Построение операций механической обработки, т.е. разработка операционной технологии.

 

По всем операциям механической обработки, указанным в маршруте, разрабатывается операционная технология. Ее результатом будет:

1. последовательность/порядок/ обработки поверхностей, режимы, инструменты, нормы времени (t/шт.).

2. эскиз установки, закрепления заготовки, карта наладки, базовые поверхности; методы контроля заготовки.

3. дается задание на проектирование оснастки /приспособлений/, инструмента, специальных средств механизации, автоматизации и т.п.

 

Для проектирования отдельной операции необходимо знать: маршрут обработки заготовки, 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, а также такт работы, если операция проектируется для поточной линии. При проектировании операции уточняется ее содержание /намеченное ранее при составлении маршрута/, устанавливается последовательность и возможность совмещения переходов во времени, выбирается оборудование, инструменты и приспособления/если дается задание на их конструирование/, назначаются режимы резания, определяется норма времени на выполнение операции, устанавливаются настроечные размеры, а также составляется схема наладки. Проектирование операции - задача многовариантная. Оценку возможных вариантов производят по производительности и себестоимости, сохраняя в силе технико-экономический принцип проектирования. Проектируя технологическую операцию в любом ее варианте, технолог стремиться к уменьшению штучного времени. При поточном методе работы штучное время указывается с темпом, оно должно быть таким, чтобы обеспечивалась заданная производительность поточной линии. Уменьшение штучного времени в ряде случаев позволяет лучше организовать многостаночное обслуживание на линии.

1. продолжительность элементов основного времени (t_o - min) сокращается в результате применения высокопроизводительных режущих инструментов и режимов резания, сокращения числа проходов и переходов при обработке поверхностей. Величина вспомогательного /т.е. сокращение t_o и t_в по абсолютной величине/ времени сокращается за счет уменьшения времени холостых ходов станка и применения наиболее совершенных установочных приспособлений с быстродействующими зажимами.

2. наряду с уменьшением продолжительности каждого элемента оперативного времени прибегают к совмещению элементов основного и вспомогательного времени; в этом случае в состав штучного времени входят лишь лимитирующие /наиболее продолжительные/ элементы времени из числа всех совмещаемых. В данном случае имеет место концентрация операций.

 

Схемы построения станочных операций.

Целесообразно классифицировать по составу слагаемых оперативного времени, т.е. t_опер= t_o+ t_в. Такие составляющие t_шт , как t_{орг.обсл.;} t_{тех.обсл.} + t_перер. зависят только от t_oпер(0,5I8%) и на его структуру не влияет. Для анализа t_всп следует разделить на следующие элементы:

t_всп= t_уст/сп+ t_упр.+ t_инд+ t_см.ин.+ t_измер

Характеризующими признаками схем построения операций являются:

1. число одновременно устанавливаемых для обработки деталей - одноместные и многоместные схемы.

2. число одновременно участвующих в обработке инструментов - одноинструментные и многоинструментные.

3. последовательность обработки поверхностей или порядок работы инструментов - последовательная, параллельная, или последовательно - параллельная.

В результате сочетания названных признаков может быть образовано множество схем построения операции обработки, начиная от самых непроизводительных/одноместные, одноинструментные, при последовательном характере обработки/ до самых совершенных/многоместные, многоинструментные, при параллельной обработке, чем и определяется многовариантность схем построения операций обработки. А критерием их оценки/ различных операций может быть только t_{оперативное}!

Рассмотрим некоторые схемы построения операций обработки:

1. одноместная последовательная обработка одним или несколькими инструментами /универсальное оборудование, станки с ЧПУ, ОЦ/.

Одноинструментная, последовательная обработка

Многоинструментная, послед-ная обработка.

Раз-ка

зенкер

сверло

Основное время t_о, входящее в штучное время, включает сумму времени на все переходы:

Вспомогательное время при одноместной, одноинструментной схеме t_в = t_ус + t_уп

Обработка несколькими инструментами связана с затратой времени t_си на их смену. В этом случае t_{в =} t_{ус +} t_{уп +} t_си

Иногда в эту формулу вместо t_си входит t_инд; это в частности имеет место при повороте четырехрезцовой головки для последовательного использования резцов при токарной обработке; при последовательной смене инструментов на станках с ЧПУ и ОЦ. Последовательность переходов обработки на станках с ЧПУ типа “обрабатывающий центр” и на станках с ручным управлением принципиально одинакова; характерна лишь большая концентрация переходов обработки на одном станке с ЧПУ/см. пример - обработка торцевой канавки/.

 

Пример одноместной многоинструментной последовательной обработки на станке с ЧПУ:

 

2. одноместная многоинструментная параллельная обработка/или параллельно-последовательная/. Параллельность выполнения переходов достигается применением набора инструментов, сборных и фасонных инструментов.

Параллельно-последовательные схемы возникают при одновременной обработке нескольких поверхностей заготовки и в нескольких последовательных позициях; заготовки меняют позиции, а инструменты закреплены в поворотной головке или барабане.

Неперекрываемое основное время представляет сумму времени нескольких, остающихся неперекрытыми переходов:

Вспомогательное время операции: t_в=t_ус+t_уп+t_инд

Sпрод

Sпоп

Sзагот

Параллельно – послед-ная обработка

Sинстр

 

3.схемы многоместной обработки:

Многоместные схемы могут осуществляться в трех основных вариантах:

· Когда заготовки обрабатываются станкопартией, устанавливаемой на станке одновременно /например, шлифование партии мелких заготовок на магнитном столе плоскошлифовального станка/.

· Когда заготовки или группы заготовок устанавливаются в своих приспособлениях независимо от других и обрабатываются поочередно /например, при фрезеровании заготовок с маятниковой подачей или в поворотных приспособлениях, на станках с ЧПУ, ОЦ, имеющим поворотные столы с магазином палетт/.

· Когда обработка выполняется на непрерывно вращающемся столе или барабане.

В многоместных схемах с одновременной установкой всех заготовок станкопартии время на одну заготовку определяется делением общих затрат времени на число заготовок в станкопартии.

Основное время в станкопартиях существенно сокращается за счет времени врезания и схода инструмента. Затраты вспомогательного времени при установке станкопартии v_шт несколько возрастают, но на одну заготовку они значительно меньше, чем в одноместных схемах.

Sпрод

многоместная

Nдет

При многоместной последовательной обработке заготовок одним или несколькими инструментами

t_вс – что и в предыдущем случае

При многоинструментной параллельной обработке возможно совмещение переходов основного времени. Основное время операции в этом случае определяется лимитирующим по продолжительности переходом:

При параллельно- последовательном расположении заготовок станкопартии возможно частичное совмещение переходов основного времени

Многоместная, параллельная многоинструментнаяобработка

Sпрод

Sпоп

Многошпиндельная головка

S

 

Многоместные схемы обработки с раздельной обработкой заготовок можно считать наиболее производительными, т.к. они позволяют перекрыть время установки-снятия заготовки основным временем обработки. В то время когда одни заготовки обрабатываются - другие снимаются и устанавливаются следующие.

Последовательная многоместная многоинструментная обработка

t₀ - по лимитирующему переходу

Параллельно-последовательная многоместная обработка /одно-многоинструментная/.

шатун

Наиболее благоприятные условия для перекрытия/совмещения/ элементов оперативного времени создаются при реализации многоместных схем с непрерывной установкой деталей

 

Шлифовальный круг

Шлифовальный круг

Зона загрузки - разгрузки

Схемы многоместной параллельно - последовательной обработки с непрерывной установкой заготовок.

Заг-ка

Такие схемы осуществляются на станках с непрерывно вращающимися/движущимися столами или барабанами. В этом случае: полностью перекрывается временем обработки