Лекции яковлева (995719), страница 4
Текст из файла (страница 4)
и 2008-2015 гг.Таблица 1Основные факторыпроизводительности трудаУстановка нового и модернизациядействующего оборудованияРостпроизводительноститруда1967- 1998- 20081978 2007 201515,4 12,9 13,6Механизация и автоматизацияпроизводственных процессов11,411,012,4Внедрение прогрессивной технологииУлучшение специализации13,813,814,513,115,813,0Увеличение удельного веса покупныхкомплектующих изделий, узлов и деталейУлучшение использования фонда рабочеговремениУлучшение соотношения между основнымии вспомогательными рабочими810,011,73,23,23,11314,315,5Прочие структурно-технологическиефакторы21,421,214,9Вопрос повышения производительности труда очень сложный ирешать его необходимо комплексно.1.2.
Определение технологической и цикловойпроизводительности рабочих машин. Классификацияпростоев рабочих машин. Зависимость цикловойпроизводительности от технологическойПроизводительность определяетсяпродукции выдаваемом в единицу времени.количествомгоднойТехнологическая производительность вычисляется без учетапотерь времени на холостые ходы t х , внецикловые потери иопределяется по соотношениюгде, t р - длительность рабочих ходов .Технологическаяпроизводительностьхарактеризуетпотенциал производительности оборудования при данном уровнетехнологии.Цикловаяпроизводительностьэтотеоретическаяпроизводительностьмашины среальнымицикловымипотерями t х при ее бесперебойной работе т.е. при отсутствиивнецикловых потерь.Фактическая производительность рабочей машины задлительный период времени функционирования определяетсяпутемделенияколичествавыпущеннойпродукциинапродолжительность этого периода времени.
Эта фактическаяпроизводительность ниже цикловой из-за наличия помимоцикловых потерь t х времени также и внецикловых потерь t n ,которые также приводят к снижению производительностимашин.Фактическаяотношениепроизводительностьопределяетсякакгде t n – внецикловые потери т.е.приходящиеся на единицу продукции.долявремениостановокОсновными видами внециклических потерь являются простои:- из-за смены, регулирования и наладки инструмента;- из-за поломок, ремонта и регулирования механизмов иустройств, под - настройки и т.п.;- по организационным причинам (отсутствиенесвоевременная уборка стружки и др.);заготовок,- вследствие нарушения технологического процесса из-заувеличения припусков на заготовках, из-за брака на предыдущихоперациях и т.п.;- в связи с перенастройкой автоматической линии, сменойтехнологической оснастки, кинематической настройкой, сменойкулачков, упоров и т.д.Наибольшую часть потерь составляют простои из-занедостаточной надежности механизмов и устройств автоматови линий.Значительная доля потерь падает также на регулирование иподнастройку инструментов вследствие нестабильности процессаобработки.С другой стороны автоматизация операций смены ирегулированиярежущихинструментовповышаютпроизводительность.В отличие от процессов неавтоматизированного серийного идажепоточногопроизводстваприпроектированииавтоматизированных технологических процессов наряду срасчетом точности и производительности обработки должныбыть решены задачи выбора систем автоматического управления,автоматической загрузки, выгрузки, транспортировки и контроляобрабатываемых деталей и автоматической оптимизациирежимов обработки для снижения внецикловых потерь.§5 ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СОСТАВЛЯЮЩИХПОГРЕШНОСТИ ОБРАБОТКИ И СПОСОБЫ ИХУМЕНЬШЕНИЯВ процессе изготовления деталей неизбежно возникаютотклонения:• овальность,• конусность,• вогнутость,• не прямолинейность и др.
погрешности.К основным причинам погрешностей, возникающих примеханической обработке, относятся:• неточность металлообрабатывающих станков,• инструментов,• приспособлений,• деформации обрабатываемых деталей и их нагрев приобработке,• неточность настройки станков и измерений,• неточность установки детали и др.Точность обработки на металлорежущих станках зависитот многих факторов, учесть которые не всегда удаетсяполностью.Точность размеров обработанных деталей обеспечиваетсянеобходимым технологическим процессом, выбором оборудованияи режимами резания.В процессе обработки деталей на станке вследствиедействия сил резания в системе станок — инструмент — детальвозникают упругие деформации, которые оказывают влияние наточность обработки. Величина упругой деформации зависит отсил резания, жесткости системы и температурных деформацийчастей станка.
Жесткость системы станок — инструмент —деталь характеризуется способностью этой системысопротивляться силам, действующим в процессе резания. Чембольше жесткость системы, тем меньше погрешность отупругой деформации при обработке. Жесткость станка зависитот жесткости отдельных его узлов.Но погрешности могут возникнуть и на стадии установкизаготовки в приспособление и эти погрешности оказываютсущественное влияние на точность при комплекснойавтоматизации производства.Лек.
5-65.1. Составляющие погрешности установкиПогрешность установки является функцией трех составляющих. = �б , з , пр �,где б – погрешность базирования; з – погрешность закрепления; пр –погрешность приспособления.Погрешность базирования.Погрешность базирования в условиях автоматизации стремятсяполностью исключить, так как её величина, как правило, превышаетдопуск на выдерживаемый размер.При использовании метода автоматического получения размеров,конструкцию детали отрабатывают на технологичность с учетомтребования исключения погрешности базирования при ее изготовлении.Рациональная простановка размеров обеспечивает совмещениеизмерительной и установочной базы и исключение или существенноеуменьшение погрешности базирования.Пример влияния простановки размеров на формированиепогрешности базирования при выдерживании линейных размеров.Обработка выполняется в центрах. Передний центр плавающий, задний– вращающийся.
В первом случае обработку ведут за один установ (см.рис. 8, а). Погрешность базирования при получении размера l5 равнанулю. А для размера l1 погрешность базирования равна допуску наразмер L.Во втором случае обработку ведут за два установа (см. рис. 8, б).Погрешность базирования при выполнении размеров l1 и l5 равны нулю.(l1 выдерживают при установе, изображенном на рисунке, l5 – послепереворота на 180˚).Рис. 8 Простановка линейных размеров: а – обработка за один установ; б– обработка за два установаНетехнологичная с точки зрения появления погрешностибазирования простановка размеров при использовании цикловых системавтоматизации, заставляет технолога пересчитывать заданныеконструктором размеры, их допуски и отклонения.Рассмотрим пример такого расчета (см.
рис. 8, а). Вместо заданныхконструктором размеров l1 и l5, технолог назначает размеры l1’ и l5’ (см.рис. 8, б), для которых погрешность базирования будет равна нулю.Номинальные величины этих размеров определяются из равенстваl1′ = L − l1 ; l′5 = L − l5 .Для обеспечения заданной конструктором точности размеров l1 и l5должны выдерживаться равенстваTl1 = TL + Tl′1 ;Tl5 = TL + Tl′5В дальнейшем расчет ведется по одному из приведенных равенствс меньшей величиной допуска замыкающего звена: если Tl1 < Tl5 , тогдав дальнейшем расчет ведут по первому равенству.Предположим, что размеры L и l1 имеют одинаковые квалитетыточности, тогда их допуски можно выразить через единицу поля допуска33Tl1 = aiL + ail1 = a �0,45 � √L + �l1′ � + 0,001(L + l1′ )�Из этого равенства определяют безразмерный коэффициент а, идалее определяют искомые допуски размеров L, L1’ и L5’из равенствTL = aiL ;Tl1 ′ = Tl1 − TL ;Tl5 ′ = Tl5 − TLВ условиях автоматизированной обработки, как правило,соблюдают принцип постоянства баз.В случае обработки на автоматических линиях соблюдение этогопринципа является обязательным.Однако, это не всегда приводит к уменьшению погрешностибазирования.
Постоянные базы заготовки многократно контактируютс установочными элементами приспособлений, и в результатенаблюдается повышенный износ обоих видов поверхностей. Этосущественно снижает точность обработки.Например, широко применяемая при обработке корпусныхдеталей, схема базирования на плоскость и два перпендикулярных к нейотверстия имеет указанный недостаток. В процессе автоматическойустановки заготовок базовые поверхности отверстий изнашиваются,причем особенно интенсивно при первых 5...15установках. Болееинтенсивный износ характерен для отверстий, контактирующих сромбическим пальцем.
В среднем он в три раза превышает износотверстий, контактирующих с цилиндрическим пальцем.Износ отверстий, под ромбический палец, составляют 27 мкм длязаготовок из серого чугуна и 60 мкм для заготовок из алюминиевыхсплавов.Наибольший износ базовых поверхностей при схеме базирования поплоскости и 2-м перпендикулярный ей отверстиям наблюдается напоследних чистовых и отделочных операциях, когда требуетсяобеспечить заданную точность обработки. Поэтому примногократной переустановке более целесообразно использовать схемубазирования на три взаимно перпендикулярные плоскости.При использовании самонастраивающихся систем погрешностьбазирования может быть исключена за счет измерений фактическогоположения измерительной базы и последующего ввода коррекций восновную программу обработки.Пример: обработка ступенчатого вала в центрах на токарномстанке с ЧПУ, когда специальным щупом измеряется фактическоеположение заготовки (использование самонастраивающихся систем).Перед точением шейки длиной l1, выполняется контрольфактического положения ее торца А, который является для размера l1,измерительной базой.
Измерение осуществляется датчиком 1(измерительным щупом), который устанавливается в державке 2. ДатчикконтролируетотклоненияторцаАотноминального(запрограммированного) положения. Сигнал рассогласования U,корректирует исходное положение державки в системе координат деталиXOZ. Такое измерение и последующий ввод коррекции осуществляетсяперед обработкой каждой заготовки, что и позволяет полностьюкомпенсировать погрешность базирования.Рис. 9. Обработка ступенчатого вала с использованиемсамонастраивающихся системПогрешность закрепления.Возникновениепогрешностизакреплениявусловияхавтоматизации обуславливается непостоянством силы закрепления ирассеянием параметров качества установочной базы заготовки. Этапогрешность проявляется как сумма составляющих, которыеобусловлены:•рассеянием упругих деформаций заготовки ε ЗI ;•возникновением контактных деформаций в стыкеустановочный элемент-заготовка ε ЗII в результате приложениянепостоянной силы закрепления при обработке партии деталей;•возникновением контактных деформаций из-за рассеянияпоказатели качества установочной базы ε ЗIII .Вусловияхавтоматизированнойобработкипомиморассмотренных могут возникнуть дополнительные составляющиепогрешности закрепления.При обработке заготовок на автоматических линиях вприспособлениях-спутниках может возникнуть дополнительнаяпогрешность положения заготовки в результате закрепленияприспособления в позиции линии.С одной стороны это связано с разным качеством базовыхповерхностей приспособлений, одновременно работающих на линии.
Сдругой стороны на разных позициях линии реализуются разные повеличине силы закрепления. Хотя и те и другие отклонения находятся впределах допуска, но все же вызывают рассеяние положения заготовкив приспособлении-спутнике и, следовательно, положение заготовки впозициях на линии.При обработке в гибких производственных линиях (ГПС) широкоераспространение получили палеты.