Файл: Разработки и внедрения управляющих программ для обработки типовых деталей на металлообрабатывающем оборудовании Планирование и организация работы структурного подразделения.pdf

9
Под технологическим маршрутом изготовления детали понимается последовательность выполнения технологических операций (или уточнение последовательности операций по типовому или групповому технологическому процессу) с выбором типа оборудования. На этапе разработки технологического маршрута припуски и режимы обработки не рассчитывают. Рациональный маршрут выбирают с использованием справочных данных и руководящих материалов по типовым и групповым методам обработки.
Технологические маршруты весьма разнообразны и зависят от конфигурации детали, ее размеров, требований точности, от объема выпуска.
При проектировании маршрута следует руководствоваться некоторыми общими рекомендациями:
1. Сначала выявляют необходимость разделения процесса изготовления детали на операции черновой, чистовой и отделочной обработки. Эту работу выполняют с использованием разработок по установлению маршрута обработки различных поверхностей данной детали.
2. Операцию черновой обработки целесообразно отделить от чистовой, чтобы уменьшить влияние деформации заготовки после черновой обработки.
Однако если заготовка жесткая, а обрабатываемые поверхности незначительны по длине, то такое разделение не обязательно.
Нецелесообразно также отделение черновой обработке от чистовой при изготовлении детали на револьверном станке из пруткового материала.
Не делается этого и при обработке деталей в условиях РТК или ГПМ, построенных на базе многоцелевых станков с ЧПУ (ТОЦ и ОЦ).
3. Отделочная обработка, как правило, выполняется на конечной стадии процесса.
4. При формировании операций следует учесть, что для определенной группы поверхностей потребуется обработка с одной установки, для обеспечения соосности, симметричности, перпендикулярности, параллельности и т.п. требований.
К таким поверхностям относятся соосные поверхности вращения и прилегающие к ним торцовые поверхности, а также плоские поверхности, обрабатываемые в несколько позиций.
5.
В самостоятельные операции выделяются обработка зубьев колес, нарезание шлицев, обработка пазов и др.
6.
При формировании операций следует иметь ввиду следующее:
7. а) на первой операции необходимо обработать те поверхности, которые будут использованы в качестве технологических баз на второй, а возможно и на последующих операциях механической обработки;
8. б) наличие термической или химико-термической обработки.
9.
При формировании технологического маршрута устанавливается тип применяемого оборудования (станок токарный, фрезерный, сверлильный и т.д.).
Выполненная наметка технологического маршрута оформляется в виде операционных эскизов заготовок с указанием схемы установки и с

10 выделением жирными линиями обработанных поверхностей, шероховатости, размеров.
В маршрут технологического процесса включают дополнительные операции (обработку крепежных отверстий, снятие фасок, зачистку заусенцев, промывку и др.), а также указывают место контрольных операций.
После оценки принятых решений вносят необходимые коррективы, что подтверждает их многовариантность.
Место термической обработки в технологическом маршруте.
В процессе изготовления детали операции термической обработки должны быть увязаны с операциями механической обработки.
- Предварительная термическая обработка (до операций механической обработки) – отжиг, нормализация или улучшение заготовок. Поковки из конструкционных сталей, отливки и стальные заготовки подвергают операции отжига, что позволяет резко снизить остаточные напряжения в металле и улучшить его обрабатываемость резанием. Маршрут изготовления детали будет проще, если механическая обработка не прерывается термическими операциями. В связи с этим, если при изготовлении деталей из среднеуглеродистых сталей окончательная обработка заключается в нормализации или улучшении, то эти операции выполняют перед механической обработкой. Улучшение осуществляют до твердости не выше
HRC40 (HB 390), так как при более высокой твердости обработка лезвийным инструментом затруднительна.
- Промежуточная термическая обработка (после чернового резания) заключается в нормализации стальных деталей и в процессе старения отливок. Нормализации подвергают заготовки из малоуглеродистых сталей, в том числе из легированных малоуглеродистых (стали 20Х, 20ХН), с целью обеспечения лучшей обрабатываемости при чистовом резании или при обработке методом пластического деформирования (раскатка отверстий и др.). Крупные отливки для ответственных деталей (например, для станин станков) подвергают после обдирочной обработки старению, что обеспечивает снятие остаточных напряжений в металле заготовки.
- Окончательная термическая обработка осуществляется в виде общей закалки деталей или поверхностной закалки. Если окончательная термическая обработка заключается в общей закалке детали до твердости выше HRC 40, то эту обработку ведут после чистовой обработки до шлифования. При необходимости цементации с последующей закалкой отдельных поверхностей детали применяют предварительное омеднение тех поверхностей, которые не подлежат цементации. Для предохранения поверхностей, подлежащих цементации от покрытия слоем меди, на эти поверхности наносят диэлектрики, чаще всего лак.
2.3
Разработки и внедрения управляющих программ для
обработки типовых деталей на металлообрабатывающем оборудовании

11
Изготовление детали на современном оборудовании с ЧПУ условно может быть разделено на два этапа - создание управляющей программы (УП) и её воплощение непосредственно механической обработкой заготовки на станке. И если физические возможности пяти координатной обработки определяются типом оборудования и, по большому счёту, не зависят от обслуживающего персонала, то разработка программы управления целиком во власти «человеческого фактора».
Процесс разработки технологии обработки, создания и внедрения управляющей программы для станка с ЧПУ можно представить в виде следующих этапов:
- анализ конструкции детали;
- выбор обрабатывающего оборудования;
- определение схемы базирования заготовки на столе станка;
- порядок обработки;
- выбор металлорежущего инструмента;
- создание управляющей программы;
- наладка станка;
- отработка первой пробной детали;
- проверка первой детали на соответствие техническим требованиям, заданным в техническом задании (конструкторская документация);
- корректировка и оптимизация (опционально) управляющей программы;
- запуск второй и последующих деталей.
Разработка управляющих программ
Схема работы программистов-технологов, на оборудовании с ЧПУ, носит одинаковый: с использованием САМ-системы производится разработка состоящей из отдельных траекторий движения инструмента управляющей программы. Данная программ, в дальнейшем, преобразуется в программный код. Каждая система ЧПУ имеет свои особенности кодировки.
Задача программиста, выбрать для каждой детали наиболее эффективные способы и стратегии обработки. К ним относятся, черновые переходы, обеспечивающее удаление большей части материала заготовки, стратегии получистовой обработки и, непосредственно, чистовые перехода. Для каждой стратегии определяются фиксированные параметры обработки, такие как: скорость подачи стола или инструмента, глубина обработки, величина шага обработки, минимальный радиус в углах, частота вращения шпинделя, точность описания криволинейной траектории прямыми перемещениями и различные другие параметры, которые в точности определяют режим работы станка.
Токарный станок с ЧПУ JET GHB-1310S CNC Siemens 808D

12
Технические характеристики:
Модель с ЧПУ Siemens 808D
GHB-1310S CNC
Макс. Ø заготовки над станиной
300 мм
Макс. длина точения
250 мм
Ø патрона
6 дюймов (152мм)
Частота вращения шпинделя
100-3000 об/мин
Конус шпинделя
МК-5
Кол-во позиций инструмента
8 шт
Макс. размер инструмента
16х16 мм
Общая мощность
6 кВт
Габаритные размеры (ДхШхВ)
1624х902х1520 мм
Масса нетто/брутто
1123/1290 кг

13
Токарная с ЧПУ
1.Обработать торец начисто, выдерживая размер 101,5
-0,23
;
2. Обработать наружную поверхность, выдерживая размеры
∅83
-0,52
, на длину 60мм. и ∅120
-0,52
, на длину 16,5мм. предварительно;
3. Обработать наружную поверхность окончательно, выдерживая размеры ∅80,5
-1,0
, на длину 60мм;
4. Точить канавку шириной
5мм, глубиной 0,5мм.
Токарная с ЧПУ
1.Обработать торец начисто, выдерживая размер 100
-0,23 2. Обработать наружную поверхность, выдерживая размеры∅83,5
-0,52
, на длину 25мм. предварительно;
3. Обработать наружную поверхность, выдерживая размер ∅80,5
−0,12
;
4. Точить канавку шириной
5мм на глубину 0,5мм;
5. Точить фаску 2х45⁰;
6.Расточить ступенчатое отверстие предварительно;
7. Расточить ступенчатое отверстие окончательно, согласно чертежа;
8. Расточить канавку шириной
5мм на глубину 0,5мм;
2.4
Планирование
и
организация
работы
структурного
подразделения

14
Планирование организации заключается в решении руководством задач, связанных с формальными аспектами создания и функционирования организации: организационная структура, структура управления, права и ответственность, состав организационно - распорядительной документации и организация делопроизводства и др.. Факторы, влияющие на процесс планирования, делят на четыре группы: внешняя среда, технология работы; стратегия выбора целей организации; поведение работников, зависящее от потребностей, квалификации, мотивированности.
Организационная структура отражает порядок взаимосвязи подразделений. Структурным подразделением, или подсистемой, называют коллектив людей, которые при помощи соответствующих средств выполнят функции родственного характера.
Последовательность разработки организационной структурой подобна процессу планирования. Вначале руководители должны осуществить разделение организации на широкие сферы, затем поставить конкретные задачи- подобно тому, как в планировании сначала формулируют общие цели, а затем составляют конкретные правила.
Основной и наиболее распространенной является линейно - масштабная, или линейно-функциональная, организационная структура
(рисунок 1.3).
Рисунок 1-Линейно-штабная структура
Процессы в любой организации можно разделить на две группы: основные и вспомогательные. В организациях связи к основным относятся процессы, связанные с передачей сообщений: прием заявки (заказа) на передачу сообщения от отправителя, передача сообщения, доставка сообщения получателю, создание каналов и трактов, техническое обслуживание оборудования, обеспечение оборудования энергопитанием.
Вспомогательные процессы делят в свою очередь на две группы. Первая

15 группа имеет отношение к ресурсному обеспечению (кадры, финансы, материалы и др.), вторая связана с управленческими функциями
(планирование, маркетинг, делопроизводство и др.). Основные процессы протекают в линейных подразделениях, вспомогательные - в штабных.
Существует порядок наименования подразделений. Линейные подразделения принято называть «цехи», «участки»; штабные подразделения - «отделы»,
«службы». Название также должно указывать на выполняемые функции, например,
«коммутаторный цех»,
«плановый отдел».
Линейные подразделения подчиняются главному инженеру- первому заместителю руководителя организации; штабные- руководителю организации, который в свою очередь относится к линейной группе, поскольку является ответственным за деятельность организации в целом.
С ростом организации возникает проблема, называемая масштабом управляемости. Суть этой проблемы заключается в следующем. При распределении людей и работ необходимо принимать решение о штатном расписании и объеме работ подразделений, руководство которых можно поручить одному лицу. Однако существует максимальное количество решений, которое данный руководитель со своими знаниями и умениями может принять с достаточной эффективностью в ограниченное время. Для определения оптимального масштаба управляемости используют ситуационный подход, в основе которого лежит анализ таких факторов, как схожесть, территориальная удаленность, сложность работ, уровень квалификации подчиненных и руководителя. Еще одна группа факторов имеет отношение к высшему руководству и организации: степень ясности в делегировании полномочий, степень четкости в постановке целей, частота изменений в организации, степень объективности в измерении результатов работы, техника коммуникации, иерархический уровень, уровень потребности в личных контактах с подчиненными и пр.
2.5 Анализ процесса и результаты деятельности подразделения
Металлообработка - широкий спектр процессов по формированию отдельных узлов, элементов, конструкций и изделий. Методы обработки металлов можно разделить на: резание, соединение, формование. При этом применяются операции: плакирование, термообработка и газотермическое напыление, антикоррозийная обработка, рубка и резка, токарная, фрезерная и пластическая обработка на станках, шлифовка, создание отверстий, упрочнение, нанесение декоративных покрытий.
Современный цех металлообработки выпускает изделия с идеально гладкой поверхностью и с выверенными с точностью до долей миллиметра размерами. Такую тонкую работу позволяют производить станки с ЧПУ и инновационные технологии.
Высокотехнологичная отрасль металлообработка в наши дни открыла новые возможности для бизнеса всех уровней. Чтобы получить качественную продукцию, которая бы