Основы ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

СОКРАЩЕНИЕ ЗАТРАТ ПОДГОТОВИТЕЛЬНО — ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

СОКРАЩЕНИЕ ЗАТРАТ ПОДГОТОВИТЕЛЬНО - ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

Рис. 1.12.5. Схема обработки заготовки на бесцентрово- шлифовальном станке

Рис. 1.12.4. Схема фрезерования заготовки на двухпозиционном поворотном столе

Доля подготовительно-заключительного времени Тлл, приходящаяся на изготовление одного изделия t = 7п,/и, зависит от числа п изделий к партии. В условиях крупносерийного и массового производств, когда п очень велико, доля t становится исчезающе малой величиной и ее сокра щение практически не влияет на повышение производительности процесса.

В условиях единичного и мелкосерийного производств доля подго­товительно-заключительного времени доминирует, достигая порой 70...80 % от /штк. Поэтому в этом случае сокращение величины Тпл при­обретает особую актуальность.

Подготовительно-заключительное время включает затраты време­ни: на получение и ознакомление рабочего с задачей, которую ему необ­ходимо выполнить - гч; на получение и установку на станке режущего инструмента - /„, и приспособлений, служащих для установки и закреп­ления обрабатываемых объектов - t0; на статическую настройку размер­ных и кинематических цепей технологической системы - fc:

7-п з — ^ч ^и ^о ^с-

Сокращение t„ осуществляется с помощью быстросменных приспо­соблений, например, для смены сверл, разверток, блоков с заранее уста­новленными режущими инструментами и т. п.

Примером может служить сменная револьверная головка с держав­ками и настроенным режущим инструментом для обработки одной или нескольких, близких по назначению, а иногда и различных, деталей. Сменные головки позволяют быстро осуществить перенастройку высо­копроизводительного станка с обработки одной детали на другую.

Для сокращения времени tQ, затрачиваемого на статическую на­стройку размерных цепей технологической системы, используются раз­личные средства, служащие одновременно и для увеличения точности, в виде встроенных индикаторов, линеек, габаритов и т. д.

Одним из радикальных средств, служащих для этой же цели, явля­ются станки с программным управлением. Станки с ЧПУ могут быть достаточно быстро перенастроены с обработки одной детали на другую путем смены программы. Программа позволяет обеспечить необходимые начальные перемещения узлов станка, их рабочие и холостые движения. Однако при программированном управлении за наладчиком остается на­стройка размерных цепей технологической системы на требуемую точ­ность обрабатываемой детали. Это обстоятельство существенно сказыва­ется на производительности обработки.

Стремление изготовить всю деталь на одном-двух станках сталкива­ется с проблемой сокращения затрат времени на настройку станка на за­данную точность при обработке каждой поверхности. Большие затраты времени имеют место при разработке управляющих программ на изго­товление сложных деталей. Поэтому эту работу целесообразно осущест­влять вне станка, что сокращает цикл обработки заготовки, но при лом

СОКРАЩЕНИЕ ЗАТРАТ ПОДГОТОВИТЕЛЬНО - ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

-ЕВ

It

H

&

T

СОКРАЩЕНИЕ ЗАТРАТ ПОДГОТОВИТЕЛЬНО - ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

Рис. 1.12.9. Схемы обработки одной поверхности детали одним и двумя резцами

(L + lx + l2)i _ т _(L + ll+l1)i _(L+l]+l2)i

О ' м2 л с ' 'ми с

Nb 2 nb mnS

Где m - число резцов; і - число проходов.

В результате обработки одной поверхности одновременно несколь­кими инструментами в местах стыка участков поверхностей, полученных при обработке каждым из инструментов, всегда остается ступень из-за различной динамической погрешности в каждой из размерных цепей, с помощью которых образуется каждый из этих участков, обрабатываемых отдельным инструментом. Если продолжать увеличивать количество од­новременно работающих резцов или увеличивать режущую кромку резца до тех пор, пока она не станет равной длине обрабатываемой поверхно­сти с прибавкой на колебание размера длины, то длину рабочего хода инструмента можно уменьшить до размера припуска на обработку, с до­бавлением некоторой величины на вход инструмента, т. е. совершить пе­реход к наиболее производительному способу сокращения машинного времени - к обработке способом врезания. К сожалению, современные станки, инструменты и многие детали не обладают еще достаточной же­сткостью, чтобы можно было полностью использовать основные пре­имущества обработки способом врезания, т. е. с подачей в направлении, нормальном к обрабатываемой поверхности.

Интенсификация рабочего процесса является одним из основных способов сокращения машинного времени, так как позволяет увеличи­вать скорости резания и подачу инструмента. Однако это увеличение ог­раничивается допустимой силой резания, которая, в свою очередь, опре­деляется допустимыми упругими перемещениями и прочностью наибо­лее слабого звена технологической системы.

Рост режимов обработки, особенно скорости резания, достигается путем использования новых видов материала обрабатывающего инстру­мента, а также применением высокопроизводительного оборудования.

Область применения высокоскоростной обработки все больше рас­ширяется, охватывая большой круг операций механической обработки. Выбор режимов обработки тесно связан с требуемой точностью обраба­тываемой детали. Упругие перемещения технологической системы, по­рождающие в значительной части погрешности обработки, и особенно недостаточная жесткость обрабатываемых деталей, лимитируют допус­каемую при обработке силу резания, а тем самым и подачу при прочих равных условиях. Скорость резания лимитируется размерной стойкостью режущего инструмента и количеством образующего тепла, порождающе­го температурные деформации технологической системы.

Таким образом, установление режимов обработки должно основы­ваться исходя из экономичного достижения требуемой точности детали, а в ряде случаев и качества поверхностного слоя.

Сокращение вспомогательного времени. Доля вспомогательного времени в штучном и его абсолютная величина при обработке деталей на некоторых видах оборудования достигает значительных величин, пре­восходящих, довольно часто, в несколько раз основное технологическое время.

Действительно, при незначительной доле в штучном времени /от его уменьшение не дает значительного эффекта. Отсюда следует, что сокра­щение вспомогательного времени является во многих случаях одним и з решающих факторов дальнейшего увеличения производительности труда.

Непосредственное сокращение вспомогательного времени осущест­вляется за счет следующих мероприятий:

1) уменьшением времени, расходуемого за замену одних обработан­ных деталей другими: путем использования методов взаимозаменяемости и определенности базирования для достижения требуемой точности ус­тановки при смене обрабатываемых деталей, путем сокращения времени закрепления при смене обрабатываемых деталей, автоматизации смены обрабатываемых деталей и др.;

2) уменьшением времени, затрачиваемого на управление оборудова­нием и приспособлениями, путем упрощения управления, его механиза ции и автоматизации;

3) уменьшением времени, затрачиваемого на контроль за ходом вы полнения технологического процесса, путем правильного выбора мето­дов средств измерения, механизации и автоматизации контроля;

4) комплексной автоматизацией технологического процесса.

Смена обрабатываемых деталей и их установка с требуемой точно

Стью на станке занимает, как известно, много времени. Например, уста новка и закрепление тяжелых крупногабаритных деталей иногда занима ют до 10 ч и более. Использование для этой цели метода взаимозамена!, мости путем применения приспособлений или универсальных средств, позволяющих при смене обработанной детали сразу установить ее с тре буемой точностью, резко сокращает затраты времени. Действительно если сравнить, например, затраты времени на смену деталей в четырех - кулачковом или трехкулачковом самоцентрирующем патронах, то ока­жется, что в первом случае в среднем затрачивается в 2 - 10 раз больше времени из-за необходимости многократных проверок и внесения необ­ходимых поправок.

Применение при установке и закреплении заготовок деталей стаи дартизованных и нормализованных средств в виде крепежных болтов, подкладок, накладных планок и т. п. является одним из наиболее простых средств сокращения затрат вспомогательного времени.

Сокращение количества типоразмеров крепежных средств, замена круглых шайб в винтовых зажимах разрезными сокращает время, необ­ходимое для навертывания и свертывания гаек. Введение пружин, под­держивающих прижимные планки, служат той же цели, а также замена винтовых зажимов эксцентриковыми и плунжерными.

Сокращение типоразмеров крепежных средств и особенно количест­ва независимых зажимов, т. е. концентрация управления зажимами при­способления в одной точке, является наиболее эффективным средством сокращения времени закрепления деталей.

Широкого внедрения заслуживают универсальные приводы, меха­низирующие ручной зажим. Примерами таких приводов являются привод с пневмоцилиндром или пневмокамерой. Такого типа приводы устанав­ливаются на столах станков и соединяются рычажной системой с при­способлениями, служащими для установки и закрепления деталей. С по­мощью этих приводов удается механизировать закрепление деталей, по­высить точность установки и сократить затраты вспомогательного вре­мени даже при обработке деталей в небольших количествах. Широкое применение пневматические зажимы находят в приспособлениях для об­работки деталей, изготовляемых в значительных количествах.

Сокращение времени, затрачиваемого на управление станком, осу­ществляется концентрацией управления в одном месте, его механизацией и автоматизацией. Введение механизмов ускоренных перемещений ре­жущих инструментов в рабочее и исходное положения, приспособлений и механизмов для быстрой смены режущих инструментов является ос­новными мероприятиями по сокращению затрат вспомогательного времени.

Сокращение оперативного времени осуществляется, главным об­разом, за счет совмещения переходов и управлением процессом обработ­ки. Часто у детали требуется обработать несколько одинаковых или раз­личных поверхностей, расположенных на одной или нескольких сторо­нах детали.

Параллельная или параллельно-последовательная обработка не­скольких поверхностей позволяет посредством совмещения переходов одновременно сократить t0T и fBC.

При одновременной обработке всех поверхностей детали основное технологическое время t0T будет равно времени, затрачиваемому на вы­полнение наиболее продолжительного перехода, т. е.

Если

'оті — 'от тах> 'о т 2 — 'о. т max* 'от/— 'от max?

Где 'от, - основное технологическое время /-го технологического пере­хода.

Из примера следует, что технология изготовления деталей предъяв­ляет к их конструкции свои требования, удовлетворение которых позво­ляет использовать наиболее производительные способы обработки. В тех случаях, когда из-за конструктивных особенностей детали, вследствие, например, расположения осей отверстий на близких расстояниях или большой разности диаметров отверстий, или расположения поверхностей на разных уровнях и т. д., исключается возможность одновременной об­работки всех поверхностей, приходится использовать комбинированную обработку.

Совмещение переходов может осуществляться при обработке раз­личных поверхностей одной детали инструментами как одинаковых ти­пов и размеров, так и разных.

Большой эффект дает совмещение переходов, связанных со сменой обрабатываемой детали, с основными технологическими переходами. Наиболее просто оно осуществляется с помощью так называемой "маят­никовой" обработки. Сущность ее сводится к тому, что во время обра­ботки одной детали, закрепленной в приспособлении, установленном на одном конце стола станка (рис. 1.12.10), осуществляется смена другой, ранее обработанной детали, в приспособлении, установленном на втором конце стола. После окончания обработки детали А стол быстро переме­щается для обработки детали Б. Пока обрабатывается деталь Б, осущест­вляется смена детали А\ цикл обработки повторяется до тех пор, пока все детали партии не будут обработаны.

СОКРАЩЕНИЕ ЗАТРАТ ПОДГОТОВИТЕЛЬНО - ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

Рис. 1.12.10. Схема "маятниковой" обработки

Вместо "маятниковой" обработ­ки для той же цели можно использо - нать обработку с поворотным столом (рис. 1.12.11). при которой после об­работки каждой детали и ее ускорен­ного отвода стол поворачивается на 1 КО0 для обработки следующей дета­ли, установленной во время обработ­ки предыдущей.

Совмещение переходов, связан­ных с относительным перемещением режущего инструмента и детали, обычно возможно при многоинстру­ментной обработке, особенно когда инструменты расположены на раз­личных суппортах, головке и т. д. Так, например, при обработке деталей на револьверных станках или одношпин - дельных автоматах, во время работы инструмента, установленного на револьверной головке, осуществляется быстрый подвод в рабочее положение режущих инструментов, закреп­ленных на поперечном суппорте. Во время работы последних осуществ­ляется быстрый отвод головки, ее поворот для смены инструмента и бы­стрый его подвод в рабочее положение и т. д.

Совмещение переходов, связанных с измерением обрабатываемых деталей, осуществляется обычно или с помощью приспособлений и из­мерительных устройств, позволяющих осуществлять измерение в про­цессе обработки (рис. 1.12.12), или путем использования систем активно­го контроля. Системы активного контроля позволяют также совмещать переходы, связанные с поднастройкой технологической системы, с пере­ходами основного технологического времени, поскольку поднастройка осуществляется во время обработки. Эту же задачу можно в ряде случаев решить и с помощью систем управления упругими перемещениями.

СОКРАЩЕНИЕ ЗАТРАТ ПОДГОТОВИТЕЛЬНО - ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

Рис. 1.12.11. Схема обработки деталей с помощью поворотного стола

Сокращение оперативного времени путем управления процессом обработки происходит за счет сокращения числа рабочих ходов с одно­временным повышением режимов обработки. Прежде чем начать обра­ботку, рабочий должен установить режим обработки. Чтобы правильно назначить режимы резания, необходимо иметь информацию об условиях обработки. Рабочий, установив заготовку на станок, приблизительно зна­ет ее размеры, твердость материала, состояние режущего инструмента,

Рис 1 12 12 Схема прибора причем режимы резания он устанавли-

Контролирующего отклонения вает такими, чтобы не поломать станок диаметра в процессе обработки или инструмент и получить годную

Деталь. Однако, не зная точно величин) снимаемого припуска, фактическую

Твердость материала заготовки, состояние режущего инструмента и др., он стремится устанавливать такие режимы, при которых даже в случае наличия у одной заготовки максимального припуска, наибольшей твер­дости материала и при затупленном инструменте деталь своими размера­ми не выйдет за пределы допуска, а в технологической системе не про­изойдет поломок.

Таким образом, первая трудность, с которой приходится сталкивать ся при выборе режимов резания, - это отсутствие необходимой информа­ции о состоянии технологической системы и ходе технологического про­цесса. Так как рабочий или технолог не имеют достаточно точной ин­формации о состоянии технологической системы, то режимы, которые будут выбраны, окажутся заведомо занижены по сравнению с возмож­ными.

СОКРАЩЕНИЕ ЗАТРАТ ПОДГОТОВИТЕЛЬНО - ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

СОКРАЩЕНИЕ ЗАТРАТ ПОДГОТОВИТЕЛЬНО - ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

Степень его затупления, состояние тех­нологической системы, ее свойства. В некоторых случаях рабочий измеряет поступившую заготовку (обычно в од - ном-двух сечениях). Этими данными получение информации о характери­стиках заготовки, состоянии техноло­гической системы и условиях обработ­ки, как правило, исчерпывается. Далее рабочий методом проб, пользуясь соот­ветствующими рекомендациями и соб­ственным опытом, устанавливает ре­жимы резания и начинает обработку.

Например, пусть при назначении режимов резания приняли в каче стве ограничения силу резания Р, не превышающую максимально допус тимое значение Р'тах из расчета прочности технологической системы которое не соответствует действительно максимально допустимой вели
чине /"„их, так как прочность технологической системы оценивается при­близительно. Если принять коэффициент запаса прочности технологиче­ской системы 1,5, то и тогда получим, что Р\тх = PmJ 1,5.

Однако режимы резания выбирают такими, чтобы обеспечить нера­венство Р < P'max - Объясняется это тєм, что в дєйствитєльности проч­ность технологической системы изменяется во времени и значение фак­тической силы резания не должно превысить значение Р'„их, соответст­вующее минимально возможному значению прочности технологической системы. В итоге расчетное значение силы резания Р окажется значи­тельно меньше Р'шах-

Аналогичная картина наблюдается, если ограничениями являются жесткость технологической системы, виброустойчивость или какое-либо другое ее свойство. Иными словами, номинальные значения режимов резания оказываются значительно ниже возможных из-за незнания фак­тического состояния технологической системы в каждый момент времени.

Отсутствие информации о фактическом состоянии технологической системы и прогнозов об изменении состояния в момент настройки при­водит к занижению назначаемых режимов обработки и, как следствие, к потере производительности. Кроме того, если по мере изменения состоя­ния технологической системы и действующих факторов не вносить по­правки в настройку, то в какой-то момент времени погрешность обработ­ки может выйти за границы поля допуска. Примером изложенного может служить изменение жесткости технологической системы на протяжении рабочего хода при обработке детали низкой жесткости.

Одновременно меняются в той или иной степени и все действующие факторы, как порождаемые процессом резания, так и факторы окружаю­щей среды. Так, например, нагрев станка непрерывно изменяется в тече­ние рабочего дня (если станок стоит около окна, то в течение рабочего дня на его нагрев оказывает большое влияние изменение температуры среды под действием солнечных лучей; станок нагревается и от различ­ного рода приборов отопления и др.; источником тепла служит также сам процесс резания). Многочисленные исследования показали, что в резуль­тате действия окружающей среды температура станка может изменяться на 10 °С и более.

Широко изменяется во времени и силовой фактор. Так, например, сила резания изменяется как по длине прохода, так и от заготовки к заго­товке. Наиболее важными причинами, порождающими эти изменения, являются колебание припуска и твердости материала заготовки, затупле­ние режущего инструмента.

IS - I 13S2

Если строго учитывать все изложенное, то при настройке техноло­гической системы назначать режимы обработки следует исходя из воз­можности наихудшего сочетания всех условий. Однако вероятность тако­го сочетания невелика. Например, если с заготовки снимается макси­мальный припуск, то твердость ее материала обычно бывает не наиболь­шей. Однако и эта заготовка обрабатывается на тех же режимах, в то время как их можно было бы повысить. Поэтому на практике режимы резания устанавливают выше тех, которые соответствуют неблагоприят­ному сочетанию всех факторов. Но повышение режимов резания чревато нежелательными последствиями. Например, чем выше режимы, тем больше вероятность перегрузки технологической системы, поломки ее слабого звена, выхода погрешности обработки за пределы допуска и т. д.

В условиях массового и крупносерийного производства по мере на копления статистического материала о процессе постепенно находят ре жимы, которые обеспечивают более высокую производительность при допустимом числе поломок, т. е. устанавливают экономически обосно­ванный процент риска поломок. В мелкосерийном и единичном произ водстве, особенно при его автоматизации, потери производительности из-за занижения режимов резания больше по сравнению с крупносерий­ным производством, так как указанная статистика практически отсутст­вует. Если рабочий достаточно опытный, то он будет стремиться в неко торой степени управлять процессом, регулируя режимы резания. Но это му препятствует отсутствие на станках приборов, контролирующих ход технологического процесса, несовершенство механизмов, с помощью которых устанавливаются режимы резания, а также отсутствие на многих станках бесступенчато регулируемых приводов главного движения и по дачи. Кроме того, препятствием служит недостаточная реакция рабочего, его утомляемость. Если рабочий не имеет высокой квалификации, то, как правило, обработка производится на постоянных режимах.

Кроме случайных факторов действуют и систематические, завися­щие от конструкции заготовки и детали. В качестве примера можно при вести токарную обработку ступенчатого вала из поковки.

Режимы на обработку вала назначают исходя из максимальною припуска и твердости материала заготовки и допустимой силы резания. По этим данным определяют продольную подачу. На графиках (рис. 1.12.13) показано, как в процессе обработки с = const изменяется нагрузка в технологической системе, наглядно показывающая, что станок в процессе обработки полностью не загружен.

О

Є

«S3

Є

N

11

-Ї-

ІГ

При S, = const При - COnst S3=const

Ад, мMli при j= const

Х, мм

Рис. 1.12.13. Изменение величины силы резания Р и упругого перемещения Аа в течение рабочего хода

Здесь следует отметить, что в рассмотренном примере значение продольной подачи устанавливалось при наличии информации о макси­мальной величине припуска Zmax. В реальных условиях Zmax не известен, так как значение припуска - величина случайная. Но поскольку величина Zmax точно не известна, то подачу S2, во избежание перегрузки и поломки звеньев технологической системы, назначают из расчета припуска Z'max, который обычно больше действительного Zmax. В результате, как следует из графика, станок оказывается загружен еще меньше, а машинное время увеличится еще больше. Если обрабатывается партия заготовок, то при­пуск Zmax колеблется от заготовки к заготовке.

СОКРАЩЕНИЕ ЗАТРАТ ПОДГОТОВИТЕЛЬНО - ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

К, MM

Например, пусть рассеяние максимального припуска в партии под­чиняется нормальному закону распределения, тогда колебание величины
продольной подачи должно подчиняться этому же закону; наибольшему значению Znux тогда будет соответствовать наименьшее значение про­дольной подачи. Поскольку в реальных условиях максимальный припуск на каждой заготовке не контролируется, то обработка всей партии заго­товок должна производиться с подачей из расчета наибольшего Zmax в партии, т. е. Smm, что означает, что в 99,73 % случаев обработка будет производиться с заниженной подачей. Но так как действительное наи­большее значение Zmas не известно, то выбранная подача будет еще меньше.

Большое влияние на выбор режимов резания оказывает конфигура­ция обрабатываемой детали. Так, при разрезке дисковой пилой, фрезеро­вании и шлифовании деталей с плоскими поверхностями на выбор скоро­сти перемещения стола оказывает большое влияние ширина обрабаты ваемой поверхности, поскольку она включается в формулу силы резания. Например, при фрезеровании приближенно можно считать, что сила ре­зания Р пропорциональна ширине фрезерования

Р « кВ,

Где В - ширина фрезерования; к = СрґДр НВ"Р; Ср - постоянный коэффи­циент, учитывающий условия обработки; НВ - твердость материала заго­товки; Лр, яр- показатели степени.

Как следует из рис. 1.12.14, на котором показаны детали разной формы, встречающиеся на практике, а нанесенная штриховка указывает обрабатываемые поверхности, ширина фрезерования (шлифования) мо­жет значительно изменяться из-за конфигурации обрабатываемой детали, а при торцовой обработке фрезерованием (шлифованием) ширина еще меняется на входе и выходе фрезы (шлифованного круга). В этих случаях скорость стола приходится назначать из расчета максимальной ширины фрезерования (шлифования). Следовательно, при обработке участка де тали с меньшей шириной будет иметь место потеря производительности обработки.

Если строго учитывать характер заготовки, переменную ширину об работки детали, возможные максимальные значения припуска и твердо сти материала заготовки, то выбранная подача окажется настолько низ кой, что в большинстве случаев обработка деталей на таком режиме бу­дет крайне непроизводительна. Поэтому подачу завышают из предполо­жения, что при обработке наибольшей ширины детали величины припус­ка и твердости материала заготовки в одной ее точке не окажутся макси мальными; на практике S назначают больше на основании опыта и знл ний условий обработки. Чем больше подача, тем более вероятна поломка

СОКРАЩЕНИЕ ЗАТРАТ ПОДГОТОВИТЕЛЬНО - ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

Рис. 1.12.14. Примеры поверхностей деталей, обрабатываемых на фрезерных и шлифовальных станках

Слабого звена технологической системы. В условиях массового и крупно­серийного производства по мере накопления статистического материала постепенно находят значение S, которое обеспечивает более высокую производительность.

В мелкосерийном и индивидуальном производстве потери произво­дительности в условиях автоматизированного производства больше, так как указанная выше статистика отсутствует. При работе на станке с уча­стием рабочего эти потери несколько ниже, поскольку рабочий в некото­рой степени может учитывать систематические изменения припуска (на­пример, изменять подачу при обработке ступеней валика с разной глуби­ной резания). Однако и в этом случае, поскольку на станке отсутствуют приборы, показывающие величину действующей силы резания, рабочий, боясь перегрузки технологической системы и поломки ее звеньев, обра­ботку ведет с заниженной подачей, и чем ниже квалификация рабочего, тем больше потери производительности.

Обработка на станках с программным управлением позволяет учи­тывать систематическое изменение припуска и конфигурацию летали. В этом случае остается неучтенным случайное колебание припуска и твердости материала заготовки. Следовательно, при наименьших значе­ниях припуска и твердости скорость резания окажется заниженной.

Колебание припуска по длине заготовки в ряде случаев приводні к тому, что на отдельных участках детали происходит обработ ка "воідуха".

Т. е. режущий инструмент в этих местах не касается заготовки, а продоль­ная подача остается постоянной, выбранной из расчета наибольшей на­грузки. Это явление наблюдается очень часто на шлифовальных опера­циях, где колебания припуска очень часто оказываются значительно больше глубины резания на проход, определяемой сотыми долями мил­лиметра. На рис. 1.12.15 показаны различные случаи потери производи­тельности, имеющие место на практике. Например, при шлифовании шлицев из-за неправильной установки шлицевого вала в центры станка (см. рис. 1.12.15, б), а также вследствие неправильного центрирования обрабатываемая поверхность может оказаться расположенной под углом к направлению стола. При обычной обработке с постоянной подачей это приводит к значительным потерям производительности, так как не пол­ностью используются возможности технологической системы.

СОКРАЩЕНИЕ ЗАТРАТ ПОДГОТОВИТЕЛЬНО - ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

Рис. 1.12.15. Схемы обработки для разного характера неравномерности припуска:

А - при обработке группы деталей; б - при шлифовании шлицев; в - при плоском шлифовании

В)

Наглядным примером изложенного может служить обработка дета­ли на плоскошлифовальном станке (см. рис. 1.12.15, в). На протяжении почти всей длины детали съема металла на первых проходах не будет из - за погрешности формы, а стол этот участок проходит с постоянной пода чей, в то время как участок можно проходить на увеличенной рабочей подаче.

Большое влияние на производительность обработки оказывает ре­жущая способность инструмента. Так, например, остро заточенный резец или фреза позволяют в значительной степени повысить режимы обработ­ки, сохраняя то же значение силы резания, что и при затупившемся инст­рументе. Изготавливаемый режущий инструмент всегда имеет в партии разброс степени режущей способности. Поэтому при назначении режи­мов резания с тем, чтобы не было перегрузки и поломки, ориентируются на инструмент с худшей режущей способностью. Это приводит к тому, что обработка деталей более острым инструментом, как правило, осуще­ствляется на заниженных режимах.

В случае многопроходной обработки шлифованием режим обработ­ки ограничивается способностью шлифовального круга снимать в едини­цу времени с обрабатываемой детали определенный объем материала. В свою очередь, при заданной окружной скорости уд детали и круга vK и скорости стола объем снимаемого материала лимитирует величину пода­чи на один двойной ход стола. Вследствие постепенного создания разме­ра динамической настройки из-за высокой податливости технологиче­ской системы при малых величинах нагрузки за каждый двойной ход происходит увеличение объема материала, подлежащего удалению. Дей­ствительно, согласно рис. 1.12.16, при подаче S = 0,02 мм на один двой­ной ход шлифовальный круг за первый двойной ход снимает фактически только 0,002 мм вместо 0,02 мм. При втором двойном ходе шлифоваль­ный круг должен снять 0,02 мм плюс оставшийся от первого двойного хода слой материала толщиной 0,018 мм; итого - 0,038 мм. На графике видно, что натяг Ай, требуемый для снятия 0,02 мм за двойной ход стола,

Создается только на десятом двойном ходе, после чего шлифовальный круг начинает за каждый двойной ход снимать слой материала, подавае­мый на один двойной ход стола до 0,04 мм; в таком случае за 2 - 3 двой­ных хода объем снимаемого материала достигнет критической величины. В результате на последующих ходах шлифовальный круг будет не в со­стоянии снимать объем подводимого к нему материала, накопившегося из-за упругих деформаций технологической системы. Таким образом, круг будет лишен возможности срезать подводимый слой материала, процесс резания прекратится и появятся вибрации; поэтому увеличивать подачу выше допустимой нельзя. В то же время, поскольку натяг в тех­нологической системе создается постепенно за несколько проходов, то тем самым не используется полностью режущая способность круга, а это приводит к потере производительности обработки.

Оснащение станков системами адаптивного управления (САУ) по­зволяет учитывать действие перечисленных систематических и случай­ных факторов и тем самым повысить производительность обработки за счет сушественного сокращения оперативного времени.

В основу работы САУ положена стабилизация силовой нагрузки. Для управления силовой нагрузкой в качестве источников информации используют практически те же величины, что и при управлении упруги­ми перемещениями; главным требованием является наличие однозначной зависимости между контролируемой величиной и тем параметром сило­вой нагрузки, который поддерживают на заданном уровне. Внесение по­правки осуществляется теми же способами, что и при управлении упру­гими перемешениями.

Управление силовой нагрузки не только повышает качество поверх­ностного слоя детали, но и предотвращает перегрузку и, тем самым, по­ломку слабого звена технологической системы, а также позволяет загру­жать станок на полную мощность, увеличивать долговечность работы станка за счет обработки с постоянной нагрузкой.

10

Приобретенная технологической системой способность предотвра­щать перегрузку, вести обработку с постоянной силой резания повышает надежность работы станков и, что особенно важно, надежность автома­тов и автоматических линий. Обработка деталей на автоматических ли­ниях осуществляется большим количеством инструмента; при этом при­меняются одноинструментные и многоинструментные наладки. Выход из строя одного инструмента влечет за собой остановку минимум одного
станка, а в некоторых случаях участка или всех линий. Эта проблема во многом может быть решена применением систем адаптивного управления.

Сокращение оперативного времени путем совместной обработки деталей. Большое влияние на повышение производительности труда ока­лывает совместная обработка деталей. При совместной обработке детали могут устанавливаться и обрабатываться последовательно (рис. 1.12.17, а)\ параллельно (рис. 1.12.17, б); комбинированно (рис. 1.12.17, в). Наиболь­ший эффект с точки зрения сокращения t0„ дает параллельная обработка.

Для увеличения производительности труда при обработке деталей в небольших количествах используются одновременная обработка различ­ных деталей, обработка деталей с "перекладкой" или их комбинация.

При увеличении количества деталей, подлежащих обработке, стано­вится экономичным одновременное совмещение переходов и совместной обработки деталей. Как правило, для этого создается высокопроизводи­тельное оборудование в виде многошпиндельных полуавтоматов и авто­матов, агрегатных многошпиндельных и многопозиционных станков, автоматических линий, роторных линий, автоматических цехов и заво­дов. Например, при обработке большого количества ступенчатых валиков используют полуавтоматы параллельного действия (называемые также

СОКРАЩЕНИЕ ЗАТРАТ ПОДГОТОВИТЕЛЬНО - ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

Рис. 1.12.17. Схемы возможной установки деталей для обраГннки

Полуавтоматами непрерывного действия). Такой полуавтомат представ­ляет собой как бы несколько многорезцовых или копировально-токарных станков, подвешенных на роторе (барабане), который непрерывно враща­ется вокруг вертикальной колонны. Следовательно, на таком полуавто­мате обрабатывается параллельно несколько одинаковых деталей. Смена обрабатываемых деталей осуществляется во время вращения ротора при прохождении загрузочного места.

Последовательная обработка деталей и комбинированная (с совме­щением переходов во времени) получили наиболее широкое применение. Примером может служить обработка одинаковых деталей на многошпин­дельных полуавтоматах последовательного действия (например, токар­ных), где за один оборот шпиндельного блока шестишпиндельного полу­автомата производится полная обработка одной детали, но при этом на каждой из рабочих позиций, которые последовательно проходит каждая из деталей, обычно одновременно осуществляется несколько совмещен­ных во времени технологических переходов.

Основы ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

НОРМИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СБОРКИ И ОФОРМЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

Нормирование технологического процесса сборки изделия является важным этапом, с помощью которого определяется трудоемкость сборки, количество рабочих мест. Нормирование ведется с помощью формул расчета машинного времени, если применяется сборочное оборудование, и …

ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И СОДЕРЖАНИЕ ТПП

Основной целью ТПП является обеспечение высокой эффективно­сти производства изделий требуемого качества и количества в установ­ленные сроки и в соответствии с заданными технико-экономическими показателями, устанавливающими технический уровень изделия и мини­мальные трудовые …

ОБЪЕКТ ПРОИЗВОДСТВА

Качество разработки технологического процесса зависит от того, насколько полно в конструкторской документации дано описание изде­лия, подлежащего изготовлению. Описание изделия должно быть не только подробным, но и понятным. Как уже отмечалось …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.