Б 15.2 Значение и расчет компенсаторов при сборке

При большом числе звеньев размерной цепи и малом допуске замыкающего звена (зазора или натяга) необходимая для полной вза­имозаменяемости точность изготовления деталей может в значитель­ной степени усложнить производство и далеко выйти за пределы эко­номически целесообразной точности. В таких случаях приходится либо отказаться от полной взаимозаменяемости, допуская пригонку деталей по месту, либо вводить в конструкцию механизма тот или дру­гой вид компенсатора, позволяющего регулировать в определенных пределах один из размеров. Такую регулировку называют компенса­цией, а деталь, подбираемую в размерной цепи или специально вво­димую в цепь для уменьшения допуска замыкающего звана, — ком­пенсатором.

Характерная особенность всех компенсаторов состоит в том, что сборка с их применением позволяет выдерживать установленные пре­делы точности в размерной цепи путем изменения величины одного из ранее намеченных звеньев. Обработка же всех остальных звеньев цепи осуществляется по допускам, наиболее приемлемым для данных производственных условий.

Величину компенсирующего звена можно регулировать двумя способами: введением в размерную цепь специальной детали—про­кладки, шайбы, промежуточного кольца и т. п. (неподвижные компен­саторы) и изменением положения одной из деталей, например клина, втулки, эластичной или пружинной муфты, эксцентрика и т. п. (под­вижные компенсаторы).

Б 15.3 Выбор варианта расположения оборудования на участках механической обработки

Расположение станков на участках и линиях механической обработ­ки определяется организационной формой производственного процесса, длиной станочных участков, числом станков, видом межоперационного транспорта, способом удаления стружки и др. факторами.

Выбор варианта расположения станков непрерывно- и переменно-поточных линий относительно прост. Здесь последовательность располо­жения оборудования практически однозначно определяется последователь­ностью выполнения операций технологического процесса. Задача рацио­нального размещения оборудования сводится к выбору варианта размеще­ния станков относительно транспортного средства, числа рядов станков и связей конфигурации поточной (автоматической) линии.

Относительно транспортного средства возможны варианты про­дольного, поперечного, углового и кольцевого размещения станков.

а) б)

Варианты размещения станков относительно транспортных средств:

а - продольное, б - поперечное, в - угловое, г - кольцевое.

Фронтальное расположение станков по отношению к транспортному средству или проезду создает наиболее благоприятные условия для автома­тизации и механизации межоперационного транспортирования и обслужи­вания рабочих мест.

При поперечном расположении условия обслуживания станка опера­тором ухудшаются в связи с его удалением от конвейера. Однако при ис­пользовании для автоматической загрузки станков манипуляторов или промышленных роботов портального типа это противоречие разрешается. т.к. обеспечивается лучшее использование производственной площади.

Расположение станков под углом к проезду применяют для расточ­ных, продольно-строгальных, продольно-фрезерных станков, прутковых автоматов и других станков, длина которых значительно превышает их ширину. Прутковые автоматы размещают обычно загрузочными уст­ройствами к проезду для облегчения установки прутка.

Кольцевое размещение станков благоприятно для многостаночного обслуживания, но создает трудности для использования межоперационного транспорта и инженерных коммуникаций.

Выбор того или иного варианта определяется также способом удале­ния стружки от станков.

При использовании автоматизированных систем уборки стружки не­обходимо учитывать взаимное расположение станочных и цеховых струж-коуборочных конвейеров.

В зависимости от длины технологического потока и длины станоч­ного участка применяют однорядное и многорядное размещение станков. При этом для обеспечения прямоточности зону заготовок (начало линий) располагают со стороны одного проезда, а конец линий - с противополож­ной стороны в направлении дальнейшего перемещения деталей на сборку. Рассмотрим основные варианты размещения оборудования в непрерывно- и переменно-поточных линиях.

Для линий, оборудование которых размещается в пределах длины участка, применяют однорядный вариант размещения. В приве­денном примере на второй операции предусмотрены два станка, поскольку штучное время на этой операции превышает такт выпуска.

Короткие линии обработки располагаются последовательно. Поточные линии с большим числом станков размещают в два или несколько рядов, но с обязательным условием, чтобы начало линии располагалось со стороны зоны заготовок, а конец линии - с проти­воположной стороны.

Для обеспечения лучшего использования отдельных станков возмож­но параллельное размещение линий с использованием общего для двух ли­ний оборудования, однако в этом случае перед "общим" обору­дованием необходимо предусматривать необходимые заделы для компен­сации несинхронности работы двух линий. На схеме "общее" оборудование заштриховано. Значительно сложнее выбрать оптимальный вариант раз­мещения станков для подетально-специализированных участков серийного производства. На этих линиях можно одновременно изготавливать партии различных деталей, т.к. вариант размещения влияет на транспортные рас­ходы, себестоимость продукции и капитальные вложения, на непрерыв­ность и ритмичность производства.

В первом случае в гнездо собирают оборудование для изготовления определенного типа деталей. При размещении станков гнездами по техно­логическому признаку создают группы однотипных станков в соответствии с ходом технологического процесса характерных деталей. Однако при этом варианте возникают сложные возвратные перемещения партий деталей. Он может быть использован при создании относительно небольших участков единичного производства.

Возможны три различных варианта расположения станков на предмет­но-замкнутых (подетально-специализированных) участках:

- точечный, при котором отсутствуют межоперационные связи между стан­ками;

- рядный, при котором оборудование размещено в линейной последовате­льности, соответствующей ходу технологического процесса характерной детали;

- гнездовой, при котором станки размещают группами в зависимости от межоперационных связей между ними.

Точечный вариант расположения станков возможен при полном из­готовлении деталей на одном станке. Его применяют в тяжелом машиностроении при изготовлении крупных деталей, в легком и среднем машиностроении при использовании многоцелевых станков, а также на автоматных участках изготовления несложных деталей.

Рядный и гнездовой варианты расположения станков характерны для групповых поточный линий, где в зависимости от степени синхронизации работа может осуществляться, как на переменно-поточной линии с определенным тактом, или линия может быть несинхронной –прямоточной.

Возможны также комбинации указанных вариантов расположения станков внутри одного участка.

При выборе того или иного варианта в качестве основного параметра, влияющего в наибольшей степени на эффективность работы участка и линии, обычно используют грузооборот участка, характеризуемый

грузопотоком It1t2 между рабочими местами t1 иt2:

где Nк - программа к-ой детали; mк - ее масса; р - число детале-маршрутов между t1 и t2 -м рабочими местами.

При точечном варианте расположения оборудования, когда перемеще­ние деталей осуществляется со склада к рабочему месту и обратно, рабочие места с наибольшей интенсивностью грузопотока размещают ближе к складу, и наоборот.

Варианты линейного (а) и гнездового (б) размещения станков р групповых поточных линиях показаны на рис.

Варианты линейного (а) и гнездового (б) размещения станков с групповых поточных линиях.

При гнездовом варианте размещения оборудование может быть сгруппированы по предметному либо по технологическому признаку.

Выбор рациональной планировки линий и участков ГПС имеет мно­го общего в подходе, принципах размещения станочных модулей и крите­риях оптимальности, рассмотренных выше.

На основе анализа ГПС можно выделить произвольный, функцио­нальный и групповой вариант размещения модулей.

Произвольный вариант. Несколько модулей или станков с ЧПУ про­извольно размещают на площади участка. При этом варианте существенно усложняются и удлиняются транспортные маршруты, если станков исполь­зуемых при изготовлении одной детали, более трех. Этот вариант приемлем при полном изготовлении детали на одном станке.

Функциональный вариант. Станочные модули группируют по их технологическому назначению (токарные, фрезерно - расточные, шлифоваль­ные и другие). Недостатком являются неизбежные встречные потоки при изготовлении различных деталей.

Групповой вариант. Каждая группа модулей служит для изготовле­ния группы деталей, близких по конструктивным и технологическим приз­накам. Основой создания Г.ПС подобного типа является методология груп­повой обработки. Указанный тип компоновки ГПС является наиболее пер­спективным, поскольку нацелен на изготовление законченных деталей.

В большинстве случаев для обработки в ГПС у заготовки необходи­мо подготовить базы, например, профрезеровать плоскость и обработать два базовых отверстия. Для этой цели вблизи ГПС целесообразно пред­усмотреть участок станков с ЧПУ с ручной установкой заготовок. Кроме того, при обработке ответственных деталей возникает не­обходимость специальной обработки, например, термической. Указанные операции целесообразно выполнять на соответствующем оборудовании, размещенном на отдельном участке или в других цехах.

В большинстве существующих ГПС используют линейный принцип размещения ГПМ. При небольшом числе станков их размещают в один ряд, при числе станков более четырех - в два ряда.

В зависимости от вида применяемой транспортно-складской си­стемы, с помощью которой регулируют потоки заготовок, инструментов, тары и деталей, могут быть три различных схемы планировок ГПС.

Планировка с централизованным складом. Со склада за­готовки в таре или на палетах передаются к станочным модулям тран­спортной системой. Заготовки, обработанные на одном станке, передают на следующий или возвращают на склад, где они хранятся, пока не освободит­ся занятый станок. Эта схема универсальна, обеспечивает возможность ее наращивания в определенных пределах.

Планировка со складом-накопителем в составе транспортной си­стемы. Роль склада выполняет транспортная система (напри­мер, роликовый конвейер замкнутого типа). Загрузку и разгрузку транспортной системы обычно производят на одном месте. Подобная плани­ровка характерна для ГПС. средне- и крупносерийного производства с чет­ко выраженной последовательностью и определенной синхронизацией во времени выполняемых операций.

Планировка с перемещением деталей транспортным средством в составе склада. В этом случае ГПМ непосредственно примыка­ют к складу, что значительно упрощает доставку заготовок и их автомати­ческую загрузку. Этот вариант характеризуется простотой загрузки, пере­мещения и хранения заготовок, но возможности расширения ГПС и замены оборудования при модернизации ограничены.

Планировка ГПС:

а –с централизированным складом; б –с накопителем в составе транспортной системы; в –с транспортными устройствами в составе склада;

1 - станочный модуль; 2 - склад; 3 - транспортная система; 4 - транспортер - накопитель;

5 - робот - штабелер склада.