Фролов ЭМ.Технология изготовления деталей машин

внутриучастковая специализация техно­ логического оборудования, инструмента и оснастки;

моделирование параметров подетальноспециализированных участков, линий, в том числе групповых рабочих мест;

проектирование технологических плани­ ровок;

расчет технико-экономических показа­ телей проекта группового производства.

При формировании подетально-группо­ вых участков решаются следующие задачи: выбор моделей оборудования; модернизация при необходимости; оснащение вспомога­ тельными устройствами, комплектом оснаст­ ки и инструмента; расчет загрузки оборудова­ ния; уточнение служб объединения; компо­ новка участков, линий и цехов с уточнением специализации, материальных потоков и коо­ перации. При выборе оборудования различа­ ют две ситуации: образование рабочего места на базе имеющегося оборудования с проведе­ нием его модернизации и оснащением уст­ ройствами, способствующими переналадке, и создание специализированного рабочего места на базе технологической проработки и изго­ товления нового оборудования. Важным фак­ тором в обоих случаях является оснащение оборудования групповой или переналаживае­ мой оснасткой и групповыми блоками инст­ румента.

Различают три вида планировки обору­ дования на предметно-замкнутых участках:

точечную, когда между рабочими места­ ми отсутствуют кооперативные связи;

рядную, когда рабочие места связаны определенной последовательностью (характер­ но для линии);

гнездовую, когда рабочие места скомпо­ нованы по кооперативным связям технологи­ ческого процесса.

Групповое производство деталей из пла­ стмасс. Одним из наиболее эффективных направлений совершенствования технологии и организации серийного и мелкосерийного производства деталей из пластмасс является метод групповой обработки.

Метод заключается в группировании де­ талей по общности технологического процес­ са, оборудования и оснащения, а также разра­ ботке единого фуппового технологического процесса и оснащения для каждой группы технологически однородных деталей с после­ дующей организацией их обработки на спе­ циализированных рабочих местах и в произ­ водственных подразделениях (цехах, участках, линиях).

В каждом виде обработки организация Фуппового производства имеет особенности, вьггекающие из специфики технологического процесса. Основным содержанием этого ме­ тода в данном виде производства является широкое использование групповых блоков и формовкладышей вместо индивидуальной оснастки, предназначенной для изготовления деталей одного наименования.

Применение групповых блоков и фор­ мовкладышей наиболее целесообразно в усло­ виях серийного и мелкосерийного производ­ ства, для которых характерны разнообразная номенклатура деталей, изготавливаемых мел­ кими партиями, и их частая сменяемость.

Блочная оснастка успешно и широко применяется для изготовления деталей из пластмасс, обладающих следующими характе­ ристиками: материал - пресс-порошки, во­ локнистые материалы, термопласты; форма, конструктивные особенности - круглые, пря­ моугольные, плоские, в том числе с отвер­ стиями, с арматурой (детали сложной кон­ фигурации); габариты - не более 200x200 мм; масса - до 1 кг; класс точности - не выше 5-го. Блоки устанавливаются почти на всех типах отечественного и зарубежного оборудо­ вания для переработки пластмасс: гидравли­ ческих прессах с нижним и верхним давлени­ ем, механических прессах, литьевых машинах

лм, тп, д.

применение блочной оснастки для пе­ реработки пластмасс методами прямого прес­ сования, пресс-литья и литья под давлением снижает трудоемкость проектирования осна­ стки на 25 ... 35 % и изготовления оснастки в среднем на 40 %; сокращаются сроки техно­ логической подготовки производства в 1,5-3 раза и время на переналадку и нагрев оснаст­ ки на 10 %; снижается металлоемкость по сравнению с металлоемкостью при индивиду­ альной оснастке в 1,5-2 раза; улучшаются условия труда при транспортировке оснастки и выполнении наладочных работ; сокращают­ ся площади, необходимые для хранения осна­ стки, в 3-4 раза.

Для рационального использования груп­ повых блоков и формовкладышей в условиях мелкосерийного и серийного производства необходимо:

систематизировать и сгруппировать по конструктивно-технологическому подобию все детали из пластмасс, которые могли бы быть изготовлены методами прямого прессо­ вания, пресс-литья и литья под давлением (разработать классификатор деталей) или, при

Вид техно­ логического процесса

I

Прямое

прессо­

вание

Пресслитье

to 1

OJ 1

4^ 1

03

43

Р

р

S Ui 1

Е

я

2

Продоло1сение табл. 4.4.1 1

Данный шифр может одновременно яв­ ляться и номером производственнотехнологической группы деталей.

4.4.2. ЦЕХИ И УЧАСТКИ ГРУППОВОГО ПРОИЗВОДСТВА

Эффективность функционирования гиб­ ких производственных систем будет обеспече­ на лишь при условии, что прибыль в резуль­ тате роста выпуска продукции по сравнению с предметно-замкнутыми участками, оснащен­ ными универсальными станками или станка­ ми с ЧПУ, превысит удорожание производст­ венной системы в целом, включая технологи­ ческую, транспортно-загрузочную и управ­ ляющие подсистемы. Пока такое условие труднодостижимо: удельная емкость единиц оборудования (ГПМ) в 15-25 раз выше, чем в неавтоматизированном производстве, в .то время как производительность возрастает в 2,5-3 раза, а численность работающих снижа­ ется в 3-4 раза. Поэтому гибкие производст­ венные системы (ГПС) обеспечивают высокое качество и конкурентоспособность изделий, решают,проблему трудовых ресурсов и соци­ альные вопросы, но не всегда обеспечивают эффективность. Цехи, участки и линии груп­ пового производства, а также ГПС, работаю­ щие в три смены, являются современным, полностью автоматизированным, механообрабатывающим производством, в котором реа­ лизованы принципы совершенной техноло­ гии, и использованы гибкие производствен­ ные (автоматические) модули для функцио­ нирования производства без вмешательства оператора. Для обработки сложных корпусных деталей размерами до 400x400x400 мм созда­ ны ГПС АЛП-2-1, АЛП-3-1 и АЛП-3-2 (точность отверстий до квалитета Н7, допуски на межцентровое расстояние для точных от­ верстий ± 0,05 и ± 0,02 мм).

В состав ГПС входят многооперацион­ ные станки с инструментальным магазином, накопитель заготовок, склад, система инстру­ ментального обеспечения с двумя промыш­ ленными роботами, установки для мойки

Регистрационный № формовкладыша

Шифр типа формовкладыша

Регистрационный № группового блока

Шифр типа группового блока

деталей, станции загрузки и разгрузки спут­ ников, машина контроля изделий, транспорт­ ная система, система централизованного управления от ЭВМ.

ЭВМ управляет станками и оборудова­ нием путем передачи управляющих программ к устройствам ЧПУ, промышленным роботам, накопителям, станциям съема и установки спутников с деталями на станки, системам инструментального обеспечения, вьщает ин­ формационные указания на позиции загрузки спутников, обеспечивает синхронизацию ра­ боты всего комплекса.

Система инструментального обеспечения осуществляет загрузку, хранение, комплекто­ вание инструментальных магазинов станков во время обработки деталей. Окончательное измерение деталей выполняет координатноизмерительная машина с ЧПУ.

В состав АЛП-3-1 входят: восемь много­ операционных станков (СМ400Ф4.5, СМ630Ф4.5, СГ400Ф4.5); склад заготовок, изделий, спутников инструмента, накопите­ лей спутников заготовок; установки загрузки и разгрузки спутников; моечные машины; системы инструментального обеспечения и уборки стружки; координатно-измерительная машина с ЧПУ; две мини-ЭВМ СМ-2М; сис­ тема оперативно-календарного планирования.

Основные технико-экономические пока­ затели ГПС АЛП-3-1 и АЛП-3-2 в сравнении с вариантам обработки этих же деталей на универсальных станках и станках с ЧПУ в одном и том же цехе приведены в табл. 4.4.3. Номенклатура деталей - 70 наименований.

Большой объем механической обработки корпусных деталей на линии типа АЛП под­ тверждается следующими показателями: обра­ ботка одной из деталей включает 25 операций с машинным временем 4 ч 13 мин, состав­ ляющим 86,7 % общей трудоемкости, а обра­ ботка другой детали - 46 операций с машин­ ным временем 8 ч 35 мин (75,1 % общей тру­ доемкости).

Цехи и участки ГПС на основе группо­ вого производства и характеристики обраба­ тываемых деталей приведены в табл. 4.4.4.

4.4.3.ОПЕРАТИВНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ

ИУПРАВЛЕНИЕ

Вусловиях многономенклатурного, мел­ косерийного производства возникают различ­ ные временные циклы выполнения, форми­ рующие недетерминированный входной поток полуфабрикатов. Для обеспечения загрузки оборудования в условиях автоматического непрерывно-поточного дискретного режима работы необходимо оптимизировать запуск заготовок. На автоматический склад непре­ рывно поступают подлежащие обработке заго­ товки. Как только освобождается ГМП от обработанных полуфабрикатов или деталей, появляется возможность встраивания этого модуля или комплекса в производственный процесс текущего состояния цеха, участка, линии. Согласно выработанному плануграфику оперативным календарным планиро­ ванием заготовка, имеющая приоритет запус­ ка, или очередная по графику заготовка, рас­ познается на складе.

По командам, поступившим из системы подготовки управляющих программ, автоштабелер склада захватывает заготовки или полу­

фабрикаты и вьщает их транспортной системе. Одновременно распознается групповая осна­ стка и инструмент, которые также вьщаются своей транспортной системе, перемещающей их к многоцелевому станку модуля или РТК. Загрузочно-разгрузочное устройство смены оснастки или (и) инструмента осуществляет съем ранее установленного сменного спутни­ ка, поворот стола со спутниками на 180° и установку поступившего очередного сменного спутника на оборудование. Комплект загото­ вок или полуфабрикатов одновременно по­ ступает на загрузочное устройство или пово­ ротный стол в позицию загрузки ПР оборудо­ вания.

Если в какой-то момент времени поя­ вится возможность для запуска на оборудова­ ние заготовок или полуфабрикатов несколь­ ких наименований, то минимизируется функ­ ция потерь времени (простоев). При миними­ зации определяется порядок запуска. Заготов­ ки или полуфабрикаты имеют свои техноло­ гические маршруты и операции. Работа груп­ пового производства в автоматическом режи­ ме осуществляется при следующих условиях: