ГИБКОСТЬ, НАДЕЖНОСТЬ, РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ, ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА

После изучения материала данной главы студент должен:

знать

  • • показатели гибкости и надежности технологического процесса;
  • • пути обеспечения гибкости и надежности технологических процессов;
  • • роль ресурсосбережения в показателях эффективности технологических процессов;

уметь

  • • повышать надежность технологических процессов;
  • • повышать гибкость технологических процессов;
  • • обеспечивать нормативы охраны труда при проектировании технологических процессов;

владеть

  • • умением обеспечивать требуемые показатели гибкости и надежности;
  • • умением использовать в проектируемых технологических процессах показателя ресурсосбережения.

Гибкость технологических процессов

Гибкостью ТП называется их свойство быть подвергнутыми в короткие сроки и без больших материальных затрат переналадке на выпуск новой продукции. Другое название гибкости — мобильность.

Гибкость стала одним из важнейших показателей ТП в последнее время в связи с ускорением материального производства. В течение нескольких лет происходит удвоение числа изделий, производимых в мире. В век индустриализации вступают все новые страны. Возникает производство новых товаров или товаров с улучшенными техническими характеристиками и качеством.

Развитие человечества за 60 тыс. лет можно образно представить в виде сверхмарафонского забега на 60 км. Половину дистанции человек бежит во тьме, на середине дистанции берет в руки факел, за 2 км до финиша пересаживается в колесницу. К моменту финиша небо бороздят самолеты и космические корабли, на земле автомобили, компьютеры, Интернет, сотовая связь, Большой адронный коллайдер и многие другие достижения человечества самых последних лет.

Негибкое производство нс может справиться с такими требованиями времени. Представьте, что для перехода на выпуск новых видов изделий будет необходимо полностью обновить не устаревшие еще морально и физически станочный парк и технологическую оснастку, переучить производственный персонал. Экономические потери будут чрезвычайно большими. Но ведь такой была действительность еще несколько десятилетий назад.

Ответ на вопрос, как обеспечить гибкость технологического процесса, может быть единственным. Должны быть гибкими все элементы ТП, в первую очередь, основные: оборудование, оснастка, производственный персонал.

Гибкими являются универсальные станки, а наиболее гибкими среди универсальных — станки с ЧПУ. Технологические возможности этих станков чрезвычайно широки. Не обладающие гибкостью специальные виды станков и оснастки на рис. 4.1 перечеркнуты.

Именно отсутствие гибкости привело к резкому сокращению использования высокопроизводительных специальных станков в современном отечественном и зарубежном машиностроении.

Обеспечение гибкости производства

Рис. 4.1. Обеспечение гибкости производства

Вот пример крайне широких возможностей, которые могут быть реализованы. Посмотрите на токарный обрабатывающий центр (ОЦ) (рис. 4.2, а), который с успехом может обрабатывать не только тела вращения, но и корпусные детали, закрепленные на планшайбе шпинделя станка. А теперь посмотрите на ОЦ по типу горизонтально-расточного станка (рис. 4.2, б), у которого стол может вращаться в токарном режиме.

Токарный патронный (а) и горизонтально-расточной (б)

Рис. 4.2. Токарный патронный (а) и горизонтально-расточной (б)

станки с ЧПУ

Оказывается, что, несмотря на внешние различия, у обоих станков совершенно одинаковые технологические возможности. Оба они могут выполнять полную обработку как тел вращения, так и корпусных деталей.

На рис. 4.3, а и б токарный станок повернут на 90° против часовой стрелки, т.е. стал токарным станком вертикального исполнения. Теперь он и по компоновке, и по своим технологическим возможностям подобен горизонтально-расточному станку, изображенному на рис. 4.2, б. Такие станки имеют два шпинделя: один для установки заготовки и второй для режущих инструментов. Инструментальный шпиндель может работать в двух режимах:

  • — стационарном, когда в нем крепят резцы;
  • — вращающемся, когда в него устанавливают сверла, фрезы, расточные резцы, зенкеры, развертки и др.
Токарный вертикальный (а) и горизонтально-расточной (б)

Рис. 4.3. Токарный вертикальный (а) и горизонтально-расточной (б)

станки с ЧПУ

В инструментальный шпиндель с горизонтальной осью (рис. 4.3, б) может быть установлена поворотная головка, изменяющая направление оси на 90° или любой другой угол. Такая головка позволяет обрабатывать заготовки с пяти сторон, оставляя необработанной только сторону, которая использована для установки.

Переналадка станков с ЧПУ занимает сравнительно малое время. К подготовке управляющих программ привлекается ЭВМ. Компьютерное 3D-моделирование позволяет полностью автоматизировать этот этап технологической подготовки производства.

Специальные станки, выполняющие определенную работу, гибкостью не обладают. Такое оборудование ранее использовалось в крупносерийном и массовом производстве в составе автоматических линий, но в настоящее время и там внедряются станки с ЧПУ. Сыграло роль требование гибкости, так как это производство также вынуждено изменять номенклатуру выпускаемой продукции через малые промежутки времени.

Элементы У СП

Рис. 4.4. Элементы У СП

Наиболее гибкая технологическая оснастка — универсальная. К универсальной оснастке относятся тиски, патроны, планшайбы, поворотные столы и др. На следующей ступени по гибкости среди крепежных станочных приспособлений стоит оснастка переналаживаемая и универсально-сборная.

Универсально-сборные приспособления разработаны отечественными инженерами В. С. Кузнецовым и В. А. Пономаревым. Практика многолетнего применения показала большую эффективность этого вида оснастки.

Сущность системы универсально-сборных приспособлений заключается в том, что из отдельных нормализованных элементов (рис. 4.4) можно собрать необходимое для работы крепежное приспособление. После выполнения нужной операции его разбирают на составные элементы, и в новой компоновке эти элементы могут быть использованы для сборки приспособления, отличного от предыдущего.

Другой разновидностью универсально-сборной оснастки является универсально-сборная переналаживаемая оснастка (рис. 4.5), в которой система «шпоночный паз — шпонка» заменена сеткой центрирующих отверстий. Эти приспособления обладают более высокой точностью и жесткостью.

Универсально-сборные приспособления УСПО-16

Рис. 4.5. Универсально-сборные приспособления УСПО-16

Среди контрольно-измерительной оснастки наиболее гибкими являются приборы, оснащенные микропроцессорами. Наиболее широкими возможностями обладают контрольно-измерительные машины (рис. 4.6). Для отсчета размеров с чрезвычайно высокой точностью используют лазерные датчики.

Контрольно-измерительная машина

Рис. 4.6. Контрольно-измерительная машина

Широкие возможности станков с ЧПУ позволили обрабатывать самые разнообразные поверхности универсальными режущими инструментами.

Заслуживает внимания проблема гибкости персонала. Гибкий специалист — это тот, который способен многократно переучиваться и использует приобретенные знания в своей практической деятельности. Не обладающий качеством гибкости человек пытается решать новые задачи, исходя только из ранее приобретенного опыта. Гибкий специалист не будет переносить без критического осмысливания ранее приобретенный опыт на новые условия. Для решения новых задач чаще всего нужны принципиально новые подходы.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >