Выбор средств технологического оснащения
К средствам технологического оснащения относятся: технологическое оборудование (в том числе контрольное и испытательное); технологическая оснастка (в том числе рабочие инструменты и средства контроля); средства механизации и автоматизации технологических процессов.
Выбор технологического оборудования (станков) определяется: методом обработки; габаритными размерами заготовок и размерами обработки; мощностью, необходимой на резание; производительностью и себестоимостью в соответствии с типом производства; возможностью приобретения и ценой станка; удобством и безопасностью работы станка.
При выборе станков особое внимание следует обратить на использование станков с числовым программным управлением (ЧПУЦ), являющихся одним из основных средств автоматизации механической обработки в мелкосерийном и серийном производствах (виды документов на технологические процессы, выполняемые на станках с ЧПУ, см. табл. 1).
Таблица 1
Виды документов на технологические процессы, выполняемые на станках с ЧПУ (ГОСТ 3.1404-86)
Вид документа | Наименование документа | Форма |
Основной | Маршрутная карта (МК)* | 1, 1а, 1б |
Карта технологического процесса (КТП)** | 1, 1а | |
Операционная карта (ОК) | 2, 2а, 3 | |
Карта наладки инструмента (КН/П) | 4, 4а | |
Карта кодирования информации (ККИ) | 5, 5а | |
Карта эскизов (КЭ) | 7а | |
Вспомогательный | Карта заказа на разработку управляюшей программы (КЗ/П)*** | 6, 6а |
Ведомость обрабатываемых деталей (ВОД)*** | 7, 7а |
Примечание: * Применяется при маршрутном и маршрутно-операционном описании
** Применяется при маршрутном описании технологического процесса
*** Разрабатывается по усмотрению разработчика
Станки с ЧПУ применяются для токарных, сверлильных, фрезерных, расточных и других операций. Широкое распространение получили многооперационные станки с ЧПУ для обработки корпусных заготовок — обрабатывающие центры (ОЦ). Как правило, в станках такого типа смена инструмента производится автоматически либо путем поворота револьверной головки, либо при помощи автооператора. На обрабатывающих центрах выполняют фрезерование, сверление, растачивание, резьбонарезание и др.
Применение оборудования с ЧПУ целесообразно в следующих случаях:
— для трудоемких операций;
— если время обработки существенно меньше вспомогательного;
— при производстве сложных деталей малыми партиями;
— для обработки деталей с большим количеством размеров, имеющих высокие требования по точности;
— при изготовлении деталей, требующих строгого контроля точности изготовления оснастки;
— когда стоимость оснастки составляет значительную часть стоимости обработки;
— для изделий, период изготовления которых не позволяет использовать обычные методы изготовления оснастки;
— для операций, у которых расходы на контроль составляют часть общей стоимости операции.
Решение о применении станков с ЧПУ часто принимается с учетом одного или двух из этих условий.
Выбор оборудования определяется следующими коэффициентами:
— загрузки оборудования
k3=mp/mn , | (3) |
где mp — расчетное количество станков на операции;
mn — принятое количество станков;
для массового производства k3=0,65...0,77;
для серийного k3=0,75...0,85;
для мелкосерийного и единичного k3=0,8...0,9.
— использования станков по основному времени
ξ0 = tо/tшт — для массового производства;
ξ 0= tо/tшк — для серийного производства,
где ξ0, tшт, tшк — соответственно основное, штучное и штучно-калькуляционное время. Необходимо стремиться к значению ξ0= 1. Высокий коэффициент использования оборудования по основному времени характеризует рациональное построение операций. Коэффициент использования станков по основному времени колеблется в широких пределах: от 0,35...0,45 для протяжных станков до 0,85...0,95 для непрерывного фрезерования на карусельных и барабанно-фрезерных станках:
— использования оборудования по мощности
ξ ст = Nпр/Nст, | (4) |
где Nпр — необходимая мощность на резание;
Nст — мощность электродвигателя станка.
Режущий инструмент выбирают с учетом максимального применения нормализованного и стандартного инструмента; метода обработки; размеров обрабатываемых поверхностей; точности обработки и качества поверхности; промежуточных размеров и допусков на эти размеры; обрабатываемого материала; стойкости инструмента, его режущих свойств и прочности; стадии обработки (черновая, чистовая, отделочная); типа производства.
Размеры мерного режущего инструмента определяют исходя из промежуточных размеров обработки (зенкеров, разверток, протяжек и т. д.), размеры других инструментов (резцов расточных борштанг и т. д.) из расчета на прочность и жесткость.
Средства технического контроля выбирают с учетом точности измерений, достоверности контроля, его стоимости и трудоемкости, требований техники безопасности и удобства работы.