книги / Научные основы технологической подготовки группового производства

с поршнем от литниковой плиты формовкладыша (позиция 8, рис. IV. 15). При дальнейшем подъеме выталкивающего устройства толкатели 9 упи­ раются в выталкиватели 10 и поднимают пакет формовкладыша. Затем загрузочную камеру и пакет снимают с блока и разъем пакета произ­ водят вне пресса.

Фиксация загрузочной камеры, установленной между планками, про­ изводится упорным винтом 12.

Изделие оформляется в формовкладыше пакетного типа, конструкция которого показана на рис. IV. 15. Он предназначен для литьевого прес­ сования изделий (рис. IV. 9, группы 4; 2), конструкция которых обуслов­ ливает наряду с вертикальным разъемом формовкладышей и горизон­ тальный разъем.

Пакет состоит из знаков /, 2, 3, верхнего знакодержателя 4, клиновой разъемной матрицы 5, нижнего знакодержателя 6, нижней плиты 7, литниковой плиты 3, колонок 9 и ручек 10.

ГРУППОВОЙ БЛОК ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Групповые блоки для литья под давлением, применяемые для получе­ ния изделий из термпластов при помощи литьевых машин, как правило, выполняются стационарными.

На рис. IV. 9 показана группа 5 деталей, особенностью которых является то, что плоская штампо­ ванная пластинка различной тол­ щины (до 0,8 мм) и конфигурации

а)

Ф—®

Рис. IV. 16. Групповая форма для литья под давлением: а — блок; б — формовкладыш

частично заливается с двух сторон термопластичными пластмассами. Детали этой группы изготовляются с помощью быстросменных формо­ вкладышей кассетного типа, устанавливаемых в блок. Отливка произво­ дится литьем под давлением на горизонтальных литьевых машинах.

На рис. IV. 16, а показана конструкция блока для литьевого прес­ сования. Групповой блок состоит из неподвижной плиты 5 с литниковой втулкой и направляющими колонками 4, служащими для точной фикса­ ции формовкладышей, и подвижной плиты 1 с направляющими 3. Установка формовкладышей производится по направляющим до упора 2, причем смена их осуществляется при постоянно закреплен­ ном блоке.

Формовкладыш (рис. IV. 16, б) состоит из матриц /, 2, упорной пли­ ты 4 и плиты 7 с оформляющими знаками 5. Точное совмещение обеих матриц обеспечивается направляющими колонками 8 и 6. Фиксирование пластинки (основы детали) производится штифтом 3, а плотное

сжатие ее во избежание подливов обеспечивается при закрытии машины. Для разборки формовкладыша в матрицах и плитах сделаны боковые вырезы.

Разборка производится на рабочем столе следующим образом: сни­ мается (отделяется) верхняя матрица, затем нижняя, из которой деталь выталкивается с помощью приспособления.

3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГРУППОВЫХ БЛОКОВ СО СМЕННЫМИ ФОРМОВКЛАДЫШАМИ

Как показала практика, использование групповых блоков со сменными формовкладышами экономически оправдывает себя не только в серийном, но и мелкосерийном производстве.

Это объясняется тем, что резко сокращаются затраты как на про­ ектирование, так и на изготовле­ ние оснастки, составляющие до 85% от общих затрат на изготов­ ление деталей из пластмасс.

На основании материалов, взя­ тых из практики работы завода, построен ряд графиков, характе­ ризующих затраты на проектиро­

Рис. IV. 17. Сравнительные экономические показатели при индивидуальных и групповых технологических процессах изготовления изделий из пластмасс: а —сред­

форма); в — графики сравнительной себестоимости изготовления изделий из пласт­ масс (/ — механическая обработка; 2 — прессование в индивидуальных прессформах; 3 — прессование в групповой пресс-форме)

На рис. IV. 17, а графически изображены средние затраты (в %) на проектирование и изготовление индивидуальных пресс-форм и групповой пресс-формы со сменными вкладышами в зависимости от количества наи­ менований деталей в группе; за 100% приняты затраты на проектирование и изготовление оснастки в данном случае для 13 различных изделий. Из графика видно, что применение группового метода с использованием группового блока снижает себестоимость изготовления оснастки при­ мерно на 60%.

На рис. IV. 17, б сопоставлены затраты металла при изготовлении индивидуальных пресс-форм и группового блока с формовкладышами, в зависимости от количества изделий в группе. При тринадцати типах изделий экономия металла достигает 75%.

Для полного сопоставления и определения экономической целесооб­ разности применения группового метода при изготовлении малых партий деталей различными методами целесообразно строить графики сравни­ тельной себестоимости изделий одной из групп, получаемых механической обработкой, прессованием в индивидуальную и групповую пресс-формы. На рис. IV. 17, в представлен такой график для деталей, изготовляемых с помощью группового блока и формовкладышей (см. рис. IV. 2). Из этого графика видно, что получение изделия методом прессования в индиви­ дуальную пресс-форму экономически целесообразно лишь при партии деталей 800—850 шт. и более в год, тогда как групповые блок-формы со сменными формовкладышами целесообразно применять при выпуске 300 изделий в год.

ГЛАВА V

ГРУППОВАЯ ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ НА ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКАХ

Фрезерные станки различных моделей находят широкое применение в условиях серийного и индивидуального производства.

Обработке на фрезерных станках подвергается большое количество самых разнообразных деталей. В большинстве случаев здесь обрабаты­ ваются лишь отдельные геометрические элементы (плоскости, пазы, лыски и т. п.), поэтому фрезерные станки используются главным образом для выполнения отдельных групповых детале-операций.

Необходимость крепления обрабатываемых деталей разнообразной но­ менклатуры обусловливает применение большого количества различных типов оснастки, начиная от простых прижимных планок и тисков до слож­ ных специальных приспособлений (последние применяются в условиях изготовления больших партий деталей).

Работа на фрезерных станках с универсальными приспособлениями связана с большими затратами вспомогательного и подготовительно-заклю­ чительного времени. Особенно заметным это становится в последние годы при обработке фрезами, оснащенными твердыми сплавами. Повышенные режимы резания привели к сокращению основного времени, тогда как удельное значение затрат вспомогательного и подготовительно-заключи­ тельного времени возросло еще больше.

По данным ЗНИМС, при обработке деталей на фрезерных станках в условиях различного производства основное время в среднем составляет менее половины общего времени работы в смену (37—49%). Примерно столько же времени затрачивается на выполнение вспомогательных при­ емов; 3,5—5% приходится на подготовительно-заключительное время и 8—11 % — на организационно-техническое обслуживание. Из общей суммы вспомогательного времени на приемы, связанные с установкой и закрепле­ нием деталей, в условиях серийного производства затрачивается 40—41 %, а на приемы по осуществлению рабочего цикла (управления станком) — 29—30%.

Следовательно, основные резервы для повышения производительности труда скрыты в возможности дальнейшего совершенствования установоч­ но-зажимных приспособлений и автоматизации обработки на фрезерных станках.

Повышение производительности труда и снижение стоимости обработки на фрезерных станках в условиях мелкосерийного и серийного производ­ ства возможно только на основе использования метода групповой обра­ ботки деталей. Это позволит для групп разнообразных деталей применять

единый технологический процесс, общую настройку станка, одни и те же приспособления, а также обеспечит постоянство приемов работы.

Применение метода групповой обработки деталей на фрезерных стан­ ках создает предпосылки для специализации станков и необходимую основу для их модернизации.

Перейдем к рассмотрению общих принципов групповой обработки на фрезерных станках.

1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ ДЕТАЛЕЙ, ОБРАБАТЫВАЕМЫХ НА ФРЕЗЕРНЫХ

СТАНКАХ

Комплектование деталей в группы должно производиться с учетом кон­ структивных и технологических особенностей деталей, их габаритных размеров, точности и чистоты обрабатываемых поверхностей, последова­ тельности обработки, а также особенностей установки и закрепления деталей в приспособлениях.

По конструктивным признакам различают следующие детали:

1) плоскостные, геометрическая форма которых обеспечивается глав­ ным образом за счет обработки на фрезерных станках;

2) детали сложной конфигурации или тела вращения, имеющие отдель­ ные геометрические элементы, получаемые фрезерованием.

Ктехнологическим особенностям деталей относятся:

1)единство типоразмера станка и типа режущего инструмента, при­ меняемых для обработки поверхностей;

2)общность установочных баз и методов крепления деталей, т. е. един­ ство оснастки.

Следовательно, классификация деталей, подлежащих фрезерной обра­ ботке, сводится к созданию таких групп, при которых обработка любой детали данной группы производится с применением одного и того же станка, приспособления и режущих инструментов, т. е. по общему груп­ повому операционному технологическому процессу.

На этих же принципах основана и разработка маршрутного (состоя­ щего из нескольких групповых операций) группового технологического процесса.

Одним из главных факторов, оказывающих влияние на комплектование деталей в группы, является определение и выбор конструкции наиболее рациональной и производительной технологической оснастки.

При комплектовании групп необходимо стремиться к максимальному использованию уже существующих конструкций различного рода приспо­ соблений, применяя их как базовые, с проектированием сменных нала­ док, обеспечивающих установку и закрепление любой детали данной

группы.

При объединении в одной группе деталей, изготовляемых большими партиями, целесообразно применять многоместные групповые приспосо­ бления и максимально специализировать станки.

При образовании групп необходимо учитывать и серийность каждой разновидности деталей; каждая технологическая группа должна вклю­ чать номенклатуру деталей, обработка которых обеспечивает наиболее длительную загрузку станка.

В качестве иллюстрации классификации деталей на группы может быть рассмотрен следующий пример.

На рис. V. 1 показаны детали, обрабатываемые на фрезерных станках. Согласно вышеизложенным принципам, все они подразделены на девять групп (рис. V. 2).

Группа 1 — детали, у которых фрезеруются плоскости и различного рода пазы.

Группа 2 — детали типа плоских клиньев.

Группа 3 — детали, представляющие собой различные планки, рейки, шпонки.

Группа 4 — детали, у которых подвергаются обработке только отдель­ ные плоскости.

Группа 5 — детали, имеющие форму тел вращения, у которых необ­ ходимо фрезеровать лыски, пазы, шлицы.

Группа 6 — детали, имеющие форму тел вращения, у которых подле­ жат фрезерованию несколько шлицев или граней.

Группа 7 — детали тел вращения, у которых необходимо фрезеровать продольные и поперечные прорези.

Группа 8 — детали, имеющие форму тел вращения, у которых надле­ жит фрезеровать лыски, уступы, пазы.

Группа 9 — детали, у которых фрезеруются шлицы.

Подобным образом могут быть подразделены любые другие типы деталей — корпуса, станины, кронштейны и т. п.

2.ГРУППОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

ИКОНСТРУКЦИИ ГРУППОВЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ

При проектировании групповых процессов фрезерной обработки необ­ ходимо исходить из следующих основных положений.

1.Структура группового процесса, т. е. последовательность техноло­ гических операций, переходов, должна обеспечивать наиболее полную экономически выгодную обработку деталей в соответствии с требова­ ниями чертежа.

2.Переналадка станка при переходе к обработке партий очередных деталей группы должна быть простой, доступной для фрезеровщика 1— 2-го разряда, и краткой по времени; время на переналадку должно быть значительно меньше времени, необходимого для настройки станка при индивидуальном технологическом процессе.

3.Переналадка станка должна сводиться главным образом к наладке приспособления и установлению рационального режима резания; при переналадке может иметь место замена режущего инструмента.

4.Применяемое оборудование и приспособления должны удовлетво­ рять требованиям высокопроизводительной обработки.

Разработка группового технологического процесса проводится в сле­ дующей последовательности.

1.Из общего количества объединенных в технологической группе дета­ лей выявляются несколько наиболее характерных. Характерными дета­ лями являются такие, для обработки которых требуется максимальное количество фрезерных операций или переходов, предусматриваемых груп­ повым технологическим процессом. Кроме того, к ним предъявляются наи­ более высокие технические требования по сравнению с остальными дета­ лями группы.

2.На выбранные характерные детали производится предварительная разработка группового технологического процесса.

3.Определяется возможность и рациональность обработки по этому процессу остальных деталей группы.

Вряде случаев групповой технологический процесс разрабатывается

вдва приема. Вначале разрабатывается предварительный вариант и со­ ставляется техническое задание на проектирование необходимых

групповых приспособлений или сменных вкладышей. После проекти­ рования оснастки производится окончательное оформление группового технологического процесса с учетом возможностей применяемых конст­ рукций приспособлений, обеспечивающих обработку любой детали данной группы.

В процессе проектирования определяются схема установки обрабаты­ ваемых деталей, диапазон их размеров, способы закрепления.

При окончательном оформлении группового технологического процесса исправляются все неточности, выявленные при проектировании групповой оснастки.

В ряде случаев в процессе группирования деталей и разработки груп­ повых технологических процессов выявляется необходимость корректи­ ровки чертежей в направлении унификации габаритных размеров, их про­ становки и обеспечения технологичности конструкции деталей. Эта кор­ ректировка проводится с целью повышения технологической и конструк­ тивной общности группируемых деталей и облегчения построения груп­ пового технологического процесса обработки. Одновременно проводится унификация заготовок.

Рассмотрим возможности групповой обработки деталей с применением различных типов технологической оснастки.

ПРИМЕРЫ КОНСТРУКЦИЙ ГРУППОВЫХ ФРЕЗЕРНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ

При обработке различных групп деталей на фрезерных станках широко применяются машинные тиски, относящиеся к типу универсальных при­ способлений. Они могут быть подразделены на следующие группы:

1) по общей конструкции — с одной подвижной губкой, самоцентрирующие с двумя подвижными губками, с плавающими губками, с губ­ ками, перемещающимися взаимно перпендикулярно;

2)по конструкции механизма зажима — винтовые, эксцентриковые, эксцентриковые с рычажным усилителем, пневматические, механогидравлические, пневмогидравлические, гидравлические, пружинные с автома­ тизированным зажимом от перемещающегося стола станка;

3)по направлению усилия, прилагаемого к подвижной губке — с тяну­ щим усилием, с толкающим усилием.

Кроме того, тиски бывают неповоротные, поворотные в одной плоскости

ив двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Выбор типа тисков зависит от конфигурации деталей и их габаритов. Современные конструкции тисков компактны, жестки и надежны в ра­ боте, имеют быстродействующие зажимы. В ряде конструкций для уста­ новки сменных элементов на корпусе и салазках тисков, кроме губок, предусматривается сетка взаимно перпендикулярных Т-образных

пазов.

Обычно детали небольших размеров и простой конфигурации зажимают в тисках с постоянными губками. Для наиболее рационального использо­ вания тисков при обработке деталей сложной формы или нескольких деталей одновременно целесообразно применять сменные наладки.

Применение сменных наладок, предназначенных для обработки опре­ деленных групп деталей, позволяет во многих случаях обойтись без спе­ циальной оснастки, используя достаточно совершенные конструкции совре­ менных тисков.

При проектировании наладок необходимо согласовывать их базовые поверхности с установочными поверхностями на тисках, с расположением продольных и поперечных пазов, с ходом губок и т. п.

Монтаж наладок обычно производится на верхних и торцовых плоско­ стях неподвижной и подвижной губок, а также непосредственно на кор­ пусе тисков. Наладка может состоять из одной или нескольких деталей.

Применение группового метода, базирующегося на классификации де­ талей на группы, создает большие возможности использования тисков со сменными наладками. Практика работы показывает, что 60—70% деталеопераций при фрезерной обработке могут быть выполнены в сменных налад­ ках тисков. Проектирование и применение наладок должно стать основ­ ным направлением в конструировании приспособлений для обработки

Рис. V. 3. Группа деталей сложной конфигурации

деталей на фрезерных станках, так как их стоимость в сравнении со спе­ циальными приспособлениями во много раз меньше; использование нала­ док в мелкосерийном производстве позволяет обеспечить не только сокра­ щение вспомогательного времени но и повысить производительность труда.

Рассмотрим некоторые примеры применения сменных наладок для обработки различных деталей.

В практике работы встречается большое количество деталей, имеющих сложную конфигурацию, у которых фрезеруются отдельные плоскости (рис. V. 3). Обработку таких деталей рекомендуется производить на верти­ кальнофрезерных станках многорезцовыми фрезерными головками или концевыми фрезами. Групповой технологиический процесс обработки по­ добного рода деталей состоит обычно из одной или нескольких операций