книги / Технология, машины и оборудование машиностроительного производства

готовлении изделия; совершенствованием условий выполнения работ при производстве, эксплуатации и ремонте изделий и фиксации принятых реше­ ний в технологических документах; количественной оценкой ТКИ, техноло­ гическим контролем конструкторской документации, подготовкой и внесе­

ность и объем выпуска.

Конструктивная и технологическая преемственность (ГОСТ 14.004-83) является одним из главных принципов наиболее целесообразной подготов­ ки производства. Применение этого принципа позволяет максимально ис­ пользовать все лучшее, что создано в процессе научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических разработок, освоено в произ­ водственных условиях и всесторонне проверено в эксплуатации.

Например, при конструировании новых изделий машиностроения и приборостроения до 80% конструктивных решений переходит от изделия к изделию.

В ГОСТ 14.201-83 приведены комплексы работ: по снижению трудо­ емкости и себестоимости изготовления изделия и его монтажа вне пред­ приятия-изготовителя; по снижению трудоемкости, стоимости и продолжи­ тельности технического обслуживания и ремонта изделия, по снижению ма­ териалоемкости.

К ним относятся: повышение серийности изделия и его составных частей при изготовлении (обработке, сборке, испытании) посредством стандартизации унификации и обеспечения конструкторского подобия; применение высокопроизводительных и малоотходных технологических решений, основанных на типизации процессов и других прогрессивных формах их организации; применение высокопроизводительных стандарт­ ных средств технологического оснащения, обеспечивающих оптимальный уровень механизации и автоматизации труда в производстве; применение рациональных сортаментов и марок материалов, рациональных способов получения заготовок и тд .

Отработка изделия на технологичность представляет собой одну из наиболее сложных функций технологической подготовки производства (ТПП). Она обусловлена взаимосвязью между конструкцией изделия и тех­ нологией его производства. Состав работ ТПП устанавливается ЕСТПП,

состав конструкторских работ и комплекс графической и расчетной доку­ ментации оговаривается ЕСКД, ЕСГУКП (единая система государственно­ го управления качеством продукции), ЕСТД (единая система технологи­ ческой документации).

Технологическая подготовка производства предусматривает обеспе­ чение ТКИ, проектирование технологических процессов и средств тех­ нологического оснащения, расчет технически обоснованных материальных и трудовых нормативов, необходимого числа оборудования и производ­ ственных площадей, внедрение технологических процессов и управление ими в производстве, т.е. комплекса работ, дающих возможность приступить к изготовлению нового изделия в заданных объемах. Стандарты УСТПП (ГОСТ 14.001-73; 14.002-73) предусматривают применение типовых техно­ логических процессов, переналаживаемой оснастки, агрегатно-модульного переналаживаемого оборудования, средств автоматизации инженернотехнических работ.

ТПП - совокупность мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства.

Технологическая готовность производства - наличие на предприятии полных комплектов конструкторской и технологической документации и средств технологического оснащения, необходимых для осуществления заданного объема выпуска продукции с установленными технико­ экономическими показателями.

Кроме ЕСТПП существуют ОСТПП и СТПП - отраслевая система технологической подготовки и система предприятия.

4. ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Производство сварных конструкций является многоплановым, предполагающим использование широкой номенклатуры как основного, так и вспомогательного оборудования. Эффективность технологического оборудования повышается при условии его полного или частичного по­ вторного использования.

Для интенсификации процесса производства машин существенное значение имеет сокращение времени на подготовку производства. В ком­ плексе работ по подготовке производства расходы на проектирование спе­ циальных видов оснастки составляют до 25%, а на их изготовление - до 60% от общей суммы затрат на подготовку производства сложных по кон­

струкции машин. Разработчик должен учитывать требования, предъяв­ ляемые к технико-экономическим показателям промышленного изделия. Высокопроизводительная схема изготовления изделий и быстродействую­ щая оснастка должны быть подкреплены экономическим расчетом.

Каждой технологической схеме присуще несколько типов приспособ­ лений, отличающихся удобством установки, закрепления и съема изделия, степенью внутренней механизации и тд . Необходимо выбирать оптималь­ ный вариант. Часто новые разработки оцениваются по их оригинальности, без должного учета технологичности, степени унификации, простоты освоения продукции в серийном производстве, однако именно эти крите­ рии определяют эффективность использования оборудования.

Выпускаемое промышленное оборудование для механизации произ­ водственных процессов часто создается, в своем большинстве, как ориги­ нальное, предназначенное для конкретного изделия, в условиях массового и крупносерийного производства. При этом происходит снижение трудоем­ кости сборочно-сварочных работ за счет устранения затрат времени на разметку, установку и выверку элементов собираемого изделия, производ­ ственного и транспортного его перемещения и тд.

Однако такое оборудование не обладает способностью переналадки на другой типоразмер, за исключением отдельных узлов, после смены объ­ екта производства. Даже незначительное изменение конструкции выпус­ каемого изделия вызывает необходимость замены высокопроизводитель­ ного специального оборудования, причем затраты на его приобретение или производство, как правило, не окупаются.

В единичном и мелкосерийном производстве специализированная оснастка применяется редко, на ее изготовление требуются большие затра­ ты времени и средств, и она экономически не выгодна.

Повышение коэффициента оснащенности технологических операций в единичном и мелкосерийном производстве может быть достигнуто за счет применения обратимой оснастки, собираемой из взаимозаменяемых нор­ мализованных и стандартизованных элементов.

Следовательно, основными направлениями работ в области создания стандартизованной технологической оснастки являются агрегатирование, универсализация и специализация.

Агрегатирование - создание сборно-разборных конструкций оснастки из стандартизованных деталей, узлов, механизмов, обладающих свойством взаимозаменяемости.

Специализация - создание специализированных конструкций оснаст­

ки» которые можно применять для обработки определенных групп одно­ типных деталей.

Универсализация - создание специализированных конструкций оснас­

тки, которые можно применять для обработки различных деталей без ка­ ких-либо доработок или с добавлением несложных сменных элементов.

Метод агрегатирования оборудования позволяет резко сократить сроки, необходимые на проектирование и оснащение производства слож­ ным автоматизированным оборудованием (специальные установки, стан­ ки, автоматические линии).

основных элементов конструкции оборудования. Благодаря этому появля­ ется возможность концентрации производства однотипного оборудования и его элементов на специализированных предприятиях.

Агрегатирование - технико-экономическая форма создания прогрес­ сивной оснастки; его следует широко использовать при проектировании средств механизации и автоматизации производственных процессов.

На рис. 1 примера агрегатирования показаны унифицированные уз­ лы, которые охватывают следующие виды оборудования: кантователи - одностоечные и двухстоечные; столы поворотные - с горизонтальным и на­ клонным положением планшайбы; позиционеры - двухстоечные, карусель­ ные вильчатые.

Всерийном производстве с его меняющейся номенклатурой стремятся

кмаксимально возможному использованию одного и того же оборудова­ ния. Это достигается за счет типизации технологических процессов, внед­ рения методов групповой обработки, унификации оснастки агрегатированных приспособлений, применения универсально-сборочных приспо­ соблений (УСП) с высоким коэффициентом изменения конструкции приспо­ соблений на унифицированные элементы с широкой возможностью пере­ наладки.

Приспособления системы УСП находят широкое применение в еди­ ничном и мелкосерийном производствах.

Для единичных работ комплекты приспособлений системы УСП могут браться на предприятия через специальные прокатные базы. Стоимость комплектов УСП, которые сдаются заказчику, зависит от группы сложности комплектов. С увеличением срока эксплуатации стоимость проката ком­ плектов из-за снижения коэффициента обратимости резко возрастает за каждый последующий день после десятидневного срока. Десятидневная экс­ плуатация не превышает 10% стоимости специальных приспособлений. По­ этому предприятиям с широкой номенклатурой и большим объемом свари­ ваемых металлоконструкций экономически выгодней приобретать комплек­ ты системы УСП. Срок окупаемости комплектов в этом случае 1,5-2 года.

Все элементы системы УСП унифицированы и используются для многократного применения, а система отверстий и пазов в элементах обес­ печивает возможность создания различных компоновок. В комплект УСП дня сварочного производства входят: базовые детали (рис.2, а) - плиты и угольники; корпусные детали (рис. 2, б) - подкладки и опоры; фиксирую­ щие элементы (рис. 2, в) - упоры, призмы, опоры, фиксаторы, домкраты; прижимные элементы (рис.2, г) - прижимы, струбцины, распорки, стяжки, планки; установочные детали (рис.2, д) - шпонки; крепежные детали (рис.2, е) - болггы, шпильки, шайбы, сухари и тд.

Оптимальный размер партии, при которой выгодно применять при­ способления системы УСП, в зависимости от свариваемого узла составляет 20-40 шт. Трудоемкость сборочных операций с применением приспособле­ ний системы УСП снижается по сравнению со сборкой по разметке на 40%.

Однако комплекты системы УСП имеют недостатки: большая метал­ лоемкость, громоздкость и высокая стоимость входящих в комплект базо­ вых деталей, значительный объем ручных работ из-за большого числа вин­ товых прижимов, фиксаторов и установочных элементов. С применением в универсально-сборных приспособлениях пневмогидравлнческих прижимов, фиксаторов и постоянных магнитов значительно расширяются (на 30-40%) эксплуатационные возможности сборок УСП. Если же в приспособлении производится не только сборка, но и сварка, то время вспомогательных операций за счет снижения затрат времени на правку металлоконструкции после сварки сокращается.

Внедрение приспособлений системы УСП в единичном и мелкосерий­ ном производстве сокращает сроки на проектирование и освоение нового изделия, облегчает труд слесарей-сборщиков, улучшает качество сборки и повышает коэффициент оснащенности производства сварных конструкций.

Рис. 3. Классификация оборудования для производства сварных конструкций