Фролов ЭМ.Технология изготовления деталей машин
.pdfР А З Д Е Л 4
ТИПИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ГРУППОВАЯ ОБРАБОТКА
|
Глава 4.1 |
|
|
подналадка путем изменения положений ин |
|||||||||
|
|
|
|
струментов, |
смены |
простых |
инструментов, |
||||||
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТИПОВЫХ |
замены |
базирующих, |
направляющих, |
зажим |
|||||||||
И ГРУППОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ |
ных, исполнительных |
элементов |
приспособ |
||||||||||
|
ПРОЦЕССОВ |
|
|
лений, |
|
перепрограммирования |
траекторий |
||||||
|
|
|
|
перемещений |
инструментов, |
задания |
новых |
||||||
4.1.1. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПРОЕКТИРОВАНИЯ |
режимов работы. Тем самым достигается эко |
||||||||||||
номия |
|
подготовительно-заключительного |
|||||||||||
ТИПОВЫХ И ГРУППОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ |
|
||||||||||||
|
ПРОЦЕССОВ |
|
|
времени в несколько раз, и она растет по |
|||||||||
В зависимости от характеристик потока |
мере насыщения групп изделиями. |
|
|
||||||||||
В результате оказывается выгодным пе |
|||||||||||||
изделий, проходящих через производственную |
реводить |
на |
специализированное |
оборудова |
|||||||||
систему, ПО конструкторскому и технологиче |
ние изготовление изделий партиями в десятки |
||||||||||||
скому сходству возможны различные формы |
штук, в то время как для единичной техно |
||||||||||||
реализации технологических процессов, схема |
логии их должно быть несколько сотен, а |
||||||||||||
образования которых представлена на рис. |
также |
открывается |
возможность |
автоматиза |
|||||||||
4.1.1. |
|
|
|
ции серийного и единичного производства на |
|||||||||
Единичный технологический процесс пробазе дешевых автоматов с простыми и эффек |
|||||||||||||
ектируется для изготовления изделий одного |
тивными устройствами управления. |
|
|||||||||||
наименования, объем выпуска которых обес |
При |
группировании |
производится ис |
||||||||||
печивает эффективное изготовление их по |
кусственное укрупнение партий изделий в |
||||||||||||
заданному критерию: себестоимости, |
произ |
типах и группах, что дает возможность при |
|||||||||||
водительности, показателям качества, срочно |
менять |
наиболее совершенные |
технологии, |
||||||||||
сти поставки, уникальности достигаемых па |
заимствованные из массового производства, в |
||||||||||||
раметров. |
|
процесс проек |
серийном и единичном. Группирование осу |
||||||||||
Типовой технологический |
ществляется с таким расчетом, чтобы добить |
||||||||||||
тируется на типовые конструкции, заведомо |
ся экономии всех видов ресурсов по важней |
||||||||||||
технологически однородные в пределах кон |
шим источникам: прогрессивные методы из |
||||||||||||
структорских |
или технологических |
типов, |
готовления, |
специализация |
оборудования, |
||||||||
групповой - на конструкторски различные, но |
многократное |
применение |
оснастки, |
сокра |
|||||||||
технологически |
однородные |
изделия. Оба |
щение расхода инструментальных материалов, |
||||||||||
этих вида объединяются термином - унифи |
поточная организация, ускорение проектно- |
||||||||||||
цированный технологический процесс. |
|
конструкторских работ за счет заимствования |
|||||||||||
Технологически однородными |
считаютсязаранее подготовленных технологий и оснаст |
||||||||||||
изделия, для которых изменения конструктор ки, повышение технологичности конструкций ских параметров ограничены такими пределами,и условии отнесения их к типу или группе,
что остаются неизменными параметры технопостоянная |
готовность производства к освое |
||
логического процесса, сложные в переналадке, нию |
новых |
конструкций изделий, лишь бы |
|
изменяются легко переналаживаемые. По этимони |
попали |
в тип или группу, на которые |
|
признакам создаются технологические типы, |
настроено оборудование. |
||
которые могут объединять несколько конст |
|
Особенности проектирования унифициро |
|
рукторских типов, и комплектуются группы |
ванных технологических процессов. Проекти |
||
конструкторски различных изделий. Полная |
рование технологии на совокупность изделий |
||
переналадка оборудования делается на техно |
усложняется из-за необходимости учета боль |
||
логический тип или группу, а в пределах этих |
шого разнообразия их характеристик для типа |
||
объединений изделий осуществляется только |
и группы. Возникающие сложности преодоле- |
||
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТИПОВЫХ И ГРУППОВЫХ ПРОЦЕССОВ 613
4.1.1. Групповая технологическая операция обработки деталей на токарном автомате
Эскиз комплексной детали
|
|
|
|
|
|
I |
" |
|
|
|
ш |
|||
Эскизы деталей груп |
IP |
|
Шт |
|
|
|
|
|||||||
пы |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Подача прутка на упор |
|
IP |
h' 1 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|||
ходе |
|
|
f-' i ^ |
u |
, j |
-J |
|
|
|
^Ь |
||||
|
|
'-Л^ ^ |
|
F |
|
|
|
|||||||
Центровка обтачива |
|
|
|
|
|
|
Г З |
|
т |
|||||
ния при продольном |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Сверление, точение, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
снятие фасок продоль |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ным ходом, протачи |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
вание канавок попе- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
речным ходом |
Е& |
да |
|
|
|
|
||||||||
Точение, нарезание |
|
|
|
|
||||||||||
резьбы, накатка про |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
дольным ходом |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Растачивание и снятие |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
фаски продольным |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ходом |
|
|
|
|
|
Ж |
|
|
|
|
|
|
||
Отрезка пеперечным |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ходом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кулачки проектируются на комплексную |
цесс включает одинаковые операции для всех |
|||||||||||||
деталь, имеющую полный набор движений и |
деталей типа. При значительных суммарных |
|||||||||||||
наибольшие рабочие ходы в технологическом |
объемах выпуска, |
обеспечивающих |
полную |
|||||||||||
процессе, устанавливаются при наладке на |
загрузку |
автоматического |
|
оборудования, |
||||||||||
группу и не меняются при подналадке. Под- |
обосновывается |
создание |
специализирован |
|||||||||||
наладка сводится к регулированию положения |
ной автоматической линии, схема которой |
|||||||||||||
инструментов, их замене и удалению из рабо |
представлена на рис. 4.1.2, б. В начале, сере |
|||||||||||||
чих гнезд. Для простой детали набор движе |
дине и конце ее расположены магазины 1 |
|||||||||||||
ний и длины ходов уменьшатся по сравнению |
загрузки, выгрузки и накопления. Обработка |
|||||||||||||
с комплексной. Однако |
все заданные |
кулач |
начинается |
на |
агрегате 2 подрезки |
торцов и |
||||||||
сверления |
центровых отверстии. Затем идут |
|||||||||||||
ками движения будут выполнены для каждой |
||||||||||||||
операции |
токарной |
обработки |
3 |
с |
разных |
|||||||||
детали. |
Отсутствие инструментов |
в рабочих |
||||||||||||
сторон, термическая обработка 4, правка тор |
||||||||||||||
гнездах |
и |
укороченные |
их ходы |
приводят к |
||||||||||
цов 5, шлифование |
точных |
поверхностей 6, |
||||||||||||
тому, что |
появляются дополнительные |
холо |
||||||||||||
сверлильно-фрезерная обработка 7, |
контроль |
|||||||||||||
стые движения и соответственно |
увеличива |
|||||||||||||
8, Межоперационный транспорт осуществляет |
||||||||||||||
ются потери времени. Обработка детали в |
||||||||||||||
конвейер 9. Подналадка на конкретный типо |
||||||||||||||
группе будет экономичной, если дополни |
размер состоит в регулировании размеров. |
|||||||||||||
тельные потери времени на холостые ходы не |
Она осуществляется вне станка, например для |
|||||||||||||
превысят сокращения времени на замене пе |
резцов по схеме рис. 4.1.2, в, с последующей |
|||||||||||||
реналадки подналадкой. |
|
|
|
заменой блока или непосредственно на стан |
||||||||||
Детали, относящиеся к одному типу, |
ке, например для манипулятора |
(рис. 4.1.2, г) |
||||||||||||
имеют ограниченные размерные различия, не |
с помощью подвижного угольника |
1 и под |
||||||||||||
влияющие на технологию. На рис. 4.1.2, а |
кладки 2, а для патрона - путем замены цанги |
|||||||||||||
показан |
типовой вал. Технологический |
про |
i (рис. 4.1.2, д). |
|
|
|
|
|
|
|||||
614 Глава 4.1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТИПОВЫХ И ГРУППОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
-F
S) а)
1 П |
|
|
|
3 1 1 ^ ;-11 |
-^ у | 1 ' ^ |
|
|
|
1 7^ |
1 ^ |
|
|
|
|
с I 1 ^ |
7 1 1 |
^ 1 |
||
II |
|
|
II |
II |
5II |
1 ! |
II |
Л\ |
А1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
е) |
н"!ъ |
г) |
|
|
^) |
|
|
||
|
|
|
|
|
|||||
Л |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\. |
rf-—1^' |
|
Г" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
I I |
--, |
1 |
' |
|
1лл? |
|
|
||
!-1 |
I |
I I |
' |
|
|
|
|
|
|
Рис. 4.1.2. Схемы типового технологического процесса обрабопш валов на автоматической линии:
а- пример типового вала; б - структура автоматической линии;
в- настройка блока резцов на размер вне станка; г - элементы поднастройки схвата манипулятора;
д- элементы поднастройки зажимного патрона
Проектирование технологии ведется дляпротиворечие |
развития предприятии, |
состоя |
||||||
типового представителя |
или комплексной дещее в необходимости расширения номенкла |
|||||||
тали, которые концентрируют в себе характе |
туры выпускаемых изделий для удовлетворе |
|||||||
ристики типа или группы и заменяют собой |
ния разнообразных потребностей при сохра |
|||||||
всю совокупность деталей. Это упрощает про |
нении высокого уровня организации и авто |
|||||||
цесс проектирования, который ведется по |
матизации, достигнутых в однономенклатур- |
|||||||
обычной методике, применимой для единич |
ном массовом производстве. Это свойство |
|||||||
ной технологии. Отличие состоит в том, что |
сделало групповое производство базой для |
|||||||
суммирование объемов выпуска в пределах |
развития |
гибких производственных |
систем, |
|||||
типа и группы позволяет принимать в качест |
которые добавляют к прежним достижениям |
|||||||
ве образцов технологии массового производ |
роботы, ЭВМ, |
микропроцессорное |
управле |
|||||
ства с высоким уровнем оснащенности про |
ние. Эффективность группового |
производства |
||||||
цесса, автоматизации и организации. Отличия |
обеспечивается высокой конкурентоспособно |
|||||||
в технологии каждой детали отражаются в |
стью предприятия, достигаемой за счет уско |
|||||||
картах наладки. |
|
ренного освоения новых видов продукции и |
||||||
Унификация технологических процессов в |
снижения себестоимости. |
|
подготовки |
|||||
системе группового производства. Приведение |
Характер |
технологической |
||||||
в действие всех источников экономии благо |
производства меняется в зависимости от |
|||||||
даря унификации технологических процессов |
уровня организации и стадии функциониро |
|||||||
достигается в рамках группового производст |
вания группового производства. На рис. 4.1.3 |
|||||||
ва, которое представляет собой организаци |
представлен |
алгоритм организационной ста |
||||||
онную форму предприятия, основанную на |
дии. Он начинается с классификации (блок 7), |
|||||||
сквозной унификации |
производственного |
имеющей целью вьщелить изделия для еди |
||||||
процесса, охватывающего все стадии техниче |
ничного производства путем сравнения стан- |
|||||||
ской подготовки производства: проектирова |
коемкости |
Тс, |
рассчитанной |
по |
аналогам, с |
|||
ние, конструирование, планирование, органи |
установленным |
нормативом |
эффективности |
|||||
зацию и все переделы производства (изготов |
Г„,ед. Затем с блока 4 ведется |
группирование |
||||||
ление заготовок, обработку деталей, сборку, |
по условию У выполнения норматива эффек |
|||||||
настройку и испытание изделий). Групповое |
тивности Гн.гр, задающего необходимый по |
|||||||
производство позволяет разрешить основное |
производственным условиям уровень загрузки |
|||||||
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТИПОВЫХ И ГРуППОВЫХ ПРОЦЕССОВ 615
Q Начало )
1 |
1 |
21 |
Группирование |
|
Классификация |
Расчет |
|
||
|
и выбор |
станкоемкости |
|
по условию |
Вьтолнено |
аналога |
Т=ПТ |
|
У=(Те>Т„,) |
|
* с *' *шт |
\ |
|
|
условие |
|
|
|
|
У=(Т,>Т„,)?J |
|
|
|
|
Выбор или |
|
Проектирование |
Конструирование |
|
|
|
конструирование |
|унифицированных[ |
базового |
|
|
||
комплексной |
|
технологических |
группового |
|
|
|
детапР! |
|
процессов (УТП) |
оснащения (ГТО)| |
|
|
|
Создание |
18 |
Создание |
19 |
Проектирование |
Отладка |
20 |
классификаторов |
документации |
единичных |
технологических |
|||
УТП, ГТО |
|
фуппового |
|
технологических |
комплексов |
|
|
|
[производства (ГП) |
процессов |
|
|
|
-С Конец J
Рнс. 4.1.3. Блок-схема алгоритма организации технологической подготовки группового производства
оборудования изготовлением изделий группы. |
изготовление базового оснащения и отладку |
|||||||
Оптимальность состава групп достигается за |
технологических |
комплексов, а |
завершается |
|||||
счет последовательного включения в план |
систематизацией |
разработанных |
унифициро |
|||||
наиболее эффективных мероприятий из клас |
ванных технологических процессов (блок 18) |
|||||||
сификационного ряда, в котором они распо |
и выпуском документации по организации |
|||||||
ложены по уменьшению эффективности. Ряд |
группового производства. |
|
группо |
|||||
представлен в схеме блоками 6-13. Наиболь |
Алгоритм |
функционирования |
||||||
шая эффективность у прогрессивной техно |
вого производства на стадии запуска в произ |
|||||||
логии, затем она снижается из-за увеличения |
водство изделий представлен на рис. 4.1.4. В |
|||||||
затрат на оснащение. |
|
|
отличие от предшествующей стадии класси |
|||||
Проектирование технологии начинается фикацияс |
ведется путем адресования к дейст |
|||||||
создания комплексной детали или изделия {блоквующим |
процессам и прежде всего на спе |
|||||||
14), несущих в |
себе все конструкторские эле |
циализированных линиях и участках, как |
||||||
менты группы. Для комплексного изделия по |
дающих наибольший эффект от унификации |
|||||||
общепринятой |
методике |
проектируется |
тех |
(блоки 1-J). Проектирование рабочей доку |
||||
нологический |
процесс, |
охватывающий |
изго |
ментации сводится к корректировке унифи |
||||
товление всей группы, и конструируется базо |
цированных процессов, конструированию |
|||||||
вое групповое оснащение (блок 76). Этап |
сменных элементов к базовым приспособле |
|||||||
создания группового производства включает |
ниям с |
контролем насыщенности |
групп по |
|||||
616 Глава 4.1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТИПОВЫХ И ГРУППОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
(^ Начало |
J |
|
Адресовано изделие? |
|
|
Архив |
|
Классификация |
|
|
Нет |
|
(ГЩ |
|
|
||
Группового |
изделий |
|
|
|
|
производства! |
|
по системе ГП |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_С |
|
|
Изготовление |
|
|
Корректировка |
Конструиро |
Крмплектование |
|||
унифицирован |
вание сменных |
сменных |
фупп по плану |
||
ной технологии |
частей ГТО |
частей ГТО |
выпуска изделий |
||
Г: |
|
|
|
J |
|
|
|
|
|
|
|
Контроль насы |
|
Выпуск рабочей |
|
|
|
щенности групп |
|
документации |
|
|
|
по условию |
|
|
на фуппы изделий |
|
|
зафузки |
|
|
|
|
|
|
14 |
Разработка 15 |
12 |
Проектирование |
|
Корректировка |
Типизация |
||||
конструкции |
новой |
технологических |
единичной |
|
|
изделия |
|
технологии |
процессов |
технологии |
|
под группу |
|
для фуппы |
|
|
|
|
|
-U |
|
1 |
|
|
|
17 |
18 |
19 |
|
|
|
Оформление |
|||
|
|
Корректировка |
Разработка |
|
|
|
|
унифици |
новой |
документации |
|
|
|
рованной |
технологии |
на новую |
|
|
|
технологии |
для фуппы |
фуппу |
|
Q Конец J
Рис. 4.1.4. Алгоритм функционирования технологической подготовки группового производства
условию зафузки |
оборудования (блоки |
4-10). |
типа или фуппы применительно к особенно |
|||||||||||||||||
Невыполнение его приводит к изменению |
стям конкретного объекта |
производства. |
|
|||||||||||||||||
конструкций изделий, технологии и состава |
|
Между этими предельно различными по |
||||||||||||||||||
Фупп, что отражено в блоках 4-19. |
Они |
пока |
методике |
вариантами |
располагается |
множест |
||||||||||||||
зывают, что |
идет |
непрерывное |
приспособле |
во практически используемых методов, в раз |
||||||||||||||||
ние унифицированной технологии к изме |
ной степени сочетающих аналитический и |
|||||||||||||||||||
няющимся условиям производства и тем са |
аналоговый подходы. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
мым |
поддерживается высокая |
эффективность |
|
Принципиальная |
схема |
алгоритма |
ана |
|||||||||||||
фуппового производства. |
|
|
|
|
|
литического метода проектирования |
приведе |
|||||||||||||
|
Методы |
проектирования |
унифицирован |
на на рис. 4.1.5. Начальные |
блоки 1-6 осуще |
|||||||||||||||
|
ствляют |
вьщеление элементарных |
обрабаты |
|||||||||||||||||
ной |
технологии. |
Среди |
вариантов |
методов |
||||||||||||||||
ваемых |
поверхностей |
или |
собираемых пар |
|||||||||||||||||
проектирования |
технологических |
процессов |
||||||||||||||||||
деталей, |
выбор |
методов обработки |
или |
сбор |
||||||||||||||||
вьщеляются два основных по их месту в уни |
||||||||||||||||||||
ки, назначение |
инструментов. Решение |
этих |
||||||||||||||||||
фикации технологии: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
задач |
для |
отдельных поверхностей |
осуществ |
||||||||||||
|
аналитический, в котором технологиче |
|||||||||||||||||||
|
ляется достаточно просто на основе |
рекомен |
||||||||||||||||||
ский |
процесс |
получается |
в результате |
анализа |
||||||||||||||||
даций технологических справочников. Далее в |
||||||||||||||||||||
закономерностей конструкции изделия и тех |
||||||||||||||||||||
блоке |
6 |
|
полученный |
разрозненный |
набор |
|||||||||||||||
нологии применительно к каждой конкретной |
переходов |
выстраивается |
|
в |
последователь |
|||||||||||||||
или комплексной детали или изделию; |
|
|
ность |
обработки |
по всей |
детали или сборки |
||||||||||||||
|
аналоговый, в котором процесс получа |
по изделию в целом. Для решения этой доста |
||||||||||||||||||
ется в результате корректировки заранее |
точно сложной задачи используются конст |
|||||||||||||||||||
спроектированной |
унифицированной |
|
техно |
рукторские и технологические |
закономерно |
|||||||||||||||
логии |
для детали |
или изделия |
определенного |
сти. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
