МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ НАПИСАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА, С УЧЕТОМ ПОТЕРИ ТОЧНОСТИ ДЛЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Анищенко С.С.

Аспирант, Омский государственный технический университет

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ НАПИСАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА, С УЧЕТОМ ПОТЕРИ ТОЧНОСТИ ДЛЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Аннотация

В статье рассмотрены  методические указания для написания технологического процесса, применяемые для многофункционального оборудования, сохраняя  точность обработки и увеличивая срок эксплуатации оборудования.

Ключевые слова: многофункциональное оборудование, точность, станко-час.

Anischenko S.S.

Postgraduate, Omsk State Technical University

METHODICAL INSTRUCTIONS FOR WRITING PROCESS, TAKING INTO ACCOUNT THE LOSS OF ACCURACY FOR MULTI-PURPOSE EQUIPMENT

Abstract

In article - guidelines for writing process applied to multi-purpose equipment, while maintaining accuracy and increasing the lifetime of the equipment.

Keywords: multi-function equipment, precision machine-hour.

Главное требование к металлообрабатывающим станкам — многофункциональность и универсальность. Успех машиностроительного предприятия во многом зависит от способности быстрой переналадки оборудования с одного вида деталей на другой. Выделяют 2 основных типа:

1) токарно-сверлильно-фрезерно-расточные, предназначенные для обработки заготовок деталей типа тел вращения (компоновки таких станков аналогичны компоновкам традиционных токарных станков с ЧПУ);

2) фрезерно-сверлильно-расточные, предназначенные для обработки  деталей сложной геометрической формы (компоновки этих станков схожи компоновкам фрезерных станков с ЧПУ);

Многоцелевые станки для обработки деталей типа тел вращения отличаются от обычных токарных станков с ЧПУ тем, что могут производить обработку вращающимся инструментом, имеют возможность точного углового позиционирования шпинделя, и вращения шпинделя в режиме круговой подачи. Поэтому на этих станках можно выполнять все виды токарной обработки, а также фрезерные, сверлильные, расточные и другие операции (фрезерования лысок, шпоночных пазов, фасонных пазов,  профильных канавок и т.д.).  Фрезерно-сверлильно-расточные станки с ЧПУ предназначены для обработки плоских и фасонных поверхностей, тел вращения, зубчатых колёс и т.п. Главное движение является вращательным и сообщается инструменту, закрепленному в шпинделе станка, а заготовка, закреплённая на столе, совершает поступательное движение подачи. На данных станках выполняют следующие технологические операции: фрезерование, сверление, расточку, нарезание резьбы,развёртывание, и др.) [1].

В настоящее время многофункциональные станки широко используются в самых разных отраслях производства. Закупка станков для  предприятий осуществляется за счет средств, выделяемых  по государственным программам. Вызывает сомнение, что за 4 года предприятия смогут выйти на режим самоокупаемости, с возможностью приобретения оборудования за собственные средства. При нормальном развитии производства на это уйдет 6-8 лет. И задача состоит в том, чтобы за это время сохранить точность дорогостоящего оборудования. Однако, одной из главных причин варварского использования новейшего оборудования является оценка экономических показателей производства только по трудоемкости, т.е. зарплате и стремлением загрузить новые станки в две - три смены не свойственной им номенклатурой.

Целью представленного исследования является разработка методических указаний для написания технологического процесса с учетом потери точности для нового, приобретенного многофункционального оборудования.

Предлагается иная концепция эксплуатации оборудования, которая заключается в том, что при написании технологического процесса будет рассматриваться ряд требований, на которые должен опираться каждый технолог, перед тем как внедрить деталь на многофункциональный станок. Методические указания рассматриваются на примере токарно-фрезерного станка SP-280. Станок предназначен для производства малых несложных и более сложных деталей с высокой точностью обработки. На станке возможно выполнять все стандартные виды обработки, включая обработку неротационных и сложных по форме деталей, деталей фланцевой формы и деталей из прутка. Обработка деталей с двух сторон возможна благодаря левому и правому шпинделю и специальной инструментальной головке, способной обрабатывать деталь жестким и приводным инструментом по всей рабочей зоне в обоих шпинделях. Геометрическая и рабочая точность - ISO 13041,оборотный диаметр над станиной - 570 мм.,макс. диаметр обработки -280 мм., макс. длина точения - 450мм., макс. масса детали в шпинделе / шпиндель +задняя бабка - 50 / 100 кг.,макс. обороты инструментального шпинделя - 4 000 об/мин [2].

Методических указаний написания технологического процесса, с учетом потери точности для нового, приобретенного  многофункционального  оборудования

1. Неэффективность обработки обдирочных и черновых операций на SP-280.

Обдирочная операция- это первая операция обработки грубой поверхности, при которой снимают больше половины общего припуска на обработку. Для этой операции характерны низкая точность обработки, большие усилия резания и образование большого количества стружки.

Черновая операция - это любая операция по обработке поверхности, за которой следует аналогичная по методу обработки, но более точная операция, называемая чистовой [3].

2. Необходимо опескостривать детали после термообработки, по причине того, что окалина, в процессе обработки, попадает на направляющие станка. В результате идет сильный износ направляющих и в конечном результате на обрабатываемых деталях может быть дробление или отсутствие требуемой по техническим требованиям чертежа шероховатости заданной поверхности.
3. При внедрении новой детали должна учитываться масса заготовки (детали), которая будет обрабатываться на станке. Она не должна превышать допустимую, т.к увеличивается нагрузка на шпиндель, следовательно увеличивается его износ, что ведет к дроблению, отсутствию требуемой шероховатости, потере точности обработки и поломке станка. В этом пункте следует отметить так же, то что необходима балансировка приспособлений при обработке на станке, для отсутствия дисбаланса.
4. Необходимо запрещать «обработку с ударом».

Обработка с ударом — это обработка, при которой в силу геометрических особенностей заготовки процесс резания прерывается и возобновляется в течение цикла обработки. Основной проблемой при обработке с ударом является выкрашивание режущей кромки, вследствие чего стойкость инструмента оставляет желать лучшего, так же большое влияние оказывается на шпиндель станка. Обработка с ударом может быть в токарной обработке, так и во фрезерной. Реже она встречается при сверловке [4].

5. На многофункциональных станках необходимо использовать комплексную обработку. Не эффективно использовать только токарную или только фрезерную обработку.

Комплексная обработка изделий – технологический процесс, при котором токарная, фрезерная и сверлильная обработка производится без смены оборудования с минимальным количеством установов, при этом операции разных типов обработки могут производиться одновременно [5].

6. Необходима партионность деталей

Партионность — практика массового производства. Заключается в производстве больших партий деталей, которые затем ставятся в очередь на выполнение следующей операции в производственном процессе [6]. Характерной особенностью серийного производства является изготовление изделий сериями (партией), запускаемыми в производство одновременно. При такой организации производства затраты на подготовку и наладку станков распределяются на всю партию            деталей. Актуальным вопросом является определение оптимальной величины партии деталей [7]. Следует заметить, что при  наличии в цехе нового многофункционального оборудования, для максимально эффективного использования,  необходимо его загрузить как можно большими партиями деталей. Чем больше партия деталей, тем быстрее окупится приобретение станка (амортизация).

7. Для эффективного использования новейшего оборудования необходима загрузка, только свойственной номенклатурой для данного станка. Детали, которые переводятся на станок должны быть с высокой точностью обработки и с высокой шероховатостью поверхности. Нет необходимости переводить на новые станки детали со свободными размерами ( по 5, 7 классу точности), так как их изготовить может большое количество исполнителей, а на новом оборудовании необходимо изготавливать только сложнейшие детали.

Вывод:

Технологический процесс целесообразно составлять по разработанной методике для максимального сохранения точности новейшего, покупного оборудования, минимизации затрат на производство и сокращении себестоимости изделий. В цехе, где проводились исследования на соответствие методики не выявило технологических проблем.

Литература

1. Многоцелевые станки (обрабатывающие центры) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://чпу-станки.рф/index.php?route=information/information&information_id=8 (дата обращения: 23.05.2014).
2. Многооперационный токарный двухшпиндельный станок  SP-280 SY,SIEMENS [Электронный ресурс]. – Режим доступа:  http://www.oao-tmz.ru/node/117 (дата обращения: 22.05.2014).
3. Виды производственных процессов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.academia-moscow.ru/ftp_share/_books/fragments/fragment_17798.pdf (дата обращения: 20.05.2014).
4. Точение с ударом [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://tochmeh.ru/info/tochud.php (дата обращения: 23.05.2014).
5. Опыт комплексной обработки сложных изделий вращения [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.mirprom.ru/public/opyt-kompleksnoy-obrabotki-slozhnyh-izdeliy-vrashcheniya.html (дата обращения: 24.05.2014).
6. Глоссарий терминов Лин и Кайдзен [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.up-pro.ru/library/production_management/lean/glossary_termin.html (дата обращения: 23.05.2014).
7. Проектирование технологических процессов механической обработки [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://1mashstroi.ru/tehnologia_mashinostroenia/struktura_tehprozesa_termini_opredelenia/proektirovanie_tehprozesov_mehanicheskoi_obrabotki/ (дата обращения: 23.05.2014).