Способы повышения эффективности работы существующего парка оборудования

Самостоятельная работа

По предмету: Прогрессивные технологические процессы

Выполнил студент группы Т-301

Слободанюк К.А.

Способы повышения эффективности работы существующего парка оборудования

Анализ большого количества технологических проектов, выполненных для обрабатывающих центров и станков с ЧПУ в серийном производстве, показывает, что:

стоимость обработки (оперативного времени) составляет около 80% от всех затрат;

стоимость инструмента не превышает 3-4%;

стоимость замены инструмента не превышает 1%.

В результате такого анализа можно сделать вывод, что:

сокращение затрат на приобретение инструмента на 30% (например, за счет сокращения закупочных цен) сокращает затраты на механическую обработку на 1%;

сокращение времени замены изношенного инструмента на 50% (что соответствует двукратному увеличению стойкости) снижает затраты на 1%;

увеличение производительности (сокращение времени обработки) на 20% сокращает стоимость обработки на 15%.

Как уже было указано, при неизменности стоимости станкочаса сокращение затрат определяется сокращением времени. Для определения путей сокращения времени обработки надо определить основные составляющие оперативного времени и затем определить технические и организационные пути его сокращения. Аналогично определяются пути сокращения времени наладки.

Совокупность целого комплекса технологических мероприятий, направленных на повышение эффективности механической обработки за счет повышения ее производительности, носит название высокопроизводительной обработки.

Основная цель высокопроизводительной обработки – повышение эффективности обработки резанием путем увеличения объема удаляемой стружки в единицу времени. Предполагаемое повышение составляет до 500%.

В отличие от высокоскоростной обработки, подразумевающей большие частоты вращения (скорости резания) при малых подачах и малых глубинах обработки, высокопроизводительная обработка предполагает увеличение подачи и глубины резания при одновременном не столь значительном увеличении скорости резания.

При переходе на высокоскоростную обработку практически всегда требуется замена оборудования. Кроме того, обязательно требуется изменение организации технологического процесса, введение обязательной балансировки применяемого инструмента, применение дополнительных средств безопасности.

Высокопроизводительная обработка в большинстве случаев может быть реализована на существующем в производстве оборудовании с ЧПУ путем

инструментообеспечением – tool management. Эта система решает следующие основные задачи:

подготовка инструмента;

предварительная настройка инструмента;

балансировка высокоскоростного инструмента;

средства ухода и вспомогательные материалы;

восстановление режущих свойств;

организация переточки инструмента;

восстановление износостойкого покрытия;

упаковка;

организация хранения и учета;

организация складского хранения;

утилизация инструмента.

В зависимости от степени проработки системы инструментообеспечения существует несколько вариантов ее реализации. На первой ступени фирма, отвечающая за инструментообеспечение, занимается только поставками инструмента по спецификации, выданной потребителем. На второй ступени добавляется ответственность за правильный подбор инструмента. На третьей ступени поставщик услуги инструментообеспечения доставляет инструмент.

Микроскопический подшипник

Японские ученые создали микроскопический подшипник, в котором трение близко к абсолютному нулю. Оно настолько незначительно, что даже самые точные современные приборы не способны его определить, сообщили в Университете Айти, специалисты которого участвовали в экспериментах вместе с коллегами из столичного Университета Сэйкэй.

Нынешнее достижение нанотехнологии, по словам ученых, планируется внедрить в производство миниатюрных роботов и микромеханизмов, чьи детали практически не будут подлежать износу.

Материалом для "вечного" миниподшипника послужили синтетические молекулы - фуллерены. Они состоят из 60 атомов углерода, расположенных в виде правильных пяти- и шестиугольников, которые вместе составляют шар. Эти вращающиеся "шарики" после сложного технологического процесса составили в ряд между двумя удлиненными пластинками из графита. Получился подшипник.

Силу трения измеряли при помощи т.н. туннельного микроскопа, который дает возможность не только видеть составные части молекул, но и манипулировать ими, поскольку вместо оптики используется супермикроскопический зонд-игла толщиной в атом. Как сказал представитель университета, силу трения зафиксировать не удалось, т.к. она была меньше триллионной доли Ньютона (единица измерения силы), а это пока ученым не доступно.

ТЕХНОЛОГИЯ ЭПИЛАМИРОВАНИЯ

Эпиламы, являясь одним из наилучших средств повышения стойкости и ресурса, требуют определенного подхода технологии нанесения, применительно к каждому изделию с учетом тех. требований. В основном технология разрабатывается конкретно для каждого изделия. Также существуют универсальные методы технологии нанесения эпиламов.

Процесс эпиламирования инструмента и технологической оснастки классифицирован:

По методам обработки:

"горячий";
"холодный";
"открытый";
"вручную";
"ультразвуковой";
аэрозольный.

По размерам обрабатываемых изделий;
По видам и маркам эпиламирующих составов.

1. «Горячему» методу обработки подлежат изделия (кроме прецизионных) размерами ≤ 320 х 320 х 450 мм (ØхВхН); эпиламом 6СФК-180-05, в том числе:

металлорежущий инструмент;
металлообрабатывающий инструмент;
деревообрабатывающий инструмент;
инструмент для обработки неметаллических материалов;
режущий инструмент на основе нитрида бора и алмаза;
абразивный инструмент на основе нитрида бора и алмазов только с металлическими корпусами;
матрицы и пуансоны матриц;
формообразующие элементы и полости пресс- и литформ для пластмасс и резины.

2. «Холодному» методу обработки подлежат изделия размерами более 325 х 325 мм (обработка изделий габаритами ≤ 620 х 620 х 680 мм) эпиламом 6СФК-180-05.

3. «Открытому» методу обработки подлежат абразивные круги из корунда (белого, титанистого и т.д.), карбида кремния (черного, зеленого) и эльбора на керамической (абразивной) связке габаритами ≤ 600 х 600 х 500 эпиламом "Аквалин", "Акватриол".

4. «Вручную» обрабатываются изделия габаритами ≥ 625 х 625 х 680 мм. (и более) с разной степенью сложности.

5. «Ультразвуковым» методом обрабатываются изделия аналогичные по характеристикам "горячему методу" по специальной технологии в зависимости от свойств материала изделия и особенностей ТЗ (стекло, драгметаллы и др.).

6. «Аэрозольным» методом обрабатываются изделия любых форм и конфигураций с последующи

Методы фосфатирования

Фосфатирование с последующим нанесением лакокрасочного покрытия является эффективным и надежным методом защиты металлической поверхности от коррозии. Состоит метод защиты в создании труднорастворимой поверхностной пленки солей железа и цинка.

Возникновение такой пленки всегда связано с реакцией травильной коррозии металла. Техническое и экономическое значение имеют такие методы фосфатирования с использованием водных растворов, которые могут быть осуществлены путем орошения изделий или их погружения в соответствующие растворы.

В зависимости от того, все ли компоненты создаваемого защитного слоя поступают из используемого для обработки раствора или только их часть, различают слоеобразующее и не слоеобразующее фосфатирование. Могут образоваться очень тонкие слои и слои толщиной в несколько микрон.

Важнейшими компонентами щелочного фосфатирующего электролита являются:

Фосфорная кислота

Щелочной фосфат, Na/KH2PO4 или

Фосфат аммония, NH4H2PO4

Ускорители, например, нитраты (NaNO3), нитрат натрия (NaNO2), хлорат натрия (NaC103), бромат натрия (NaBrO3), органические нитросоединения, молибдаты (Na2MoO4)

Фториды (HF, NaF)

Поверхностно-активные вещества (тензиды).

В приводимой ниже таблице 1 описываются различные типы фосфатирования и их пригодность в качестве основы для нанесения лаковых покрытий на такие металлические поверхности, как сталь, оцинкованная сталь и алюминий.

Результат и качество фосфатирования зависят от большого числа влияющих факторов — например, первичного материала, очистки, процесса ополаскивания, а также используемого контрольного оборудования.