Метод групповой обработки деталей

Направлением проектирования технологиче­ских процессов, решающим, по существу, те же задачи ускорения и удешевления технологической подготовки, что и типизация, является метод групповой обработки деталей, разработанный профессором С. П. Митрофановым [31]. Применение этого ме­тода особенно эффективно в опытном и мелкосе­рийном производстве. Метод групповой обработки осно­ван на классификации деталей на классы и группы, при этом за основу берется не отдельная деталь, как это имело место при типизации, а группы технологически сходных деталей, требующих для своей обработки одно­типного оборудования, общего технологического оснаще­ния и настройки станка.

В основу группового метода положен принцип клас­сификации деталей по видам обработки. Классификация деталей начинается с разбивки их на классы по видам оборудования, на котором ведется обработка. В пределах каждого класса детали разбиваются на группы. Группу характеризует применение одного типа станка, единой технологической оснастки и общей на­стройки. В состав группы могут быть включены детали разной конфигурации. Понятие группы значительно шире понятия типа деталей, под которым понимается совокупность конструктивно подобных деталей, отли­чающихся только габаритами. Для деталей, входящих в классификационную группу, необязательно иметь оди­наковый технологический маршрут и одинаковое содер­жание отдельных операций.

При комплектовании групп следует учитывать, как и при любой классификации, следующие признаки:

· однотипность поверхностей, подлежащих обра­ботке (цилиндрическая наружная, цилиндрическая внут­ренняя, коническая поверхность, фаски, резьба, канавки, торцевые поверхности и т.д.);

· точность и чистота обрабатываемой поверхности;

· однородность обрабатываемого материала, позво­ляющая осуществлять обработку одинаковыми методами и одними режущими инструментами;

· близкие по величине габаритные размеры деталей, позволяющие осуществлять их обработку на одном и том же оборудовании с одними и теми же приспособле­ниями.

Таким образом, группа представляет собой набор деталей, для изготовления которых требуется выполне­ние одной и той же операции (токарной, фрезерной, сборочной, монтажной и т.д.) на одном и том же технологическом оборудовании при неиз­менной наладке. В отдельных случаях при переходе к об­работке другого изделия данной группы допускается незначительная подналадка оборудования, осуществляемая при минимальных затратах времени.

При подборе деталей в группу исходят из представ­ления о так называемой комплексной детали. Под комп­лексной деталью понимается деталь, содержащая в своей конструкции все остальные поверхности, характерные для деталей данной группы. Комплексная деталь состоит из ряда элементарных поверхностей (например, для тел вращения – из наружных и внутренних цилиндрических поверхностей, наружных и внутренних выточек, резьб, фасок и т. п.). Все другие детали, входящие в состав дан­ной группы (рис. 16), должны иметь полный комплект или часть тех же поверхностей. При выборе комплексной детали учитывают возможность обработки всех деталей данной группы по единому технологическому про­цессу с применением групповой настройки, универсаль­ного или группового приспособления и однотипных инструментов. Составленный на комплексную де­таль технологический процесс с небольшой подналадкой оборудования применим для изготовления любой другой детали данной группы.

Рис. 16. Схема образования комплексной детали: а – комплексная деталь группы, состоящая из элементарных поверхностей; б – л – детали, составляющие группу и состоящие из элементарных поверх­ностей 1–8, 1 – гладкая наружная цилиндрическая поверхность; 2 – гладкая наружная коническая поверхность; 3–гладкая наружная поверхность канавки; 4 – резьбовая наружная поверхность; 5 – гладкая внутренняя цилиндрическая поверхность выточки; 6 – гладкая сквозная внутренняя цилиндрическая по­верхность; 7 – гладкая внутренняя цилиндрическая поверхность канавки; 8 – резьбовая внутренняя поверхность

После разделения деталей на классы приступают к разработке группового технологического процесса. Задача заключается в том, чтобы создать такой процесс, который позволил бы обработать любую деталь группы без значительных отклонений от общей технологической схемы. Технологический процесс разрабатывают на комплексную деталь. Так как она содержит все гео­метрические элементы, присущие всем деталям группы, то по разработанной для комплексной детали техноло­гической схеме можно изготовить любую из этих дета­лей. Если для обработки какой–либо детали не нужен весь комплект инструментов, пользуются только необ­ходимым, пропуская ненужные.

Групповой метод обработки позволяет широко при­менять приспособления, предназначенные сразу для це­лой группы деталей, что резко сокращает номенклатуру и количество необходимой оснастки. Кроме того, приме­нение групповых процессов по отдельным операциям значительно повышает производительность.

Заблаговременное прикрепление к оборудованию группы определенных деталей позволяет оборудовать рабочее место необходимым комплектом оснастки и специализи­ровать специалистов на рабочих местах. Применение групповой обработки позво­ляет значительно сократить затраты подготовительно–заключительного времени, что имеет большое значение в условиях опытного и мелкосерийного производства.

Применение метода групповой обработки обеспечи­вает эффективность лишь в том случае, если период ме­жду очередными переналадками станка разных групп де­талей составляет достаточно большой промежуток вре­мени – не менее 4–5 дней. Таким образом, обеспечивается закрепление дета­лей за станком, соответственно специализация рабочих и рост производительности. В условиях приборостроительных предприятий, когда детали обрабатываются мелкими партиями и отличаются малой трудоемкостью, для обес­печения большой длительности между переналадками станка необходимо объединять в группы большое количество различных по конфигурации деталей. При этом возникают трудности, связанные с тем, что различные де­тали группы могут изготовляться различными партиями (месячная, квартальная), что сделает состав группы не­постоянным. Кроме того, разные детали группы могут иметь разную очередность подачи их на сборку.

Таким образом, задача начальника участка уже не ограничивается обеспечением запуска и выпуска де­талей в соответствии с установленными для них сро­ками опережения запуска и выпуска, а дополняется еще необходимостью обработки той или иной группы деталей с одной наладки. В тех случаях, когда требуется внеоче­редное изготовление деталей по потребности сборки, не входящих в группу, на которую настроен станок, раз­рушается основа групповой обработки. В связи с ука­занным внедрение методов групповой обработки требует предварительной разработки ряда вопросов организации и планирования производства.

Наиболее успешно групповой метод применяется при обработке однооперационных деталей, а также при обработке деталей, которые после данной групповой операции проходят обработку по индивидуальным процессам или входят в новые группы деталей, формируемые для других опе­раций. Таким образом, одна и та же деталь может входить в несколько групп в зависимости от того, сколько видов оборудования требуется для ее изготовления.

В тех случаях, когда в группу объединены детали, имеющие общий технологический маршрут по различ­ным групповым операциям, имеет место групповой техно­логический процесс. Групповой технологический процесс осуществляется на разнотипном оборудовании. При этом все детали группы могут последовательно проходить че­рез все операции типового маршрута или часть этих де­талей проходит только те операции, которые необходимы для их изготовления, а остальные операции маршрута пропускаются. По этому принципу строятся групповые поточные линии.

Групповой метод может быть широко использован не только при механической обработке, но и в других тех­нологических процессах: в штамповке, в изготовлении пластмассовых деталей и др. В основу группировки штампуемых деталей кладутся следующие признаки: од­нотипность оборудования, быстропереналаживаемая ос­настка – групповые (универсальные) блоки и штампы со сменными рабочими частями, а также общая на­стройка пресса. Одним из важнейших условий рацио­нального использования группового метода в штам­повке является правильный выбор типа и конструкции штампа. Конструкции универсальных штампов дол­жны обеспечивать наибольшую простоту установки и наладки штампа, максимальную универсальность и мно­гократность использования, удобство обслуживания, при­менение максимального количества нормализованных деталей, минимальную стоимость.

Пластмассовые детали объединяются в группы по следующим признакам:

· марка материала и точность раз­меров детали;

· габаритные размеры;

· способ прессования с учетом технологических особенностей материала.

Од­новременно должны учитываться и конструктивные осо­бенности пресс–форм:

· способ выталкивания и располо­жения выталкивателей в пресс–форме;

· расположение плоскостей разъема формы и их количество;

· наличие и количество арматуры, ее форма и характер расположения в детали.