книги / Научные основы технологической подготовки группового производства
..pdfс поршнем от литниковой плиты формовкладыша (позиция 8, рис. IV. 15). При дальнейшем подъеме выталкивающего устройства толкатели 9 упи раются в выталкиватели 10 и поднимают пакет формовкладыша. Затем загрузочную камеру и пакет снимают с блока и разъем пакета произ водят вне пресса.
Фиксация загрузочной камеры, установленной между планками, про изводится упорным винтом 12.
Изделие оформляется в формовкладыше пакетного типа, конструкция которого показана на рис. IV. 15. Он предназначен для литьевого прес сования изделий (рис. IV. 9, группы 4; 2), конструкция которых обуслов ливает наряду с вертикальным разъемом формовкладышей и горизон тальный разъем.
Пакет состоит из знаков /, 2, 3, верхнего знакодержателя 4, клиновой разъемной матрицы 5, нижнего знакодержателя 6, нижней плиты 7, литниковой плиты 3, колонок 9 и ручек 10.
ГРУППОВОЙ БЛОК ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
Групповые блоки для литья под давлением, применяемые для получе ния изделий из термпластов при помощи литьевых машин, как правило, выполняются стационарными.
На рис. IV. 9 показана группа 5 деталей, особенностью которых является то, что плоская штампо ванная пластинка различной тол щины (до 0,8 мм) и конфигурации
а)
Ф—®
Рис. IV. 16. Групповая форма для литья под давлением: а — блок; б — формовкладыш
частично заливается с двух сторон термопластичными пластмассами. Детали этой группы изготовляются с помощью быстросменных формо вкладышей кассетного типа, устанавливаемых в блок. Отливка произво дится литьем под давлением на горизонтальных литьевых машинах.
На рис. IV. 16, а показана конструкция блока для литьевого прес сования. Групповой блок состоит из неподвижной плиты 5 с литниковой втулкой и направляющими колонками 4, служащими для точной фикса ции формовкладышей, и подвижной плиты 1 с направляющими 3. Установка формовкладышей производится по направляющим до упора 2, причем смена их осуществляется при постоянно закреплен ном блоке.
Формовкладыш (рис. IV. 16, б) состоит из матриц /, 2, упорной пли ты 4 и плиты 7 с оформляющими знаками 5. Точное совмещение обеих матриц обеспечивается направляющими колонками 8 и 6. Фиксирование пластинки (основы детали) производится штифтом 3, а плотное
сжатие ее во избежание подливов обеспечивается при закрытии машины. Для разборки формовкладыша в матрицах и плитах сделаны боковые вырезы.
Разборка производится на рабочем столе следующим образом: сни мается (отделяется) верхняя матрица, затем нижняя, из которой деталь выталкивается с помощью приспособления.
3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГРУППОВЫХ БЛОКОВ СО СМЕННЫМИ ФОРМОВКЛАДЫШАМИ
Как показала практика, использование групповых блоков со сменными формовкладышами экономически оправдывает себя не только в серийном, но и мелкосерийном производстве.
Это объясняется тем, что резко сокращаются затраты как на про ектирование, так и на изготовле ние оснастки, составляющие до 85% от общих затрат на изготов ление деталей из пластмасс.
На основании материалов, взя тых из практики работы завода, построен ряд графиков, характе ризующих затраты на проектиро
вание, изготовление |
и материалы |
Количествонаименований деталей 6группс(до*Н1) при индивидуальной |
и групповой |
обработке. |
|
9 |
|
Рис. IV. 17. Сравнительные экономические показатели при индивидуальных и групповых технологических процессах изготовления изделий из пластмасс: а —сред
ние затраты |
на проектирование и изготовление пресс-форм (/ — индивидуальные |
пресс-формы; |
2 — групповая пресс-форма) б — сопоставление затрат металла на |
изготовление |
пресс-форм (/ — индивидуальные пресс-формы; 2 — групповая пресс- |
форма); в — графики сравнительной себестоимости изготовления изделий из пласт масс (/ — механическая обработка; 2 — прессование в индивидуальных прессформах; 3 — прессование в групповой пресс-форме)
На рис. IV. 17, а графически изображены средние затраты (в %) на проектирование и изготовление индивидуальных пресс-форм и групповой пресс-формы со сменными вкладышами в зависимости от количества наи менований деталей в группе; за 100% приняты затраты на проектирование и изготовление оснастки в данном случае для 13 различных изделий. Из графика видно, что применение группового метода с использованием группового блока снижает себестоимость изготовления оснастки при мерно на 60%.
На рис. IV. 17, б сопоставлены затраты металла при изготовлении индивидуальных пресс-форм и группового блока с формовкладышами, в зависимости от количества изделий в группе. При тринадцати типах изделий экономия металла достигает 75%.
Для полного сопоставления и определения экономической целесооб разности применения группового метода при изготовлении малых партий деталей различными методами целесообразно строить графики сравни тельной себестоимости изделий одной из групп, получаемых механической обработкой, прессованием в индивидуальную и групповую пресс-формы. На рис. IV. 17, в представлен такой график для деталей, изготовляемых с помощью группового блока и формовкладышей (см. рис. IV. 2). Из этого графика видно, что получение изделия методом прессования в индиви дуальную пресс-форму экономически целесообразно лишь при партии деталей 800—850 шт. и более в год, тогда как групповые блок-формы со сменными формовкладышами целесообразно применять при выпуске 300 изделий в год.
ГЛАВА V
ГРУППОВАЯ ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ НА ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКАХ
Фрезерные станки различных моделей находят широкое применение в условиях серийного и индивидуального производства.
Обработке на фрезерных станках подвергается большое количество самых разнообразных деталей. В большинстве случаев здесь обрабаты ваются лишь отдельные геометрические элементы (плоскости, пазы, лыски и т. п.), поэтому фрезерные станки используются главным образом для выполнения отдельных групповых детале-операций.
Необходимость крепления обрабатываемых деталей разнообразной но менклатуры обусловливает применение большого количества различных типов оснастки, начиная от простых прижимных планок и тисков до слож ных специальных приспособлений (последние применяются в условиях изготовления больших партий деталей).
Работа на фрезерных станках с универсальными приспособлениями связана с большими затратами вспомогательного и подготовительно-заклю чительного времени. Особенно заметным это становится в последние годы при обработке фрезами, оснащенными твердыми сплавами. Повышенные режимы резания привели к сокращению основного времени, тогда как удельное значение затрат вспомогательного и подготовительно-заключи тельного времени возросло еще больше.
По данным ЗНИМС, при обработке деталей на фрезерных станках в условиях различного производства основное время в среднем составляет менее половины общего времени работы в смену (37—49%). Примерно столько же времени затрачивается на выполнение вспомогательных при емов; 3,5—5% приходится на подготовительно-заключительное время и 8—11 % — на организационно-техническое обслуживание. Из общей суммы вспомогательного времени на приемы, связанные с установкой и закрепле нием деталей, в условиях серийного производства затрачивается 40—41 %, а на приемы по осуществлению рабочего цикла (управления станком) — 29—30%.
Следовательно, основные резервы для повышения производительности труда скрыты в возможности дальнейшего совершенствования установоч но-зажимных приспособлений и автоматизации обработки на фрезерных станках.
Повышение производительности труда и снижение стоимости обработки на фрезерных станках в условиях мелкосерийного и серийного производ ства возможно только на основе использования метода групповой обра ботки деталей. Это позволит для групп разнообразных деталей применять
единый технологический процесс, общую настройку станка, одни и те же приспособления, а также обеспечит постоянство приемов работы.
Применение метода групповой обработки деталей на фрезерных стан ках создает предпосылки для специализации станков и необходимую основу для их модернизации.
Перейдем к рассмотрению общих принципов групповой обработки на фрезерных станках.
1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ ДЕТАЛЕЙ, ОБРАБАТЫВАЕМЫХ НА ФРЕЗЕРНЫХ
СТАНКАХ
Комплектование деталей в группы должно производиться с учетом кон структивных и технологических особенностей деталей, их габаритных размеров, точности и чистоты обрабатываемых поверхностей, последова тельности обработки, а также особенностей установки и закрепления деталей в приспособлениях.
По конструктивным признакам различают следующие детали:
1) плоскостные, геометрическая форма которых обеспечивается глав ным образом за счет обработки на фрезерных станках;
2) детали сложной конфигурации или тела вращения, имеющие отдель ные геометрические элементы, получаемые фрезерованием.
Ктехнологическим особенностям деталей относятся:
1)единство типоразмера станка и типа режущего инструмента, при меняемых для обработки поверхностей;
2)общность установочных баз и методов крепления деталей, т. е. един ство оснастки.
Следовательно, классификация деталей, подлежащих фрезерной обра ботке, сводится к созданию таких групп, при которых обработка любой детали данной группы производится с применением одного и того же станка, приспособления и режущих инструментов, т. е. по общему груп повому операционному технологическому процессу.
На этих же принципах основана и разработка маршрутного (состоя щего из нескольких групповых операций) группового технологического процесса.
Одним из главных факторов, оказывающих влияние на комплектование деталей в группы, является определение и выбор конструкции наиболее рациональной и производительной технологической оснастки.
При комплектовании групп необходимо стремиться к максимальному использованию уже существующих конструкций различного рода приспо соблений, применяя их как базовые, с проектированием сменных нала док, обеспечивающих установку и закрепление любой детали данной
группы.
При объединении в одной группе деталей, изготовляемых большими партиями, целесообразно применять многоместные групповые приспосо бления и максимально специализировать станки.
При образовании групп необходимо учитывать и серийность каждой разновидности деталей; каждая технологическая группа должна вклю чать номенклатуру деталей, обработка которых обеспечивает наиболее длительную загрузку станка.
В качестве иллюстрации классификации деталей на группы может быть рассмотрен следующий пример.
На рис. V. 1 показаны детали, обрабатываемые на фрезерных станках. Согласно вышеизложенным принципам, все они подразделены на девять групп (рис. V. 2).
L ~ » ^ [ M 0
Рис. V. 1. Детали, обрабатываемые на фрезерных станках
Группа 1 — детали, у которых фрезеруются плоскости и различного рода пазы.
Группа 2 — детали типа плоских клиньев.
Группа 3 — детали, представляющие собой различные планки, рейки, шпонки.
Группа 4 — детали, у которых подвергаются обработке только отдель ные плоскости.
Группа 5 — детали, имеющие форму тел вращения, у которых необ ходимо фрезеровать лыски, пазы, шлицы.
Группа 6 — детали, имеющие форму тел вращения, у которых подле жат фрезерованию несколько шлицев или граней.
Группа 7 — детали тел вращения, у которых необходимо фрезеровать продольные и поперечные прорези.
Группа 8 — детали, имеющие форму тел вращения, у которых надле жит фрезеровать лыски, уступы, пазы.
Группа 9 — детали, у которых фрезеруются шлицы.
Подобным образом могут быть подразделены любые другие типы деталей — корпуса, станины, кронштейны и т. п.
2.ГРУППОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
ИКОНСТРУКЦИИ ГРУППОВЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
При проектировании групповых процессов фрезерной обработки необ ходимо исходить из следующих основных положений.
1.Структура группового процесса, т. е. последовательность техноло гических операций, переходов, должна обеспечивать наиболее полную экономически выгодную обработку деталей в соответствии с требова ниями чертежа.
2.Переналадка станка при переходе к обработке партий очередных деталей группы должна быть простой, доступной для фрезеровщика 1— 2-го разряда, и краткой по времени; время на переналадку должно быть значительно меньше времени, необходимого для настройки станка при индивидуальном технологическом процессе.
3.Переналадка станка должна сводиться главным образом к наладке приспособления и установлению рационального режима резания; при переналадке может иметь место замена режущего инструмента.
4.Применяемое оборудование и приспособления должны удовлетво рять требованиям высокопроизводительной обработки.
Разработка группового технологического процесса проводится в сле дующей последовательности.
1.Из общего количества объединенных в технологической группе дета лей выявляются несколько наиболее характерных. Характерными дета лями являются такие, для обработки которых требуется максимальное количество фрезерных операций или переходов, предусматриваемых груп повым технологическим процессом. Кроме того, к ним предъявляются наи более высокие технические требования по сравнению с остальными дета лями группы.
2.На выбранные характерные детали производится предварительная разработка группового технологического процесса.
3.Определяется возможность и рациональность обработки по этому процессу остальных деталей группы.
Вряде случаев групповой технологический процесс разрабатывается
вдва приема. Вначале разрабатывается предварительный вариант и со ставляется техническое задание на проектирование необходимых
групповых приспособлений или сменных вкладышей. После проекти рования оснастки производится окончательное оформление группового технологического процесса с учетом возможностей применяемых конст рукций приспособлений, обеспечивающих обработку любой детали данной группы.
В процессе проектирования определяются схема установки обрабаты ваемых деталей, диапазон их размеров, способы закрепления.
При окончательном оформлении группового технологического процесса исправляются все неточности, выявленные при проектировании групповой оснастки.
В ряде случаев в процессе группирования деталей и разработки груп повых технологических процессов выявляется необходимость корректи ровки чертежей в направлении унификации габаритных размеров, их про становки и обеспечения технологичности конструкции деталей. Эта кор ректировка проводится с целью повышения технологической и конструк тивной общности группируемых деталей и облегчения построения груп пового технологического процесса обработки. Одновременно проводится унификация заготовок.
Рассмотрим возможности групповой обработки деталей с применением различных типов технологической оснастки.
ПРИМЕРЫ КОНСТРУКЦИЙ ГРУППОВЫХ ФРЕЗЕРНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
При обработке различных групп деталей на фрезерных станках широко применяются машинные тиски, относящиеся к типу универсальных при способлений. Они могут быть подразделены на следующие группы:
1) по общей конструкции — с одной подвижной губкой, самоцентрирующие с двумя подвижными губками, с плавающими губками, с губ ками, перемещающимися взаимно перпендикулярно;
2)по конструкции механизма зажима — винтовые, эксцентриковые, эксцентриковые с рычажным усилителем, пневматические, механогидравлические, пневмогидравлические, гидравлические, пружинные с автома тизированным зажимом от перемещающегося стола станка;
3)по направлению усилия, прилагаемого к подвижной губке — с тяну щим усилием, с толкающим усилием.
Кроме того, тиски бывают неповоротные, поворотные в одной плоскости
ив двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
Выбор типа тисков зависит от конфигурации деталей и их габаритов. Современные конструкции тисков компактны, жестки и надежны в ра боте, имеют быстродействующие зажимы. В ряде конструкций для уста новки сменных элементов на корпусе и салазках тисков, кроме губок, предусматривается сетка взаимно перпендикулярных Т-образных
пазов.
Обычно детали небольших размеров и простой конфигурации зажимают в тисках с постоянными губками. Для наиболее рационального использо вания тисков при обработке деталей сложной формы или нескольких деталей одновременно целесообразно применять сменные наладки.
Применение сменных наладок, предназначенных для обработки опре деленных групп деталей, позволяет во многих случаях обойтись без спе циальной оснастки, используя достаточно совершенные конструкции совре менных тисков.
При проектировании наладок необходимо согласовывать их базовые поверхности с установочными поверхностями на тисках, с расположением продольных и поперечных пазов, с ходом губок и т. п.
Монтаж наладок обычно производится на верхних и торцовых плоско стях неподвижной и подвижной губок, а также непосредственно на кор пусе тисков. Наладка может состоять из одной или нескольких деталей.
Применение группового метода, базирующегося на классификации де талей на группы, создает большие возможности использования тисков со сменными наладками. Практика работы показывает, что 60—70% деталеопераций при фрезерной обработке могут быть выполнены в сменных налад ках тисков. Проектирование и применение наладок должно стать основ ным направлением в конструировании приспособлений для обработки
Рис. V. 3. Группа деталей сложной конфигурации
деталей на фрезерных станках, так как их стоимость в сравнении со спе циальными приспособлениями во много раз меньше; использование нала док в мелкосерийном производстве позволяет обеспечить не только сокра щение вспомогательного времени но и повысить производительность труда.
Рассмотрим некоторые примеры применения сменных наладок для обработки различных деталей.
В практике работы встречается большое количество деталей, имеющих сложную конфигурацию, у которых фрезеруются отдельные плоскости (рис. V. 3). Обработку таких деталей рекомендуется производить на верти кальнофрезерных станках многорезцовыми фрезерными головками или концевыми фрезами. Групповой технологиический процесс обработки по добного рода деталей состоит обычно из одной или нескольких операций