Технология электроаппаратостроения (стр. 2 )

При проектировании ТП для обеспечения непрерывного про­изводства операции механической обработки и сборки необходи­мо синхронизировать, т. е. затраты времени на обработку или сборку привести в соответствие такту выпуска. v

Тактом выпуска называют промежуток времени, необходимый для выпуска изделия. Желательно, чтобы время, затрачиваемое на выполнение одной операции, равнялось такту выпуска или было кратным ему. Соответствующее корректирование этого. времени достигается той или иной степенью концентрации или расчлене­ния операций, применением оптимальных режимов обработки, сокращением вспомогательного времени за счет использования многоместных приспособлений и более высокопроизводительно­го оборудования, автоматизации загрузки и транспортирования, параллельной работы на однотипных станках-дублерах и др.

Различают групповую и поточную формы организации ТП. Груп­повая форма характеризуется совместным изготовлением или ре­монтом групп изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками, тогда как поточная форма - рас­положением оборудования в последовательности выполнения опе­раций технологического процесса и определенным тактом выпуска изделий.

1.2. Типы производства

В машиностроении различают единичный, серийный и массовый типы производства.

Единичное производство характеризуется малым объемом вы­пуска изделий, повторное изготовление и ремонт которых обыч­но не предусматриваются. Такое производство имеет следующие особенности:        

• применяются, как правило, универсальное оборудование и приспособления общего назначения;

• оборудование размещается только па групповому признаку (например, па группам станков);

• протяженные грузопотоки (потоки изделий) обусловлены значительными расстояниями между группами станков и пере­крещиванием направлений движения;

• используется труд высококвалифицированных рабочих;

• изделия имеют высокую себестоимость.

Серийное производство характеризуется изготовлением или ре­монтом изделий периодически повторяющимися сериями и парти­ями. Оно имеет следующие особенности:

• наряду с универсальными станками широко применяются и высокопроизводительные специальные станки;

• кроме типовой и универсальной оснастки используются быс­тродействующие рабочие приспособления, специальный инстру­мент и т. д.;

• оборудование размещается не только па групповому призна­ку, но и по потоку;

• рабочие специализируются на выполнении нескольких опе­раций;

• изделия имеют более низкую себестоимость, чем при еди­ничном производстве.

Массовое производство отличается большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых или ремонтируемых в течение продолжительного времени. Для этого типа производства характерны следующие особенности:

• широко применяются высокопроизводительное оборудование (специальные станки, приспособления и режущий инструмент), вспомогательные и контрольно-измерительные устройства;

• оборудование располагают па потоку в той последовательно­сти, в которой осуществляются технологические операции;

• рабочие специализируются на выполнении определенной операции;

• грузопотоки кратковременны;

• себестоимость изделий значительно ниже, чем при единич­ном и серийном производстве.

Различные типы производства характеризуются коэффициентом закрепления операций, равным отношению общего числа всех видов технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению в течение 1 мес

, к числу рабочих мест. Для массово­го производства этот коэффициент принимают равным единице (значение коэффициента менее единицы свидетельствует о нера­циональной организации ТП, поскольку одинаковые операции выполняются на разных рабочих местах), для крупносерийного ­от 1 до 10, для среднесерийного - от 10 до 20 и для мелкосерий­ного - от 20 до 40.

Все более ускоряющиеся темпы развития общества в целом, быстрое изменение моды и стремление повысить качество и кон­курентоспособность промышленных изделий диктуют необходимость организации производства, быстро реагирующего на изменение состояния рынка и обеспечивающего не только изготовление мелких серий промышленной продукции, но и массовый выпуск изде­лий. Под гибким автоматизированным производством (ГАП) пони­мают производственную единицу (линия, участок, завод), действу­ющую на основе безлюдной технологии в условиях программного управления оборудованием и ТП с помощью ЭВМ.

Преимущества ГАП по сравнению с работой на универсаль­ном оборудовании таковы:

• возрастание коэффициента загрузки оборудования и, следовательно, производительности труда; .

• ускорение адаптации к изменяющимся условиям,

• повышение качества продукции за счет ликвидации неизбеж­ных отклонений от технологического режима при ручном труде;

• уменьшение капитальных вложений, площадей и численнос­ти работающих;

• снижение затрат на электроэнергию, отопление и т. д.;

• возможность работы без технической и сопроводительной документации. 

ГАП состоит из технологической, транспортной и складской подсистем и системы управления.

Технологическая подсистема представляет собой объединение гибких производственных модулей различных типов: оборудова­ния (станки с числовым программным управлением (ЧПУ), об­рабатывающие центры и др.), технологических установок, про­мышленных роботов и контрольно-измерительных устройств.

Транспортная подсистема состоит из модулей, обеспечиваю­щих перемещение деталей, заготовок, инструментов и приспо­соблений, а также удаление отходов.

Складская подсистема принимает, хранит, выдает и учитывает

детали, заготовки, инструмент и приспособления.        

Система управления состоит из средств вычислительной техни­ки и программного обеспечения.

В состав программного обеспечения автоматизированного про­изводства могут быть включены в различных сочетаниях в каче­стве подсистем:

• автоматизированная система управления производством (АСУП);

• автоматизированная система научных исследований (АСНИ);

• система автоматизированного проектирования (САПР);

• автоматизированная система технологической подготовки производства (АСТПП);

• система управления ГАП (СУГАП);

• автоматизированная система контроля и испытания объектов

(АСКИО).

Лекция 2

1.3. Точность технологического процесса

Точность технологического процесса - это соответствие его промежуточных и окончательных результатов исходным требованиям. Понятие точности распространяется на все параметры, ука­занные в конструкторской и технологической документации: ра­бочих чертежах, технических условиях, нормативных документах и др.

Если говорить о механической обработке, то различают точность размеров, формы и взаимного расположения поверхностей. Чем ближе к заданным значениям приближаются размеры поверх­ностей обрабатываемой детали, тем меньше их форма отличается от идеальной; чем незначительнее ошибка во взаимном располо­жении отдельных поверхностей (отклонение от перпендикуляр­ности, плоскостности, параллельности и т. п.), тем·выше точность изготовления детали и эксплуатационные показатели.

Отклонения значений параметров от заданных техническими требованиями называются погрешностями. Причины появления погрешностей чрезвычайно разнообразны. Погрешности можно разделить на две группы: не связанные с процессом обработки и возникающие в процессе обработки.

К первой группе относят погрешности установки изделия в приспособлении, оборудования, оснастки, изготовления мери­тельного и профильного инструмента, настройки инструмента на размер, методов измерения, а также погрешности, обусловлен­ные износом оборудования, рабочих приспособлений и другими факторами.

Во вторую группу входят 'погрешности, которые являются следствием деформации элементов технологической системы (ста­нок - приспособление - инструмент - деталь), износа режуще­"0 инструмента, вибрации и т. д. Степень влияния этих факторов на величину и характер погрешностей зависит от специфики вы­пoлняeмoй операции, типа производства и других условий.

Рассмотрим влияние некоторых из указанных факторов на фор­мирование погрешности обработки более подробно.

Процесс резания сопровождается упругими и пластическими деформациями обрабатываемого материала, его структурными изменениями, трением, выделением теплоты (например, при шлифовании в зоне контакта температура достигает 1200 ос и выше). При обработке деталей теплота выделяется также в ре­зультате трения различных элементов станка. Их температура по­вышается, но вместе с тем возрастает и теплоотдача. Совместное действие этих факторов приводит через определенный промежу­ток времени к стабилизации температуры. Деформации отдельных элементов станка, возникающие вследствие их теплового расши­рения, вызывают изменение положения режущей кромки инст­румента относительно линии центров и размеров обрабатываемо­го изделия.

Изнашивание резца происходит по его передней и задней гра­ням и зависит от его формы, длины пути резания, режимов обра­ботки, вида материала самого резца и обрабатываемой детали. Преобладающее влияние на точность радиальных размеров ока­зывает износ задней грани резца, сопровождающийся затуплени­ем инструмента, которое вызывает дополнительное деформиро­вание технологической системы.

Геометрические неточности и изношенность отдельных элемен­тов станка обусловливают неточность механической обработки. Изношенность направляющих станины токарного станка и свя­занное с ней изменение положения вершины резца приводят к увеличению диаметра детали. Непараллельность траектории вер­шины резца и оси центров станка вызывает погрешность формы (седлообразность) обрабатываемой детали. Вследствие смещения центра задней бабки в горизонтальной плоскости относительно оси вращения шпинделя образуется конусность детали и т. д.