Глава 1. Общие сведения о приспособлениях





 

1.1. Служебное назначение приспособлений

Интенсификация производства в машиностроении неразрывно связа­на с техническим перевооружением и модернизацией средств производ­ства на базе применения новейших достижений науки и техники. Техни­ческое перевооружение, подготовка производства новых видов продук­ции машиностроения и модерниза­ция средств производства неизбеж­но включают процессы проектирова­ния средств технологического осна­щения и их изготовления.

В общем объеме средств техноло­гического оснащения примерно 50% составляют станочные приспособле­ния. Применение станочных при­способлений позволяет: 1) реализовать теоретическую схему базирования и закреплять обрабаты­ваемую заготовку с сохранением ее жесткости в процессе обработки;

2) стабильно обеспечивать высокое качество обрабатываемых заготовок при минимальной зависимости ка­чества от квалификации рабочего;

3) повысить производительность и облегчить условия труда рабочего в результате механизации приспособ­лений;

4) расширить технологиче­ские возможности используемого оборудования.

Под служебным назначением приспособлений понимают четко сформулированную технологическую задачу, для решения которой оно создается.

Среди задач, решение которых достигается применением приспособлений можно выделить три основных:

I. Установка заготовок на станках без выверки. Применение приспособлений для установки заготовок ликвидирует дорогостоящую и трудоемкую операцию разметки, устраняет выверку об­рабатываемой заготовки на станке, обеспечивает возможность автома­тического получения точности размеров, а следовательно, повышает точность обработки за счет устранения погрешностей, связанных с разметкой и выверкой.

2. Повышение производительности труда. Высокая производительность труда в равной мере зависит как от высокопроизводительного оборудования, так и от высокопроизводи­тельного приспособления. Повысить производительность труда - это значит сократить норму штучного времени на операцию. Норма штучно-калькуляционного времени определяется по формуле:

Тшт-к овтех.оборг.обпер+

Основное время -То можно уменьшить за счет: а) увеличения числа одновременно работающих инструментов; б) одновременной обработки нескольких заготовок (для этого проектируются многоместные приспособления или приспособления для установок заготовок пакетами); в) повышения режимов резания (проектирование приспособлений, повышающих жесткость технологической системы, позволяет повысить режимы резания и применять много инструментальную обработку).

Вспомогательное время - Тв можно сократить, уменьшив время на установку и закрепление заготовок или совместив вспомо­гательное время с основным.

При использовании приспособлений рабочий может не проверять положение заготовки при установке. Для сокращения времени закрепления заготовки проектируются быстродействующие ручные, механизированные, автоматизированные и многократные зажимные устройства, поворотные приспособления, автоматические загрузочные устройства, выталкиватели и др.

Время технического обслуживания рабочего места -Ттех.об сокращают, используя быстросменные патроны, многорезцовые державки, в которых наладка осуществляется вне станка на специальных приспо­соблениях, шаблоны для установки инструментов на размер и т.д.

Время организационного обслуживания - Тогр.об можно уменьшить при создании в приспособлении окон и лотков для отвода стружки, устройств для автоматической очистки от стружкии ее тран­спортирования и др.

Время регламентированных перерывов Тпер сокращается за счет применения приспособлений, облегчающих труд рабочих.

Подготовительно-заключительное время Тп.з уменьшается путем тех же мероприятий, что Торг.об но кроме этого еще за счет создания приспособлений, обеспечивающих точную и быструю уста­новку их на станке без выверки и допускающих быструю переналадку приспособлений на обработку разных заготовок.

Задачей технолога по обеспечению повышения производительности труда является анализ нормы времени для уменьшения ее составляющих.

3. Расширение, технологических воз­можностей оборудования. Заводы единичного и мелкосерийного производства оснащены в оcновном универсальными металлорежущими станками. Каждый станок предназначен для выполнения какой-то определенной работы с заданной точностью.

Для таких станков применяют специальные приспособления расширяющие технологические возможности оборудования, например, с помощью специальных приспособлений обработку шлифованием, протягиванием и фрезерованием можно производить на токарном станке, растачивание и долбление - на фрезерном станке, обработку точных отверстий на сверлильном станке и т.д.

При разработке приспособлений имеются широкие возмож­ности для проявления творческой инициативы по созданию кон­струкций, обеспечивающих наибольшую эффективность и рента­бельность производства, по снижению стоимости приспособлений и сокращению сроков их изготовления. Приспособления должны быть удобными и безопасными в работе, быстродействующими, достаточно жесткими для обеспечения заданной точности обра­ботки, удобными для быстрой установки на станок, что особенно важно при периодической смене приспособлений в серийном производстве, простыми и дешевыми в изготовлении, доступными для ремонта и замены изношенных деталей.

 

 

1.2.Классификация приспособлений

Технологическая оснастка подразделяется по трем признакам:

По целевому назначению технологическую оснастку можно разделить на пять основных групп.

1.Станочные приспособления, используемые для установки и закрепления обрабатываемых заготовок соответственно условиям вы­полнения технологического процесса. Эти приспособления подразделяютсяна сверлильные, фрезерные, расточные, токарные, протяжные, дольбежные и др. К группе станочных приспособлений относятся также приспособления специального назначения (для гибки, рихтовки и пр.).

2. Приспособления для закрепления рабочего инструмента.Они выполняют роль связующего звена между инструментом и стан­ком, тогда как первая группа приспособлений связывает заготовку со станком. При помощи приспособлений первой и второй групп осу­ществляется наладка технологической системы.

Данная группа приспособлений называется также вспомогательным инструментом, характеризуется большим количеством нормализо­ванных и типовых устройств вследствие широкой стандартизации и нормализации инструментов.

3.Сборочные приспособления, используемые для выполнения, соединений сопрягаемых деталей в узлы и изделия.

4. Контрольные приспособления, применяемые для проверки изделии, при промежуточном и окончательном контроле деталей в процессе обработки, а также для проверки собранных узлов машин.

5.Приспособления для захвата, перемещения и перевертывания обрабатываемых заготовок и узлов. Эти приспособления применяются для тяжелых объектов, перемещение которых вручную невозможноилизатруднительно. В автоматизированном производстве данная группа приспособлений применяется для всех видов заготовок.

По степени специализации приспособления делятся на три группы:

1. Универсальные приспособления, применяемые в индивидуаль­ном и мелкосерийном производстве. Используются для закрепления и обработки заготовок широкой номенклатуры и различных размеров. Универсальные приспособления подразделяются на безналадочные и наладочные.

2.Переналаживаемые или специализированные (обратимые) приспособления, т.е. приспособления многократного применения. Применяются мелько- и среднесерийном производстве. Специализированные (групповые) приспособления имеют огра­ниченные пределы универсальности и применяются при обработке заготовок, имеющих конструктивно-технологическую общность, вхо­дящих в одно классифицированное подразделение, следовательно, имеющих одинаковый характер расположения поверхностей, слу­жащих базами установки в приспособлении.

Специализированные приспособления сочетают в себе положи­тельные качества универсальных конструкций (возможность много­кратного использования при смене объекта производства) и кон­струкций специальных (быстрота действия, точность обработки, простота конструкции, высокая производительность).

При переходе от обработки одной заготовки к обработке другой специализированное приспособление, как и универсально-нала­дочное, оснащается несложными сменными наладками.

К специализированным приспособлениям относятся:

1) Универсально-сборные (УСП) и сборно-разборные (СРП)приспособления, собираемые из набора нормализованных деталей и узлов;

2) Унйверсально-наладочные приспособления (УНП) - со сменными наладками, позволяющие обрабатывать заготовки различных наименований;

3) Групповые переналаживаемые приспособления со сменными наладками, дающие возможности обработки определенной группы заготовок.

3.Специальные приспособления, предназначенные для выполне­ния определенных технологических операций и представляющие собой переналаживаемые приспособления одноцелевого назначения. Применяются в основном в крупносерийном и массовом производстве.

По степени механизации и автоматизации приспособления подраз­деляются на 4 группы:

1. С ручным приводом.

2. Механизированным приводом.

3. Полуавтоматические.

4. Автоматические.

Приспособлениям предъявляются следующие основные требования:

а) обеспечение заданной точности обработки;

б) Простота конструкции и наименьшая стоимость изготовления;

в) рациональность конструкции и обеспечение техники безопасности;

г) удобство и простота установки заготовки на станок;

д) удобство работы;

е) удобство ремонта и доступность замены изношенных деталей.

Универсально-наладочные приспособления (УНП) состоят из двух частей — универсальной и наладочной. Универсальная часть включает корпус приспособления, привод и базы для установки сменных наладок, а наладочная часть имеет базы для установки обрабатываемой детали и элементы для направления или коорди­нации инструмента.

Универсальная часть приспособления, как правило, имеет две и более кинематические цепи, обеспечивающие простой или комби­нированный зажим детали и регулировку положения элементов, на которых устанавливаются сменные наладки.

Как указывалось выше, конструкция корпуса и привода зави­сит не от геометрической формы деталей, а от ее габаритных размеров, поэтому универсальная часть является постоянной нор­мализованной частью УНП, предназначенного для обработки дета­лей всего классифицированного подразделения.

Важным условием успешного применения УНП является обес­печение быстрой и точной установки сменных наладок. От этого в значительной степени зависит эффективность универсально-наладочных приспособлений. Поэтому при проектировании универ­сальной части УНП уделяется особое внимание удобству и простоте установки сменных наладок при минимальных затратах вспомога­тельного времени (не более 3 мин.).

Сменные наладки изготовляются в зависимости от формы и размеров установочных базовых поверхностей обрабатываемых деталей. Они имеют, с одной стороны, базы в соответствии с кон­структивными особенностями каждой детали в отдельности, а с дру­гой, — взаимозаменяемые нормализованные базы, позволяющие одинаково устанавливать их в универсальной части приспособле­ния.

Таким образом, сменная наладка является как бы технологи­ческим придатком детали, унифицирует установочные базы и поз­воляет обрабатывать заготовку в высокопроизводительном приспособ­лении.

 

1.3. Основные принципы выбора приспособлений для единичного, серийного и массового производства.

Правила выбора технологической оснаст­ки устанавливает порядок выбора систем и конструкций оснастки не только в соответствии с их эксплуатационной характеристикой и спе­цификой производства изделий, но и на основе обеспечения интенсификации ее эксплуатации.

Современное машиностроительное предприятие характеризуется различными типами производств, серийностью, габаритами и формой изделий, что обусловливает использование в рамках одного предпри­ятия различных систем приспособлений. Комплексная задача выбора систем станочных приспособлений заключается в определении оснащающих операции объемов приспособлений различных систем, которые обе­спечат в сумме максимальную экономическую эффективность как в сфе­ре подготовки производства, так и в сфере производства изделий.

Такая задача ввиду ее большой размерности может быть решена только с использованием современных информационно-поисковых систем.

Для решения поставленной задачи можно руководствоваться некоторыми понятиями и рекомендациями из области стандартизации и унификации.

Комплексная стандартизация СП упорядоченный правилами и положениями Государственной си­стемы стандартизации процесс, обе­спечивающий оптимальный уровень технологической готовности для про­изводства изделий в результате раз­работки, комплектации и примене­ния постоянно действующего парка стандартных и унифицированных СП различных систем.

Унификация СП часть комплекс­ной стандартизации СП, заключаю­щаяся в приведении к единообра­зию, основанному на рациональном сокращении числа, типов, основных параметров СП, их сборочных еди­ниц, деталей, конструктивных эле­ментов, марок материалов, покры­тий, норм точности и т. д.

Система СП совокупность СП, которые создаются на основе единых правил с целью обеспечения единст­ваих выполнения и использования в определенных организационных условиях технологического процесса изготовления различных изделий резанием. Системы СП используют на основе применения правил и по­ложений ЕСТПП для достижения высокой технологической готовности промышленных предприятий к про­изводству различных изделий в со­ответствии с заданными технико-экономическими и плановыми пока­зателями.

Универсальные безналадочные приспособления (УБП) представля­ют собой неразборные СП много­кратного применения, которые эксплуатируются без доработки. Эффективны в условиях единичного мелкосерийного производства одно­типных деталей. Примерами явля­ются центры, универсальные патро­ны, стойки и т. п.

Универсальные наладочные при­способления (УНП) представляют собой разборные СП многократного применения. Компоновка УНП со­стоит из базовой части, универсаль­ной по схемам базирования и конст­руктивным формам устанавливае­мых заготовок, и сменной наладки. Данные виды приспособлений эффективны в условиях единичного и серийного многономенклатурного производства. Примерами являются универсальные наладочные тиски и т. п.

Специализированные наладочные приспособления (СНП) представля­ют собой разборные СП многократ­ного применения. Компоновка СНП состоит из базовой части, специа­лизированной по схемам базирова­ния типовых групп обрабатываемых заготовок, и сменной наладки. Данные виды приспособления эф­фективны в условиях серийного производства.

Универсальные сборные приспо­собления (УСП) представляют собой разборные СП многократного приме­нения. Компоновка УСП собирается из высокоточных стандартных уни­версальных деталей и сборочных единиц и не требует дополнитель­ной механической обработки. Эф­фективны в условиях единичного и мелкосерийного производств.

Сборно-разборные приспособления (СРП) представляют собой разбор­ные СП многократного применения. Компоновка СРП собирается из стандартных деталей и сборочных единиц с возможной их дополни­тельной обработкой. Эффективны в условиях серийного и крупносерий­ного производств изделии, находящихся в стадии непрерывного совершенствования, или изделий с перио­дом изготовления до полутора лет.

Необратимые специальные при­способления (НСП) представляют собой неразборные СП однократного применения. В конструкциях НСП применяются стандартные детали и сборочные единицы общего применения. Такие виды приспособления эффективны в условиях крупносерийного и массового производств.

В общем случае выбор конкретного вида приспособления должен сопровождаться соответствующими экономическими расчетами.

Выбор того или иного вида приспособления необхо­димо обосновывать экономической целесообразности его сборки, изготовления и эксплуатации. В расчетах на рентабельность обычно сопо­ставляют различные конструктивные варианты приспособления для выполнения одной и той же технологической операции. Если считать, что расходы на режущий инструмент, амортизацию станка и электроэнергию одинаковы, то элементы себестоимости обработки, зависящие от конструкции приспособления, для сравниваемых вариантов a и b:

Сa и Сb— себестоимость изготовления или сборки приспособления по варианту a и b , руб.; La и Lb — штучная заработная плата при использовании этих приспособлений, руб.; z — цеховые накладные расходы на заработную плату, %; q – расходы, связанные с эксплуатацией приспособлений, %; i – срок амортизации приспособления, годы; n – годовая программа выпуска деталей, шт; Sa и Sb – расходы на конструирование и отладку приспособлений по вариантам а и b, руб; n| - число заготовок, обрабатываемых в приспособлений за период освоения выпускаемой продукции.

Расходы на конструирование и отладку относят на первые образцы нового изделия или распределяют на себестоимость изде­лия в течение определенного времени производства. Сопоставление экономической эффективности приспособлений по вариантам а и b для установившегося периода производства, когда расходы на конструирование и отладку погашены, можно производить по выше указанным формулам, приняв S'а = S'b = 0.

Величину программы выпуска деталей, при которой оба сопо­ставляемых варианта в экономическом отношении равноценны находим, решая совместно уравнения (1) и (2) относительно n:

(3)

Если заданная программа больше рассчитанной по формуле (3) величины п, то выгоднее применять более сложное приспо­собление, и наоборот.

Для расчета п нужно знать величины Sa и Sb. Их точные значения можно определить на основе калькуляций после состав­ления рабочих чертежей и разработки технологических процессов изготовления приспособлений. Однако этот способ сложен и тру­доемок, задание же на конструирование приспособления должно выполняться в короткие сроки. Поэтому применяют более простые, приближенные способы определения затрат на изготовление приспособлений. Для ориентировочных расчетов можно пользо­ваться приближенной формулой

S = СК,

где S—себестоимость изготовления приспособления, руб.; К—­число деталей в приспособлении; С — постоянная, зависящая от сложности приспособления. Для простых приспособлений С = 1,5, для приспособлений средней сложности С = 3,0, и для сложных С = 4,0.

Величину i берут равной сроку, в течение которого кон­струируемое, или выбранное приспособление будет использовано для выпуска заданной продукции. Если, например, данные детали выпускаются в течение двух лет, то и i также принимается равным двум годам. Если производимая продукция стабильна и сроки прекращения ее выпуска неизвестны, то рекомендуется брать для простых приспособлений равным одному году, для приспособления средней сложности — от двух до трех лет и для сложных — от четырех до пяти лет. Величину q рекомендуется брать равной 20 %• Для определения L нужно знать штучное время на данную, опера­цию tшт, и минутную заработную плату рабочего с:

У сопоставляемых вариантов эти величины различны. При использовании более совершенного приспособления tшт, и с снижа­ются в результате уменьшения основного и вспомогательного вре­мени, а также облегчения условий труда и упрощения выполняе­мых манипуляций

Использование приспособлений часто вызывает изменение технологического процесса в связи с ликвидацией или видоизмене­нием отдельных операций. В этом случае можно сопоставить себе­стоимость механической обработки заготовки, зависящей от оснастки, не по отдельным операциям, а по процессам:

 

где индексы 1 и 2 относятся к сопоставляемым вариантам про­цессов.

Если в сопоставляемых вариантах применяется различное оборудование (например, горизонтально-расточный станок заме­няется вертикально-сверлильным), то учитывая дополнительную стоимость 1 мин работы станка сст, получим

 

 

 

Рассмотрим теперь себестоимость обработки, если данная технологическая операция выполняется на переналаживаемом универсальном приспособлении, оснащенном сменной наладкой:

где Sy — стоимость универсального приспособления; Sсн — себе­стоимость изготовления сменной наладки; iy — число лет аморти­зации универсального приспособления; iсн— число лет амортиза­ции сменной наладки; Sсн — расходы на конструирование и отладку сменной наладки.

Приведенная формула может быть использована для сопоставления рентабельности различных вариантов переналаживаемых приспособлений пли специального и переналаживаемого приспособления.

Пример.Сопоставить экономическую целесообразность применения станочного приспособления для двух вариантов: для первого варианта L1=0,020р, S1=150р.; для второго варианта L2=0,028р, S2=100р.; z=250%; q=20%; i=2. Годовая программа выпуска изделий 10 тыс. шт.

Решение. По формуле (3) найдем величину программы, при которой экономически оправдываются оба варианта:

 

 

Так как заданная программа больше программы, рассчитанной по формуле (3), то выгоднее применять более сложное приспособление (вариант 1).

1.4. Основные конструктивные элементы приспособлений.

 

При всем огромном разнообразии станочных приспособлений в них всегда можно выделить детали или механизмы, выполняющие одинаковые или сходные функции, хотя конструктивно они могут значительно различаться. В связи с этим возникает понятие элемента приспособления.

Под элементом приспособления понимается одна деталь, группа деталей или механизм, предназначенные для выполнения определенной функции (для достижения определенной цели).

В станочных приспособлениях принято выделять следующие основные элементы:

базовые;

установочные;

зажимные;

установочно-зажимные (самоцентрирующие);

направляющие;

делительные устройства;

корпусные элементы;

силовые приводы;

элементы для базирования и закрепления приспособлений на станках;

Крепежные.

Установочными элементами (более правильно их называть элементами для базирования заготовки) приспособлений называют детали и механизмы приспособлений, обеспечивающие требуемое положение обрабатываемой заготовки в выбранной системе координат (относительно системы координат станка).

 

 





Читайте также:
Средневековье: основные этапы и закономерности развития: Эпоху Античности в Европе сменяет Средневековье. С чем связано...
Группы красителей для волос: В индустрии красоты колористами все красители для волос принято разделять на четыре группы...
Этапы развития человечества: В последние годы определенную известность приобрели попытки...
Образцы сочинений-рассуждений по русскому языку: Я думаю, что счастье – это чувство и состояние полного...

Рекомендуемые страницы:



Вам нужно быстро и легко написать вашу работу? Тогда вам сюда...

Поиск по сайту

©2015-2021 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:

Мы поможем в написании ваших работ! Мы поможем в написании ваших работ! Мы поможем в написании ваших работ!
Обратная связь
0.051 с.