При разработке технологических процессов необходима исходная информация.

Базовой исходной информацией для проек­тирования ТП служат: рабочие чертежи дета­лей, технические требования, регламентирую­щие точность, параметр шероховатости по­верхности и другие требования качества; объем годового выпуска изделий, определяю­щий возможность организации поточного про­изводства. Для поточного производства необ­ходимо рассчитать такт выпуска. Для непоточ­ного производства важно знать ритмичность выпуска изделий и объем серий.

При проектировании необходимо изучить и использовать руководящую и справочную информацию. Руководящая информация пред­определяет подчиненность принимаемых ре­шений государственным и отраслевым стан­дартам, учет принятых перспективных разра­боток. К справочной информации относятся опыт изготовления аналогичных изделий, ме­тодические материалы и нормативы, резуль­таты научных исследований.

Для разработки технологического процесса обработки детали требуется предварительно изучить ее конструкцию и функции, выпол­няемые в узле, механизме, машине, проанали­зировать технологичность конструкции и про­контролировать чертеж. Рабочий чертеж дета­ли должен иметь все данные, необходимые для исчерпывающего и однозначного понима­ния при изготовлении и контроле детали, и со­ответствовать действующим стандартам.

3ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОПЕ­РАЦИЙ ОБРАБОТКИ

Технологичность конструкции детали ана­лизируют с учетом условий ее производства, рассматривая особенности конструкции и тре­бования качества как технологические задачи
изготовления. Выявляют возможные трудно­сти обеспечения параметров шероховатости поверхности, размеров, форм и расположения поверхностей, делают увязку с возможностями методов окончательной обработки, возможно­стями оборудования и метрологических средств. Обращают внимание на конфигура­цию и размерные соотношения детали, уста­навливают обоснованность требований точно­сти, выявляют возможность тех или иных изменений, не влияющих на параметры каче­ства детали, но облегчающих изготовление ее, открывающих возможности применения высо­копроизводительных технологических методов и режимов обработки.

Размеры элементарных поверхностей дета­лей (ширины канавок и пазов, резьбы, фасок и т. п.) должны быть унифицированы. Ограни­чения при проектировании могут возникнуть, например, в случае слишком близкого распо­ложения осей отверстий у детали, невозмож­ности сквозного прохода инструмента.

Анализируют специальные технические тре­бования (балансировку, подгонку по массе, термическую обработку, покрытия и т. п.), предусматривают условия их выполнения в технологическом процессе и место проверки. Изменения утверждают в установленном по­рядке и вносят (отдел главного конструктора) в рабочие чертежи и технические требования на изготовление.

Для количественной оценки технологично­сти конструкции применяют показатели, пред­усмотренные ГОСТ 14.202 — 73. Показатели, характеризующие трудоемкость, материалоем­кость, унификацию конструкций элементов де­тали, требования к точности изготовления, дают конкретные представления при сравне­нии с аналогичными деталями, принятыми в качестве базовых.

Заготовку выбирают исходя из минималь­ной себестоимости готовой детали для задан­ного годового выпуска. Чем больше форма и размеры заготовки приближаются к форме и размерам готовой детали, тем дороже она в изготовлении, но тем проще и дешевле ее последующая механическая обработка и мень­ше расход материала. Задача решается на ос­нове минимизации суммарных затрат средств на изготовление заготовки и ее последующую обработку.

При выборе заготовки следует учитывать, что руководящим положениям об экономии материалов, создании безотходной и малоот­ходной технологии и интенсификации техноло­гических процессов в машиностроении отве­чает тенденция использования более точной и сложной заготовки. Для таких заготовок требуется более дорогая технологическая ос­настка в заготовительном цехе (сложные штампы или комплекты модельной оснастки), затраты на которую могут оправдать себя лишь при достаточно большом объеме годо­вого выпуска заготовок. Для того чтобы при­менить точные горячештампованные заготов­ки в серийном производстве, при технологиче­ской подготовке производства предусматри­вают применение одной групповой (комплекс­ной) заготовки для нескольких близких по конфигурации и размерам деталей. Таким образом, в результате суммирования выпуска всех деталей группы увеличивается объем го­дового выпуска заготовок, и становится эконо­мически целесообразным применять сложные штампованные заготовки вместо проката. Раз­меры, припуски на обработку и механические свойства материала поступающих на обработ­ку заготовок должны соответствовать величи­нам, принятым при проектировании и изло­женным в утвержденных технических усло­виях.

Стабильность характеристик качества заго­товок существенно влияет на протекание тех­нологических процессов. В автоматизирован­ном производстве при этом создаются усло­вия для осуществления статистически упра­вляемого технологического процесса (ГОСТ 15895 — 77), обеспечивающего получение дета­лей с заданными параметрами качества при минимальных затратах времени на регулиро­вание хода технологического процесса.

Применение прогрессивных заготовок со стабильными характеристиками качества является важным условием организации гиб­кого автоматизированного производства, тре­бующего быстрой переналадки оборудования и оснастки.

При низкой точности размеров заготовок, увеличенных припусках, больших колебаниях твердости материала, плохом состоянии не­обработанных баз нарушается безотказность работы приспособлений, ухудшаются условия работы инструментов, снижается точность обработки, возрастают простои оборудования.

Выбор заготовки после соответствующих технико-экономических обоснований (см. гл. 3) оформляют назначением класса точности по соответствующему ГОСТу на заготовки и ука­занием на чертеже заготовки технологических баз. После определения припусков на обработ­ку на чертеж заготовки наносят общие припу­ски и обозначают отверстия, которые обра­зуются в результате обработки, а в заготовке отсутствуют.

Маршрутную технологию разрабатывают, выбирая технологические базы и схемы бази­рования для всего технологического процесса. Выбирают две системы баз — основные базы и черные базы, используемые для базирования при обработке основных баз.

Всю механическую обработку распреде­ляют по операциям и, таким образом, выяв­ляют последовательность выполнения опера­ций и их число; для каждой операции выби­рают оборудование и определяют конструк­тивную схему приспособления. В поточном производстве на данной стадии проектирова­ния продолжительность выполнения операций соразмеряют с ранее рассчитанным тактом выпуска (синхронизация операций по такту бу­дет проведена при разработке операционной технологии).

На первых одной-двух операциях при бази­ровании по черным базам обрабатывают ос­новные технологические базы. Затем выпол­няют операции формообразования детали до стадии чистовой обработки (точность 7 —9-го квалитета). Далее осуществляют операции местной обработки на ранее обработанных по­верхностях (фрезеруют канавки и лыски, наре­зают резьбу и зубья, сверлят отверстия и т. д.). Затем выполняют отделочную обработку ос­новных, наиболее ответственных поверхностей (точность 7-го квалитета); при необходимости за этим следует дополнительная обработка самых ответственных поверхностей с точ­ностью 6 — 7-го квалитета и параметром шеро­ховатости поверхности Ra = 0,32 мкм и менее.

Построение маршрутной технологии во многом зависит от конструктивно-технологи­ческих особенностей детали и требований точ­ности, предъявляемых к ее основным, наибо­лее ответственным поверхностям. Для ос­новных поверхностей с учетом точности выб­ранной заготовки и достижимых коэффициен­тов уточнения при обработке, выбирают ме­тоды обработки, назначают число и последо­вательность выполняемых переходов, опреде­ляют содержание операций. Место обработки менее ответственных поверхностей опреде­ляется конкретными условиями и не является принципиально важным. Если обработку этих поверхностей по расположению и видам при­меняемых инструментов можно вписать в ос­новные операции, то ее включают в состав этих операций в качестве переходов, выпол­няемых на черновой и чистовой стадиях обра­ботки.

Деление всего объема обработки на опера­ции, выбор оборудования, формирование опе­раций по содержанию зависят также от усло­вий производства. В поточном производстве штучное время любой операции должно со­ответствовать такту выпуска, а для этого в не­которых случаях требуется применять спе­циальные приспособления, инструментальные наладки и станки. При обработке на универ­сальных станках стремятся к более полному использованию их возможностей. Наиболее точные станки используют для чистовой и от­делочной обработки, выделяемой в отдельные операции. Чтобы избежать трудоемких пере­установок крупногабаритных и тяжелых заго­товок, черновую и чистовую обработку таких заготовок выполняют за одну операцию. Та­кое же построение маршрутной технологии ха­рактерно для любых деталей в мелкосерийном производстве. Во всех случаях выполнения черновой и чистовой обработки за одну опера­цию рекомендуется сначала провести черно­вую обработку всех поверхностей, а затем вы­полнить чистовую обработку тех поверхно­стей, для которых она необходима.

В маршрутной технологии в процессе обра­ботки предусматривают контроль с целью технологического обеспечения заданных пара­метров качества обрабатываемой детали. Тех­нолог устанавливает объект контроля и его место, обращая внимание на операции, при ко­торых точность обеспечивается наиболее труд­но; назначает методы и средства контроля, выдает задание на их конструирование.

В массовом производстве необходимое ка­чество обработки обеспечивается установле­нием условий статистического управления и регулирования технологического процесса (ГОСТ 15895-77).

При проектировании новых производств в основе технологических разработок и выбо­ра оборудования должны находиться прогрес­сивный технологический процесс и технико- экономические обоснования, подтверждающие выгодность применения нового высокопрои­зводительного оборудования, сложных и доро­гостоящих средств технологического оснаще­ния. На действующих заводах необходимо учитывать имеющееся оборудование, однако это не должно оказывать решающего влияния на разрабатываемый технологический процесс, если условия производства (например, увели­ченный за счет производственного коопериро­вания годовой выпуск) обеспечивает рацио­нальное использование специального оборудо­вания, достижение высокой производительно­сти труда, снижение себестоимости деталей.

Операционную технологию разрабатывают с учетом места каждой операции в маршрут­ной технологии. К моменту проектирования каждой операции известно, какие поверхности и с какой точностью были обработаны на предшествующих операциях, какие поверхно­сти и с какой точностью нужно обрабатывать на данной операции.

Проектирование операций связано с разра­боткой их структуры, с составлением схем на­ладок, расчетом настроечных размеров и ожи­даемой точности обработки, с назначением режимов обработки, определением нормы времени и сопоставлением ее с тактом работы (в поточном производстве). При расчетах точ­ности и проверке производительности может возникнуть необходимость в некоторых изме­нениях маршрутной технологии, выбора обо­рудования, содержания операции или условий ее выполнения.

Операционная технология позволяет вы­дать задание на конструирование специально­го оборудования, средств механизации и авто­матизации, на разработку средств технологи­ческого оснащения и метрологического обес­печения процесса.

Проектирование операции — задача много­вариантная; варианты оценивают по произво­дительности и себестоимости, руководствуясь технико-экономическими принципами проекти­рования (см. т. 2), имея в виду максимальную экономию времени и высокую производитель­ность.

Разработка высокопроизводительных операций

Методы уменьшения нормы времени. Проек­тируя любой вариант операции, технолог стре­мится к снижению нормы времени, что дости­гается уменьшением основного t₀ и вспомога­тельного t_E времени. Время технического обслуживания и время организационного об­служивания рабочего места, а также время ре­гламентированных перерывов берут в процен­тах от оперативного времени (t_{0 п} = t₀ + Г_в), и, таким образом, от построения операций они непосредственно не зависят.

Возможность сокращения слагаемых ос­новного времени операции связана с совер­шенствованием конструкций режущих инстру­ментов, качеством инструментальных мате­риалов, правильным подбором смазочно-охла- ждающей жидкости, хорошей обрабатывае­мостью материала детали, уменьшением при­пусков на обработку и уменьшением числа рабочих ходов за счет повышения точности за­готовок, поступающих для обработки.

Слагаемые вспомогательного времени уменьшаются с помощью приспособлений с быстродействующими зажимами, путем по­вышения скоростей перемещения суппортов, головок столов станков, уменьшения числа ра­бочих и вспомогательных ходов при более ра­циональном построении технологического процесса обработки.

Основным источником снижения нормы времени является такое построение операций, при котором открываются возможности для одновременного (совмещенного во времени) выполнения нескольких технологических пере­ходов и совмещенного во времени выполнения вспомогательных переходов с технологически­ми. При одновременном выполнении тех или иных переходов в норму времени входят лишь наиболее продолжительные (лимитирующие) переходы из числа всех совмещенных.

Слагаемые вспомогательного времени. Ме­тодология технического нормирования ста­ночных операций основана на делении вспомо­гательного времени только на два слагаемых: время установа и снятия заготовок и время, связанное с переходом. Если время установа и снятия заготовки зависит от выбранной схемы базирования и типа приспособления, то время, связанное с переходом, включает ком­плекс специфичных для данной операции при­емов. При конкретном анализе содержания операции вспомогательное время делят на четыре-пять слагаемых.

Для выполнения каждой операции требует­ся время t^ на управление станком, т. е. время на переключение подач и частот вращения, из­менение направления вращения шпинделей или перемещение суппортов, головок и каре­ток, время на возвратные ходы столов, суп­портов или головок, время вывода сверла для удаления стружки.

Работа на станках часто связана со сменой инструментов в процессе выполнения от­дельных технологических переходов. Время t_{0 и} смены инструментов — это время последо­вательных установов инструментов в быстро­сменном патроне сверлильного станка (свер­ло — зенкер — разверстка; сверло — зенковка — метчик и т. д.), смены быстросменных кондукторных втулок, смены расточных блоков в борштангах и вставки сменных борштанг при расточных работах.

Одним из слагаемых вспомогательного времени операции может являться время ^_нд индексации. Оно затрачивается на перевод шпиндельных блоков, барабанов, столов в новые позиции с фиксацией в них (позицио­нирование); переключение перемещаемых сто­лов и головок на обратный ход (маятниковая подача); подвод в рабочее положение инстру­ментов путем поворота револьверных головок или резцедержателей; поворот делительных приспособлений и кантующихся кондукторов.

Время установки инструмента при пробном рабочем ходе и время t_mM на контрольные из­мерения учитывают только при работе мето­дом индивидуального получения размеров. Применяя автоматизированные методы кон­троля в процессе обработки, можно избегать включения времени 1_изм в норму времени.

В любой станочной операции присутствует время t_yc установки заготовки для обработки и время съема ее со станка по окончании обработки. К этому же времени относится время установки штучных заготовок в разно­образные приспособления, на столы или на шпиндели станков, без выверки или с вывер­кой, а также время установки сменных приспо­соблений-дублеров или приспособлений-спут­ников в рабочие позиции. Для прутковых работ t_yc включает время разжима цанги, по­дачи прутка до упора и зажима цанги. При ра­боте на универсальных станках в серийном производстве t_yc составляет до 50-60% во вспомогательном и до 30 — 40% в штучном времени и представляет резерв снижения тру­доемкости.

Вспомогательное время ^ операций, ти­повых по структуре и технологической осна­щенности, выполняемых на универсальных станках в серийном производстве, составляет 25 — 55% штучного времени.

Вспомогательное время операций, выпол­няемых на станках с программным управле­нием, по составу слагаемых мало отличается от вспомогательного времени операций, вы­полняемых на соответствующих универ­сальных станках. Однако абсолютная величи­на составляющих вспомогательного времени для программных станков значительно мень­ше из-за больших скоростей автоматических перемещений, уменьшения перебегов, полного устранения измерений в процессе выполнения операций. Для обработки на многоопера­ционных станках типа обрабатывающего цен­тра характерны многократное позиционирова­ние стола с заготовкой (или шпинделя с инструментом) на следующую координату оси обрабатываемого отверстия, индексация поворотного стола для обработки заготовки с нескольких сторон, многократная смена ин­струментов. Время 1_пзц позиционирования и время индексации 1_инд поворотных столов определяются временем срабатывания меха­низмов быстрого и замедленного перемеще­ний подвижного узла и закрепления. На ка­ждое позиционирование затрачивается 5-10 с, на индексацию поворотного стола — 4 — 5 с. Заготовки для обработки устанавливают непо­средственно в рабочей позиции станка или в запасной позиции — на втором столе или в приспособлении-спутнике. В последнем слу­чае в норму времени вместо t_c заготовки вхо­дит время t_{c с} смены спутника, которое в 4 — 5 раз меньше t_yc (t_c. _с = 0,2 tj.

Время управления станком t_c затрачивает­ся на переключение частот вращения и скоро­стей подач, подвод и отвод инструментов, воз­вратные ходы и т. п.; при этом некоторые приемы управления (например, изменение ча­стот вращения шпинделя и подачи) можно со­вместить с автоматической сменой инстру­мента.

Время смены инструмента t_c^ _и в процессе выполнения операции включает время на сня­тие инструмента, отыскание, захват, перенос, установку и закрепление инструмента. Для станков с револьверными головками время перевода инструмента в рабочее положение поворотом головки относят к времени смены инструмента. Для смены одного инструмента требуется 3 — 7 с, а суммарное время смены инструмента составляет в среднем 15% штуч­ного времени.

Время измерения ^_зм затрачивается только при отладке программы и в штучное время не входит.

Вспомогательное время операций, выпол­няемых на агрегатных станках, незначительно. Для станков с многопозиционными пово­ротными столами и барабанами вспомога­тельное время содержит время управления станком (пуск, останов станка, подвод, отвод инструмента) и время индексации (поворот стола или барабана в следующую позицию и фиксация); установка и снятие заготовок вы­полняется в загрузочной позиции и обычно со­вмещаются по времени с временем обработки заготовок в рабочих позициях.

На автоматических линиях вспомогатель­ное время включает: время установки t_c заго­товок в рабочих позициях (фиксация — зажим, разжим — расфиксация); время индексации ^_нд (передача заготовок конвейером в следующую рабочую позицию); время управления t_yn (пуск, останов, быстрый подвод и отвод головок
с инструментом). Контрольные операции на автоматических линиях выполняются в одном режиме с основными операциями, и дополни­тельного времени на измерение не требуется. Однако, несмотря на большое число соста­вляющих вспомогательного времени, условия выполнения операций позволяют свести его до 10-20 с.

Время t_B зависит от размеров, массы, кон­фигурации заготовки, конструкции механиз­мов фиксации, длины хода и скорости переме­щения конвейера. Для автоматических линий корпусных деталей среднего размера сла­гаемые t_B составляют: г_инд = 3 ч- 5 с — ход кон­вейера; t_yc = 3 -г- 10 с — фиксация, зажим, рас- фиксация, отжим; t_yu = 4—5 с — подвод и от­вод головок.

Схемы построения операций и состав опера­тивного времени. Возможность совмещения элементов оперативного времени при выпол­нении станочных операций зависит от схемы построения операции. Схема построения опе­рации характеризуется числом заготовок, уста­навливаемых для обработки, инструментов, участвующих в обработке, и порядком обра­ботки поверхностей заготовок инструментами.

По числу устанавливаемых заготовок схемы обработки можно разделить на одно­местные и многоместные. По числу инстру­ментов, участвующих в выполнении операций, схемы обработки могут быть одноинстру- ментными и многоинструментными. Последо­вательная или параллельная работа инстру­ментов при обработке поверхностей заготов­ки, а также последовательное или параллель­ное расположение нескольких заготовок отно­сительно инструментов обеспечивают схемы, различные по возможностям совмещения переходов по времени. В зависимости от по­рядка выполнения технологических переходов операции могут быть последовательного, па­раллельного и параллельно-последовательно­го выполнения.

Одноместные схемы обработки позволяют совмещать технологические переходы, но воз­можность совмещения вспомогательного времени с основным отсутствует. Состав ос­новного времени зависит от порядка выполне­ния технологических переходов. При последо­вательном выполнении переходов одним или несколькими инструментами (рис. 1,д — в) ос­новное время операции включает сумму време­ни выполнения всех технологических перехо- дов:

'о = I 'о/- (!)

3 2 1 Рис. 1. Примеры одноместных схем обработки

При параллельной схеме обработки (рис. 1,г) основное время операции определяется только одним лимитирующим (наиболее про­должительным) переходом по обработке по­верхности 1_Х:

to ⁼ ^О. Л¹ (2)

(3)

(4)

Параллельно-последовательные схемы со­здаются при обработке нескольких поверхно­стей заготовки одновременно и в нескольких позициях последовательно. При этом заготов­ка либо переходит на новые позиции станка, либо не меняет позиций, а обработка выпол­няется режущими инструментами, подводимы­ми в зону обработки с помощью поворотной головки, барабана или подвижного стола (рис. 1, д). Во всех случаях основное время операции включает сумму п последовательно выпол­няемых в позициях лимитирующих переходов:

^О ~ X ^О. Л1-

При всех одноместных схемах обработки вспомогательное время операции содержит сумму времени всех т вспомогательных, пере­ходов :

I hi-

i = 1

Во вспомогательное время всегда входит время t_yc установки и снятия заготовки и вре­мя Г_уп управления станком. Состав других сла­гаемых зависит от характера операции; неко­торые операции включают время £_инд индекса­ции поворотных и передвижных столов и головок (рис. 1,д), другие — время г_{с и} смены инструментов (рис. 1, в). Структура основного и вспомогательного времени для типовых одноместных схем обработки приведена в табл. 1.

1. Структура времени t₀ и /_в для одноместных

Схема обработки	Основное время t0	Вспомогательное время /в
Последователь­ная: одноинстру- ментная (рис. 1 ,а)	п I toi »= 1	^у с ^уп
многоинстру- ментная (рис, 1,6 и в*1)	tyc *t t*jn ^инд? tyc + 'yn 4- и
Параллельная многоинструмен- тная (рис. 1,г)	^o. л	tyc "1" ^yu
Параллельно-пос­ледовательная многоинструмен- тная (рис. \д*2)	n X ^о.лг 1 = 1	tyc "1" ^yn ^инд

Отверстие последовательно обрабатывается сверлом, зенкером, разверткой (технологические пе­реходы 1, 2, 3) при смене инструментов в быстро­сменном патроне и смене быстросменных кондук­торных втулок. *2 Схема обработки одноместная: после под­резки торцов фрезерные головки отходят, вводя в зону обработки сверлильные головки, оснащенные центровочными инструментами; п — число техно­логических переходов.

Совмещение вспомогательных переходов с технологическими возможно при много­местных схемах обработки. Многоместные схемы операций осуществляются в тех слу­чаях, когда заготовки: 1) обрабатывают одной операционной партией, устанавливаемой на станке и снимаемой со станка одновременно (например, шлифование партии мелких дета­лей на магнитном станке плоско-шлифоваль­ного станка); 2) устанавливают в приспособле­ния независимо от других заготовок (или групп заготовок) и обрабатывают поочередно (например, при фрезеровании заготовок маят­никовой подачей или в поворотных приспосо­блениях); 3) обрабатывают на непрерывно вращающемся столе или барабане, а устана­вливают и снимают — на ходу, без остановки станка.

(5)

t о = -

(6)

При многоместных схемах с одновремен­ной установкой и снятием всех заготовок опе­рационной партии (рис. 2) время на одну заго­товку определяется путем деления общих затрат времени на число заготовок в опера­ционной партии:

Z toi = 1

N '

т

It.,-

i = 1

N

tn =

Основное время обработки одной заготов­ки в таких многоместных схемах существенно сокращается за счет времени врезания и сбега инструмента. Затраты вспомогательного време­ни t_yc при установке на станке операционной партии N заготовок несколько возрастают, но на одну заготовку они значительно меньше, чем в одноместных схемах.

Вид А

Рис. 2. Примеры многоместных схем обработки с общим закреплением заготовок операционной партии

йпп# □ □□ш

				->Ч/

CO

В многоместных схемах обработки с неза­висимым (раздельным) закреплением заготов­ки или групп заготовок (рис. 3) основное вре­мя, как и в других случаях параллельной и параллельно-последовательной обработки, определяется временем выполнения лимита-

При выполнении операции на станке с не­прерывно вращающимся барабаном или сто­лом (рис. 4) обработка осуществляется при не­прерывной рабочей подаче, а установ и снятие заготовок производятся на ходу станка в его загрузочной зоне. Вспомогательное время полностью перекрывается основным, и в штучном времени отсутствует время г_в = 0.

Рис. 3. Примеры многоместных схем обработки с раздельным закреплением заготовок

Структура основного и вспомогательного времени для многоместных схем обработки приведена в табл. 2.

Основное время tQ

Схема обработки

2. Структура времени t_Q и г_в для многоместных схем обработки

Вспомогательное время t_B

(1)

рующего перехода, деленным на число загото­вок:

¹ о. Л

t о =

При этих схемах появляется возможность полного совмещения времени установки и сня­тия заготовок с основным временем, если t_yc<t_OJ}. При использовании маятниковой подачи (рис. 3, а) и поворотного стола (рис. 3, б) во время обработки заготовок в одной рабочей позиции другая рабочая позиция ис­пользуется для снятия обработанных и уста­новки новых заготовок. На станке с многопо­зиционным поворотным столом (рис. 3,в) появляется возможность выделить загрузоч­ную позицию /, а в трех рабочих позициях (II, III, IV) последовательно провести многопере­ходную обработку одной заготовки (возможна установка по две или несколько заготовок одного или разных наименований). В этих слу- а t_yc = 0.

Последовательная с одновременным закреплением за­готовок :

i t0i

N

одноинстру- ментная (рис. 2,я, б)

N tyn /ИНД N

lo. л N

N

многоинстру- ментная (рис. 2,в)

Параллельная с раздельным за­креплением заго­товок, одноинстру- ментная (рис. Ъ,а) и многоинстру- ментная (рис. Ъ,б)

Параллельно-пос- ледовательная с раздельным за­креплением заго­товок, многоин- струментная (рис. 3,в)

Рис. 4. Схема много­местной параллельно-по- следовательной обработ­ки на двухшпиндельном вертикально-фрезерном станке с карусельным столом: а — зона загруз­ки; 1 и 2 — фрезы

Параллельно-по­следовательная с непрерывной ра­бочей подачей (рис. 4)

Рассмотренные схемы обработки и струк­туры нормы времени применяются и к груп­повым наладкам, в которых предусмотрена обработка деталей разных наименований или одной детали с нескольких сторон при проме­жуточных переустановках. Высокопроизводи­тельные многоместные многоинструмент- ные параллельные и параллельно-после-

довательные схемы обработки эффективно использовать и при недостаточном объеме вы­пуска одноименных деталей. Групповые на­ладки возможны на любых станках. В опера­ционные партии деталей, обрабатываемых при многоместных схемах (см. рис. 2 — 4), могут входить детали разных наименований. На вер­тикальном многошпиндельном полуавтомате при двухцикловой настройке и перекладыва­нии заготовки из первой загрузочной позиции во вторую заготовка в нечетных позициях обра­батывается с одной стороны, а в четных — с другой.

Параллельно-последовательная обработка на продольно-фрезерном станке (рис. 5) шести поверхностей заготовки призматической формы при последовательном перекладывании ее в позициях I — IVпозволяет при каждом рабочем ходе стола снять со станка одну обработанную со всех сторон заготовку. Не­обработанная заготовка устанавливается в по­зицию / для обработки поверхностей 1 и 3, перекладывается в позицию // для обработки поверхностей 2 и 4,затем последовательно в позиции /// и IV—для обработки поверхно­стей 5 и 6 соответственно. Фреза Ф1для обра­ботки поверхности 1настраивается на размер H₁ а после перекладывания заготовки в пози­цию // фрезой Ф2обрабатываются поверхно­сти 2 до размера H₂. Расположение заготовок позволяет фрезой ФЗобработать поверхно­сти 3 и 6, а фрезой Ф4 —поверхности 4и 5. При такой схеме обработки используются все четыре фрезерные головки, площадь стола и длина хода стола, обеспечивается непрерыв­ное питание поточной линии обработанными заготовками; вспомогательное время t_H = t_yc+ + t . Формулы (2), (3), (7) основного времени

Рис. 5. Многоместная многоинструментная па­раллельно-последовательная схема обработки с пе­рекладыванием заготовок в позициях I — IV

при параллельных и параллельно-последова­тельных схемах обработки дают лишь каче­ственную характеристику этих схем.

Степень интенсификации операции количе­ственно оценивается по отношению основного времени t₀, учитываемого в штучном времени, к сумме основного времени всех совмещаемых технологических переходов. Коэффициент со­вмещенности основного времени

К_с. о = - (8)

I t₀i

i= 1

При последовательном выполнении всех пере­ходов К_с_ о = 1, а при совмещении переходов К_с о < 1; чем большее число переходов совме­щается, тем меньше К_{с о}.

Операция в целом может характеризовать­ся отношением оперативного времени с учетом совмещенности технологических и вспомога­тельных переходов к сумме всех элементов основного и вспомогательного времени опера­ции.

Для сверлильно-фрезерно-расточных стан­ков с программным управлением характерны многоинструментные последовательные схемы построения операций при большом числе тех­нологических и вспомогательных переходов. Технологический маршрут обработки вклю­чает две-три сложные многопереходные опера­ции вместо 5 — 15 операций при обработке той же детали на универсальных станках. При обработке на этих станках условия для совме­щения основного времени всех переходов по­чти отсутствуют, и основное время, учитывае­мое в штучном, можно принять равным сумме времени всех переходов. Однако возможности совмещения переходов во времени имеются при применении многолезвийных инструмен­тов для обработки ступенчатых отверстий, а также при применении сменных многошпин­дельных головок с осевыми инструментами для обработки групп отверстий. Эти головки устанавливают в шпинделе станка наряду с обычными сменными инструментами. Но да­же при последовательном выполнении перехо­дов основное время обработки на многоопера­ционных станках сокращается в 1,5 — 5 раз по сравнению с временем обработки на универ­сальных станках за счет применения опти­мальных для каждого инструмента режимов резания и устранения при программном упра­влении пробных рабочих ходов.

Вспомогательное время в общем случае 'в ⁼ 'ус ⁺ 'уп ⁺ 'пзц + 'инд + 'с.и- Время установки и снятия заготовки г_ус может быть полностью или частично совмещено с основным време­нем. Это достигается с помощью одной-двух запасных установочных позиций, в которых заготовка устанавливается во время обработ­ки другой заготовки, или применением двух­местного приспособления на поворотном сто­ле. Время позиционирования t_ro4, индексации стола 1_инц, смены инструмента t₀. _и предста­вляет собой суммы ряда элементарных сла­гаемых каждого вида. Вспомогательное время для типовых операций обработки корпусных деталей составляет 50-60% штучного вре­мени.

Особенности построения операций в раз­личных условиях производства. При проекти­ровании схему обработки выбирают из числа немногих сопоставимых схем, так как многие варианты схем отпадают сразу же после об­щей оценки условий производства и конструк­тивных особенностей детали. Так, при малом годовом выпуске отпадают многоместные многоинструментные параллельные схемы обработки, требующие применения специаль­ного оборудования и сложной технологиче­ской оснастки, в то время как при большом выпуске их применение предопределяется за­данной производительностью.

От размеров и расположения обрабаты­ваемых поверхностей зависят возможности размещения параллельно работающих инстру­ментов. Габариты и конфигурация при много­местной обработке определяют возможную операционную партию, порядок расположения заготовок на столе или в приспособлении, сложность наладки станков, величину вспомо­гательных ходов. Большие габариты деталей исключают возможность многоместной обра­ботки; малые габариты, наоборот, благо - приятствуют применению многоместных схем, но исключают многоинструментные схемы из- за трудности размещения инструментов в на­ладке или из-<