Том 2. Технология (1041447), страница 6
Текст из файла (страница 6)
В случае, когда увеличить серийность выпуска изделия не удается и изготовление конструкции предполагается в условиях мелкосерийного производства, конструктору следует так подбирать типоразмеры узлов и элементов, чтобы они соответствовали формам и размерам нормализованной технологической оснастки. ф 2.
Технология изготовления и автоматизация производства сварных конструкций Исходными данными для проектирования тех но л о г и ч е с к ого п р о це с с а изготовления сварной конструкции являются чертежи изделия, технические условия и планируемая программа выпуска. Чертежи содержат данные о материале заготовок, их конфигурации, размерах, типах сварных соединений — решения, которые были приняты конструктором в процессе проектирования изделия и должны быть приняты к исполнению технологом. Технолог не имеет права вносить изменения в чертежи.
Поэтому любому отклонению от чертежа должно предшествовать его исправление конструктором. Технические условия (ТУ) на изготовление определенного типа конструкций содержат перечень требований, которые предъявляются к материалам, оборудованию и выполнению технологических и контрольных операций. ТУ кратко излагают опыт проектирования, изготовления и эксплуатации, накопленный в данной отрасли производства. Поэтому при проектировании технологических процессов обязательно соблюдение требований ТУ. Отклонение от них в каждом отдельном случае должно быть достаточно обосновано.
Программа выпуска содержит сведения о числе изделий, которые надо изготовить в течение конкретного срока (например, за год). Эти цифры служат основанием для выбора оборудования, технологической оснастки и средств механизации и автоматизации. 29 Кроме того, по программе выпуска производят оценку экономической эффективности этого выбора. Производственный процесс изготовления изделий включает различные технологические, контрольные и транспортные операции. Главное требование, определяющее последовательность выполнения этих операций, их содержание и обеспечение оснасткой,— выполнение заданной программы выпуска изделий высокого качества в кратчайшие сроки при минимальной стоимости. Последовательность выполнения основных сборочно-сварочных операций определяется выбором варианта членения конструкции на технологические узлы, подузлы и отдельные детали.
Оптимальность такого членения определяется следующими соображениями. 1, На монтажной площадке условия труда, возможности применения высокопроизводительной оснастки и средств контроля качества менее благоприятны, чем на заводе. Поэтому изделия большого габарита целесообразно расчленять на такие транспортабельные узлы, которые позволят свести к минимуму работы на монтаже. 2. С позиции доступности сварныхсоединений, удобства их выполнения и последующего послеоперационного контроля сборочносварочные работы целесообразно выполнять путем последовательного укрупнения отдельных элементов в подузлы и узлы с последующей сборкой всего изделия.
Такое чередование сборочных и сварочных операций облегчает использование высокопроизводительной сварочной оснастки, но при малой жесткости отдельных узлов может приводить к росту деформаций от сварки. 3. Для оценки ожидаемых сварочных деформаций и выбора рациональной последовательности сборочно-сварочных операций следует пользоваться расчетными методами.
4. Требуемую точность размеров и формы сварного изделия следует обеспечивать рациональным построением технологического процесса и применением правочных работ на стадии заготовки элементов и сборки и сварки отдельных узлов. Правка готового изделия является, как правило, крайне трудоемкой.
5. Термообработка всей конструкции может существенно усложнить процесс изготовления, особенно в условиях серийного и массового производства. Поэтому в случае необходимости улучшения механических свойств, снятия остаточных напряжений или стабилизации размеров в какой-либо зоне конструкции выгоден такой выбор последовательности сборки и сварки, который позволяет производить местную или предварительную термообработку отдельных подузлов или деталей. Разработка технологии имеет целью обеспечить оптимальные условия выполнения каждой отдельной операции и всего процесса в целом.
Так как для разных типов сварных конструкций представления об оптимальности технологического процесса могут сильно отличаться, то соображения о рациональном построении процесса изготовления будут подробно рассматриваться в главах, посвященных типовым сварным конструкциям. Однако требование экономии ручного труда является общим и с годами приобретает зо все большую остроту. В Конституции СССР говорится о необходимости сокращения, а в дальнейшем и полного вытеснения тяжелого физического .руда на основе комплексной механизации и автоматизации производства. Под м е х а н и з а ц и е й производственного процесса понимают замену ручного труда работой машин.
При автоматизиров а н н о м процессе обслуживающий персонал выполняет лишь функции наладки и наблюдения за работой приборов и систем управления. С и с т е м у у п р а в л е н и я составляют механизмы и средства связи, обеспечивающие точное и согласованное во времени взаимодействие рабочих и вспомогательных агрегатов и устройств. В области сварочного производства трудовые затраты на собственно сварочные работы обычно не превышают 3070. Большой объем занимают заготовительные, сборочные и вспомогательные, особенно транспортные, операции.
Следовательно, повышение производительности только сварочных работ не может дать существенного эффекта. Отсюда — необходимость комплексной механизации и автоматизации, охватывающей весь процесс производства, включая не только основные (заготовительные, сборочные, сварочные, отделочные), но и вспомогательные (транспортные, контрольные) операции. Совершенствование производства сварных конструкций требует не только наличия механизмов, способных осуществлять все необходимые операции технологического процесса, но и рациональной их компоновки, При этом требования как к механизмам, так и к их компоновке определяются характером производства.
Так, для единичного и мелкосерийного производства требуются универсальные устройства, пригодные для работы в широком диапазоне типоразмеров заготовок и изделий, тогда как для крупносерийного и массового производства необходимо специализированное оборудование, на основе которого создаются поточные и автоматические линии целевого назначения.
С учетом целесообразности увеличения серийности выпускаемых изделий за счет типизации и унификации (см. 5 1) можно выделить основные направления совершенствования производства сварных конструкций. 1. Увеличение серийности выпускаемых изделий путем изыскания прогрессивных конструктивных форм и технологий, отвечающих условиям непрерывного и синхронного цикла производства. 2.
Создание и централизованное изготовление специальной технологической оснастки, способной обеспечить эффективность такого производства. 3. Создание универсальных устройств для комплексной механизации процессов в индивидуальном и мелкосерийном производстве. Подавляющее большинство оборудования для поточных и автоматических линий сварочного производства в СССР изготовляется отраслевыми министерствами в условиях неспециализированного производства. Это отраничивает возможности отечественных организаций, и при необходимости создания новых поточных и автоматических линий сварочного производства, например в автомо- 33 бильной промышленности, приходится прибегать к закупкам оборудования за рубежом.
В других странах созданию такого оборудования уделяют больше внимания. Это проявляется в слиянии сварочных фирм с фирмами, производящими станки с программным управлением. Опьп станкостроителей в этой области способ.ствует совершенствованию сварочного оборудования и позволяет находить новые решения. Примером этого может служить создание промышленных роботов. Для сварочного производства применение роботов, по-вйдимому, послужит основным средством решения проблемы экономии трудовых ресурсов. Универсальность роботов позволяет организовывать проектирование и изготовление их в специализированных организациях крупными сериями. Применение роботов при производстве сварных изделий может избавить от необходимости для каждой автоматической линии проектирования и изготовления сложного специализированного оборудования.
В серийном, а тем более мелкосерийном производстве универсальность роботов оказывается особенно полезной благодаря относительной простоте перехода от производства одного типоразмера изделия к другому. Эффективность технологической линии, обслуживаемой устройствами, автоматически выполняющими отдельные операции, может быть существенно повышена с помощью ЭВМ. На их основе создают систем ы группового уп р авл е н и я большим числом механизмов для автоматизации не только основных, но и вспомогательных операций. Путем введения обратных связей система группового управления с центральной ЭВМ позволяет организовать контроль качества выполнения технологических операций с компенсацией возникающих искажений технологических режимов. Возможна также организация оперативного контроля состояния оборудования с целью повышения надежности работы линии. Например, перераспределение функций вышедшего из строя робота между остальными роботами позволяет проводить его ремонт без остановки линии, лишь несколько снизив ее производительность.