лекция Додонов част 2 (832090), страница 6
Текст из файла (страница 6)
tХ3 – среднее время смены инструмента;
tХ4– среднее время;
s- среднее количество единичных рабочих проходов при обработке одной детали;
А-среднее число инструментов при обработке детали;
n –среднее число обрабатываемых поверхностей, для которых требуется переустановка детали.
Производительность Q станка с ЧПУ за смену (480 мин.) в этом случае можно представить в виде:
где ŋз – коэффициент загрузки оборудования, учитывающий организационно - технические потери;
∑tс – собственные внецикловые потери;
∑Qпер – потери времени по переналадке станка при переходе с обработки одной партии деталей на другую;
z – количество деталей в партии.
Надежность станка с ЧПУ Вс количественно может быть оценена как внецикловые простои станка ∑tс , приходящиеся на одну минуту его бесперебойной работы:
где ∑Qс – время простоя станка из-за неисправностей его систем и механизмов при обработке партии из z деталей.
С учётом (4) формула (3) примет вид:
Таким образом, можно отметить, что производительность станков с ЧПУ зависит от следующих факторов:
характеристик обрабатываемых изделий и технологических процессов: tсР,A,s,n;
характеристик технологического оборудования по быстродействию (tХ1, tХ2, tХ3, tХ4), по надёжности Вс, по мобильности ∑Qпер;
характеристик условий производства ŋз, z.
Сравнительные характеристики по составляющим элементам производительности станков с ЧПУ и без него представлены в Таблице 1, где дополнительно введены столбцы - Qпер1, Qпер2, ŋтех, k
Qпер1-время переналадки не зависящее от числа рабочих проходов S (например время смены приспособления);
Qпер2-время переналадки зависящее от числа рабочих проходов S (например время смены инструмента в магазине инструментов);
ŋтех – коэффициент технического использования оборудования;
k – коэффициент совмещения операций (при возможности многоинструментальной обработки k>1, при одноинструментальной обработке k=1), при этом:
Оценка факторов ожидаемой производительности в стендовых условиях.
В стендовых условиях (в условиях исследования станка на холостом ходу) замеряют отдельные характеристики по быстродействию, мобильности, надёжности. Можно, например, установить среднее время загрузки и съёма держателей, смены места обработки, смены инструмента, переустановок и т.д. Получение характеристики оборудования подставляются в численном виде в уравнение производительности как постоянные величины (статические константы), характеризующие данное оборудование. Такой расчет и анализ производительности даёт возможность, не прибегая к производственным испытаниям, рассчитывать и оценивать производительность станка при обработке различных деталей в условия серийного производства.
Время обработки tР на станке с ЧПУ можно определить исходя из чертежа детали и данных по режимам резания по формуле:
где -длина обработки при j-м переходе;
- минутная подача при j-м переходе.
Подставляя найденные характеристики обрабатываемых изделий tР,A,s,n в уравнение (3) получим:
где С1 ,С2 – константы.
Время смены координат tХ2 определяется скоростью быстрых перемещений SБП и величиной координатного перемещения L:
Координатные перемещения L при обработке типовых деталей имеют определенный закон распределения, характеризующийся средним значением Lср (медианой) и величиной рассеивания. Так, например, при обработке корпусных деталей (гидрораспределителей) перемещения на расстояния от 20 до 80 мм составляют 70% всех перемещений. Величина SБП так же зависит от величины L , и для станка мод. 6906ВМФ2, например, определяются зависимостью, представленной на рисунке 2.
Рисунок 2-Зависимость величины скорости быстрых перемещений SБП от длин перемещений L.
1-электрический привод подач; 2-электрический привод подач
Тип станка | Сравнительные характеристики | |||||||||||||||
Обрабатываемой детали | Технологического оборудования (станка) | Условий производства | ||||||||||||||
Быстродействие, мин. | Мобильность, мин. | Надежность | коэф.совм. | коэф.загр. | ||||||||||||
tср ,мин | tр,мин | S | n | A | tх1 ,мин | tх2 ,мин | tх3 ,мин | tх4 ,мин | θп1 | θп2 | θ | В | ŋисп | Кс | ŋз | |
Станок с ЧПУ | 0,62 | 516 | 10 | 1 | 4 | 0,3 | 0,1 | 0,75 | - | 20 | 4,5 | 65 | 0,3 | 0,71 | 1,2 | 0,71 |
мод.1651Ф3 | ||||||||||||||||
Станок с РУ | 0,25 | 6,25 | 25 | 1 | 2 | 0,15 | 0,22 | 0,06 | - | 10 | 0,4 | 20 | 0,02 | 0,95 | 1 | 0,74 |
мод. 163 | ||||||||||||||||
Станок | 10 | 120 | 12 | 4 | 4 | 7,43* | 0,26 | 0,53 | 0,2 | 35 | 2,7 | 67 | 0,23 | 0,81 | 1 | 0,76 |
мод. 6906ВМФ2 | ||||||||||||||||
Координатно- | 10 | 120 | 12 | 4 | 4 | 8,5 | 2 | 1,5 | 6,1 | 38 | 2,9 | 7,3 | 0,05 | 0,85 | 1 | 0,75 |
расточной станок | ||||||||||||||||
с РУ мод.2Б635 |
Таблица 1.
* - указанное в таблице время tх1=7,43 мин. определено для ручной загрузки-выгрузки детали; в случае автоматической загрузки-выгрузки детали tх1*=0,5-2 мин.
Рисунок 3 – Деталь корпусного типа коробчатой формы.
Типовые характерные операции: сверление, растачивание, зенкерования, глубокое сверление.
Обработка может производиться на станках универсальных типа 2М55 и на «ОЦ» 6906ВМФ2.
«ОЦ » 6906ВМФ2
tср=1,36мин, S=123, A=26, n=3.
tх1=7,43мин, tх2=0,26мин, tх3=0,53мин, tх4=0,2мин.
Т=1,36х123+7,43+0,26х123+0,53х26+0,2(3-1)=220,8мин.
Универсальный станок
tср=0,8мин, S=123, A=26, n=3.
tх1=3,83мин, tх2=0,14мин, tх3=0,18мин, tх4=2,45мин.
Т=0,8х123+3,83+0,14х123+0,18х26+2,45(3-1)=129мин.
Теоретические основы исследования производительности.
Основные положения теории производительности технологических машин (ТМ) и труда.
Важнейшей задачей теории производительности машин и труда является анализ всех факторов, определяющих производительность машин, выявление наиболее перспективных направлений повышения производительности машин и труда при создании новой техники. При этом руководствуются следующими постулатами:
каждая работа требует затрат времени и труда;
производительно затраченным считается время, расходуемое на основные процессы обработки; все остальное время, включая время на вспомогательные ходы рабочего цикла, является потерями;
идеальная машина – машина непрерывного действия, бесконечной долговечности и абсолютной надежности;
при производстве любого изделия необходимы затраты прошлого (овеществленного) труда - создание средств производства и живого труда (обслуживание технологического оборудования);
удельный вес прошлого труда непрерывно повышается, а затрат живого труда снижается при общем уменьшении трудовых затрат, приходящихся на единицу продукции;
технологический процесс – основа разработки оборудования, поэтому при автоматизации его следует разлагать на составные элементы;
при оценке прогрессивности новой техники учитывается фактор времени – темпы роста производительности и труда;
существует единая методология автоматизации для различных технологических машин, которая выражается в общности целевых механизмов и систем управления, в общих закономерностях производительности, экономической эффективности и других показателях.
Рассмотрим пример автоматической линии по производству карданных подшипников.
Схема расположения участков показана на рисунке.
Стоимость изготовления любой детали складывается из затрат на электроэнергию, различные расходные материалы, на оснастку и зарплату персонала.
Рис. 1.
Участок