Технологические основы группового производства

Вследствие многообразности конструкций деталей, технологичности конструкций деталей, разнообразный анализ их показывает, что во многих техпроцессах имеется много схожего и частичная разнообразность не столько вынуждается обстоятельствами, сколько зависит от взглядов технологов. Поэтому с 1947 года по инициативе проф. Соколовского А.П. производится работа по типизации технологических процессов. Она заключается в том, что техпроцессы составляются не на отдельные детали, а на представителей схожих деталей. В эти техпроцессы вносятся все достижения науки и техники, которые могут быть применены для обработки этих деталей.

Общесоюзным классификатором все машинные детали разбиты на 2 класса. К 1-му классу отнесены детали типа тел вращения (валы, втулки, диски, цилиндры и др.). Ко 2-му – детали не тела вращения (корпусные детали, рычаги и плиты и др.). Каждый класс разделен на подклассы, группы и подгруппы с учетом конструктивных особенностей.

Разбивка классов на группы и подгруппы заканчивается типом.

Под типом подразумевается совокупность заготовок одного класса, имеющих в определенных производственных условиях одинаковый маршрут типовых операций.

Типовыми называются детали, имеющие в данных условиях аналогичный техпроцесс, который оформляется как типовой, при учете в нем опробованных достижений науки и техники. В нем дается наилучший порядок операций, оборудование, оснастка, базы, термообработка, припуски и допуски.

Типовой технологический процесс – это ТП, характеризуемый единством содержания и последовательности большинства технологических операций и переходов для группы изделий с общими конструктивными признаками.

Технолог, сравнивая свой процесс с типовым, вносит изменения, связанные с конструкцией, добавляет или включает некоторые операции.

Работа по классификации ведется по отдельным отраслям промышленности и заводам. При распределении деталей по классам, группам, подгруппам и типам, учитывается:

1. Размер детали (для учета размера оборудования).

2. По обрабатываемым поверхностям.

3. По взаимному расположению поверхностей.

4. По материалу и термообработке.

Пример деления на группы одного класса деталей (шестерен).

Они делятся на три группы.

1-я группа, к ней относятся шестерни Ç 60-80 мм.

Они изготавливаются из прутков, обрабатываются на револьверных станках и автоматах, далее сверление и протяжка отверстий, и обработка на оправках на многорезцовых станках.

2-я группа – относятся шестерни Ç 80-300 мм, которые получают штамповкой, они сверлятся и подрезаются (ступице) на сверлильном станке, далее протягивание и обработка на оправках на многорезцовых станках большего размера.

К 3-й группе относятся шестерни Ç 300 и выше.

Их применяют в станкостроении мало, они получаются ковкой или отливкой и обрабатываются на универсальных станках.

Каждая группа делится на типы, зависящие от конструкции детали: плоские шестерни, шестерни со ступицей удлиненной, двух венцовые, трех венцовые и т.д.

Пример: 1) класс -   шестерни

              2) группа -   шестерни Ç 80-300

              3) тип    -   2^х венцовые шестерни

Для этого типа составляется типовой техпроцесс.

В данный тип входят шестерни.

Маршрут обработки будет таков для этого типа.

1. Штамповка в закрытых штампах.

2. Сверление отверстия и подрезка ступицы.

3. Протягивание отверстия и шлицев (шпоночного паза).

4. Черновая обработка на оправках на многорезцовых станках.

5. Чистовая обработка на оправках на многорезцовых станках.

6. Черновое нарезание зубьев.

7. Чистовое нарезание зубьев.

8. Отделка зубьев.

9. Закругление зубьев.

10. Термообработка.

11. Шлифование отверстия с базировкой по зубьям.

12.  Шлифование зубьев.

13.  Окончательный контроль.

На каждой операции маршрута дается наиболее производительное оборудование. Технолог при разработке своего процесса использует максимальное количество данных типового процесса.

Для детали (2) заменить протягивание круглой протяжкой и добавить сверление крепежных отверстий. Для детали (3) будет протягивание шпоночного паза, вместо шлицев.

Применение типовых техпроцессов позволяет решить большое количество организационных и технологических вопросов. К организационным вопросам относятся:

а) Упорядочение методики разработки технологических процессов, унификация и удешевление оснастки.

б) Сокращение цикла подготовки производства.

в) Ускорение обучения технологов.

К технологическим вопросам относятся:

а) Внедрение прогрессивных техпроцессов.

б) Перенос методов массового производства в серийное.

Возможные ошибки при работе по типовым техпроцессам.

1. Принятые типовые техпроцессы могут оказаться устаревшими и технология неправильная без глубокого анализа и корректировки.

2. Чрезмерное упрощение типовых техпроцессов вследствии чего они становятся слишком схематичными и мало помогают делу.

3. Чрезмерное дробление деталей на типы вследствии чего число типовых техпроцессов получается слишком большим, они становятся почти одинаковыми и их польза резко ухудшается.

В массовом и серийном, где для каждой детали разрабатывается техпроцесс, типизация техпроцессов дает хороший результат. В единичном и мелкосерийном производствах при наличии большого количества наименований деталей с малым временем обработки типизация не дает эффекта, она заменена так называемой групповой обработкой.

Проектирование технологии групповой обработки

Групповое производство – это прогрессивная в технико-экономическом отношении форма организации дискретных (прерывных) производственных процессов, экономико-организационной основой которой является целевая подетальная (предметная) специализация участков и цехов, а технологической составляющей – унифицированная групповая (типовая) форма организации технологических процессов.

Если при типизации ТП в общий класс объединяются заготовки по принципу общности их конфигурации, технологического маршрута и содержания отдельных операций, то при групповой обработке под классом понимается совокупность деталей, характеризуемая общностью типа оборудования, необходимого для получения или обработки заготовки в целом или отдельных ее поверхностей.

Основным признаком для объединения заготовок в группы по отдельным технологическим операциям является общность обрабатываемых поверхностей или их сочетаний.

Групповой технологической операцией называется общая для группы различных по конструктивным признакам заготовок операция, выполняемая с определенной групповой оснасткой, обеспечивающей обработку заготовки на данном оборудовании.

Групповой технологический процесс – это ТП изготовления группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.

Групповым ТП называется совокупность групповых технологических операций, обеспечивающих обработку различных заготовок группы (или нескольких групп) по общему технологическому маршруту.

Некоторые заготовки могут пропускать отдельные операции.

При построении отдельных групповых операций группой называется совокупность заготовок, характеризуемая общностью оборудования, технологической оснастки, наладки и технологических переходов.

Проектирование групповой обработки выполняется в такой последовательности:

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

2. Определяют фактическую трудоемкость обработки отобранных заготовок в количестве, обеспечивающем полное выполнение месячной программы (с учетом периодичности запуска заготовок в производство).

3. Устанавливают окончательный состав группы заготовок исходя из необходимости загрузки оборудования в течение месяца при минимальных переналадках для других групп заготовок.

4. После уточнения состава группы создают комплексную заготовку, устанавливают последовательность и содержание переходов групповой операции и разрабатывают схему групповой наладки станка.

В СССР массовое и крупносерийное производство охватывало 18-20% всего производства, серийное - 30%, мелкосерийное и единичное – около 50%. До сих пор технологические и организационные мероприятия в основном производились для массового производства. Единичное и мелкосерийное производство отличается низким уровнем технологии, поэтому машинное время при работе на токарных станках занимает 15-40% всего времени, сверлильных станках - 20%, фрезерных и расточных – 40-50%. По мощности станки используются на 17-18%. Этот вопрос решается при групповой обработке. Групповые методы обработки предназначены для перенесения опыта массового производства в единичное и мелкосерийное для резкого снижения вспомогательного времени и повышения коэффициента использования оборудования по загрузке. В основу его закладывается классификация деталей, которая производится не по конструкции деталей, а по схожести техпроцесса. Групповые методы обработки позволяют сократить документацию, т.к. один техпроцесс служит для многих деталей, позволяет создать групповые приспособления пригодные для обработки всех деталей группы.

Классификация (группирование) деталей при групповой обработке

Все детали группируются на классы по видам обработки (токарные, револьверные, фрезерные станки, автоматы т.д.). В пределах класса производится разбивка деталей на группы с учетом:

а) Геометрической формы (конфигурацию детали).

б) Общности поверхностей, подлежащих обработке.

в) Общности техпроцесса.

При этом учитываются размеры детали, для выбора станков по габаритам. Группировка ведется в масштабе завода для изделий, выпускаемых им для использования имеющегося оборудования.

Для части деталей производится дополнительная группировка по операциям, в этом случае в группу могут попасть детали из разных классов. Классификаторы передаются в конструкторские отделы, для того, чтобы при проектировании новых деталей по возможности не требовали образования новых классов и групп.

При индексации детали часто применяют условную нумерацию, которая показывает через какие основные станки проходят наши детали.

Например, индекс детали 32.54.74.

32 – означает токарный станок определенного размера.

54 – фрезерный станок определенного размера.

74 – радиально сверлильный станок определенного размера.

Все детали данного производства

Ток.

Рев.

Автом.

Фрез.

И т.д.

комплексные

По отдельным операциям

группы обработки

Классификация по видам обработки

группы, для которых составлен групповой ТП

Технологию составляют на так называемую комплексную деталь, эта деталь должна иметь все поверхности всех деталей входящих в группу.

Она имеет следующие поверхности:

1 – наружная резьба

2 – наружная выточка

3 – наружная цилиндрическая поверхность

4 – наружный конус

5 – отверстие с уступом

6 – внутренняя резьба

7 – внутренняя выточка

8 – отверстие

Эта деталь соответствует многим деталям, которые вошли в эту группу. Некоторые из них:

Если мы разработаем техпроцесс для комплексной детали и сделаем соответствующую наладку, то мы сможем обработать все детали входящие в группу с помощью той же наладки. При перестройке на другие детали нам нужно добавить или снять лишний инструмент.

Разработка группового техпроцесса

Задача состоит в том, чтобы разработать техпроцесс, который позволил бы обработать любую деталь группы без значительных отклонений от общей технологической схемы. Техпроцесс составляется на комплексную деталь, причем последовательность обработки для всех деталей группы одинакова. Отступлением от комплексной технологии отдельных деталей заключается в том, что в общей наладке пропускаются отдельные инструменты. При составлении такого процесса следят за тем, чтобы приспособления подходили с минимальной переналадкой ко всем деталям группы.

Разберем пример обработки деталей на револьверном станке с одной наладкой, несмотря на то, что они будут иметь несколько отличную конструкцию:

№	Наименование перехода
1.	Подрезать торец	Х	Х	Х
2.	Обработать предварительно больший диаметр	Х	Х	Х
3.	Обточить предварительно меньший диаметр	Х	Х	-
4.	Просверлить отверстие	Х	-	Х
5.	Проточить окончательно больший диаметр	Х	Х	Х
6.	Проточить окончательно меньший диаметр	Х	Х	-
7.	Проточить канавку	Х	Х	-
8.	Снять фаску	Х	Х	-
9.	Нарезать резьбу	Х	-	-
10.	Отрезать деталь	Х	Х	Х

Проектирование приспособлений специальных на обработку каждой детали на отдельной операции оправдывает себя в массовом и крупносерийном производствах. Для единичного и мелкосерийного производства проектирование так называемых индивидуальных приспособлений не оправдывает себя, потому что деталей единицы или малое количество и время обработки не велико, а затем детали снимаются с производства задолго до того, как приспособление будет физически изношено и окуплено снимается. Поэтому в этих производствах работают без специального оснащения, что приводит к низкой производительности и снижению качества, а также снижению использования оборудования.

При групповой обработке стремятся изготовить такие приспособления, которые годились бы для обработки всей группы деталей без переналадки или с незначительной переналадкой, занимающей 2-3 мин. В этом случае приспособление используется для сотен наименований деталей. Окупаемость оснастки в этом случае приближается к серийному и массовому производствам, технико-экономические показатели резко улучшаются. Основания групповых приспособлений – столы, тиски, патроны и т.д. делаются общими, а для закрепления разных деталей применяют сменные кулачки, цанги, оправки, вкладыши и т.д.

Поскольку автоматизация производства является основным направлением в технике, а индивидуальное и серийное производство занимают по объему около 80%, сейчас начали изготавливать для них оборудование, оно характеризуется способностью к быстрой перестройке с одной детали на другую и в применении в них универсальных станков. Характерными автоматными линиями является для обработки шестерен и шлицевых валов на токарных станках модели 1К62.

Линия шлицевых валов может попеременно обрабатывать 13 типов размеров валов диаметром от 25 до 50 мм с длиной от 150 до 450 мм, годовой выпуск равен 260 тыс. шт. при такте от 36 до 60 сек. Перестройка линии с одной детали на другую занимает 2-2, 5 часа.

Групповой метод обработки позволяет:

а) Приблизить оснащенность единичного и мелкосерийного производств к массовому.

б) Сократить время на подготовку производства до 60% за счет разработанных групповых техпроцессов вместо индивидуальных.

в) Снизить время при переходе с одной операции на другую от 20 до 80%.

г) Повысить производительность труда на 20-30%.

Организация групповой обработки по всем ее возможным направлениям (отдельные операции групповой ТП, т.е. типовой технологический маршрут при групповых операциях; групповая многопредметная поточная линия и групповая автоматическая линия) дает большой экономический эффект по ряду показателей:

1. Повышает производительность труда за счет:

а) Перевод обработки заготовок единичного и мелкосерийного производства с менее производительных станков на более производительные (с токарных на револьверные; с револьверных на автоматы) и применение для исходной заготовки литья под давлением, кокильного, жидкой штамповки, прессования.

б) Применение высокопроизводительных групповых приспособлений и групповой оснастки и проведение малой механизации (упоры, инструментальные головки, выключающие устройства).

в) Сокращение П.З. времени на настройку и переналадку станка, затрат вспомогательного времени и повышение коэффициента использования станка по времени.

г) Создание в условиях мелкосерийного и серийного производств групповых многопредметных поточных и автоматических линий.

д) Применение специализированных для выполнения групп операций высокопроизводительных станков и упрощенных станков с программным управлением для групповой обработки определенных типоразмеров заготовок.

2. Сокращаются сроки технической подготовки производства и освоения новых производств (для многих новых заготовок подходят существующие групповые процессы и наладки, уже оснащенные средствами производства).

3. Упрощается и удешевляется проектирование и изготовление специальной оснастки, заменяемой групповой.

4. Облегчается и удешевляется модернизация станков.

5. Улучшается технологическая обработка конструкции.

6. Создаются большая производительная гибкость метода и неразрывная связь с вопросами организации и планирования производства.

Детали группы и комплексная деталь

 

    

Комплексная деталь и представляемые ею простые детали

 

ЛЕКЦИЯ 11

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: