. + X пер*

Циклом многостаночной работы называется период времени, в течение которого регулярно выполняются одни и те же повторяю­ щиеся работы на всех обслуживаемых рабочим станках.

Длительность цикла при многостаночном обслуживании равна сумме машинно-автоматического времени и вспомогательного неперекрывающегося:

X ц — Т м.а -1- X в.н

При этом слагаемые Тв.п и время на переход от станка к станку Тпер перекрываются машинно-автоматическим временем.

Машинно-автоматическое время Т„ а каждого из обслуживаемых станков при выполнении на них одной и той же операции (работа на станках-дублерах) будет полностью использовано в том случае, когда оно перекроет вспомогательное неперекрывающееся Твн. время всех станков, кроме одного, вспомогательное перекрывающееся время Тв.п. и время на переходы рабочего по всем обслуживаемым станкам Т„ер:

Т „ ,а = Х в,„ (п - 1 )+ ( Х , „ -Ь Х „ ,р )• п , мин.

где п - количество станков, обслуживаемых одНим рабочим.

255

Отсюда нормативное количество станков, обслуживаемых одним рабочим, можно определить как

п = • Тма. +Твн.

Тв.н . + Т з . п . + Т п е р

Расчетное количество станков округляется до ближайшего меньшего числа. Если станки разные или одинаковые, но выполня­ ют разные операции, то для расчета надо принимать значение Тма того станка, у которого оно меньше.

Норма выработки в смену при многостаночной работе определя­ ется количеством деталей, обрабатываемых на каждом из обслужи­ ваемых станков в отдельности, или Суммарной нормой выработки для всех станков.

В том случае когда на всех станках выполняется одна и та же операция, норма выработки равна количеству циклов одновремен­ ной работы обслуживаемых за смену или час.

Если станочник сам не настраивает станки, норму выработки за

где Тц—длительность цикла, мин; Тддополнительная затрата времени, мин:

Т д —Т щ д (щт д -Т в и.,

Тем - продолжительность рабочей смены, Тем = 480 мин.

Если же станочник сам настраивает станки, то норма выработки за смену 14^^ выражается так:

= П ^ [Т ..-(Т .+ Т .;:)]/Т .,ш т ., ■

где Тп.з. - подготовительно-заключительное время, приходящееся на 1 деталь.

Построение циклограммы многостаночной работы (при полном использовании Тм.а) ясно из приведенного далее рисунка и не нуж­ дается в пояснениях (рис. 2.12.1).

256

, Если на основании построенной циклограммы окажется возмож­ ным обслуживание одним рабочим нескольких станков, то число рабочих-станочников для рассматриваемой грухшы оборудования (операций) будет меньше числа единиц принятого оборудования

ХШпр, и

М = Хт„р,/К.1,

где К1численность рабочих-станочников на участке в одной сме­

не. .

Полученное значение М используется также для расчета фонда

Рис. 2.12.1. Циклограмма многостаночного обслуживания: Тцвремя цикла; Тв.„, - вспомогательное неперекрываемое время;

Т„а - машинно-автоматическое время; Т„ер - время перехода рабочего от станка к станку; П „ - вспомогательное перекрываемое время; Т„р - время простоя рабочего; Трвремязанятости рабочего

Методические указания

Для выполнения работы студентам выдается задание по одному из вариантов, приведенных в таблице. ^

На основании исходных данных требуется рассчитать величины Ктах, Тц, п, . Далее необходимо построить циклограмму много­ станочной работы и определить коэффициент М.

В а р и а н т ы з а д а н и й

Порядок выполнения работы

1. Ог^делить максимальное количество рабочих Кщах и сделать вывод о возможности или невозможности организации многоста­ ночного обслуживания.

2 . Определить длитМ1>ность цикла многостаночной работы « Т ц » , нормативное количество станков «п», обслуживаемых одним рабо-

3.Построить циклограмму многостаночной работы.

4.Определить коэффициент М.

5.Составить отчет.

258

5.Циклограмма многостаночной работы.

6.Анализ результатов.

7.Выводы.

Контрольные вопросы

1.Как определить максимальное количество рабочих Кщах?

2.В каком случае возможна организация многостаночного об­ служивания?

3.Как определить длительность цикла многостаночной работы Тц?

4.Как определить нормативное количество станков, обслужи­ ваемых одним рабочим?

5.Как определить норму выработки за смену п? ;

6.В какой последовательности необходимо строить циклограм­ му многостаночной работы?

7.Как определить коэффициент М?

АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Цель работы - приобретение практических навыков анализа ра­ бочих и технологических процессов меййической обработки дета­ лей машин и разработки рекомендаций по их совершенствованию.

‘Работа рассчитана на четыре академических часа.

Основные положения

~ Для оценки соответствия рабочего технологического процесса механической обработки детали уровню на^но-технического про- ^тресса в машиностроении необходимо подвергнуть данный процесс подробному разбору, результаты которого будут служить предпо­ сылкой для разработки рекомендаций по его совершенствованию.

® Анализ производится с точки зрения обеспечения заданного ка­ чества изделия и производительности обработки. Он базируется на М)ценке количественных и качественных показателей как отдельных ^Технологических операций, так и процесса в целом. Оценка качест­

259

венных показателей производится путем логических рассуждении. Значения количественных показателей определяются в результате технико-экономических расчетов (например, производительность, себестоимость) или по данным технологической документации (точность, шероховатость поверхностей). Содержание и степень углубленности анализа зависят от конструкции изделия и служеб­ ного назначения детали [10].

В общем случае при анализе технологического процесса рас­ сматриваются вопросы:

обосноганность принятой последовательности обработки детали; метод получения заготовки* ■ станочное оборудование и рациональность его использования;

автоматизация технологических операций и процесса в целом; базирование заготовок при обработке и определение погрешно­

стей базирования; оснащение технологического процесса (установочно-зажимные

приспособления, режущие и вспомогательные инструменты, сред­ ства технологического контроля).

В результате анализа должны быть сформулированы конкретные мероприятия по устранению имеющихся недостатков при разработ­ ке нового варианта технсхлогического процесса [47]. ^

Методические указания

В связи с тем, что сведения об элементах технологического про­ цесса рассредоточены по отдельным маршрутным и операционным картам, для удобства рассмотрения их необходимо свести в соот­ ветствующие таблицы ло объектам анализа.

При рассмотрении технологического процесса, заполнении таб­ лиц и оценке их содерлания применительно к данному типу и усло­ виям производства можно руководствоваться следующим.

Общая .последовательность обработки оценивается на основании изучения технологического процесса по маршрутным и операцион­ ным картам. При этом заполняется табл. 2.13.2. Сведения, содер­ жащиеся в табл. 2.13.2, позволяют проследить динамику изменения размеров и других показателей качества заготовки по мере ее про­ хождения по операциям технологического процесса. При большом количестве выдерживаемых параметров в таблицу следует заносить

260

лишь основные из них - в первую очередь те, от которых зависит нормальная работа детали в механизме; Целесообразно вычертить отдельный эскиз детали с указанием только этих параметров.

Оценку метода получения заготовки рекомендуется выполнять по методике^ изложенной в учебном пособии [19}. Результаты оцен­ ки следует занести в табл.2.13.3. Особое внимание нужно обратить на экономное использование материала заготовки. Метод получе­ ния заготовки должен обеспечивать построение безотходного или малоотходного технологического процесса при его минимальной себестои.мос'ги. '

При анализе сведений о станочном оборудовании прежде всего необходимо оценить технологические возможности этих станков по обработке деталей заданной формы и размеров и обеспечение тре­ буемой точности и шероховатости обр^атываемых поверхностей (табл. 2.13.4). Эти сведения берутся из технических характеристик станков и из справочных таблиц экономической точности и шеро­ ховатости обработки на металлорежущих станках и затем сопостав­ ляются с соответствующими параметрами о&ьекга производства. Если на рассматриваемых операциях используются станки слишком больших размеров и мощности по сравнению с требуемыми, то их следует заменить на меньшие. Соответствующие выводы должны быть сделаны при сопоставлении требуемой точности и шерохова­ тости обрабатываемых поверхностей с технологйч^кими возмож­ ностями используемых станков. ' ^ т.

Далее оценивается возраст, стоимость и сложность применяемого оборудования (табл. 2.13.5). При этом нужно установшъ, не устарел ли тот или иной станок физически или морально и продолжается ли его выпуск промьшшенностью. Если станок снят с производства, то сле­ дует дать предложение по его замене та станок более совершенный. При физическом износе оборудования его нужно заменить жшым той же модели. Стоимость станка следует принимать по прейскуранту, с учетом изменения оптовых цен с 01.01.1982 г. О степени сложности оборудования можно судить по категориям его ремонтной сложности, значения которых приводятся в технических характеристиках.

Производительность обработки и загрузка оборудования оцени­ ваются по трудоемкости, количеству станков, занятых на каждой Ьперации, и коэффициенту их загрузки (табл. 2.13.5). Штучное вре­ мя, необходимое для выполнения операции на данном станке, бе­

261

рется из технологической карты, а при ее отсутствии определяется по укрупненным нормативам. Наличие нескольких станков на од­ ной операции свидетельствует о их недостаточной производитель­ ности. В этом случае необходимо рассмотреть вопрос о мерах по увеличению производительности обработки. Коэффициент загрузки станка определяется делением штучного времени на такт выпуска детали с учетом количества занятых на операции станков. При его существенном отличии от нормативного, установленного для дан­ ного типа производства, нужно предложить мероприятия по улуч­ шению загрузки станка или замене его на другой.

О степени концентрации или дифференциации обработки можно судить по коли1Юству рабочих позиций на станке, количеству дета­ лей, обрабатываемых в каждой позиции параллельно, последова­ тельно или параллельно-последовательно, количеству режущих ин­ струментов, установленных на станке, применению комбинирован­ ных, профильных и других сложных режущих инструментов, коли­ честву многошпиндельных головок, производящих обработку дета­ ли одновременно с нескольких сторон.

При анализе этих данных (табл. 2.13.6) следует рассмотреть воз­ можность повышения степени концентрации обработки или, наоборот, расчленения ее по позициям и станкам с целью увеличения производи­ тельности, а также увеличения точности обработки. Сведения, необхо­ димые для заполнения табл.2.13.6, берутся из технологических карт.

Автоматизация технологических операций и процесса осуществля­ ется с целью повышения производительности труда, сокращения числа рабочих, снижения себестоимости и повышения качества изделий.

Категории автоматизации технологических процессов характе­ ризуют его по степени замены ручного труда машинным. Категория автоматизации определяется по значению основного показателя уровня автоматизации; см. табл. 2.13.1.

(1= -

где Т„ и Тип - машинное и штучное время на операцию соответст­ венно. При этом заполняется по данным технологического процесса табл. 2.13.7.

262

В табл. 2.13.7 дается характеристика управления станком (вруч­ ную, автоматически, по программе ЧПУ, от ЭВМ и др.), способы загрузки заготовок на станок, снятия их со станка после обработки или с транспортного устройства (вручную, электрОтельфером, кра­ ном, автоматически из бункера или накопителя, при помощи авто­ матической руки, работающей по жесткой програ;мме, при помощи робота-манипулятора, работающего по программе или управляемо­ го от ЭВМ). Загрузка заготовок может осуществлятьскТаериодинески или непрерывно. ^

В качестве межоперационного транспорта могут использоваться склизы, скаты, рольганги, напольные илИ подвесные конвейеры, в том числе с автоматическим адресованием грузов. После определёнИя категории автоматизации по операциям рассчитывается средняя категория автоматизации технологического процесса в Целом.

Для анализа схем базирования заготовок при обработке и возни­ кающих при этом погрещностей базирования составляется табл. 2.13.8, для чего необходимо выявить поверхности, являющиеся технологическими базами, установить их виды по лишаемым степе­ ням свободы в соответствии с ГОСТ 21495-76. Следует рассмотреть, соблюдаются ли основные принципы базирования - постоянство и совмещение баз. Если технологическая установочная база не совме­ щена с измерительной, то необходимо определить погрещность бази­ рования и сравнить ее с допуском на выдержанный размер.

263

Погрешность базирования не должна превышать допустимые значения, т. е. ее доли в суммарной погрешности обработки. Если последнее условие не выполняется, то необходимо изменить схему установки детали или путем решения размерной цепи установить приемлемые допуски на звенья технологической размерной цепи.

Для оценки технологического оснащения процесса составляются табл. 2.13.9 - 2.13.12. При заполнении таблиц нужно руководство­ ваться следующим.

В соответствии с ГОСТ 14.305-73 все приспособления, разделяют­ ся на неразборные специальные (НСП), универсально-наладочные (УНП), универсально-сборные (УСП), сборно-разборные (СРП), универсально-безналадочные (УБП) й специализированные нала­ дочные (СНП).

Целесообразность применения того или иного приспособления при обработке данной детали может быть установлена по его за­ грузке и продолжительности периода производства изделия (см. прил. 1 к ГОСТ 14.305-73). Следует также оценить, оправдано ли применение данного вида привода (ручного, пневматического, гид­ равлического и др.) в рассматриваемых приспособлениях. Затраты времени на установку и снятие детали, ее закрепление и открепле­ ние позволяют судить о совершенстве приспособлений и их соот­ ветствии данному типу производства. Затраты времени определя­ ются по нормативам [10].

При анализе режущих инструментов, применяемых в технологи­ ческом процессе, рассматривается вид инструмента по степени его специализации (стандартный, унифицированный, специальный), материал режущей части и другие данные по табл. 2.13.10.

Стойкость инструмента оцениваЬтся; при одноинструментной обработке по таблицам экономической стойкости инструментов, а при многоинструментной обработке по формуле

где Тм —стойкость лимитирующего инструмента в мин машинного времени;

-экономическая стойкость отдельного инструмента, мин;

К- коэффициент, зависящий от количества инструментов на станке.

264