Как Сократить Время Фрезерования

Рабочее время, затрачиваемое на обработку детали на фрезерном станке, складывается из штучного времени на обработку одной детали и подготовительно-заключительного времени.

Подготовительно заключительное время учитывает затраты времени рабочего на ознакомление с чертежом и операционной картой, подготовку рабочего места, настройку и наладку станка, оформление и сдачу готовой продукции. Все эти затраты времени делят на количество деталей в партии.

Подготовительно-заключительное время затрачивается рабочим один раз для выполнения производственного задания, и продолжительность его не зависит от размеров обрабатываемой партии (количества деталей).

В крупносерийном и массовом производствах обработка детали обычно закреплена за определенным станком, который, как правило, работает без переналадки. Все необходимые подналадки станка и приспособления производят в нерабочее время (обеденный перерыв или третья смена) наладчиком и в затрату рабочего времени фрезеровщика не включаются. Поэтому в крупносерийном и массовом производствах подготовительно-заключительное время не входит в общие затраты рабочего времени.

Штучное время состоит из основного (технологического) времени, вспомогательного времени, времени обслуживания рабочего места, времени перерывов на отдых и личные надобности.

Основное время при фрезеровании - это время, в течение которого с детали снимается стружка. Основное время может быть:

• машинным, если снятие стружки происходит при механической подаче стола;
• машинно-ручным, если снятие стружки происходит при ручной подаче стола.

Вспомогательным называется время, затрачиваемое рабочим на приемы, целью которых является обеспечить выполнение основной работы. Эти приемы вспомогательного времени повторяются с каждой обрабатываемой деталью, а некоторые в определенной последовательности через определенное количество деталей. Вспомогательное время включает также время на установку, зажим и снятие деталей, на управление станком (пуск, стола, поворот шпинделя делительной головки, измерение детали и т. д.

Наряду с основным (технологическим) вспомогательное время является важнейшим элементом рабочего времени и его резкое сокращение дает значительное увеличение производительности труда. Сумма основного и вспомогательного времени составляет оперативное время.

Оперативным временем называется время, затрачиваемое на работу, непосредственным результатом которой является выполнение заданной операции. Величина оперативного времени на партию деталей пропорциональна объему производственного задания (размеру данной партии).

Время обслуживания рабочего места представляет собой время, затрачиваемое рабочим на уход за своим рабочим местом и поддерживание его в рабочем состоянии. Этот вид затрат времени делится на время технического обслуживания рабочего места и время организационного обслуживания рабочего места.

Ко времени технического обслуживания относятся затраты времени на смену затупленных фрез, на регулирование фрез и приспособлений и на подналадку станка, производимую в процессе работы, удаление стружки и т. п.

Ко времени организационного обслуживания относятся уборка и смазка фрезерного станка в конце смены, раскладка и уборка инструмента в начале и конце смены.

Для упрощения расчета все эти затраты рабочего времени определяются суммарно в процентах от оперативного времени, поскольку большинство затрат времени на обслуживание рабочего места не зависит от конкретно выполняемой работы, а имеет место при выполнении любой работы на станке.

Время перерывов на отдых и личные надобности зависит от условий работы и включается в состав рабочего времени лишь при выполнении физически тяжелых работ либо в отдельных случаях при поточной (конвейерной) работе. Время на личные надобности принимается в процентах от оперативного времени.

Современное производство является сложным комплексом действий множества людей. Поэтому соблюдение установленного порядка на предприятий, в том числе и технологического процесса, является законом производства. Нарушение его ведет к появлению массового брака, снижению качества продукции и большим материальным потерям.

Вместе с тем технологический процесс не является чем-то раз и навсегда данным. Его необходимо постоянно улучшать на базе достижений науки, техники и массового творчества рабочих и инженерно-технических работников.

Для привлечения широких масс трудящихся к участию в совершенствовании технологических процессов на каждом предприятии имеются отделы или бюро по рационализации и изобретательству.

Предлагаемые усовершенствования оформляются в виде рационализаторских предложений и после рассмотрения, экспериментальной проверки и одобрения вносятся в технологическую документацию.

Наиболее существенным показателем эффективности производственного процесса является уровень производительности труда, повышение которого достигается снижением времени на обработку.

Время, расходуемое на выполнение технологической операции, состоит из двух основных частей - основного и вспомогательного времени.

Так, при работе на металлорежущих фрезерных станках основное время расходуется непосредственно на процесс фрезерования, вспомогательное - затрачивается на действия, обеспечивающие осуществление процесса резания: на установку, выверку и снятие обрабатываемой заготовки, управление станком, установку глубины резания, измерения и другие действия, повторяющиеся при обработке каждой детали.

Кроме того, в течение рабочей смены фрезеровщик расходует время на замену затупившейся фрезы, регулировку, наладку и смазку станка, получение задания, заготовок, ознакомление с чертежом, технологической картой, получение и сдачу инструментов, предъявление готовых деталей на проверку, приведение в порядок рабочего места и др. Все эти затраты, связанные с организационным и техническим обслуживанием рабочего места, в виде составной части также включаются в нормируемое время обработки каждой детали.

Рассмотрим основные пути, которые позволят сократить время фрезерования на станках.

Основное время фрезерования может быть уменьшено за счет уменьшения расчетной длины обработки и числа проходов, а также при увеличении минутной подачи и количества одновременно обрабатываемых заготовок.

Расчетная длина обработки является суммой длины обрабатываемой поверхности в направлений подачи, величины врезания фрезы в заготовку и перебега. Следовательно, при обработке плоскостей, когда фрезеровщику предоставляется возможность выбора, направления фрезерования, его целесообразно осуществлять вдоль более короткой стороны детали. Что же касается величины врезания и перебега, приходящихся на одну деталь, то они могут быть сокращены при последовательном фрезеровании нескольких заготовок, одновременно закрепленных в приспособлении.

Количество проходов и минутная подача зависят от принятого режима резания. Поэтому выбор рационального режима резания, позволяющего наиболее полно использовать возможности фрезы и станка, способствует сокращению основного времени фрезерования.

Существенное значение для повышения производительности обработки имеет совмещение основного времени при одновременной обработке нескольких деталей или поверхностей. В первом случае это достигается применением многоместных приспособлений, в которых заготовки закрепляются параллельными рядами, во втором - использованием набора фрез при работах на горизонтально-фрезерных станках.

Основное время при фрезеровании детали можно сократить в результате введения более производительного режима фрезерования (большей глубины резания подачи скорости резания), что возможно при применении производительной фрезы, Мощного станка, надежного закрепления детали и т. п.

Применение однократного фрезерования на полную глубину и увеличение подачи на зуб в соответствии с предусмотренным по чертежу классом чистоты поверхности в сочетании с допускаемой большой скоростью резания дает наибольшую производительность.

Скоростное фрезерование является наилучшим способом сокращения основного времени. Следует стремиться к тому, чтобы наибольшее количество фрезерных операций было переведено на скоростные режимы.

Существуют также другие способы сокращения основного времени на обработку детали, которые с успехом применяют фрезеровщики.

Можно сократить основное время на обработку одной детали, если одновременно обрабатывать несколько заготовок: при одновременной обработке двух заготовок время на обработку каждой сократится в 2 раза, при одновременной обработке трех заготовок время на обработку одной заготовки сократится в 3 раза и т. д. Поэтому рекомендуется применять многоместные приспособления, дающие возможность одновременно обрабатывать несколько заготовок.

Применение наборов фрез для одновременного фрезерования нескольких поверхностей заготовки также сокращает основное время на обработку. Применяя метод многоместного фрезерования наборами фрез, фрезеровщики добивались рекордной производительности.

На выполнение действий, связанных с установкой заготовок, управлением станком и измерениями расходуется до 30...40 % общего времени обработки. Если к тому же учесть, что эти действия при универсальных работах на фрезерных станках осуществляются преимущественно вручную, то станет очевидным актуальность мероприятий по сокращению вспомогательного времени и облегчению физического труда рабочего. С этой целью для фрезерных работ в серийном и особенно в массовом производствах получили распространение: приспособления с механизированными приводами зажима заготовок, различные системы автоматизации управления станков и их многостаночное обслуживание.

Механизированные силовые приводы делятся на:

• пневматические;
• гидравлические;
• пневмо-гидравлические.

В пневмоприводах используется принцип передачи усилия с помощью сжатого воздуха, подводимого к рабочим местам от централизованной воздушной сети предприятия. В этом заключается их существенное достоинство. Пример такого привода к станочным тискам был рассмотрен ранее (см. Фрезерование плоскостей на станке, рис. 4).

В гидроприводах роль передающего элемента выполняет масло под давлением в несколько десятков атмосфер, поступающее в гидроцилиндр поршневого типа от насоса через соединительные шланги и аппаратуру управления. Несжимаемость масла и его высокое давление позволяют создавать компактные конструкции приспособлений со встроенными в них малогабаритными гидроцилиндрами. Однако необходимость оснащения каждого рабочего места индивидуальным гидроагрегатом несколько ограничивает применение гидроприводов в станочных приспособлениях. Поэтому более широкое распространение получили пневмогидравлические приводы, которые способны преобразовывать низкое давление сжатого воздуха из заводской сети в высокое давление масла, направляемого в рабочие гидроцилиндры.

Принципиальная схема пневмогидравлического привода, собранного в общем блоке с рабочим цилиндром, приведена на рис. 1, а. При открытом распределительном кране 1 сжатый воздух из сети, воздействуя на поршень 2 пневмоцилиндра, перемещает его совместно с плунжером 3 гидроусилителя 4 влево. Благодаря значительной разности диаметров поршня и плунжера в гидросистеме развивается высокое давление масла, которое, действуя на поршень 5 рабочего цилиндра, осуществляет зажим заготовки в приспособлении посредством штока 6. После переключения распределительного крана воздух из пневмоцилиндра уходит в атмосферу и система возвращается в исходное положение под действием пружин 7 и 8.

Пневмогидравлический силовой привод используют, например, для закрепления заготовки прихватами на столе фрезерного станка (рис. 1, б). Под давлением масла поршень 4 гидроцилиндра перемещается вверх и ввернутой в него сферической вставкой 2 поворачивает прихват 1, который закрепляет заготовку. После отключения силового привода разжим заготовки осуществляется пружиной 3.

Существенным резервом повышения производительности фрезерования является сокращение времени выполнения ручных действий, связанных с управлением станком. Эта задача успешно решатся автоматизацией станков, при которой функции их управления передаются элементам автоматики. Для этой цели применяются различные системы автоматического управления.

Сокращение вспомогательного времени достигается также при использовании позиционного фрезерования и многостаночным обслуживанием станков. Организация многостаночной работы возможна при определенном соотношении машинного и ручного времени, когда время машинной работы одного станка перекрывает время ручных действий на остальных одновременно обслуживаемых станках.

Рис. 1. Принципиальная схема пневмогидравлического привода (а) и пример закрепления заготовки прихватами с его помощью (б)

Время, затрачиваемое на выполнение приемов, связанных с поднесением заготовки к станку, зависит от расстояния, на которое приходится переносить заготовку, а также от ее веса и конфигурации. Для сокращения этого времени рекомендуется располагать заготовки на стеллажах, специальной таре или транспортерах возможно ближе к станку. Наилучшим решением является питание станка заготовками от магазинных устройств.

Установка и зажим заготовок требуют большого внимания, так как нельзя допускать деформаций при жестком креплении. Здесь важна роль хорошо сконструированных приспособлений (механические, гидравлические, пневматические и др.). Расход времени на установку, выверку, зажим и снятие заготовки составляет значительную долю в общем балансе вспомогательного времени. При этом конфигурация заготовки, быстрота фиксации базовых поверхностей и требуемая точность установки заготовок существенно влияют на затрату времени. Существенное значение имеет способ зажима.

Применение специальных губок к нормальным винтовым тискам может существенно сократить вспомогательное время при обработке небольших партий. Мысль новаторов-фрезеровщиков направлена на возможность применения нормальных тисков со специальными губками для сокращения времени на установку и зажим деталей, не прибегая к специальным приспособлениям, которые окупают себя только при серийном производстве.

Сокращение времени на закрепление деталей может быть получено при использовании эксцентрикового зажима вместо винтового. На рис. 1.1 показаны тиски с эксцентриковым зажимом. Поворот рукоятки 1 (рис. 1.1, б), имеющей смещение головки 2, на величину е относительно центра вращения (рис. 1.1, а) вызывает нажим подвижной губки 4 и закрепление обрабатываемой детали между ней и неподвижной губкой 3. Поворот рукоятки 1 в обратном направлении освобождает деталь.

Рис. 1.1. Тиски с эксцентриковым зажимом

Тиски с эксцентриковым зажимом при применении специальных губок очень удобны для закрепления мелких деталей, обрабатываемых в больших количествах.

Использование электромагнитных и магнитных плит сокращает время зажима. Этот метод крепления обычно применяется при плоском шлифовании. Зажим на электромагнитных и магнитных плитах тонких деталей в виде пластин применяют при скоростном фрезерований на вертикально-фрезерных станках. Существующие стандартные электромагнитные плиты обладают сравнительно небольшой силой притяжения, поэтому для обеспечения лучшего крепления необходима большая плотность прилегания заготовки к поверхности плиты (без воздушного зазора). В связи с этим электромагнитные плиты применяют для крепления заготовок, у которых одна плоскость предварительно обработана. При креплении малогабаритных заготовок применяют фиксаторы в виде накладок или упоров.

На рис. 1.2 показано крепление 16 заготовок фиксатором на электромагнитной плите для скоростного фрезерования на вертикально-фрезерном станке.

Рис. 1.2. Применение электромагнитной плиты для зажима деталей

Плиты с постоянными магнитами (магнитные плиты), изготовленными из магнитных сплавов, более удобны в работе, так как не зависят от внешних источников электрического тока и более долговечны. Плиты с постоянными магнитами из сплавов алнико и магнико развивают отрывную силу даже большую, чем электромагнитные.

Для закрепления тонких листовых заготовок большой площади применяют вакуумный зажим. На рис. 1.3, б показан элемент вакуумного зажима. Зажимная плита 1 имеет ряд отверстий 2, через которые насос выкачивает воздух, создавая между заготовкой 4 и плитой 1 вакуум, обеспечивающий надежный прижим. Отверстия в плите 1 связаны попарно (рис. 1.3, а) в общую овальную выемку, окантованную уплотняющей прокладкой 3. Схема Отсоса воздуха вакуум-насосом показана под элементом зажима.

Рис. 1.3. Схема вакуумного зажима: а - плита; б - элемент зажима

Вакуумный зажим особенно хорошо применять для закрепления заготовок из немагнитных материалов (дуралюмина, латуни и т. п.).

Одним из средств дальнейшего сокращения вспомогательного времени на закрепление заготовок является применение быстродействующих зажимных приспособлений, которые сейчас находят широкое применение на машиностроительных заводах. Особенно большое значение имеет применение быстродействующих зажимных приспособлений на операциях с малым машинным временем при зажатии заготовок в нескольких точках, так как в этом случае удельный вес вспомогательного времени в общей норме времени особенно велик.

Быстродействующие зажимные приспособления имеют пневматический, гидравлический или пневмогидравлический привод либо встроенный в само приспособление, либо в виде самостоятельных устройств, устанавливаемых на столе обслуживаемого станка.

На рис. 1.4 показано многоместное приспособление с пневматическим поршневым силовым приводом. Сжатый воздух поступает через трехходовой кран либо в верхнюю полость цилиндра, осуществляя зажим заготовок (направление действия зажимного усилия показано стрелками), либо в нижнюю полость цилиндра, освобождая заготовки.

В изображенном приспособлении применен кассетный способ установки заготовок, который заключается в следующем. Несколько заготовок, например. В данном случае пять, устанавливают в кассету (рис. 1.4, б), в то время как другая партия таких же заготовок уже обрабатывается в кассете (рис. 1.4, а). После окончания обработки первая кассета с профрезерованными деталями вынимается из приспособления и вместо нее устанавливается другая кассета с заготовками. Кассетный способ сокращает вспомогательное время на установку заготовок, так как позволяет совместить ручное время на установку с машинным временем станка.

Рис. 1.4. Многоместное кассетное приспособление с пневматическим силовым зажимом: a - общий вид; б - кассета

На рис. 1.5 дана примерная структура оперативного времени фрезерования деталей при разных условиях закрепления. На рис. 1.5, а показан случай, когда обработку ведут на обычных режимах резания с применением обычного приспособления с ручным зажимом; при этом вспомогательное время составляет 25% от оперативного. На рис. 1.5, б показан случай, когда в результате скоростных режимов резания резко снизилось оперативное время, но вследствие применения малоэффективного приспособления с ручным зажимом вспомогательное время выросло до 70% от оперативного. Только применение быстродействующего приспособления с механизированным (пневматическим, гидравлическим и пневмогидравлическим) приводом (рис. 1.5, в) устанавливает надлежащее соотношение между основным и вспомогательным временем.

Рис. 1.5. Соотношение между основным и вспомогательным временем

Автоматизация загрузки и зажима заготовки, а после обработки освобождения обработанной детали дает значительное сокращение доли вспомогательного времени на эти приемы. На рис. 1.6 показано загрузочное приспособление для фрезерования лысок на детали, изображенной на том же рис. 1.6 слева. Приспособление устанавливается на горизонтально-фрезерный станок. Зажим детали, поступающей из магазина 2, производится при помощи пневматического цилиндра 3; подача воздуха в полость цилиндра переключается автоматически от движения стола, используя переставной кулачок для переключения рукоятки 5 распределительного крана. Разжим и удаление детали достигаются тем, что в конце пути фрезерования подвижная опорная планка 1 упирается болтами 4 в кронштейн 6, закрепленный на хоботе станка, и останавливается, а приспособление вместе со столом продолжает двигаться вперед, вследствие чего опора под деталью отойдет вперед и деталь провалится вниз. При работе на этом приспособлении труд фрезеровщика сводится к периодической загрузке деталей в магазин 2.

Рис. 1.6. Загрузочное приспособление для фрезерования лысок

Приемы, связанные с осуществлением рабочего цикла, т. е. с пуском и остановкой станка, переключением скоростей и подач, с холостыми передвижениями стола и т. д., играют значительную роль в общем балансе вспомогательного времени.

Пуск и остановка современного фрезерного станка производятся от кнопочного пускателя. Для того чтобы фрезеровщик мог осуществить пуск и остановку станка с любого места, которое он занимает во время работы, кнопочные панели 1 и 2 располагают обычно в двух местах (рис. 1.7): на левой стороне станины станка рядом с рукояткой переключения скоростей й на правой стороне передней доски салазок рядом с рукояткой включения и переключения продольных перемещений стола. На больших станках кнопочная панель или пульт дополнительно выполняется в виде подвесной панели.

Переключение числа оборотов шпинделя и подач стола обычно осуществляется по однорукояточному методу, причем установленное число оборотов шпинделя показывается в виде цифр на лимбе скоростей 4 и соответственно величина подачи - на лимбе подач 3 (рис. 1.7). В новейших станках применяется преселективный способ установления числа оборотов шпинделя и подач стола, который заключается в том, что установка требуемого числа оборотов и подачи производится предварительно (во время работы станка) и в случае необходимости перехода на этот предварительно установленный режим включается простым нажатием соответствующей кнопки. Однорукояточное переключение скоростей и подач значительно сокращает долю вспомогательного времени на эти приемы, а преселективное включение исключает совсем эту долю вспомогательного времени, так как выполняется в машинное время и им полностью перекрывается. Чтобы при однорукояточном управлений подачами получить требуемое направление перемещения стола, салазок и консоли (вправо - влево; к себе - от себя, вверх-вниз), рукоятку надо поставить в соответствующее положение (вправо - влево; к себе - от себя; вверх-вниз). Такое соответствие положения рукоятки и направления движений исключает возможность ошибки. Сокращение времени на холостые и обратные перемещения стола, т. е. на подвод стола к фрезе и отвод стола в исходное положение, ускоряет обработку деталей. Это обстоятельство заставило изыскивать более экономичный способ подвода и отвода стола с деталью.

Рис. 1.7. Расположение кнопочных панелей на фрезерном станке

На рис. 1.8, а изображена схема операции фрезерования при отсутствии ускоренного хода стола, когда рабочий для сокращения вспомогательного времени на подвод и отвод детали производит это вручную. Здесь наглядно видно, какая часть операции производится с ручной подачей и какая - с механической. На рис. 1.8, б показана схема автоматизации движений стола при помощи ускоренной подачи для холостых перемещений, которая Введена в конструкцию современных фрезерных станков. Для включения ускоренной подачи (быстрого хода стола) надо нажать на кнопочной панели 1 или 2 (см. рис. 1.7) кнопку «Быстро» и поставить рукоятку подачи в ту сторону, которая соответствует требуемому перемещению стола, т. е. по мнемоническому правилу. Быстрый ход стола происходит, пока нажата кнопка «Быстро». Как только фрезеровщик отпускает эту кнопку, стол продолжает двигаться на выбранной рабочей подаче. Из рис. 1.8, б ясно, какая часть перемещений стола производится на рабочей подаче и какая на быстром ходу; эта схема фрезерования является более прогрессивной по сравнению с изображенной на рис. 1.8, а, особенно при обработке деталей, у которых фрезерованию подлежат лишь отдельные участки поверхностей, когда для сокращения времени обработки промежутки между обрабатываемыми участками целесообразно проходить быстро.

Приемы, связанные с измерением детали, хотя составляют незначительную долю вспомогательного времени, могут быть рационализированы применением жестких, т. е. переставных мерителей. Проверка деталей скобами, пробками, шаблонами требует значительно меньше вспомогательного времени, чем измерение штангенциркулем, микрометром, угломером и другими переставными измерительными инструментами.

Рис. 1.8. Схемы фрезерования: а - с ручным подводом и отводом детали; б - с механическим ускоренным подводом и отводом детали

Как отмечалось, сюда относится время на наладку и уборку фрезерного станка, организационное и техническое обслуживание рабочего места. Эти затраты составляют значительную часть общего времени обработки, особенно в единичном и мелкосерийном производствах, которые характеризуются большой и часто изменяющейся номенклатурой изделий.

Время наладки фрезерных станков, приходящееся на одну деталь, может быть уменьшено за счет увеличения партии обрабатываемых деталей, что достигается организацией в таких производствах группового метода обработки. Сущность его заключается в том, что все детали, обрабатываемые в данном цехе, разделяются на технологически однородные группы. Из группы выделяется так называемая комплексная деталь, для которой разрабатывается типовой технологический процесс, пригодный для всех деталей данной группы. При этом каждый станок снабжается групповой оснасткой, которая позволяет за счет небольшой переналадки и регулировки приспособления, частичной замены инструментов сравнительно быстро переходить от обработки одной партии деталей к другой.

Так как при групповом методе сводная партия, состоящая из мелких партий различных деталей, получается большой, то в этих условиях становится экономически выгодно применять быстродействующие зажимные приспособления с силовыми приводами, многоинструментальные наладки, бесподналадочные наборы фрез для обработки сложных фасонных поверхностей, не нуждающиеся в размерной регулировке на станке, и др.

Сокращению количества необходимой оснастки при групповом методе обработки способствует применение универсально-наладочных (УНП) и универсально-сборочных (УСП) приспособлений.

Универсально-наладочными называются приспособления, в которых путем несложной переналадки можно устанавливать и закреплять различные заготовки одного технологического класса.

Для серийного производства характерно применение универсально-наладочных приспособлений с механизированным приводом. С этой целью промышленностью выпускаются универсально-наладочные поворотные тиски со сменными наладками к ним. Такие тиски (рис. 2, a) состоят из основания 1, корпуса 2 со встроенным силовым приводом и двух плит - неподвижной 4 и подвижной 5, на которых закрепляются губки тисков. На рабочие поверхности губок могут устанавливаться сменные наладки соответственно форме обрабатываемых заготовок. Требуемый раствор губок регулируется вручную перекидной рукояткой 3, а управление силовым приводом осуществляется поворотом рукоятки 6 распределительного крана.

Значительный интерес представляет система групповых поточных линий, оснащаемых типовыми переналаживаемыми приспособлениями, состоящими из базовых столов и сменных наладок. В комплект наладки входят: подвижные и неподвижные губки, прихваты разной формы, упоры, планки, шпонки и др. В базовый стол вмонтированы 15 малогабаритных гидроцилиндров, которые приводятся в действие от пневмогидравлического силового привода. Штоки поршней гидроцилиндров могут соединяться стягами подвижных элементов наладок при помощи переходных резьбовых вставок. Пример использования такого приспособления для фрезерования торцов у комплекта длинных планок 4 показан на рис. 2, б. На базовом столе 1 смонтирована неподвижная губка 2 и подвижная 3. Свободный конец планок опирается на кронштейн 5, прикрепленный к боковой поверхности базового стола.

Рис. 2. Универсально-наладочные поворотные тиски (а) и пример фрезерования торцов комплекта планок с помощью универсально-наладочного приспособления (б)

В единичном и мелкосерийном производствах, характеризующихся большой и редко повторяющейся номенклатурой изделий, получила применение система универсально-сборочных приспособлений. Такая система представляет собой набор различных групп деталей и узлов, из которых в короткий срок можно собирать разнообразные одно- и многоместные специальные приспособления для обработки сложных по форме заготовок.

Так, универсально-сборочное приспособление для фрезерования вилки переключения 4 (рис. 3) состоит из ряда типовых деталей: базовой плиты 1 и прямоугольной опоры 3, составляющих корпус приспособления, трех круглых опор 2 - две внизу и одна сбоку детали (на рисунке закрыта прихватом), плоского 6 и сегментного 5 прихватов и крепежных деталей.

Рис. 3. Универсально-сборочное приспособление (УСП) для уменьшения времени подготовки фрезерования

Не менее важным являются вопросы технологичности конструкции самой детали. Нередко встречаются детали, трудоемкость обработки которых намного увеличена вследствие неувязки способа простановки размеров с предполагаемыми технологическими базами, нетехнологичной формой пазов, уступов, фасонных поверхностей и контуров, неоправданного завышения точности размеров и количества обрабатываемых поверхностей и др. в этих случаях творческая мысль фрезеровщика может оказать неоценимую помощь производству в деле снижения трудовых затрат на изготовление продукции.

Приведенные способы сокращения времени на обработку не являются исчерпывающими. Каждый фрезеровщик, анализируя конкретные условия работы, может найти много других решений способствующих повышению производительности труда.

Подготовительно-заключительное время рассчитывается на партию одновременно запускаемых в обработку деталей, поэтому доля этого времени, приходящаяся на одну деталь, тем меньше, чем больше величина партии. Штучное время будет тем меньше, чем совершеннее процесс, т. е. чем сложнее наладка (наборы фрез, многоместные приспособления, многошпиндельные головки). Поэтому общее время обработки одной детали т. к. выраженное суммой подготовительно заключительного времени, приходящегося на одну деталь, и штучного времени для каждого размера партии оказывается наименьшим при определенной степени сложности наладки. Отсюда возникает вопрос, как найти в каждом частном случае наивыгоднейшую степень сложности наладки.

До последнего времени существовало мнение, что сложные наладки, сопровождающиеся значительной затратой подготовительно-заключительного времени, целесообразны только при больших партиях, т. е. в крупносерийном и массовом производствах. Стремление к достижению наивысшей производительности заставило отказаться от такого неправильного отношения к этому вопросу.

Все чаще и чаще делаются попытки использования станков и методов массового производства в серийном производстве. Центральным здесь является вопрос о сокращении времени наладки фрезерных станков. Так, при сокращении этого времени уровень технологии на заводах серийного производства можно было бы значительно поднять, приближая его к уровню технологии массового производства.

Первым средством сокращения затрат времени на наладку станков является повышение квалификации рабочих. Изучение наиболее прогрессивных методов, применяемых фрезеровщиками-новаторами, систематизация опыта и обучение рабочих, обслуживающих данный станок этим методом, является важнейшей задачей администрации цеха.

Процесс наладки станка состоит из ряда рабочих приемов, аналогичных вспомогательным приемам при обработке. Выполняя наладку по определенным правилам, можно значительно сократить затрачиваемое на нее время. Внося закономерность, устанавливая точную норму времени на выполнение данной работы и обучив значительное число рабочих выполнению наладки, можно свести вопрос о целесообразности применения того или иного технологического метода к точному расчету, т. е. заранее знать, какой сложности надо брать наладку. Уже сейчас на многих заводах серийного машиностроения наладка фрезерных станков выполняется самими фрезеровщиками, а не специальными наладчиками. Такая организация процесса наладки является, несомненно, самым верным путем для повышения уровня технологии на заводах серийного машиностроения. Кроме того, немалое значение имеют теоретическая подготовка фрезеровщика и знание правил наладки.

Другим не менее важным средством сокращения времени на наладку является применение наладок, пригодных для группы одинаковых и подобных деталей (легко переналаживаемые приспособления со сменными вкладышами по методу С. П. Митрофанова; универсальные тиски со сменными губками; наборы фрез, сохраняемые на оправке, и т. п.); применение стандартизированных приспособлений и инструментов (стандартный крепежный инструмент и приспособления, стандартные конусные хвостовики и т. д.); специальные устройства и приемы, позволяющие производить наладку быстрее и увереннее (выполнение наладки по эталонным деталям, по габаритам и т. д.).

Перспективным решением вопроса сокращения времени на настройку и наладку станка и тем самым сокращения подготовительно-заключительного времени в целом является применение программного управления фрезерным станком.