Файл: Митрофанов, С. П. Автоматизация технологической подготовки серийного производства.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 135
Скачиваний: 1
заготовок, причем до 80% из них имеют максимальный наружный диаметр менее 50 мм. Подавляющее большинство этих деталей по своим габаритным размерам и конфигурации могут быть обрабо таны на токарно-револьверных автоматах, наиболее эффективное использование которых в условиях мелкосерийного производства возможно лишь на базе группового метода.
Подготовительная работа, связанная с внедрением групповой технологии на токарных автоматах, как было показано ранее, включает проведение классификации деталей и последующую разработку группового технологического процесса и автоматной наладки для каждой группы деталей. В настоящее время, как пра вило, данная работа проводится «вручную» и требует больших за трат труда высококвалифицированных специалистов. Поэтому была разработана система автоматизации проектирования при помощи ЭВМ групповых наладок токарных автоматов, позволя ющая не только значительно сократить трудоемкость технологи ческой подготовки производства, но и весьма эффективно использо вать это оборудование в условиях мелкосерийного производства.
Основные положения, принятые при построении алгоритма.
Проектирование групповой обработки деталей на токарно-револь верных автоматах в конечном итоге сводится к созданию наладки, включающей комплект кулачков револьверной головки и попереч ных суппортов, при помощи которых можно обрабатывать группы различных деталей, объединенных по общности их конструктивно технологических признаков. Групповые наладки разрабатываются на основе унификации элементов технологии автоматной операции
.(переходов, оснащения, инструмента). Совокупность данных на ладок, определенным образом систематизированная при помощи шифров, присваиваемых каждой наладке, обеспечивает обработку подавляющего большинства деталей.
Проектирование технологии для изделий, вновь поступающих в производство, в этих условиях сводится к определению шифра расчетной наладки на новую деталь и выявлению возможности из готовления ее (по совпадению шифра расчетной наладки на новую деталь с шифром существующей групповой наладки) на одной из существующих групповых наладок. При отсутствии такой возмож ности проектируют новую наладку. Основой для решения этой за дачи является унификация кулачков наладок.
Все кулачки наладок токарно-револьверных автоматов подраз деляют на две группы: продольных суппортов револьверной го ловки (РГ) и поперечных суппортов. Первая группа содержит наиболее сложные элементы наладок. Каждый кулачок РГ, как правило, может иметь несколько подъемов, отходов, пауз с раз личной величиной каждого перехода. Кроме того, указанные пере ходы могут быть расположены в различной последовательности и разных комбинациях. Для унификации кулачков РГ положено ограниченное число наиболее существенных признаков: количе ство рабочих переходов, выполняемых продольным перемещением
' |
255 |
|
|
Т а б л и ц а 6 5 |
Пример кодирования групп токарно-револьверных автоматов |
||
Группа |
Модели автоматов |
Код |
автоматов |
||
1 |
А20 |
1 |
2 |
1А124; 1А136; 1Б136 |
2 |
3 |
А40 |
3 |
4 |
1Б140 |
4 |
П р и м е ч а н и е . Обозначенные группы служат основой для построения при веденного ниже технологического алгорита. В реальных производственных условиях перечень групп оборудования определяется наличным парка автоматов.
револьверной головки; величины перепадов на кулачке берутся в соответствии с нормальным рядом чисел (Ra 10 по ГОСТ 6636—69),
аотношение углов подъема к углам спада в зависимости от условий
ихарактера обработки принимается равным 1 : 1 или 1 : 2 (при нарезании резьбы отношение берется постоянным для каждой от дельной группы автоматов, например для автоматов модели А20 оно составляет 1 : 3,95 и т. д.). На основании выбранных признаков унифицированные кулачки РГ кодируют при помощи шифра, состоящего из семи цифр, в следующей последовательности: 1-я
цифра — наименование токарных автоматов; 2-я — группа токар но-револьверных автоматов (табл. 65); 3-я — количество рабочих переходов на кулачке; 4-я — особенности профиля кулачка (табл. 66); 5-я — наибольшая длина рабочего хода на кулачке; 6,7-я — порядковый номер кулачка.
|
|
|
Кодирование наименований |
токарных автоматов |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
для формирования шифров их наладок |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
Токарные автоматы |
|
|
|
Код |
|
|
|
|
||||||
|
|
Токарно-револьверные |
............................................ |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||||||
|
|
Продольного точения |
............................................ |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||||||
|
|
Многошпиндельные |
|
................................................ |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|||||
|
Кодирование наибольшей длины I рабочего хода инструмента |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
кулачка РГ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
I, мм |
I |
До 5 |
I |
6 |
I |
8 |
I |
10 |
I |
12 |
I |
16 |
I |
20 |
I |
25 |
I |
32 |
I |
> 3 2 |
Код |
| |
0 |
| |
1 |
| |
2 |
| |
3 |
| |
4 |
[ |
5 |
| |
6 |
I |
7 |
| |
8 |
| |
9 |
Кулачки поперечных суппортов унифицируются по следующим признакам: длине рабочего хода (перепад К) в мм; углу подъема а в лучах (сотых долей окружности); отношению угла подъема к углу спада сс/р; наличию участка с постоянным радиусом (пауза). Для более широкого использования унифицированных кулачков поперечных суппортов рекомендуется окончание каждого подъема кривой рабочего хода кулачка завершать участком с постоянным радиусом, при этом угол данного участка у не должен превышать
256
|
|
|
|
|
|
Таблица 66 |
|
|
Кодирование особенностей профиля кулачка РГ |
|
|||||
|
Особенности профиля кулачка револьверной головки |
Код |
|||||
|
|
|
|
без отхода |
РГ |
0 |
|
|
без пауз |
|
|
1 : 1 |
или 1 |
:2 |
1 |
|
С отходом |
нарезание резьбы |
2 |
||||
|
|
||||||
|
|
|
РГ |
||||
Без вывода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 : 1 ; |
1: 2 ; |
нарезание резьбы |
3 |
|
сверла |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
без отхода |
РГ |
4 |
|
|
с паузами |
С отходом |
1 : 1 |
или 1 |
: 2 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
РГ |
111; |
1: 2 ; |
нарезание резьбы |
6 |
|
|
|
|
||||
|
Одним |
Без |
пауз |
|
|
|
7 |
С выводами |
С паузами |
|
|
|
8 |
||
|
|
|
|
||||
сверла |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Несколькими |
|
9 |
П р и м е ч а н и е . При кодировании особенностей профиля кулачка РГ учиты ваются следующие данные: наличие или отсутствие участков для выводов сверл, необ ходимых при глубоком сверлении, наличие или отсутствие на кулачке участков, выпол ненных с постоянным радиусом (пауз); наличие или отсутствие участков для медленного отхода инструмента.
трех лучей. Наличие такого участка позволяет применять кулачки как для отрезки деталей, так и для фасонирования, не оказывая существенного влияния на увеличение времени цикла обработки. Значения параметров h и а приводят к нормальному ряду чисел
(Ra 10 по ГОСТ 6636—69).
Отношение а /p принимают равным 1 : 2. Чтобы унифицировать кулачки, нормализуют их основные конструктивные размеры: максимальные радиусы, диаметры посадочных отверстий и тол щину применительно к группам автоматов. В табл. 67 приведены различные типы унифицированных кулачков поперечных суппор тов токарно-револьверных автоматов. Кодируются эти кулачки при помощи шифра из девяти цифр: X — наименование токарных
автоматов; |
X — группа токарно-револьверных |
автоматов (см. |
табл. 65); |
X — наименование поперечного суппорта (передний и |
|
задний имеют код 1, верхние — код 2); X — тип унифицирован |
||
ного кулачка (см. табл. 67); XXX — определяются параметром Л; |
||
XX — определяются параметром а. Унификация |
позволяет зна |
чительно уменьшить (на 25—35%) общее конструктивное много образие кулачков, упростить работу технологов и сократить время на составление алгоритма автоматического проектирования техно-
17 С. П. Митрофанов |
257 |
Таблица 67
Унифицированные кулачки поперечных суппортов для токарно-револьверных автоматов
Эскиз |
Наименование кулачков |
Код |
Обычного исполнения
Ф |
С участками для медленного отхода ин |
струмента |
С участками постоянного радиуса |
3 |
h
h
Для изготовления двух детален за один цикл
Для изготовления двух деталей за один цикл с участками для медленного от хода инструмента
258
логии автоматной обработки деталей. Кроме того, при этом соз даются условия для централизованного изготовления кулачков.
На базе унификации кулачков наладок строится алгоритм авто матического проектирования групповых наладок одношпиндель ных токарно-револьверных автоматов. Он состоит из отдельных самостоятельных логически законченных участков (частных алго ритмов), расположенных по схеме 19. Учитывая, что главным эле ментом групповой наладки является унифицированный кулачок револьверной головки (РГ), работа по автоматическому проектиро ванию технологии автоматной обработки деталей, вновь поступаю щих в производство, согласно блок-схеме технологического алго ритма сводится к следующему. Сведения о существующих унифи цированных кулачках РГ и поперечных суппортов заносятся в за поминающее устройство ЭВМ. На каждую вновь поступающую в производство деталь составляют план обработки. Исходя из этого плана кодируют сведения о кулачке РГ, в результате чего получают шифр расчетного кулачка РГ на конкретную деталь (шифр наладки).
Затем из существующих унифицированных кулачков РГ выби рают все кулачки, имеющие шифр, совпадающий по пяти первым цифрам с шифром расчетного кулачка. Следует отметить, что это совпадение ограничивает круг поиска, но не означает, что их уже можно использовать для обработки данной детали. Необходимо еще соблюсти следующие дополнительные условия: длины рабочих ходов, выполняемых с расчетного кулачка РГ не должны превы шать попереходно длины рабочих ходов, выполняемых с существу
ющего кулачка; |
особенности профиля расчетного |
кулачка |
РГ |
(выводы сверла, |
паузы, отходы) попереходно должны совпадать |
||
с особенностя'ми профиля существующего кулачка. |
кулачка |
РГ |
|
Когда последовательность переходов расчетного |
не совпадает ни с одним из существующих, в план обработки рас сматриваемой детали вносят допустимые изменения. Если и после корректирования плана обработки ни один из существующих ку лачков не может быть применен для изготовления данной детали, разрабатывается новый кулачок РГ. При его проектировании ре шается вопрос о целесообразности обработки детали на индиви дуальной или групповой наладке. В случае, когда под одним шифром оказалось несколько существующих кулачков РГ, на ко торых может быть обработана деталь, ЭВМ по специальному рас чету выбирает наиболее выгодный. Кулачки поперечных суппор тов для обработки детали, вновь появившейся в производстве, выбирают из числа существующих унифицированных кулачков по совпадению шифров расчетного и существующего кулачка. Если они не совпадают, проектируют новые кулачки.
Кроме установления возможности изготовления детали на одной из существующих групповых наладок, состоящих из унифициро ванных кулачков, или расчета нового комплекта кулачков, на ЭВМ предусматривается определение данных, необходимых для
17* |
269 |
Схема 19
Алгоритм автоматического проектирования групповых наладок одношпиндельных токарно-револьверных автоматов
Перейти к следу ющей детали
нет
Ввод и обработка исходной инфор мации о детали
Выбор заготовки. Определение группы оборудования
Назначение инструментов на наружные и внутренние поверхности детали
Размещение инструментов по попереч ным суппортам и гнездам револьвер ной головки
Определение исходных данных для профилирования кулачков
Расчет кулачков. Определение шифра наладки. Исследование возможности использования существующих группо вых наладок для обработки новой детали
Ф
Нормирование автоматной операции
ф
Определение заводских стандартов режущего вспомогательного и изме рительного инструмента
ф
Печать операционно-технологической карты
ф
Проверка условия: просмотрена вся номенклатура деталей
Да | |
+ - |
Группирование деталей по шифру наладки
Ф
Печать табуляграммы
Занести в,запо минающее уст ройство ЭВМ шифр наладки
иее расчетные параметры
260
заполнения всех граф операционно-технологической карты авто матной обработки. По специальным участкам алгоритма рассчиты вается заготовка; длины и диаметры наружных и внутренних по верхностей обрабатываемой детали определяются с учетом возмож ных доделочных операций и соответственно с припусками на них.
Кроме того, решаются вопросы нормирования автоматной операции, проводится укрупненный расчет загрузки оборудова ния, выбираются нормали режущего, вспомогательного и измери тельного инструмента. Результаты автоматического проектирова ния технологии выдаются в виде операционно-технологической карты автоматной обработки, отпечатанной на алфавитно-цифро вом печатающем устройстве (АЦПУ) ЭВМ.
Для группирования деталей в запоминающее устройство ЭВМ заносятся шифры наладок по всей номенклатуре деталей, отобран ных для технологического проектирования. ЭВМ выдает на печать табуляграмму, в которой указываются группы деталей, имеющие одинаковый шифр наладки, потребной для их обработки на авто мате.
С ростом серийности производства возникает необходимость производить экономический расчет целесообразности обработки деталей на групповой или индивидуальной наладке. Для токарно револьверных автоматов этот расчет имеет особое значение, так как при групповой технологии для подавляющего большинства деталей возникают дополнительные потери на холостые ходы, которые сни жают эффективность обработки больших партий деталей. Целесо образность обработки деталей по групповой или индивидуальной технологии основывается на сопоставлении технологической себе стоимости изготовления. Технологическую себестоимость рассчи тывают по формулам:
при индивидуальной обработке
I Сн I с? ш
(22)
при групповой обработке
(23)
где Сд. и и Сд. гр — технологическая себестоимость детали соответ ственно при индивидуальной и групповой обработке, коп.; Сш.„ и Сш. рр — затраты, связанные со штучным временем обработки де тали на индивидуальной и групповой наладке, коп.; Сн — затраты, связанные с настройкой станка на запускаемую партию, коп.; Ки — коэффициент, учитывающий снижение времени на наладку каждой последующей детали группы; N — количество наименова ний деталей, входящих в группу, шт.; п — средний размер партий деталей; шт.; р — количество запусков детали на расчетный срок; Ст — затраты на технологическую подготовку производства де тали, коп.; Кт— коэффициент, учитывающий долю затрат,
261