Характеристика систем станочных приспособлений



МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова»

Кафедра «Конструкторско-технологическая подготовка

машиностроительных производств»

 

Н.С. Сивцев

В.А.Волков

 

 

АВТОМАТИЗАЦИЯ ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНОЙ

СИСТЕМЫ СТАНОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ

 

Методические указания

для самостоятельной работы студентов

по дисциплине «Технологическая оснастка»

 

 

Рекомендовано кафедрой «Конструкторско-технологическая подготовка машиностроительных производств» 01.010.2013 г. (протокол № 110)

и Ученым советом института «Современные технологии машиностроения, автомобилестроения и металлургии» 06.11.2013 г. (протокол № 4)

для использования в учебном процессе в качестве методических указаний для студентов, обучающихся по направлению 150900.62 – Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств»

и студентов очной и заочной форм обучения обучающихся

по направлению 151000 – Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»

по специальности 151001 – Технология машиностроения

при изучении дисциплины «Технологическая оснастка»

 

 

Ижевск 2013

 

 

          

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение................................................................................................................. 4

1. Характеристика систем станочных приспособлений........................... 5

2. Основные факторы, определяющие выбор систем станочных приспособлений 9

2.1. Точность обработки.................................................................................... 9

2.2. Габаритные размеры обрабатываемой заготовки............................. 10

2.3. Конфигурация обрабатываемой заготовки.......................................... 11

2.4. Факторы, определяющие планово-экономические требования

к оснащаемой операции........................................................................................... 11

2.5. Темпы (скорость) оснащения.................................................................... 12

2.6. Вид оборудования........................................................................................ 17

2.7. Вид операции................................................................................................. 17

2.8. Организационная форма процесса изготовления............................... 18

3. Алгоритм выбора рациональной системы станочных  

приспособлений.......................................................................................................... 19

Список литературы............................................................................................. 26

Приложение А. Типовые представители приспособлений

различных систем....................................................................................................... 27

Приложение Б. Информационные массивы для

автоматизированного выбора рациональной системы станочных приспособлений          32

Приложение В. Пример автоматизированного выбора

рациональной системы станочных приспособлений...................................... 38

 

 

Введение

 

Выбор приспособлений для изготовления изделий является решающим фактором в процессе формирования парка оснастки многократного применения на предприятии и планирования эффективности его эксплуатации.

Внедрение стандартных методов выбора и проектирования приспособлений обеспечивает: поиск оптимальных вариантов станочных приспособлений; оснащение единичных операций оснасткой для серийного производства; сокращение воспроизводства оснастки за счет повышения ее загрузки; повышение производительности труда и интенсивности эксплуатации оборудования.

Организационные формы производства, связывающие каждую единицу оборудования, участок и цех в единое целое, диктуют необходимость учета при выборе приспособлений значительных объемов информации, которая выходит за рамки компетентности отдельного специалиста. В этих условиях оказывается рациональным применение автоматизированной системы по выбору приспособлений, которая применяется в качестве основного информационно-поискового звена и банка данных, а также как автономно обслуживающая система при технологическом проектировании. Одновременно такая система обеспечивает высокую степень механизации и единство методов эффективной разработки и оснащения технологических процессов стандартными приспособлениями; улучшение планирования потребности в оснастке; своевременный учет и экономическую оценку уровня оснащения; осуществление комплексных работ по унификации и стандартизации станочных приспособлений в целом [4, 5].

Эффективность от применения автоматизированной системы по выбору приспособлений достигается за счет оперативной выдачи решений, а также за счет осуществления мероприятий по их реализации, обеспечивающих:

• сокращение сроков и стоимости технологической подготовки производства и решения задач, связанных с определением потребности в оснастке, объемов ее проектирования и изготовления;

• сокращение воспроизводства оснастки за счет организации ее эксплуатации и повышения уровня загрузки;

• повышение производительности и интенсификацию эксплуатации оборудования совместно с оснасткой в основном и вспомогательном производствах.

Важной процедурой при работе автоматизированной системы по выбору экономически эффективной конструкции приспособления является выбор системы станочных приспособлений, к которой должна быть отнесена эта конструкция.

Характеристика систем станочных приспособлений

 

В соответствии со стандартами ЕСТПП под системой приспособлений понимается совокупность приспособлений, конструкции которых компонуются на базе характерных и единых правил для обеспечения единства выполнения их и использования в определенных организационных условиях технологического процесса.

В настоящее время станочные приспособления, применяемые в машиностроении и приборостроении, по конструктивному исполнению подразделяют на приспособления, образующие системы [2, 3, 7]:

• неразборных специальных приспособлений (НСП);

• универсально-безналадочных приспособлений (УБП);

• универсально-наладочных приспособлений (УНП);

• специализированных наладочных приспособлений (СНП);

• универсально-сборных приспособлений (УСП);

• сборно-разборных приспособлений (СРП).

По каждой из этих систем разработаны и действуют государственные стандарты на детали, сборочные единицы и собственно компоновки приспособлений. Кроме государственных разрабатываются отраслевые стандарты, стандарты предприятия, служащие основой для проектирования и изготовления прогрессивных конструкций станочных приспособлений.

Типовые представители приспособлений различныхсистем приведены в приложении А.

Приспособления системы НСП эффективно применяют в основном в условиях крупносерийного и массового производства при редкой (не чаще чем один раз в 3…5 лет) смене производства изделий. Такие приспособления предназначены для одноцелевого назначения и представляют собой необратимые конструкции (не разбираются для повторного их использования).

НСП по сравнению с переналаживаемыми приспособлениями имеют ряд преимуществ, к которым относится способность сохранять постоянство размеров. Они обеспечивают надежность, а также жесткость и компактность конструкций, что достигается беззазорным способом соединения, минимальным числом разъемных соединений и применением крепежных элементов оптимального диаметра. К недостаткам НСП относятся необратимость конструкций, а также длительность цикла оснащения операции (время оперативного оснащения ~ 100 часов).

 

Затраты на оснащение приспособлением НСП выражаются зависимостью

 ,

где  – себестоимость приспособления, руб.;

– количество сгруппированных на приспособление операций (при применении групповой обработки), ед.

Приспособления системы УБП применяют в условиях единичного, мелко- и среднесерийного производства при оснащении малотрудоемких по подготовительному времени операций. Они представляют собой законченные механизмы многократного использования, которые не требуют дополнительной обработки поверхностей элементов, контактирующих с обрабатываемой заготовкой. Большинство конструкций УБП поставляют совместно со станками, и они являются их принадлежностью (универсальные токарные патроны, машинные тиски с постоянными губками и т. д.)

УБП имеют ряд преимуществ, которые целесообразно использовать: минимальные затраты времени для подготовки приспособлений к работе, относительно высокая универсальность. Недостатком УБП является отсутствие на рабочих поверхностях элементов для фиксации положения обрабатываемой заготовки (точных пазов, отверстий и т. д.), ведущее к значительным потерям вспомогательного времени, связанного с установкой заготовки в приспособлении.

Затраты на оснащение операции приспособлением УБП выражаются зависимостью

 ,

где  – годовые амортизационные отчисления за приспособления УБП, руб.;

Т – время нахождения изделия в производстве, год;

 – количество сгруппированных на приспособление операций, шт.

Приспособления системыУНП применяют в условиях многономенклатурного серийного производства. Они состоят из базовой сборочной единицы сменных наладочных элементов (наладки). Под сменной наладкой понимается элементарная сборочная единица, т. е. самостоятельная специальная часть компоновки, предназначенная для установки конкретных заготовок на базовой сборочной единице.

Базовая сборочная единица неизменяемая, она предназначена для установки наладок в процессе компоновки конструкций универсально-наладочных приспособлений. Такие приспособления позволяют использовать групповые методы обработки. Базовая сборочная единица изготавливается централизованно. Проектированию и изготовлению подлежит лишь наиболее простая часть приспособления – сменная наладка. Цикл оснащения операций универсально-наладочным приспособлением состоит из проектирования, изготовления и установки наладки на базовой сборочной единице (время оперативного оснащения ~ 16 часов).

Приспособления системы СНП обеспечивают базирование и закрепление родственных по конфигурации заготовок различных габаритов с идентичными схемами базирования. Компоновка СНП состоит из конструкции специализированного (по схеме базирования и виду обработки типовых групп обрабатываемых деталей) базового агрегата и сменных наладок. Система СНП отличается применением многоместных приспособлений. Цикл оснащения операции специализированным наладочным приспособлением состоит из проектирования изготовления и установки наладки на базовом агрегате (время оперативного оснащения ~ 15 часов).

УНП и СНП имеют ряд преимуществ: обеспечение быстроты и простоты переналадки; большая номенклатура обработки заготовок благодаря применению сменных наладок, а также большого диапазона регулирования наладочных элементов; возможность эффективного применения на станках с ЧПУ.

К недостаткам УНП и СНП относятся: необходимость проектирования и изготовления специальных сменных наладок или наладочных регулируемых элементов; отсутствие взаимособираемости с элементами других видов универсально-сборной и переналаживаемой оснастки; недостаточный уровень универсальности и степени унификации базисных агрегатов.

Затраты на оснащение приспособлениями УНП и СНП выражаются зависимостью

 ,

где  – себестоимость специальной наладки, руб.;

 – годовые амортизационные отчисления за базовое приспособление УНП и СНП, руб.

Приспособления системы УСП компонуют из стандартных универсальных элементов – деталей и узлов, изготовленных из легированных сталей с высокой степенью точности. Из элементов УСП собирают (без последующей механической обработки) специальные приспособления кратковременного применения. После обработки партии заготовок приспособления разбирают на составные части, которые вновь многократно используют в различных сочетаниях в новых компоновках. Элементы УСП постоянно находятся в обращении в течение срока их службы. В отличие от обычных специальных приспособлений специальные приспособления, компонуемые из элементов УСП, исключают стадию конструирования и изготовления приспособлений. Цикл оснащения операций приспособлениями состоит из сборки таких приспособлений из элементов УСП (время оперативного оснащения операции ~3…4 часа). УСП целесообразно применять на станках с ЧПУ в условиях мелкосерийного производства.

Затраты на оснащение операции специальным приспособлением УСП выражаются зависимостью

 ,

где  – стоимость сборки УСП, руб.;

 – количество сборок (количество запусков) в год, ед.;

 – годовые амортизационные отчисления на элементы компоновки УСП, руб.;

 – нормативное количество сборок в год, ед. (характеристика оборачиваемости элементов комплекта).

Приспособления системы СРП собирают из готовых деталей и узлов как специальные приспособления долгосрочного применения.

Возможно частичное использование в компоновке специальных деталей. Обрабатываемые заготовки могут контактировать с базами приспособлений через частично доработанные базовые поверхности. СРП собирают на весь период производства изделия (1,5…2 года). Применение СРП эффективно при оснащении станков с ЧПУ в серийном и крупносерийном производстве. Цикл оснащения сборно-разборным приспособлением состоит из проектирования и изготовления специальных деталей и сборки приспособления (время оперативного оснащения ~ 20…25 часов).

Затраты на оснащение операций специальным приспособлением СРП определяются зависимостью

 ,

где  – себестоимость изготовления специальных деталей, руб.;

 – стоимость сборки приспособления, руб.;

 – годовые амортизационные отчисления за детали и сборочные единицы СРП, руб.

 


Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 477; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!