Груповий метод обробки деталей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Груповий метод обробки деталей

1. Загальна характеристика групового методу

Груповий метод - це такий метод уніфікації технології виробництва, при якому для груп однорідної за тими чи іншими конструктивно-технологічними ознаками продукції встановлюються однотипні високопродуктивні методи обробки з використанням однорідних і швидкопереналагоджуваних знарядь виробництва. При цьому забезпечується економічна ефективність виробництва, необхідна швидкість його підготовки і переналагодження обладнання.

Груповий метод виробництва безпосередньо зв'язаний з уніфікацією конструкцій машин, приладів та їх елементів, оскільки в основі уніфікації технології лежить класифікація продукції. Він зв'язаний також з організацією та економікою виробництва, оскільки істотно визначає виробничу структуру цехів і дільниць, системи нормування, планування та обслуговування. Чим вищий рівень уніфікації технології на базі групового методу, тим простіші та раціональніші організаційні форми виробництва, і тим більше наближаються вони до вищої форми організації виробництва - безперервного потоку.

Разом з тим, удосконалення організації виробництва висуває особливі вимоги до групового методу.

Найбільш загальні задачі, що вирішуються груповим методом виробництва, зводяться до спеціалізації, технологічної концентрації у вигляді багатоінструментальної та багатопредметної обробки, до суміщення часу виконання основних і допоміжних елементів роботи тощо.

Принциповими основами групового методу виробництва є: методика класифікації та групування деталей, видів робіт і технологічних процесів; методика класифікації та конструювання групових пристроїв та іншого технологічного оснащення; цільова модернізація та спеціалізація обладнання; впровадження групових потокових і автоматичних ліній. Крім того, при груповому методі по-новому вирішуються питання технологічного нормування та організації виробництва.

Впровадження групової обробки потребує проведення великої підготовчої роботи, яка включає: класифікацію деталей (їх групування), розробку технологічного процесу для групи деталей, проектування групового технологічного оснащення, модернізацію обладнання та створення спеціалізованих верстатів, організацію групових потоків і групових автоматичних ліній, розробку системи оперативно-календарного планування.

2. Класифікація та кодування деталей

Однією з основних задач, від успішного розв'язання якої в багатьох залежить рівень технічної підготовки виробництва, є вибір методу і схеми класифікації та кодування деталей. Правильна їх побудова має визначальне значення не тільки для упорядкування конструкторсько-технологічних розробок, стандартизації та уніфікації технологічних процесів, але й для визначення найбільш раціональних та економічних форм організації виробництва.

Завданням кожної класифікації є встановлення ознак, необхідних для групування об'єктів, що класифікуються, чи визначення їх властивостей та характерних особливостей.

Незважаючи на різноманіття та різницю конструкцій деталей машин і приладів, в своїй основі вони мають велику кількість споріднених ознак: конструктивних (геометричних), розмірних, точнісних, технологічних (спільність операцій, маршрутів обробки) тощо. Систематизуючи їх, можна виявити і визначити якісь загальні ознаки і класифікувати деталі по групах.

Для групового методу обробки класифікація деталей та їх поверхонь здійснюється за конструктивно-технологічними ознаками із врахуванням спільності обладнання, налагодження та інструментального оснащення.

Існує декілька систем класифікації та кодування деталей, а саме: ЄСКД, технологічний класифікатор, ЄСТПВ. Крім перелічених, існують системи класифікації на рівні галузі (Техархів, Группроект, Тис-82) і підприємства. Причому при груповому методі технологічна класифікація є основною, а конструкторська - вторинною.

В результаті класифікації деталям звичайно присвоюють певний класифікаційний шифр, що прискорює пошук за заданими ознаками.

Для автоматизації проектування технологічного процесу вся якісна та кількісна інформація повинна бути представлена у вигляді, зручному для введення у запам'ятовуючий пристрій ЕОМ, наступної обробки і видачі результатів рішень на друк у формі різних документів. Для цього повинна бути розроблена відповідна система кодування інформації. В залежності від характеру інформації застосовують два види кодування: з використанням кодових таблиць і з використанням спеціальної формалізованої мови.

В систему кодування першого виду входять перелік вихідних даних та обмежень по них, спеціальні таблиці кодових позначень та інструкція по кодуванню. В цьому випадку дані креслення конкретної деталі заносяться в кодувальну відомість у строго певній послідовності. Цю систему кодування доцільно застосовувати при розв'язанні задач, зв'язаних з автоматизацією проектування технологічних процесів.

В системах другого виду кодування здійснюється за допомогою спеціально розробленої для цієї мети мови. Вихідні дані про деталь (змінна інформація), записані в термінах прийнятої мови, складають мовний опис об'єкта. Ці системи кодування раціонально застосовувати при розв'язанні різних задач, пов'язаних з інформаційним пошуком.

3. Групування деталей

Використовуючи розроблені системи кодування та класифікації деталей, можна виявити загальні ознаки і звести деталі в певні конструктивно-технологічні групи.

Групою (операційною) називають сукупність деталей, що характеризується при обробці спільністю обладнання, оснащення, налагодження і технологічного процесу (операційного). При створенні груп приймаються до уваги габарити деталі, оскільки вони визначають типаж обладнання і розміри технологічного оснащення. Крім того, враховується: їх геометрична форма, спільність поверхонь, що підлягають обробці, точність та шорсткість оброблюваних поверхонь, однорідність заготовок, серійність випуску, економічність процесу.

Практика показала, що об'єднання деталей тільки за конструктивно-технологічними ознаками не забезпечує повного використання можливостей групового методу. Необхідно приділяти велику увагу і організаційно-плановим питанням. При груповому виробництві група деталей характеризується єдністю в конструкторському, технологічному (спільність технології), інструментальному (спільність оснащення) і організаційно-плановому (єдине планування та організація виробництва) розумінні.

Необхідно відмітити, що створення груп деталей - найбільш відповідальний процес, який потребує певних технічних знань та навичок.

Створення уніфікованих (групових) процесів виготовлення деталей може базуватись на різних методах їх групування:

- за конструктивно-технологічною подібністю деталей; найбільш типовими сукупностями в цьому випадку є групи шестерень, втулок, валиків, шпинделів тощо; груповий виробництво деталь

- за елементарними поверхнями деталей, що дозволяє встановлювати варіанти обробки цих поверхонь, а із комбінації елементарних процесів одержати технологічний процес обробки будь-якої деталі;

- за переважаючими видами обробки деталей (типами обладнання), єдності технологічного оснащення і спільності налагодження верстата.

У всіх випадках враховується призначення, конструкція, точність розмірів і шорсткість оброблюваних поверхонь, спільність розв'язання основних технологічних задач, подібність маршрутів обробки, однорідність заготовок, обсяг випуску тощо.

Груповий метод дозволяє використання всіх вказаних методів групування деталей, якщо вони доцільні в умовах даного виробництва. На одному й тому ж самому підприємстві можна застосовувати декілька чи всі методи класифікації та групування деталей і процесів. Цим і визначається універсальність групового методу.

В умовах серійного і дрібносерійного виробництв найбільше поширення має метод групування деталей по застосовуваному для обробки типу обладнання, єдності технологічного оснащення і спільності налагодження верстата.

Групування деталей для побудови групових процесів рекомендується виконувати по спільності маршрутних групових процесів, групових деталеоперацій.

Принципи класифікації деталей для багатоопераційної обробки мають свої характерні особливості при збереженні основної ознаки - спільності обладнання, технологічного оснащення, налагодження верстата - і загальної схеми технологічного процесу.

Групування охоплює реальні деталі певної конструкції, що значаться в номенклатурі випуску. В ряді випадків створюються комплексні (умовні) деталі, що мають всі геометричні елементи деталей даної групи. Комплексною може бути і реальна деталь, якщо вона є найбільш складною в даній групі і має всі основні елементи комплексної деталі. Під основними елементами розуміються поверхні, що визначають конфігурацію деталі, і технологічні задачі, що вирішуються в процесі обробки. Основні елементи - головна ознака для віднесення деталі до того чи іншого класифікаційного підрозділу.

Комплексна деталь служить основою при розробці групового процесу і групового оснащення - сукупності пристроїв та інструментів, що забезпечують обробку всіх деталей даної групи при незначних підналагодженнях обладнання. Отже, розроблений на комплексну деталь технологічний процес з незначними підналагодженнями обладнання повинен забезпечити виготовлення будь-якої деталі даної групи.

Рис. 1. Комплексна (а) і конкретні (б, в, г, д, є, м, ж, л, к, і, з) деталі

На рис. 1 буквою А позначена комплексна деталь, що складається з ряду елементарних поверхонь (1-17). Буквами Б, В, Г і так далі тут позначено конкретні деталі з таких же геометричних елементів в різній комбінації.

На рис. 2 як приклад використання комплексної деталі показано групу деталей типу тіл обертання, що обробляються на токарному верстаті. Групове оснащення верстата (справа внизу) на деталеоперацію виготовляється по комплексній деталі. В процесі розробки технологічного процесу на комплексну деталь визначаються тип обладнання, конструкція пристрою, необхідні інструменти тощо. В даному випадку заготовка закріплюється в трикулачковому патроні, а різальний інструмент - в чотирипозиційному різцетримачу і поворотній револьверній головці, встановленій в пінолі задньої бабки (на рисунку справа внизу).

Друга група деталей, що обробляється на токарно-револьверних верстатах з горизонтальною віссю револьверної головки, наведена на рис. 3, а. Оснащення верстата виготовляється по комплексній деталі. Номерами 1-12 на рис. 3, б показана послідовність роботи інструментів, встановлених в револьверній головці. При переході до обробки нової деталі групи сам робітник виконує необхідне підналагодження верстата.

Рис. 2. Група деталей, які обробляються на токарному верстаті

Рис. 3. Група деталей, які обробляють на токарно-револьверному верстаті

Вище було розглянуто приклади обробки деталей групи по технологічному процесу, розробленому для комплексної деталі. В багатьох випадках комплексна деталь не створюється, а визначаються основні характерні ознаки різних деталей, що дозволяють об'єднати їх в одну класифікаційну групу. (Це відноситься, перш за все, до деталей складної конфігурації, у яких оброблюються окремі поверхні). Такими характерними ознаками можуть бути не тільки розташування оброблюваних поверхонь, але й схеми базування кожної деталі. Взаєморозташування оброблюваних поверхонь, як і у випадках, розглянутих вище, дозволяє визначити не комплексну деталь, а комплексне з'єднання елементів поверхонь і скласти груповий технологічний процес, вибрати схему групового оснащення та необхідний різальний інструмент. Спільні (подібні) схеми базування кожної деталі дають можливість вибрати чи створити груповий пристрій, що забезпечує встановлення і закріплення кожної деталі даної групи.

На рис. 4, а як приклад показана група складних деталей, заготовки яких одержано методом лиття під тиском. В кожній з показаних деталей обробляється отвір. В цьому випадку ми маємо справу не з комплексною деталлю, а з комплексом елементів поверхонь (показано жирними лініями), які можуть бути оброблені із застосуванням єдиного групового оснащення. Крім того, всі деталі групи мають принципово ідентичну схему базування і закріплення в пристрої. На рис. 4, б наведено схему налагодження верстата і конструкцію групового токарного пристрою, що забезпечує закріплення будь-якої деталі групи.

Рис. 4. Група деталей, що обробляються на токарному верстаті оснащеному груповим пристроєм

4. Розробка групового технологічного процесу

Після проведення класифікації деталей і створення їх груп приступають до розробки групового технологічного процесу, який дозволив би здійснити обробку будь-якої деталі даної групи без значних відхилень від загальної технологічної схеми.

Груповою технологічною операцією називається загальна для групи різних за конструктивними ознаками деталей операція, що виконується з певним груповим оснащенням, яке забезпечує обробку деталі на даному обладнанні.

Деталеоперація представляє собою диференційований план переходів при обробці конкретної деталі певної групи, для якої розроблена групова операція. Таким чином, групова операція охоплює стільки деталеоперацій, скільки деталей різних типів скомплектовано в групу.

Таке технологічне рішення сприяє спеціалізації робочих місць. В ідеальному випадку при оснащенні робочого місця одним груповим оснащенням, за допомогою якого обробляється у повному об'ємі вся номенклатура закріплених деталей даної групи, воно буде мати стабільну технологічну спеціалізацію, що характерно для великосерійного і масового виробництв. На такому робочому місці підвищується і рівень організаційних умов, оскільки воно завжди готове для виконання будь-якої закріпленої за ним деталеоперації.

При оснащенні робочих місць груповим оснащенням для переходу до обробки нової деталі потребується лише незначне підналагодження верстата, на що витрачається в 10-15 разів менше часу, ніж на повне його переналагодження. Це дуже важливо у випадку часто змінюваної номенклатури в умовах серійного і одиничного виробництва.

Груповим технологічним процесом називається сукупність групових технологічних операцій, що забезпечують обробку різних деталей групи (чи декількох груп) за спільним технологічним маршрутом. При груповому технологічному маршруті деякі деталі чи їх групи можуть пропускати окремі операції.

Подібного роду процеси є основою для створення дільниць з замкненим циклом виробництва, спеціалізованих дільниць і групових (багатономенклатурних) потокових ліній. В цих випадках має місце груповий (багатопредметний) потік, що складається з деталеоперацій.

При створенні груп деталей із спільним технологічним процесом необхідно враховувати обсяг випуску окремих деталей. В тих випадках, коли обсяг випуску невеликий, доцільно проводити класифікацію по деталеопераціях. На цьому ж принципі базується і впровадження групових потокових ліній складання:

При розробці групових процесів необхідно виходити з таких основних положень.

1. Прийнята послідовність технологічних операцій при груповому маршруті чи переходів при груповому процесі повинна забезпечувати обробку будь-якої деталі групи у відповідності з кресленням і технічними вимогами.

2. Технологічне оснащення повинно бути груповим чи універсально-переналагоджувальним, придатним для виготовлення будь-якої деталі групи.

3. Обладнання, що застосовується, повинно забезпечувати високопродуктивну обробку при мінімальних затратах на його переналагодження.

4. Технологічна документація повинна бути простою за формою, вичерпною за змістом і зручною для використання на робочих місцях.

Одночасно з розробкою найбільш раціонального процесу потрібно вирішувати ряд питань організаційного і технічного характеру, таких як уніфікація виду заготовок, виявлення міжцехових виробничих зв'язків (маршрутів руху деталей по цехах), визначення обсягу паралельних робіт в різних підрозділах підприємства, виявлення можливостей спеціалізації цехів чи окремих дільниць, встановлення шляхів модернізації обладнання із врахуванням створення в ряді випадків спеціалізованих, спеціальних і агрегатних верстатів, раціональна організація робочих місць і підвищення культури виробництва.

На рис. 5, а показано схему побудови групової операції на базі комплексної деталі, а на рис. 5, б - групового процесу на основі комплексного маршруту.

Рис. 5. Схема побудови групової операції (а) та групового
комплексного маршруту (б)

Основні етапи розробки групових технологічних процесів, задачі, що розв'язуються на кожному етапі, і основні документи, що забезпечують розв'язання цих задач, показані в табл. 1. Плавила розробки групових технологічних процесів викладені в державному стандарті.

Таблиця 1. Етапи розробки групових технологічних процесів

Примітки:

В таблиці такі позначення:

ТП - технологічний процес;

ТТП - типовий технологічний процес;

ГТП - груповий технологічний процес;

КД - конструкторська документація;

ТД - технологічна документація

ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА

1. Воробьёв Л.Н. Технология машиностроения и ремонта машин. - М: Высшая школа., 1981. - 334 с.

2. Организация групового производства / Под общ. ред. С.П. Митрофанова и В.Л. Петрова. - Л.: Лениздат, 1980. - 288 с.

3. Организационно-технологическое проектирование ГПС / Под общ. ред. С.П. Митрофанова - Л.М.; 1986. - 294 с.

4. Руденко П.О. Проектування технологічних процесів у машинобудуванні. - К.: Вища школа, 1993. - 414 с.

5. Технологическая подготовка гибких производственних систем / Под общ. ред С.П. Митрофанова. - Л.М., 1987. - 352 с.

Размещено на Allbest.ru