7.4.5 Построение операций механической обработки

Для проектирования отдельной операции необходимо знать:

- схему ее базирования и закрепления,

- какие поверхности и с какой точностью нужно обрабатывать,

- какие поверхности и с какой точностью были обработаны на

предшествующих операциях,

- припуск на обработку,

- величину такта выпуска, если операция проектируется для по-

точной линии.

При проектировании операции уточняется ее содержание, уста- навливается последовательность и возможность совмещения перехо- дов во времени, выбирается оборудование, инструменты и приспо- собления (или дается задание на их проектирование), назначаются режимы резания, определяется норма времени на выполнение опера- ции, устанавливаются настроечные размеры, а также составляется схема наладки. Проектируя операцию в любом ее варианте, технолог

стремится к уменьшению величины штучного времени Т_шт. При по-

точном методе работы Т_шт увязывается с тактом выпуска, и оно

должно быть таким, чтобы обеспечивалась заданная производитель-

ность поточной линии.

В общем случае величина штучного времени (Т_шт) определяется

из следующей зависимости

Т_шт = Т_о + Т_в + Т_орг + Т_н = Т_оп + Т_доп,

где Т_о - основное (машинное) время, Т_в - вспомогательное время, Т_орг - время организационно-технического обслуживания станка, Т_н - время на отдых и личные надобности, Т_оп - оперативное время, равное сумме основного и вспомогательного времени, Т_доп - дополнительное время, равное сумме Т_орг и Т_н.

При этом элементы дополнительного времени определяются

практически во всех нормативах в виде величины процента от опера- тивного времени. Поэтому для уменьшения штучного времени необ- ходимо стремится в первую очередь к уменьшению величин основно- го и вспомогательного времени.

Продолжительность элементов основного времени сокращается в результате применения высокопроизводительных режущих инстру- ментов и режимов резания, сокращения числа проходов и переходов при обработке поверхностей. Величина вспомогательного времени сокращается за счет уменьшения времени холостого хода станка и применения наиболее современных установочных приспособлений с быстродействующими зажимами.

Наряду с уменьшением продолжительности каждого элемента

Т_оп прибегают к совмещению элементов основного и вспомогательно-

го времени.

В этом случае в состав штучного времени входят лишь наиболее продолжительные элементы времени из числа всех совмещаемых. Возможности такого совмещения зависят от схемы построения ста- ночной операции.

Возможности перекрытия элементов Т_оп при выполнении ста-

ночных операций зависит от числа устанавливаемых для обработки

заготовок, от числа участвующих в обработке инструментов и от по- рядка обработки поверхностей этими инструментами.

По числу устанавливаемых для обработки заготовок схемы ста- ночных операций разделяются на одноместные и многоместные (вре- мя установки и съема детали может быть перекрыто основным време- нем). По числу используемых инструментов схемы операции могут быть одноинструментными и многоинструментными.

Последовательная или параллельная работа инструментов при обработке поверхностей заготовки, а также последовательное или па-

раллельное расположение нескольких заготовок по отношению к ре-

жущим инструментам дают схемы операций с различными условиями совмещения переходов во времени. В зависимости от этого операции могут быть последовательного, параллельно-последовательного и па- раллельного выполнения. При последовательных схемах невозможно

перекрытие переходов обработки во времени и в Т_шт входит сумма

времени всех переходов. Параллельные и параллельно-

последовательные схемы дают такую возможность, и учитываемое в

Т_шт основное время равно времени лимитирующего перехода или ли-

митирующих переходов. В результате сочетания названных призна-

ков образуется ряд схем, начиная от наименее производительных од- номестных, одноинструментных, последовательных и кончая наибо- лее производительными многоместными, многоинструментными, па- раллельными и параллельно-последовательными схемами.

Выбрав конкретные схемы по каждой операции, т.е. уточнив со- держание операций, тем самым произведем очередные уточнения ра- нее намеченного маршрута изготовления детали в целом.

Уточненное содержание операции позволяет осуществить выбор станка из имеющегося парка или по каталогу либо заказать специаль- ный станок. Характер операции и принятый метод обработки опреде- ляют тип станка (токарный, фрезерный, сверлильный), а размеры за- готовки и обрабатываемых поверхностей - основные размеры станка. Установленная степень концентрации технологических переходов влияет на выбор модели станка. При высокой степени концентрации выбирают многосуппортные или многошпиндельные станки. Тип ре- жущего инструмента выбирается по произведенному ранее расчету промежуточных размеров заготовки (для зенкеров, разверток, протя- жек и других мерных инструментов), либо в процессе расчета режи-

мов резания (для резцов, расточных скалок и других инструментов).

В заключение производится техническое нормирование каждой операции технологического процесса с определением квалификации работы и оформление на соответствующих бланках (формах) спроек- тированного технологического процесса.

Многоместные схемы могут осуществляться в трех основных

вариантах:

1) Когда заготовки обрабатываются станкопартией, устанавли- ваемой на станке одновременно (например, шлифование партии мел- ких заготовок на магнитном столе плоскошлифовального станка).

2) Когда заготовки (или группа заготовок) устанавливается в своих приспособлениях независимо от других и обрабатываются по- очередно (например, при фрезеровании заготовок с маятниковой по- дачей или в поворотных приспособлениях).

3) Когда обработка выполняется на непрерывно вращающемся

столе или барабане (например, обработка на карусельных станках).

Этапы проектирования многоинструментных наладок.

Проектирование многоинструментной наладки включает сле-

дующие этапы:

*) Составление плана размещения инструментов по переходам и предварительный расчет режимов резания применительно к заданно- му темпу обработки.

2) Составление наладочной карты с размещением инструментов и указанием их шифров, уточнение схемы установки, корректирова- ние режимов резания, подбор сменных колес, копиров и других эле-

ментов наладки, определение Т_шт

*) Выдача задания на проектирование рабочих и контрольных

приспособлений и специальных инструментов.

Проектирование станочной операции и многоинструментной наладки станка сопровождается расчетом настроечных размеров, дей- ствующих сил и ожидаемой точности обработки. Причем расчет ре- жимов резания должен обеспечить согласованную работу всех инст- рументов, участвующих в выполнении проектируемой операции.

Условия проектирования операций для многостаночного об- служивания.

При проектировании операций для многостаночного обслужи-

вания должны выполняться следующие условия:

1. Процесс обработки должен быть непрерывным до конца ра- бочего хода суппорта или стола, а при необходимости сопровождать- ся автоматическими переключениями станка.

2. Штучное время для группы станков многостаночного обслу-

живания должно быть равно между собой или кратно наименьшему.

3. Время рабочего хода суппорта должно быть равно или больше

суммы времени, затрачиваемого на снятие и установку заготовок (t_ус),

и времени, затрачиваемого на переход рабочего (*_перех) от станка к

станку, т.е. t_р._х³(t_ус+t_перех).

4. Станки должны иметь механизм автоматического выключе-

ния подачи при окончании рабочего хода суппорта или стола.

Если представляется целесообразным выполнять операцию на специальном станке, то должно быть разработано задание на проек- тирование этого станка. К заданию должны быть приложены чертежи заготовки с указанием веса, размеров с допусками и шероховатостям поверхностей до и после обработки на станке; чертежи специального инструмента, карта технологического процесса обработки заготовки и карта выполняемой на проектируемом станке операции.