Конспект лекций по основам технологии машиностроения / ЛЕКЦИЯ17

146

ЛЕКЦИЯ 17

План

1. Сокращение основного времени обработки за счет уменьшения длины рабочего хода.

2. Сокращение основного времени обработки за счет увеличения скорости рабочей подачи.

3. Повышение производительности технологических процессов за счет сокращения вспомогательного времени на обработку.

4. Повышение производительности технологических процессов за счет сокращения времени обслуживания рабочего листа и подготовительно-заключительного времени на обработку.

1. Сокращение основного времени

обработки за счет уменьшения длины рабочего хода

Для уменьшения длины рабочего хода при обработке рекомендуются следующие мероприятия:

1. Применение инструментов с широкими режущими кромками, перекрывающими длину или ширину обрабатываемой поверхности. К таким инструментам, например, относятся широкие и фасонные резцы, работающие с поперечной подачей (рис. 17.1,а), широкие шлифовальные круги, работающие по методу врезания (рис. 17.1,б), подрезные резцы (рис.17.1,в).

Рис. 17.1. Обработка инструментами с широкими режущими кромками

2. Разделение поверхности заготовки на участки, одновременно обрабатываемые несколькими инструментами (рис.17.2).

Рис. 17.2. Уменьшение длины рабочего хода за счет разделения поверхности заготовки

на участки, одновременно обрабатываемые несколькими инструментами

3. Правильная ориентация заготовки относительно направления подачи инструмента.

2. Сокращение основного времени обработки

за счет увеличеня скорости рабочей подачи

При стандартной геометрии инструмента в плане увеличение подачи приводит к нежелательному возрастанию толщины срезаемого слоя и шероховатости.

Действительно, из рис. 17.3,а следует, что толщина срезаемого слоя равна

.

В свою очередь

.

Откуда

,

где и – главный и вспомогательный углы инструмента в плане.

Рис. 17.3. К влиянию геометрии инструмента

на производительность обработки

Уменьшая главный угол в плане, мы уменьшаем шероховатость и толщину срезаемого слоя, однако ширина срезаемого слоя в этом случае возрастает, и условия обработки ухудшаются. Уменьшить ширину срезаемого слоя при относительно больших припусках на обработку можно за счет применения инструментов со ступенчатой режущей кромкой, например, фрез, работающих по схеме на рис. 17.3,б.

Избежать увеличения шероховатости при работе с большими подачами можно также за счет уменьшения вспомогательного угла в плане. В пределе при = 0 и при (рис. 17.3, в) получим инструмент с широкой режущей кромкой, параллельной обрабатываемой поверхности. Такие резцы успешно применяются для отделочной обработки плоскостей и наружных цилиндрических поверхностей крупных деталей.

3. Повышение производительности технологических процессов

за счет сокращения вспомогательного времени на обработку

Вспомогательное время, затрачиваемое на установку и снятие заготовки, сокращают за счет применения быстродействующих приспособлений и автоматизации загрузки и удаления заготовок. Время на управление станком можно сократить при автоматизации цикла работы станка. Время на промеры сокращается за счет применения автоконтроля.

Следует иметь в виду, что необходимость автоматизации вспомогательных действий особенно возрастает при уменьшении основного времени. Это обусловлено увеличением доли вспомогательного времени. Пусть, например, основное время мин, мин, т.е. мин и часовая производительность Q составляет около 5 деталей. Рационализировав процесс до мин, получим мин, Q = 60/4 = = 15 шт./ч, т.е. производительность возросла не в 5 раз, а всего в 3 раза.

Сокращение вспомогательного времени может быть достигнуто за счет перекрытия элементов операции. Перекрытие основного и вспомогательного времени происходит при непрерывной, многопозиционной и множественной обработке.

Непрерывная обработка осуществляется на карусельно- и барабаннофрезерных станках с непрерывным вращением стола или барабана (рис. 17.4,a). В этом случае загрузка и съем заготовки производятся в процессе работы станка, вспомогательное время полностью перекрывается основным временем и при расчете штучного времени не учитывается, т.е. .

Многопозиционная обработка осуществляется, например, на многошпиндельных токарных полуавтоматах (рис. 17.4,б), агрегатных станках карусельного и барабанного типа. В этом случае в норму вспомогательного времени включают время отвода и подвода суппортов, время поворота и фиксации стола, а также часть времени на установку и снятие заготовки, не перекрывающуюся основным временем. Что касается множественной обработки, то существуют три ее разновидности: параллельная, последовательная и параллельно-последовательная.

Рис. 17.4. Непрерывная (а) и многопозиционная (б) обработки

При параллельной работе нескольких инструментов на одном станке одновременно выполняется работа нескольких станков (рис. 17.5,а). При последовательной обработке нескольких заготовок одним инструментом (рис. 17.5,б,в) экономия времени достигается за счет уменьшения пути инструмента и затрат вспомогательного времени, отнесенных к одной заготовке.

Рис. 17.5. Примеры множественной обработки

В ряда случаев, например, при фрезеровании группы заготовок на двухшпиндельном продольно-фрезерном станке, применяют параллельно-последовательную обработку (рис. 17.5,г).

4. Повышение производительности технологических процессов

за счет сокращения времени обслуживания рабочего листа и подготовительно-заключительного времени на обработку

Время технического обслуживания, затрачиваемое на замену инструментов и подналадку, может быть сокращено за счет применения эталонов, взаимозаменяемых блоков инструментов, приспособлений для автоматической правки шлифовального круга и автоподналадчиков.

Время организационного обслуживания, затрачиваемое на уход за станками, сокращается за счет централизованной смазки, за счет отвода стружки по специальным транспортерам, усовершенствования систем подачи СОЖ и устройств для их очистки.

Для уменьшения доли подготовительно-заключительного времени, приходящейся на одну деталь, необходимо:

1.Использовать быстропереналаживаемые станки и технологическую оснастку.

2. Увеличивать число заготовок в партии.

Подготовительно-заключительное время обычно увеличивается при использовании сложных многоинструментных наладок и высокопроизводительных автоматизированных станков. В условиях крупносерийного и массового производства это увеличение подготовительно-заключитель-ного времени окупается за счет сокращения оперативного времени. При малых партиях, однако, возможен случай, когда экономия от уменьшения оперативного времени не перекроет увеличения доли подготовительно-заключительного времени, приходящегося на одну заготовку. Поэтому при небольшом масштабе выпуска в каждом конкретном случае необходимо определить оптимальную степень сложности наладки.

Если раньше при малых партиях деталей обычно использовали простейшие наладки, то сейчас все чаще применяют сложные наладки и высокопроизводительное оборудование. Это стало возможным вследствие:

а) создания быстропереналаживаемой оснастки и станков с ЧПУ;

б) проведения больших работ в области повышения серийности

производства, т.е. увеличения размера партий.

Для увеличения серийности используются два пути:

1. Конструкторский, который предусматривает стандартизацию и унификацию машин, узлов, деталей и элементов деталей;

2. Технологический, который предусматривает стандартизацию и унификацию технологических процессов, их элементов и всей технологической оснастки.

Стандартизация и унификация технологических процессов осуществляется по двум направлениям:

1. Типизация технологических процессов.

2. Применение групповой обработки.