Файл: Маталин, А. А. Многооперационные станки.pdf

рых на традиционных станках считалось невыполнимым; в) поз­ воляет снижать вес ответственных корпусных деталей путем уда­ ления излишнего металла обработкой специальных карманов и выемок.

2. Так как изготовление сложных по конструкции деталей на многооперационных станках не требует создания сложных при­ способлений, специальных режущих инструментов, копиров и шаблонов: а) чрезвычайно упрощается подготовка производства новых изделий и ускоряется их промышленное освоение, что спо­ собствует быстрому развитию новой техники; б) облегчается внесение изменений и усовершенствований в конструкции изде­ лий установившегося, текущего производства; в) создаются воз­ можности автоматического изготовления мелких серий сложных корпусных деталей опытных образцов с точным выполнением всех требований чертежа и обеспечением необходимого качест­ ва, что в некоторых случаях применения универсальных станков и разметки является невозможным.

Например, в условиях массового производства автомобилей-

сложных деталей опытных моделей новых автомобилей, так как наладка для их производства специальных линий и автоматов нерентабельна, а изготовление на универсальных станках мето­ дами мелкосерийного производства не обеспечивает устойчивого качества деталей для автоматического производства. Примене­ ние в подобных случаях многооперационных станков полностью решает эту проблему. Обработка V-образного восьмицилиндро­ вого блока автомобильного двигателя почти полностью осуще­ ствляется за одну установку детали с соблюдением всех требо­ ваний к точности размеров и взаимного расположения обраба­ тываемых поверхностей (продолжительность такой обработки

4 ч).

Возможность совершенствования технологии обработки де­ талей обеспечивается следующим.

1. Концентрация обработки наиболее сложных корпусных деталей, выполняемой на станке без перестановки заготовки: а) устраняет необходимость создания большого числа дорого­ стоящих специальных приспособлений и технологической оснаст­ ки; обычно одно простое крепежное приспособление заменяет от 2 до 10 сложных специальных приспособлений, необходимых для традиционных универсальных или специальных станков; при применении многооперационных станков стоимость технологиче­ ской оснастки сокращается до 70—80%; б) делает возможной обработку многих поверхностей при использовании для базиро­ вания детали необработанной поверхности (черновой базы) без предварительной обработки.

2. Возможность быстрой автоматической смены режущего инструмента с помощью магазина делает экономически целесо­

295

образным существенное повышение режимов резания, а следо­ вательно, и снижение машинного времени.

При использовании многооперационных станков вследствие повышения режимов резания и сокращения излишных перегибов и холостых ходов инструмента машинное время может быть снижено в 2—10 раз. Связанное с повышением режимов резания возможное снижение стойкости инструмента компенсируется тем, что в магазине станка устанавливаются инструменты-дубле­ ры, которые быстро автоматически заменяют затупившиеся инструменты, предотвращая простой станка.

3. Применение устройств адаптивного управления, оптими­ зирующих режимы резания при изменении припусков, колебани­ ях твердости обрабатываемого материала и изменении ширины обработки, существенно повышает производительность обработ­ ки и стойкость инструмента.

Создание при этом постоянных и оптимальных условий рабо­ ты режущего инструмента, независимо от колебаний припуска,

метрии и своевременной заточки инструмента приводят к тому, что фактическая стойкость режущего инструмента на многоопе­ рационных станках на 20—25% выше, чем на обычных станках, несмотря на применение более высоких режимов резания.

4. Сокращение применения дорогостоящих специальных, фа­ сонных инструментов и расхода соответствующих заточных шли­ фовальных кругов специальных профилей способствует общему снижению затрат на режущий инструмент.

5. Оптимизация последовательности обработки (например, последовательности обработки многочисленных отверстий на разных сторонах деталей), повышение скорости холостых хо­ дов до 3—10 м/мин и сокращение длин врезания и перебегов инструментов уменьшает суммарную длину холостых ходов и общие затраты вспомогательного времени. При этом время непо­ средственной работы режущих инструментов (время резания)

вобщих затратах времени на операцию значительно возрастает.

6.В связи с тем, что точность обработки определяется пра­ вильностью составления программ и не зависит от рабочего, при использовании многооперационных станков изменяется функция

технического контроля и сокращается объем контрольных опе­ раций.

Тщательному контролю подлежит программа (перфолента) и изготовленная по ней первая деталь. В дальнейшем проводится частичный контроль по отдельным размерам. Общий объем конт­ рольных операций сокращается на 50—90%.

7. Брак деталей, изготовленных на многооперационных стан­ ках, может быть связан с износом и поломкой инструмента и по­ грешностью установки и крепления заготовки.

296

Возможность улучшения организации производства и по­ вышения экономических показателей обеспечивается следую­ щим.

1.Концентрация обработки, повышение экономических пока­ зателей и производительности многооперационных станков со­ кращает общее число потребных металлорежущих станков на заводе. В среднем один такой станок заменяет 3—4 обычных станка, а при обработке сложных корпусных деталей заменяет 10—17 станков. В результате этого: а) уменьшаются общая по­ требность в металлорежущих станках и соответствующие затра­ ты; б) уменьшаются производственные площади цехов, склад­ ских помещений для хранения незавершенного производства, заготовок, материалов, технологической оснастки, а также пло­ щадей отделов технического контроля; в) уменьшаются площади технологических бюро и инструментальных групп, занятых кон­ струированием и производством технологической оснастки.

При общем уменьшении производственных и вспомогатель­ ных помещений доля первых увеличивается почти вдвое.

2.Уменьшение количества потребных станков и соответству­

и соответствующих транспортных расходов; б) уменьшается про­ должительность производственного цикла — межоперационного пролеживания деталей (на складах, в ОТК и межоперационной транспортировке) и соответственно сокращается общий объем незавершенного производства и ускоряется оборачиваемость оборотных средств.

. 3. Выполнение обработки в строгом соответствии с установ­ ленной программой позволяет произвести точный расчет общей продолжительности обработки деталей и их поставки на сборку, расчет реальной загрузки оборудования, потребности в рабочей силе, материалах и вспомогательных средствах. Это делает воз­ можным значительно улучшить планирование производства и использование всех его возможностей (материальных и других резервов); при этом возникают дополнительные возможности сокращения объемов заделов деталей и запасов заготовок инст­ рументов и вспомогательных материалов.

4. Широкая автоматизация многооперационных станков в значительной мере освобождает рабочего от непосредственного участия в управлении процессом.

В результате этого 4/s времени работы станка рабочий только наблюдает за действием механизмов и только ’/5 времени непо­ средственно участвует в работе. Это создает условия для много­ станочной работы и в некоторых случаях совмещения обслужи­ вания станка с настройкой режущего инструмента вне его, вы­ полнением отдельных доделочных операций и других вспомога­ тельных работ. Вследствие этого снижаются потребность в рабо­ чей силе и общие расходы по заработной плате.

297

5. Высокая степень автоматизации многооперационных стан ков и малая продолжительность наладки станка позволяют по­ высить коэффициент его использования до 60—85%.

При решении вопроса о применении на данном заводе много­ операционных станков и выборе их типоразмеров необходимо учесть все указанные выше результаты воздействия этого про­ грессивного оборудования на конструкцию и технологию, а так­ же на организацию и экономику производства и по возможности оценить это воздействие в денежном выражении. Относительно высокая стоимость многооперационных станков разной степени

тельные амортизационные отчисления, делают необходимым, кроме общего анализа перечисленных выше особенностей приме­ нения этих станков, произвести конкретный расчет экономично­ сти их использования в конкретных условиях данного производ­ ства.

Этот расчет может быть произведен по методике, предложен­ ной ниже.

§ 2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЭКОНОМИЧНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МНОГООПЕРАЦИОННЫХ СТАНКОВ

Экономическая целесообразность применения многоопераци­ онных станков определяется, главным образом сокращением: вспомогательного времени в общем балансе времени обработки; стоимости применяемых приспособлений или отказом от их при­ менения; затрат вследствие уменьшения цикла обработки, вре­ мени «пролеживания» деталей, нахождения их в состоянии по­ луфабрикатов и других показателей, уменьшающих величину капитальных вложений на производство детали. Однако высокая стоимость многооперацнонных станков в определенных условиях производства может ликвидировать экономический эффект, по­ лучаемый от перечисленных выше факторов.

Ниже приведена методика определения рентабельных усло­ вий эксплуатации многооперационных станков, определены виды

обработке их на этих станках. Предлагаемая методика разрабо­ тана применительно к станкам, предназначенным для комплекс­ ной обработки плоскостей и отверстий различных корпусных де­ талей. Основными операциями в данном случае являются фрезе­ рование, сверление, растачивание, нарезание резьбы и т. д. При разработке методики было'рассмотрено большое число (более 1000) различных деталей корпусного типа. Все эти детали изго­ товляют на современных станкостроительных, приборостроитель­ ных и машиностроительных предприятиях.

298