Новости

Новости

Повышение производительности труда при работе на расточных станках


Пути сокращения затрат основного времени. При работе на расточных станках сравнительно мало распространено скоростное резание. Это объясняется тем, что в действующем парке расточных станков преобладают станки устаревших конструкций с недостаточной жесткостью и виброустойчивостью. К тому же эти станки не имеют высоких чисел оборотов шпинделя. Опыт работы новаторов-расточников показал, что при использовании передовых методов обработки (двусторонних резцов-пластин, хорошего крепления и поддержки борштанг и т. п.) даже на станках устаревших конструкций можно работать твердосплавным инструментом на высоких скоростях резания: при растачивании — до 150—225 м/мин, при зенкеровании — до 100—120 м/мин. Наличие значительных припусков, в особенности при обработке крупных корпусов, сопровождается необходимостью обработки с большими глубинами резания, которые достигают 12 мм и более. Вследствие больших отжимов при растачивании однолезвийным резцом приходится увеличивать число как черновых, так и чистовых проходов.
При работе с многолезвийными инструментами, когда радиальные составляющие сил резания почти полностью уравновешиваются, значительно повышаются виброустойчивость и точность обработки, создаются условия для увеличения глубины резания, подачи и сокращения числа проходов. Так, подачи увеличиваются в 2—3 раза по сравнению с растачиванием однолезвийным резцом. В результате время резания удается сократить в 10 раз и более.
Затраты времени на резание при выполнении различных работ на расточных станках (растачивание отверстий, подрезание торцов резцом, сверление, зенкерование, развертывание отверстий, нарезание внутренней и наружной резьб, фрезерование плоскостей и др.) зависят от материала обрабатываемой детали, общего припуска на обработку и потребного числа проходов, расчетной длины обработки и принятых скоростей резания и величины подачи.
При сверлении, рассверливании, зенкеровании, развертывании, растачивании отверстий, обтачивании цилиндрических и подрезании торцовых поверхностей основное время определяют по формуле
Повышение производительности труда при работе на расточных станках

где L — длина прохода в мм;
n — число оборотов инструмента в минуту;
s — подача в мм/об;
i — число проходов, равное величине припуска h, в мм, деленной на глубину резания; i = h/t.

При сверлении, зенкеровании, развертывании и нарезании резьбы в отверстиях (фиг. 272) длина прохода

де l — длина обрабатываемого отверстия;
l1 — длина перебега инструмента в мм, обычно 1—3 мм;
l2 — длина врезания инструмента в мм.
При сверлении

При рассверливании, зенкеровании и развертывании

где d — диаметр инструмента в мм;
d1 — диаметр отверстия до обработки;
ф — главный угол в плане (угол при вершине инструмента) в градусах.
При фрезеровании цилиндрическими, дисковыми и торцовыми фрезами основное время определяют по формуле

где L — длина пути фрезерования в мм;
Sмин — минутная подача в мм/мин;
Минутную подачу можно легко подсчитать, если известны подача на зуб фрезы sz мм/зуб, число зубьев фрезы z и число оборотов фрезы в минуту n об/мин.

где l — длина поверхности, подлежащей фрезерованию в мм;
l1 — длина перебега фрезы в мм;
l2 — длина врезания фрезы в мм.
Величины l1 и l2 зависят от типа фрезы (фиг. 273). Для цилиндрических и дисковых фрез (фиг. 273, а)

где t — глубина резания в мм;
D — диаметр фрезы в мм;

Величина l2 может достигать больших значений и соответственно влиять на общую продолжительность обработки, что особенно заметно при фрезеровании глубоких пазов при сравнительно коротком пути фрезерования.
При заданной глубине резания t величина врезания при фрезеровании дисковыми и цилиндрическими фрезами, а также при несимметричном торцовом фрезеровании (фиг. 273, в) тем больше, чем больше диаметр фрезы. При фрезеровании торцовыми и концевыми фрезами (фиг. 273, б) в случае симметричного их расположения относительно фрезеруемой поверхности (лобовое фрезерование) величина врезания l2 определяется по формуле

где В — ширина фрезерования в мм;
D — диаметр фрезы в мм.
При заданной ширине фрезерования В величина врезания и в этом случае зависит только от диаметра фрезы: чем больше диаметр фрезы D, тем меньше величина ее врезания, что можно проследить на простом примере. Если диаметр торцовой фрезы D равен ширине фрезерования В, то величина врезания фрезы

Если увеличить диаметр фрезы в два раза, т. е. D = 2В, то

т. е. величина врезания уменьшилась в 0,5B/0,135B = 3,7 раза.
Основными мероприятиями по уменьшению основного времени являются:
а) уменьшение припусков на обработку, т. е. приближение размеров и форм заготовок к размерам и формам готовых деталей;
б) повышение скоростей резания и величин подач за счет применения высокопроизводительных режущих инструментов;
в) повышение скоростей резания применением консольных оправок;
г) применение многоинструментальной обработки, в частности, одновременная обработка соосных отверстий, что приводит к уменьшению расчетной длины обработки и совмещению по времени обработки нескольких поверхностей;
д) применение множественной обработки, т. е. одновременной обработки нескольких деталей, что сопровождается уменьшением расчетной длины обработки за счет уменьшения длины врезания и перебега инструмента.
Пути сокращения затрат вспомогательного времени. Большое значение при расточных работах имеет уменьшение вспомогательного времени, которое составляет 19—31%. Даже значительное повышение режимов резания не приводит к заметному повышению производительности труда, если при этом не механизируются и автоматизируются ручные приемы. Так, например, Н.А. Соколов, новатор-расточник ленинградского завода имени Я.М. Свердлова затрачивал на обработку корпуса коробки передач 330 мин, из которых основное время (машинное) составляло 120 мин; а вспомогательное время 210 мин.
Применив твердосплавные резцы улучшенной геометрии, Н.А. Соколов повысил скорость резания и подачу и уменьшил машинное время до 70 мин., Вспомогательное же время по-прежнему равнялось 210 мин., а время обработки коробки снизилось до 280 мин. Таким образом, сократив основное время почти в 2 раза (1,81), Н.А. Соколов снизил оперативное время только в 1,2 раза (330/280). Из этого примера видно, что резкое уменьшение основного времени за счет увеличения скоростей резания и подач еще более увеличивает долю ручного труда, если одновременно не внедряются механизация и автоматизация ручных приемов.
В дальнейшем Н.А. Соколов при обработке коробок передач, провел ряд мероприятий, упрощающих установку и закрепление детали и инструмента, что дало возможность снизить вспомогательное время с 210 до 100 мин. на одну деталь, после чего время обработки одного корпуса коробки передач снизилось с 330 до 170 мин., или почти в 2 раза.
Ниже приводится табл. 15 распределения затрат вспомогательного времени по данным ЭНИМС. Как видно из таблицы, наибольшая часть вспомогательного времени тратится на смену заготовки — ее установку, выверку, закрепление, открепление и снятие. Наиболее трудоемкой является выверка положения заготовки на столе, в особенности при необходимости обрабатывать отверстия на разных сторонах детали с перестановкой заготовки.
Установка и снятие заготовок занимают немного времени, но при задержках крана могут отнимать до 50—75 мин. в течение смены. Закрепление и открепление заготовки требуют сравнительно небольших затрат рабочего времени.
Управление станком занимает 25—34% вспомогательного времени. Здесь наиболее сложным элементом является выполнение точных установочных перемещений шпиндельной бабки и стола при координатном растачивании. Это объясняется тем, что большинство станков не имеет точных отсчетных устройств.

Недостаточная надежность зажимов в ряде случаев приводит к смещению первоначальной координатной установки рабочих органов, что требует корректировки их положения перед окончательной обработкой отверстий.
Установка и снятие режущих инструментов занимает 10—25% вспомогательного времени. Самыми трудоемкими являются установка резцов на размеры и установка тяжелых инструментов (борштанг, резцовых головок, фрез), так как на большинстве станков отсутствуют местные подъемные устройства.
Контроль деталей занимает 6—12% от вспомогательного времени.
Наибольших затрат времени при контроле деталей требуют проверка меж-осевых расстояний обрабатываемых отверстий и их расстояний от базирующих поверхностей, а также проверка параллельности и перпендикулярности осей отверстий, расположенных в разных плоскостях.
Для сокращения затрат вспомогательного времени необходимо уменьшать время на установку и закрепление деталей применением установочнозажимных приспособлений, использование которых целесообразно и в мелкосерийном производстве при условии повышения их универсальности, разработки наиболее простых методов выверки правильности установки приспособлений на станке и т. п.
Значительный эффект дает применение приспособлений с быстродействующими ручными зажимами (шарнирно-рычажными, эксцентриковыми и др.), а также с механизированными гидравлическими и пневматическими зажимами.
В тех случаях, когда закрепление обрабатываемых деталей на расточных станках осуществляется при помощи универсальных крепежных принадлежностей, следует за каждым расточным станком закрепить необходимый набор таких принадлежностей, что в ряде случаев дает значительную экономию во вспомогательном времени.
Максимальное сокращение времени на установку и снятие деталей обеспечивается методом позиционной обработки (установка нескольких деталей на поворотном столе), когда выполнение вспомогательных приемов совмещается с машинным временем.
Уменьшение времени на установку инструментов на размер и контроль размеров деталей. Пробные проходы при установке на размер резцов, разверток и т. п. обычно отнимают много времени. Целесообразно использовать сверла, зенкеры, развертки, а также разъемные блоки и расточные головки, заранее установленные на требуемый размер в тех случаях, когда это возможно.
Предварительная установка инструментов на размер облегчается применением микрометрических резцовых блоков и концевых державок, а также универсальных калибров для проверки правильности установки резцов.
Сокращение вспомогательного времени на установку и снятие режущих инструментов осуществляется также применением комбинированных инструментов.
Затраты времени на контроль размеров деталей могут быть уменьшены применением шаблонов, предельных пробок и скоб; при этом обеспечивается сокращение времени в 1,5—2 раза по сравнению с измерениями универсальными инструментами.
Пути сокращения затрат времени на техническое и организационное обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного времени. На техническое и организационное обслуживание рабочего места, а также на подготовительно-заключительные работы затрачивается 50—60% от времени работы смены. Сюда же относятся и потери рабочего времени вследствие несовершенной организации производства: простои в ожидании крана и транспорта, в ожидании заготовок, из-за неподготовленности станка к работе, отсутствия приспособлений, инструментов и т. п.
Время технического обслуживания главным образом затрачивается на подналадки, вызываемые потерей точности станка и износом инструмента, а также на уборку стружки и грязи, в особенности при уходе за тяжелыми станками. На смазку станков расходуется 1—3% от времени работы смены (5—15 мин. в смену).
Время организационного обслуживания, кроме времени, затрачиваемого на раскладку и уборку режущего и измерительного инструменов и т. п., включает и время на подход рабочего к зоне резания, что имеет место при среднем и верхнем положениях шпиндельной бабки тяжелых станков.
Подготовительно-заключительное время расходуется главным образом на выверку положения приспособления, бор-штанги и задней стойки с люнетом. Сюда же относятся и время на установку и снятие приспособлений, борштанги, а в некоторых случаях режущего инструмента и задней стойки.
Уменьшение времени технического и организационного обслуживания, а также подготовительно-заключительного обеспечиваются:
а) рациональной планировкой рабочего места и правильно организованной системой его обслуживания;
б) организованным снабжением рабочих мест заготовками и инструментами;
в) максимальным использованием универсальных приспособлений;
г) заблаговременным комплектованием инструментов и приспособлений для обработки очередной партии деталей;
д) использованием микрометрических блоков и головок, а также оптических приборов;
е) применением мерных прокладок и шаблонов;
ж) оснащением рабочего места подъемно-транспортными устройствами и механизацией ручных приемов.