Проектирование групповых операций

При . построении отдельных групповых операций г р у п п о й называется совокупность деталей, характеризуемая общностью оборудования, общностью технологической оснастки, общностью наладки и технологических переходов.

Таким образом, группа деталей создается для выполнения операции на одном и том же станке при его неизменной на­ ладке.

В отдельных случаях при переходе к обработке другой детали данной группы допускается незначительная подналадка станка, однако она должна быть осуществлена с минимальной затратой времени (замена сверл, перестановка линейных и диаметральных упоров, замена сменных установочных или зажимных деталей группового приспособления при сохранении на станке постоян­ ного основного корпуса приспособления и т. п.).

Работа по проектированию групповой обработки выполняется

вследующей последовательности.

1.По чертежам изделий завода производится отбор деталей, которые могут быть обработаны на одинаковом оборудовании при установке в однотипных приспособлениях с применением одинакового инструмента.

2.Определяется фактическая трудоемкость обработки ото­ бранных деталей в количестве, обеспечивающим выполнение ме­

сячной программы (с учетом периодичности запуска деталей

впроизводство).

3.Определяется окончательный состав группы деталей исходя из необходимости загрузки оборудования в течение месяца при минимальных переналадках на другие группы деталей.

Выполнение этого этапа работы является исключительно важ­ ным для успешного осуществления групповой обработки.

Преимущества групповой обработки могут проявиться в пол­ ной мере только в том случае, если между переналадками станка на обработку разных групп деталей проходит достаточно большой период (3—4 дня и более).

Особенно успешно применяется групповая обработка в тех случаях, когда станок закрепляется за обработкой одной или двух групп деталей на месяц.

Вэтих случаях достигается определенная специализация станка, облегчается и улучшается организация обслуживания рабочего'места, растет производительность.

Вусловиях мелкосерийного производства, когда детали обра­ батываются партиями в 5—10 шт., для создания такой длитель­ ности обработки одной группы приходится .объединять в группы большое число различных по конфигурации деталей (до 60—80 на­ именований деталей в одной группе). Это требует создания слож­ ных многопереходных настроек станков с использованием в основ­

ном нормальных режущих инструментов, работающих последо­ вательно. Совмещение переходов путем применения фасонных специальных инструментов или специальных державок для комби­ нирования одновременной обработки разных поверхностей почти не применяется.

Естественно, что в этом случае производительность операции уступает обработке на специальных настройках, хотя она, конечно, значительно выше, чем при индивидуальных процессах обра­ ботки мелких серий (по 5—10 шт.) на универсальных станках без технологической оснастки.

При формировании группы следует провести расчет целесо­ образных размеров группы путем сопоставления экономичности обработки большой группы деталей при редких переналадках станка, но с относительно пониженной производительностью вы­ полнения операции (в связи с невозможностью совмещения пере­ ходов), с экономичностью обработки нескольких более мелких групп, построенных на основе тех же деталей. Для групп меньших размеров благодаря большей конструктивной и технологической близости входящих в них деталей групповые операции могут быть построены с совмещением переходов и применением специальных державок и инструментов, а следовательно, будут более произ­ водительными, но переналадка станка в этом случае потребуется чаще.

4. После уточнения состава группы производится создание «комплексной детали», устанавливается последовательность и содержание переходов групповой операции и разрабатывается схема групповой наладки станка.

Схема групповой наладки станка разрабатывается на наиболее сложную деталь группы, включающую в себя все поверхности, встречающиеся у остальных деталей группы. Если среди более простых деталей группы встречаются отдельные поверхности (например, конус, фаска), отсутствующие у деталей, по кото­ рым ведется разработка схемы настройки, то эти поверхности искусственно добавляются в чертеж этой детали.

Такая усложненная деталь называется к о м п л е к с н о й . На рис. 153 приведена схема создания комплексной детали

путем искусственного объединения отдельных поверхностей бо­ лее простых деталей группы.

Настройка станка, осуществленная для комплексной детали, дает возможность без серьезной переналадки обработать любую деталь группы.

Создание комплексных деталей удобно для осуществления групповой наладки станков токарно-револьверной группы. При проектировании групповой обработки на других видах станков (например, фрезерных или шлифовальных) понятие комплексной детали теряет свое значение,

5. После разработки схем групповой наладки и уточнения со­ держания технологических переходов производится проектиро­ вание и изготовление групповой оснастки. При этом проекти­ руются групповые приспособления и инструменты, производится целевая модернизация станков, создаются специализированные станки для групповой обработки.

Групповые операции с успехом применяются при обработке деталей, цикл изготовления которых ограничивается одной опера­ цией (автоматные и револьверные детали, заготовительные про­ цессы, отделочные операции), а также применяются при обработке

Рис. 153. Создание комплексной детали [32]: а — комплекс­ ная деталь, состоящая из отдельных элементов; б — простые детали, состоящие из сочетания отдельных элементов:

1—8 — отдельные элементы (поверхности) деталей

обработку по индивидуальным процессам или входят в новые группы деталей, формируемые для других операций.

При построении групповых автоматных операций вместо спе­ циальных кулачков проектируются групповые кулачки, рассчи­ танные на обработку наибольших по размерам поверхностей деталей группы; обработка группы деталей на автомате произво­ дится без смены кулачков с незначительной подналадкой авто­ матов, что делает рентабельной автоматную обработку малых партий деталей (100—200 шт.).

В тех случаях, когда в группу деталей удается объединить детали, имеющие общий типовой технологический маршрут по различным групповым операциям, имеет место г р у п п о в о й т е х н о л о г и ч е с к и й п р о ц е с с .

Групповой технологический процесс осуществляется на разно­ типном оборудовании. При этом все детали группы могут после­ довательно проходить через все операции типового маршрута или часть этих деталей проходит только те операции, которые для этих деталей необходимы, а остальные операции маршрута пропускаются.

По этому принципу строятся групповые поточные и автома­ тические линии.

Организация групповой обработки деталей вращения дает особенно большой экономический эффект и значительно повышает производительность обработки, так как делает возможным пере­ вод обработки деталей с токарных станков на револьверные и на автоматы, при сравнительно небольших партиях обрабатываемых деталей. Так, по опыту Берлинского станкостроительного завода (БВФ) групповую обработку ступенчатых деталей экономически целесообразно производить на токарном станке при партии дета­ лей до 15 шт., на револьверном станке — от 15 до 100 шт., на авто­ мате с групповыми кулачками — от 100 до 1900 шт., на автомате со специальными кулачками — свыше 1900 шт.

В настоящее время методы групповой обработки распростра­ нены на плоскостные детали, детали типа рычагов и кронштей­ нов и, наконец, на корпусные детали. Групповая обработка та­ ких деталей связана с дополнительными трудностями базировки их в приспособлениях, так как базирующие поверхности в своем большинстве оказываются различными. В такой же мере различны для них и условия зажатия в приспособлениях. Поэтому органи­ зация групповой обработки подобных деталей непосредственно связана с задачей создания быстро переналаживаемых групповых приспособлений. У приспособлений создается общая постоянная часть—корпус, к которой прикрепляются сменные элементы для ориентировки и фиксации детали. При переходе к обработке дру­ гой детали данной группы сменные части приспособления быстро заменяются другими сменными деталями без снятия корпуса приспособления со станка.

При одинаковой форме, точности и шероховатости обрабаты­ ваемых поверхностей методы их обработки, применяемые станки и инструменты тоже одинаковы. Если характер базирования у де­ талей близок и позволяет создать общее групповое переналажи­ ваемое приспособление, то в ряде случаев для этих деталей могут быть построены общие групповые операции. В этом случае техно­ логический маршрут обработки всех деталей может быть представ­ лен как определенная последовательность групповых операций, что делает возможным создать многопредметную групповую поточную, а в некоторых случаях даже автоматическую линию.

Значение групповой обработки и условия ее организации

Организация групповой обработки по всем возможным ее на­ правлениям (групповая обработка на отдельных детале-операциях, групповой технологический процесс, т. е. типовой технологи­ ческий маршрут при групповых операциях, групповая много­ предметная поточная линия и, наконец, групповая автоматическая линия) дает большой экономический эффект по ряду показателей работы предприятия.

Таблица 19

Сопоставление методов типизации технологических процессов и групповой обработки

Технологический процесс

Группа создается не только по технологическим соображе­ ниям, но в значительной степени исходя из необходимости обеспе­ чения выполнения конкретной производственной программы. При изменении программы состав группы деталей может легко измениться дополнением новых деталей или исключением деталей, ставших ненужными.

Практическое осуществление групповой обработки деталей в условиях индивидуального и мелкосерийного производств связано с необходимостью преодоления серьезных трудностей организации оперативного планирования. В этом случае за одним станком обычно закрепляется обработка нескольких групп де­ талей или в дополнение к обработке разных групп за станком закрепляется еще изготовление ряда деталей по индивидуальным процессам, требующим особых наладок.

При этом задача диспетчера-плановика уже не ограничивается обеспечением своевременной подачи определенных деталей иа сборку, а дополняется условием необходимости обработки группы деталей с одной наладки. Требования внеочередного изготовле­ ния деталей, не входящих в группу, на которую настроен станок, разрушает основу групповой обработки и лишает ее смысла.

Поэтому практическое применение групповой обработки тре­ бует предварительной проработки вопросов организации и пла­ нирования производства, расчета необходимых межоперациоиных заделов, определения целесообразных размеров партий обра­ батываемых деталей.

Это делает необходимым подготовку группового производства производить совместными усилиями технологов, конструкторов и экономистов, работников планово-производственных служб завода.

Сопоставление методов типизации технологических процессов и групповой обработки

Типизация технологических процессов и групповая обработка деталей представляют собой прогрессивные методы организации технологических процессов, позволяющие перенести высокопро­ изводительные методы массового производства в условия серий­ ного производства.

В табл. 19 приведено сопоставление этих методов по их ос­ новным характеристикам.

Каждый из этих методов имеет свое значение и свою область наиболее рационального применения.

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Значение вероятностей Р (А.)

46.С о л о н и н И. С. Применение математической статистики в технологии машиностроения. Свердловск, Средне-Уральское книжное изд-во, 1966.

47.Т и л л е с С. А. Экономика технологических процессов механической обработки. М., нзд-во «Машиностроение», 1964.

48.Ч а р и к о Д. В. Основы выбора технологического процесса механиче­ ской обработки. М., Машгиз, 1963.

49.Я к о б с о н М. О., Т р е м б о в е р И. М. Типизация технологических

процессов механической обработки деталей. — «Вестник машиностроения», 1962, № 9.

50.Я х и и А. Б. Технология точного приборостроения. М., Оборонгиз,

1940.

51.Я х и н А. Б., М а л о в А. И., М а т а л и н А. А., К а ш е п а в а М. Я. Технология точного приборостроения. М., Оборонгиз, 1949.

52. Я Ще р и ц ы н П. И. Повышение эксплуатационных свойств шлифо­ ванных поверхностей. Минск, изд-во «Наука и техника», 1966.

Андрей Александрович МАТАЛИИ

ТОЧНОСТЬ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Редактор издательства Л. И. В о ж и к Переплет художника И. П. К р е м л е в а Технический редактор Т. П. М а л а ш к и и а Корректоры: Р. Г. С о л о д к и н а

и В . И . П л и т]к и н а

Ленинградское отделение издательства «МАШИНОСТРОЕНИЕ» Ленинград, Д-65, ул. Дзержинского, 10

Ленинградская типография № 6 Главполиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР

Ленинград, С-144, ул. Моисеенко, 10