eng
Выпуск #2/2016
Б. БАЗРОВ, А. САХАРОВ
Определение технологических возможностей станочного парка предприятия
Определение технологических возможностей станочного парка предприятия
Просмотры: 2122
В статье показано, что формулировки назначения станков, за исключением операционных, не дают достаточно информации об их технологических возможностях. Предлагается для определения технологических возможностей станка использовать номенклатуру изготовляемых модулей поверхностей, а для станочного парка — номенклатуру модулей поверхностей, изготовляемых на всех станках.
Теги: an article of manufacture machine tool purpose formulation technological capabilities the module of surfaces модуль поверхностей предмет производства станок технологические возможности формулировка назначения
При формировании производственной программы предприятия, определении возможности выполнения отдельных заказов по выпуску продукции, приобретении станков, а также при разработке технологических процессов изготовления деталей необходимо знать технологические возможности станочного парка предприятия. Технологические возможности станочного парка предприятия складываются из технологических возможностей каждого его станка. В свою очередь, под технологическими возможностями станка понимается перечень предметов производства, в роли которых выступают обрабатываемые на станке поверхности деталей с определенными диапазонами размеров, уровнем точности и шероховатости. Технологические возможности станка должны быть отражены в формулировке его назначения.
Был проведен анализ формулировок назначения станков разной степени универсальности, некоторые результаты которого приведены в табл. 1. Анализ показал, что представленные формулировки назначения станков не дают достаточной информации о том, какие поверхности и с какими характеристиками можно получить в процессе обработки на этих станках. Иными словами, технологические возможности станков представлены без должной определенности. При анализе формулировок назначения других станков [1] было установлено, что чем выше универсальность станка, тем больше неопределенность в формулировках его технологических возможностей. Наиболее полная информация о технологических возможностях станка приводится в формулировках назначения специализированных и операционных станков.
Неопределенность в описании технологических возможностей станков затрудняет выбор станков при проектировании технологических процессов изготовления деталей и покупке новых станков, а также вызывает затруднения при проведении технологического аудита станочного парка предприятия, оценке возможностей выполнения производственной программы и заказов.
Проблема в описании технологических возможностей станка заключается в четкой формализации предмета производства. В формулировках назначения станков под предметом производства принимается поверхность, совокупность поверхностей или деталь. Деталь, как предмет производства, может определяться практически неограниченным разнообразием возможных конструкций и их характеристик. Совокупность поверхностей отличается большим разнообразием образующих ее поверхностей и их характеристик. Поверхности также могут описываться практически неограниченным разнообразием геометрии, размеров и характеристик точности.
Для устранения указанных недостатков предлагается воспользоваться принципами модульной технологии, согласно которым деталь представляется совокупностью функциональных модулей поверхностей (МП) [2]. МП — это сочетание поверхностей, объединенных совместным выполнением служебной функции детали. Главным преимуществом МП является их ограниченное разнообразие. МП разделены на три класса: базирующие, рабочие и связующие, классификация разновидностей которых приведена на рис. 1. Каждый МП имеет свой ряд типовых конструкций, а каждая конструкция имеет свою классификацию по размерам, точности и шероховатости.
Важным достоинством модулей поверхностей является их ограниченное разнообразие.
Если принять в качестве предмета производства изготовляемые на станке МП, то формулировка технологических возможностей станка должна содержать перечень изготовляемых конструкций МП с диапазонами размеров, точности и шероховатости поверхностей, габаритные размеры и материал изготовляемых деталей.
В качестве примера рассмотрим технологические возможности круглошлифовального универсального станка модели КШ-400, который имеет следующую формулировку назначения: «Предназначен для наружного и внутреннего шлифования цилиндрических, конических и торцовых поверхностей круглых деталей, требующих особо высокой точности размеров в ручном и полуавтоматическом циклах в условиях единичного и мелкосерийного производства».
С учетом конструкции станка, методов обработки, формообразующих движений, кинематической схемы и технических характеристик на станке можно изготавливать МП, конструкции и характеристики которых представлены в табл. 2.
В соответствие с этим, формулировка назначения станка КШ-400 будет иметь следующее содержание: «Станок предназначен для изготовления шлифованием модулей Б311, Б312, Б41, Б42, Р111, Р112, Р121, Р122, С111, С112, С121, С122 на деталях типа тела вращения с диапазоном диаметров 8–200 мм и наибольшей длиной 400 мм при наружном шлифовании и диапазоном диаметров 25–50 мм с длиной шлифуемого отверстия в диапазоне 35–80 мм при внутреннем шлифовании с точностью диаметральных размеров до IT5 и шероховатостью поверхностей до Ra = 0,05 мкм».
К паспортным данным станка КШ-400 добавляется приложение, в котором указывается перечень конструкций изготовляемых МП, диапазоны размеров, точности и шероховатости их поверхностей (см. табл. 2).
Для снижения трудоемкости технологической подготовки производства деталей предлагается в паспорт станка включать технологическое сопровождение [3], содержащее технологию изготовления МПi, представляющее собой модули технологических процессов (МТО) изготовления МП, оформленные в виде технологических карт, содержащих перечень технологических и вспомогательных переходов с указанием получаемых размеров МП, режимов резания, материала заготовки, обрабатывающего и измерительного инструмента (рис. 2).
Обладая информацией о технологических возможностях каждого станка предприятия, представленной в виде номенклатуры изготовляемых на нем МП с их характеристиками, можно определить технологические возможности станочного парка предприятия. Для этого составляется таблица, в столбцах которой по каждой модели станка отмечаются изготовляемые МП (табл. 3). В седьмом столбце табл. 3 показаны технологические возможности станочного парка на уровне МП.
Для определения возможности выполнения производственного заказа или программы по изготовлению деталей, необходимо сначала осуществить декомпозицию чертежей деталей на МП и определить номенклатуру МП, содержащихся в деталях. Сопоставляя номенклатуру МП, изготовляемых на станочном парке, с номенклатурой МП, содержащихся в деталях производственного заказа или программы, можно определить возможность их изготовления.
В качестве примера рассмотрим сопоставление номенклатуры МП, изготовляемых на станочном парке, с номенклатурой МП, содержащихся в деталях производственной программы. На рис. 3 видно, что модули Б322 и Р122 деталей производственной программы не могут быть изготовлены на станочном парке предприятия.
ВЫВОДЫ
1. Существующие формулировки назначения большинства станков, приводимые в паспортах и рекламных проспектах, не раскрывают их технологические возможности, что затрудняет проведение технологического аудита станочного парка предприятия, выбор станков при проектировании технологических процессов изготовления деталей, приобретение новых станков.
2. Для определения технологических возможностей станка предлагается принять в качестве предмета производства МП с его характеристиками, что позволяет точно оценить технологические возможности станка.
3. Технологические возможности станочного парка предприятия определяются номенклатурой МП с их характеристиками, получаемых в процессе обработки на станках.
4. Предлагаемое технологическое сопровождение станка в виде модулей технологических процессов (МТО) изготовления МП позволит снизить трудоемкость технологической подготовки производства деталей.
Список литературы
1. Сахаров А.В. Установление технологических возможностей станков для проектирования технологических процессов и обоснования производственной программы: дис. … канд. техн. наук. – М., 2012. 135 с.
2. Базров Б.М. Модульная технология в машиностроении. – М.: Машиностроение, 2001. 368 с., ил.
3. Базров Б.М. Технологическое сопровождение станочного оборудования // Вестник машиностроения. 2010. № 5. С. 43–46.
Борис Мухтарбекович БАЗРОВ —
доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией теории модульной технологии,
Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН
Александр Владимирович САХАРОВ —
кандидат технических наук, научный сотрудник, Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН
Был проведен анализ формулировок назначения станков разной степени универсальности, некоторые результаты которого приведены в табл. 1. Анализ показал, что представленные формулировки назначения станков не дают достаточной информации о том, какие поверхности и с какими характеристиками можно получить в процессе обработки на этих станках. Иными словами, технологические возможности станков представлены без должной определенности. При анализе формулировок назначения других станков [1] было установлено, что чем выше универсальность станка, тем больше неопределенность в формулировках его технологических возможностей. Наиболее полная информация о технологических возможностях станка приводится в формулировках назначения специализированных и операционных станков.
Неопределенность в описании технологических возможностей станков затрудняет выбор станков при проектировании технологических процессов изготовления деталей и покупке новых станков, а также вызывает затруднения при проведении технологического аудита станочного парка предприятия, оценке возможностей выполнения производственной программы и заказов.
Проблема в описании технологических возможностей станка заключается в четкой формализации предмета производства. В формулировках назначения станков под предметом производства принимается поверхность, совокупность поверхностей или деталь. Деталь, как предмет производства, может определяться практически неограниченным разнообразием возможных конструкций и их характеристик. Совокупность поверхностей отличается большим разнообразием образующих ее поверхностей и их характеристик. Поверхности также могут описываться практически неограниченным разнообразием геометрии, размеров и характеристик точности.
Для устранения указанных недостатков предлагается воспользоваться принципами модульной технологии, согласно которым деталь представляется совокупностью функциональных модулей поверхностей (МП) [2]. МП — это сочетание поверхностей, объединенных совместным выполнением служебной функции детали. Главным преимуществом МП является их ограниченное разнообразие. МП разделены на три класса: базирующие, рабочие и связующие, классификация разновидностей которых приведена на рис. 1. Каждый МП имеет свой ряд типовых конструкций, а каждая конструкция имеет свою классификацию по размерам, точности и шероховатости.
Важным достоинством модулей поверхностей является их ограниченное разнообразие.
Если принять в качестве предмета производства изготовляемые на станке МП, то формулировка технологических возможностей станка должна содержать перечень изготовляемых конструкций МП с диапазонами размеров, точности и шероховатости поверхностей, габаритные размеры и материал изготовляемых деталей.
В качестве примера рассмотрим технологические возможности круглошлифовального универсального станка модели КШ-400, который имеет следующую формулировку назначения: «Предназначен для наружного и внутреннего шлифования цилиндрических, конических и торцовых поверхностей круглых деталей, требующих особо высокой точности размеров в ручном и полуавтоматическом циклах в условиях единичного и мелкосерийного производства».
С учетом конструкции станка, методов обработки, формообразующих движений, кинематической схемы и технических характеристик на станке можно изготавливать МП, конструкции и характеристики которых представлены в табл. 2.
В соответствие с этим, формулировка назначения станка КШ-400 будет иметь следующее содержание: «Станок предназначен для изготовления шлифованием модулей Б311, Б312, Б41, Б42, Р111, Р112, Р121, Р122, С111, С112, С121, С122 на деталях типа тела вращения с диапазоном диаметров 8–200 мм и наибольшей длиной 400 мм при наружном шлифовании и диапазоном диаметров 25–50 мм с длиной шлифуемого отверстия в диапазоне 35–80 мм при внутреннем шлифовании с точностью диаметральных размеров до IT5 и шероховатостью поверхностей до Ra = 0,05 мкм».
К паспортным данным станка КШ-400 добавляется приложение, в котором указывается перечень конструкций изготовляемых МП, диапазоны размеров, точности и шероховатости их поверхностей (см. табл. 2).
Для снижения трудоемкости технологической подготовки производства деталей предлагается в паспорт станка включать технологическое сопровождение [3], содержащее технологию изготовления МПi, представляющее собой модули технологических процессов (МТО) изготовления МП, оформленные в виде технологических карт, содержащих перечень технологических и вспомогательных переходов с указанием получаемых размеров МП, режимов резания, материала заготовки, обрабатывающего и измерительного инструмента (рис. 2).
Обладая информацией о технологических возможностях каждого станка предприятия, представленной в виде номенклатуры изготовляемых на нем МП с их характеристиками, можно определить технологические возможности станочного парка предприятия. Для этого составляется таблица, в столбцах которой по каждой модели станка отмечаются изготовляемые МП (табл. 3). В седьмом столбце табл. 3 показаны технологические возможности станочного парка на уровне МП.
Для определения возможности выполнения производственного заказа или программы по изготовлению деталей, необходимо сначала осуществить декомпозицию чертежей деталей на МП и определить номенклатуру МП, содержащихся в деталях. Сопоставляя номенклатуру МП, изготовляемых на станочном парке, с номенклатурой МП, содержащихся в деталях производственного заказа или программы, можно определить возможность их изготовления.
В качестве примера рассмотрим сопоставление номенклатуры МП, изготовляемых на станочном парке, с номенклатурой МП, содержащихся в деталях производственной программы. На рис. 3 видно, что модули Б322 и Р122 деталей производственной программы не могут быть изготовлены на станочном парке предприятия.
ВЫВОДЫ
1. Существующие формулировки назначения большинства станков, приводимые в паспортах и рекламных проспектах, не раскрывают их технологические возможности, что затрудняет проведение технологического аудита станочного парка предприятия, выбор станков при проектировании технологических процессов изготовления деталей, приобретение новых станков.
2. Для определения технологических возможностей станка предлагается принять в качестве предмета производства МП с его характеристиками, что позволяет точно оценить технологические возможности станка.
3. Технологические возможности станочного парка предприятия определяются номенклатурой МП с их характеристиками, получаемых в процессе обработки на станках.
4. Предлагаемое технологическое сопровождение станка в виде модулей технологических процессов (МТО) изготовления МП позволит снизить трудоемкость технологической подготовки производства деталей.
Список литературы
1. Сахаров А.В. Установление технологических возможностей станков для проектирования технологических процессов и обоснования производственной программы: дис. … канд. техн. наук. – М., 2012. 135 с.
2. Базров Б.М. Модульная технология в машиностроении. – М.: Машиностроение, 2001. 368 с., ил.
3. Базров Б.М. Технологическое сопровождение станочного оборудования // Вестник машиностроения. 2010. № 5. С. 43–46.
Борис Мухтарбекович БАЗРОВ —
доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией теории модульной технологии,
Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН
Александр Владимирович САХАРОВ —
кандидат технических наук, научный сотрудник, Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН
Отзывы читателей
