Инжиниринг

Развитие базовых принципов механической обработки деталей на современном оборудовании

В статье рассматривается развитие принципов механической обработки деталей, позволяющее не только наиболее полно использовать технологические возможности современных обрабатывающих центров, но и существенно сократить сроки производства с улучшением его экономики. Эти принципы основаны на опыте специалистов инженерно-консалтинговой компании "Солвер", приобретенном при выполнении проектов внедрения с использованием высокотехнологичного металлорежущего оборудования на отечественных машиностроительных предприятиях. Проекты осуществлялись по методологии инженерного консалтинга, описанной в [1], а рассматриваемые принципы являются ее составляющими в части, касающейся механической обработки.
18 мая 2009

Станки типа "обрабатывающий центр" (ОЦ) имеют огромный потенциал, позволяющий обеспечить высокое качество изделий, сокращение сроков их изготовления и уменьшение расходов на производство. Однако проблема заключается в том, что расширенные технологические возможности, заложенные производителями в эти станки, используются на российских предприятиях в настоящее время далеко не в полной мере.

Исторически сложилось так, что механическая обработка выполнялась последовательно на сравнительно простых универсальных станках, изначально не предназначенных для совмещения операций. Поэтому широко распространенный на российских предприятиях эволюционный подход к процессам обработки способствовал переносу этой "последовательной" обработки на обрабатывающие центры, в которых заложены гораздо более широкие технологические возможности, чем в универсальных станках. В результате такого противоречия эффективность применения высокотехнологичного оборудования оказывается существенно ниже реально достижимой.

На смену нынешнему эволюционному этапу использования станков типа ОЦ должен прийти новый этап, революционный, знаменующий переход "количества в качество". Количественное увеличение операций, выполняемых на одном современном станке, должно утвердить новое качество построения технологического процесса с получением всех окончательных размеров изделия обработкой за один установ.

Современные ОЦ оснащены функциями ИТ-интеллекта, посредством которых можно и нужно влиять на качество изготовления деталей - как через управляющие программы обработки, так и через развитые средства обратной связи с объектом обработки. Важно максимально полно использовать эти средства на практике. Такая практика в дополнение к практике обработки за один установ - ключ к наиболее эффективной отдаче инвестиций в технологическое оборудование.

КОНСТРУКЦИОННО-НЕЗАВИСИМЫЙ ПОДХОД

Потенциально современный обрабатывающий центр - это основа технологической системы, в которой все размеры по чертежу детали должны (и могут!) быть обеспечены обработкой за один чистовой установ. Предлагаемый подход и определяет основное требование к чистовой обработке детали, как к обработке за один установ. Необходимо ввести показатель технологичности (ПТ), связанный с количеством чистовых установов, наилучшее значение которого будет равно единице. Если ПТ=1 - это означает, что все окончательные размеры изделия могут быть получены обработкой за один чистовой установ. Что касается черновых установов (после которых на всех поверхностях остается припуск), то нет необходимости ограничивать их количество.

"Конструкционная независимость" в предлагаемом подходе - это обеспечение независимости способа и точности базирования заготовки при чистовом установе от геометрической формы и точности изделия. А это, в свою очередь, есть независимость конструкции приспособления от геометрических (конструктивных) особенностей обрабатываемых деталей. Такая независимость открывает чрезвычайно широкие возможности по типизации оснастки и резкому сокращению ее необходимого количества.

В технической литературе [2] встречается упоминание об использовании специальных черновых баз для более простого способа ориентации заготовки. Однако обработка там ведется в полном соответствии с принципом совмещения баз за несколько установов. Известны также примеры реализации обработки и за один установ, но базирование в них как правило осуществляется за необрабатываемые поверхности детали. В этом случае теряется возможность унификации приспособлений, т.к. базирование происходит по разнообразным конструктивным элементам. Предлагаемый конструкционно-независимый подход (КНП) лишен этих серьезных недостатков.

КНП дает ответы на следующие вопросы:

  1. как закрепить заготовку, если все поверхности должны быть обработаны за один установ? - Применить дополнительные базы;
  2. как модифицировать общепринятые технологические принципы? - Ограничить практику совмещения баз при обработке на станках типа ОЦ;
  3. как стимулировать применение обработки деталей за один установ? - Ввести обязательный показатель технологичности, равный количеству чистовых установов, и устремить его к единице.

СИСТЕМА СПИД+

Для системного развития принципов обработки на современных ОЦ необходимо понятийное обновление общеизвестной технологической системы СПИД. На рисунке 1 представлены две технологические системы: общеизвестная СПИД и предлагаемая СПИД+, являющаяся ее современной и развитой версией. Появление новых элементов отражает факт их существенного влияния на свойства обновленной технологической системы.

Технологическая система СПИД+ является обновлением традиционной версии системы СПИД по трем пунктам:

  1. добавлен элемент "Заготовка";
  2. элемент "Инструмент" дополнен элементами "Режимы резания" и "Траектории обработки";
  3. введен новый, интеллектуальный технологический элемент "Управление размерами".

Рассмотрим элементы системы СПИД+ более подробно.

Станок

Станок является основным элементом технологической системы. Именно станок определяет верхнюю границу точности обработки.

Для реализации конструкционно-независимого подхода станок должен обеспечивать:

  1. достаточную точность позиционирования. Допуски на размеры изготавливаемых деталей должны быть приблизительно вдвое больше, чем точность позиционирования станка, заявленная производителем оборудования. В этом случае брак составит не более трех деталей из тысячи;
  2. соответствие количества управляемых осей станка возможностям обработки детали за один установ. Обычно такое соответствие можно определить уже на этапе проектирования изделия, и оно должно быть обосновано как технически, так и экономически;
  3. приемлемость ограничений по характеристикам операций обработки. Ограничения при выполнении операций на современных станках типа ОЦ определяются такими предельными характеристиками, как кривая зависимости мощности привода от частоты вращения шпинделя, минимально возможный диаметр нарезания резьбы, максимально возможный диаметр сверления отверстия, максимально возможная частота вращения шпинделя и т.д.

Для работы со средствами обратной связи по контролю качества (точности) обработки система ЧПУ станка должна иметь соответствующее программное обеспечение с открытым кодом.

Заготовка

Отсутствие элемента "Заготовка" в технологической системе СПИД оправдано традиционным учетом особенностей геометрии, жесткости, трудоемкости изготовления только конечной детали. В обновленной системе СПИД+ элемент "Заготовка" определяет новое дополнительное свойство системы - возможность обработки детали за один установ.

Приведем цитату из широко известной инженерам книги "Основы конструирования" [2] на странице 404: "Иногда черновые базы приходится создавать искусственно, вводя технологические приливы…". Эту идею можно рассматривать как методологическую подсказку для разработки описанного выше КНП. Введем понятие "дополнительная база" для обозначения специальных искусственных черновых баз на заготовке, которые применяются для выполнения обработки детали за один установ.

Элементы закрепления, названные дополнительными базами, должны соответствовать требованиям, предъявляемым к обычным базам и дополнительно обеспечивать:

  • необходимый доступ режущих инструментов ко всем обрабатываемым поверхностям;
  • жесткость закрепления, достаточную для обработки за один чистовой установ;
  • гарантированное отсутствие деформаций от усилий закрепления.

Дополнительные базы на заготовках отличаются от "обычных" следующими свойствами:

  • поскольку это элементы закрепления, и они явно не определяют размеры деталей, то требования к их точности очень низкие;
  • они могут быть легко унифицированы по форме и размерам, так как геометрически не связаны с конструкциями деталей, и конструктивно определяются только технологами;
  • для устранения деформаций от усилий фиксации конструкция прижимов может быть несколько усложнена по сравнению с обычной оснасткой, чтобы обеспечить свободную компенсацию отклонений, связанных с низкой точностью дополнительных баз. Здесь, безусловно, нужен определенный опыт, который в достаточной степени накоплен специалистами "Солвер";
  • обработка на станке должна предусматривать "безопасную" отрезку детали от дополнительных баз. После такой отрезки деталь остается соединенной с этими базами небольшими перемычками, которые надежно удерживают деталь при отрезке, но легко удаляются после выемки детали из приспособления. Для выполнения безопасной отрезки специалистами "Солвер" разработаны конкретные и проверенные практикой правила.

Практика, сложившаяся на большинстве предприятий, предполагает значительные затраты средств и времени на производство специальной оснастки для обеспечения качественной обработки деталей. Отличительной особенностью предлагаемых новых принципов является то, что они превращают заготовку в главный источник улучшения качества технологического процесса мех- обработки и одновременно - повышения производительности изготовления. Именно такая заготовка позволяет сократить до минимума количество оснастки и, соответственно, количество установов. Различие в подходах очевидно. Если достижение требуемой точности размеров детали при последовательном методе обработки осуществляется только за счет высокоточной оснастки, то использование заготовки с дополнительной базой для одного установа устраняет саму причину возникновения дополнительной погрешности изготовления - за счет обработки всех размеров детали с единственным чистовым установом.

Приспособление

В случае применения конструкционно-независимого подхода приспособления (технологическая оснастка) не оказывают никакого влияния на кривую вероятностного распределения размеров. Достаточно только обеспечить точность установки заготовки в пределах припуска на обработку.

Унификация формы и размеров дополнительных баз на заготовках обеспечивает неограниченные возможности применения универсально-сборных приспособлений (УСП) и значительно снижает требования к их точности. Таким образом, устраняется серьезная проблема, имеющая место в современной практике применения УСП: универсальные приспособления должны, с одной стороны, обеспечить закрепление за разнообразные по геометрии "специальные" конструктивные элементы деталей, с другой - оставаться стандартизованными "универсальными". По существу, акцент от проектирования и изготовления многочисленных новых приспособлений смещается в сторону проектирования правильной или "умной" заготовки с дополнительными базами, позволяющими применять существующие простые по конструкции стандартные приспособления.

Рассмотренные выше три элемента технологической системы СПИД+ - "Станок", "Заготовка" и "Приспособление" придают ей в рамках конструкционно-независимого подхода новое качество. Это качество характеризуется следующими показателями:

  1. уровень точности технологической системы СПИД+ соответствует точности оборудования и не зависит от точности оснастки;
  2. производство, построенное на принципах конструкционно-независимого подхода, зависит не от предмета производства и оснастки, а только от состава оборудования;
  3. трудоемкость переналадки на новое изделие сопоставима с трудоемкостью переналадки на одну операцию.

Показатели, основанные на традиционной системе СПИД, определяют совершенно иные свойства процесса изготовления:

  1. уровень точности технологической системы СПИД определяется совместной точностью как оборудования, так и оснастки;
  2. производство сильно зависит от предмета производства, т.к. необходимо проектирование и производство многочисленной специальной оснастки;
  3. трудоемкость переналадки на новое изделие очень высока.

Инструмент, режимы резания, траектории обработки

Эти три элемента технологической системы слабо влияют на кривую вероятностного распределения размеров и, в большей степени, определяют экономические аспекты обработки. Кривая вероятностного распределения, например вследствие износа инструмента, просто сдвигается на соответствующую величину от среднего значения, но дисперсия при этом не изменяется. Износ компенсируется дискретно при помощи корректоров, т.к. скорость его изменения невелика.

Разделение одного элемента "Инструмент" в традиционной системе на рассматриваемые три в обновленной системе продиктовано необходимостью решения в процессе подготовки производства и производства трех различных задач:

  1. приобретение инструмента (маркетинговые и логистические задачи);
  2. выбор конструкционных материалов;

3) выбор типоразмеров инструментов, режимов резания, траекторий обработки. Здесь важнейшую роль играют современные методы моделирования обработки с использованием интегрированных и специализированных САПР по разработке и оптимизации управляющих программ для станков. Следует отметить, что при этом значительно возрастают требования к уровню квалификации специалистов-разработчиков техпроцессов.

При решении указанных задач должны учитываться такие важные вопросы, как:

  • состояние рынка режущего инструмента;
  • большое разнообразие современных конструкционных материалов;
  • рациональное применение соответствующих марок материалов и геометрий режущих кромок инструментов;
  • новые тенденции в области стратегий обработки, таких как высокоскоростное резание (HSC - High Speed Cutting), высокопроизводительная обработка (HPM - High Performance Machining), обработка с большой подачей (High Feed) и т.д.

Управление размерами

Этот элемент технологической системы непосредственно определяет вероятностную кривую распределения размеров обрабатываемой детали. Именно он наполняет технологическую систему СПИД+ новым качеством - высоким уровнем "интеллектуальности". В его основе лежит применение во время обработки на станке (ОЦ) контактных измерительных датчиков. Измерения проводятся на основе технологической размерной цепи, которая является своего рода инвариантом размерной цепи детали, заданной в конструкторской документации.

В традиционной системе СПИД технологический элемент "Деталь" - это деталь, изготовленная в соответствии с технической документацией. В обновленной системе СПИД+ вместо элемента "Деталь" вводится элемент "Управление размерами" со следующей понятийной трактовкой: результатом применения технологической системы является управляемый технологический процесс, который реализует инвариантную размерную цепь изделия, соответствующую его чертежу.

На рисунке 2 представлен пример двух возможных вариантов размерных цепей в чертеже детали.

На рисунке 3 показано, каким образом строится единая инвариантная по структуре размерная цепь, эквивалентная обоим исходным вариантам (рис. 2). Очевидно, что любая исходная размерная цепь в чертеже детали легко преобразуется в инвариант с точкой отсчета всех размеров детали от "ноля станка". Именно этот инвариант или технологическая размерная цепь выполняется станком с ЧПУ по управляющей программе.

С точки зрения системы СПИД+ инвариантная размерная цепь является математической моделью, в соответствии с которой осуществляется автоматизированное управление преобразованием геометрии детали в процессе ее обработки. Таким образом, измеряя контактным датчиком отклонения размеров обработанных поверхностей детали от их номинальных значений, получают данные обратной связи для определения достоверной величины коррекции соответствующего режущего инструмента. Можно определять величину коррекции для каждой поверхности, что приведет к значительным затратам времени на измерения (и их программирование), т.к. количество измерений должно будет соответствовать количеству поверхностей. Но оказывается (это будет показано ниже) можно сократить количество измерений до количества корректоров (инструментов), применяемых в управляющей программе. Такой подход на порядок сокращает затраты машинного времени, связанные с измерениями. Его реализация требует проводить специальную процедуру отладки управляющих программ обработки на основе данных протоколов измерений (они создаются и хранятся в системе ЧПУ станка) и анализа интерфейсных таблиц, диаграмм, специально разрабатываемых для наглядного представления этих данных. Суть этой процедуры описана ниже.

На рисунке 4 представлены данные измерений, сделанных по восьми различным поверхностям, обрабатываемым одним и тем же инструментом (эквидистанта траектории которого управляется единым значением корректора). На рисунке 4а показаны данные измерений, сделанных до отладки управляющей программы (УП), а на рисунке 4б - после нее.

Нетрудно понять, что при величине корректора, назначаемой без предварительного анализа данных протокола измерений по всем восьми поверхностям (рис. 4а), может возникнуть ситуация, когда величина корректора, связанная с величиной некоторого "немаксимального" отклонения Оi на какой-либо поверхности, превысит значения Д1 или Д2 по поверхностям с максимальными отклонениями. При таком возможном сложении величины корректора и максимального отклонения получим выход за поле допуска и, следовательно, бракованную деталь. Как этого избежать? Необходимо проанализировать в протоколе измерений отклонения О1…О8 (рис. 4а) и скорректировать УП, задав в ней припуски для поверхностей 1…8, равные О1…О8. После этого необходимо продолжить обработку для отладки УП, что приведет к существенному уменьшению отклонений О на контролируемых поверхностях (рис. 4б) и, соответственно, к росту запасов Д1 и Д2 в поле допуска максимального отклонения, т.е. к росту запасов на действие корректора. Далее можно контролировать измерениями только одну из восьми поверхностей - с наиболее жестким допуском, и анализируя данные протокола измерений следить за тем, чтобы значение корректора не превысило значений Д1 или Д2 для этой поверхности. По остальным поверхностям это условие будет выполняться автоматически. Такой процесс преобразует отладку УП из длительного эвристического процесса, основанного на опыте и интуиции оператора, в управляемый и существенно более короткий по времени процесс. Отлаженная таким образом УП используется в дальнейшем для партионного выпуска деталей. Во время этого процесса управление размерами сводится к периодической программно управляемой проверке отклонений размеров на поверхностях с наиболее жесткими допусками для автоматизированного (полуавтоматического) программного изменения соответствующих значений корректоров.

Предложенный метод активного управления размерами в процессе обработки придает технологической системе СПИД+ недостижимую ранее устойчивость в обеспечении размеров, которая и обеспечивает стабильное качество деталей с уровнем брака, не превышающим 0,3% (±3 ). В такой системе нет места традиционной практике применения предельных калибров, которые предназначены лишь для выявления брака, а не для активного управления размерами обрабатываемой детали с целью его исключения.

ПРАКТИКА ИЗ ПРОЕКТА ВНЕДРЕНИЯ

На рисунке 5 представлена электронная модель детали из алюминиевого сплава, которая была изготовлена с использованием технологической системы СПИД+ в ходе выполнения компанией "Солвер" одного из проектов внедрения. Рассмотрим элементы системы на этом конкретном примере.

Элемент "Станок"

В полном соответствии с методикой КНП, изложенной выше, проведена оценка параметров геометрии изделия, и выполнена его обработка на 4-координатном горизонтально-фрезерном станке японской фирмы KITAMURA "MyCenter HX-400". Выбор оборудования обусловлен конфигурацией изделия: на станке имеется возможность получить все размеры изделия за один установ, расположив оси всех отверстий в плоскостях параллельных оси шпинделя.

Точность позиционирования на станке составляет ±0,001 мм, что позволяет войти в требуемый допуск ±0,005 мм на самые точные размеры изделия.

Состав и предельные характеристики выполняемых на станке операций обеспечивают полную обработку всех конструктивных элементов детали. Использованы операции фрезерования, растачивания, глубокого сверления, нарезание резьбы "жесткими" циклами, а также измерительные циклы с созданием протокола измерений.

Элемент "Заготовка"

В качестве заготовки для детали использовался пруток диам. 80 мм. В габаритах прутка удалось разметить деталь в нужной ориентации и дополнительную базу. В качестве дополнительной базы использовался "ласточкин хвост", изготовленный в первом установе в обычных тисках (см. рис. 6). Для изготовления дополнительной базы использовался указанный выше 4-координатный фрезерный станок.

Угол элемента "ласточкин хвост" на дополнительной базе составил 20°, что позволяет надежно закрепить заготовку в одном и том же приспособлении как для двух черновых, так и для одного чистового установа. Жесткость дополнительной базы обеспечивает отсутствие деформаций детали от усилий закрепления, поэтому никаких дополнительных технологических мероприятий по исключению деформаций не требуется.

В процессе изготовления детали изменяется конфигурация перемычек между деталью и дополнительными базами. Эта конфигурация программно контролируется исходя из условия достаточной жесткости заготовки при ее нагружении усилиями резания.

На рисунке 7 представлена заготовка с перемычками перед началом чистовой обработки. Общая площадь перемычек составляет здесь около 40 мм2.

На рисунке 8 показана изготовленная деталь с перемычками после чистовой обработки. Общая площадь перемычек - около 2 мм2. Безопасность отрезки дополнительной базы от готовой детали обеспечена тем, что большая часть усилия резания передается на дополнительную базу, а не на деталь.

Элемент "Приспособление"

В соответствии с КНП на заготовке применена дополнительная база (см. рис. 6). После определения ее необходимой конфигурации было спроектировано и изготовлено всего одно простое по конструкции приспособление в виде тисков. Это приспособление с установленной в нем заготовкой представлено на рисунке 9. Низкая точность изготовления приспособления (±0,1 мм), которая определяет точность установки заготовки, компенсируется припусками (+0,2…+0,3 мм) на заготовке, достаточными для чистовой обработки.

В приспособлениях, применяемых на предприятии ранее (по существовавшей до данного проекта технологии обработки), базирование заготовки для изготовления данной детали предусматривалось в соответствии с традиционным принципом совмещения баз. Приспособления изготавливались с высокой точностью и, тем не менее, не исключали влияния погрешностей установки заготовки на размерную цепь изделия. Поэтому требовалась трудоемкая и длительная ручная операция точного выставления заготовки в этих приспособлениях. Их общее количество соответствовало количеству чистовых операций - т.е. четырем.

Элементы "Инструмент", "Режимы резания", "Траектории обработки"

Для обработки детали применялись фрезы R217.97 фирмы SECO (Швеция), монолитные фрезы J40 (см. рис.10) фирмы JABRO (Швеция), а также осевой инструмент фирмы GUHRING (Германия). Высокое качество этого режущего инструмента, спроектированного специально для обработки алюминия, позволяет вести обработку со скоростью резания до 5000 м/мин. На практике это означает, что скорость резания этим инструментом ограничивается только максимальной частотой вращения шпинделя.

С помощью специального программного обеспечения SECOCUT (см. рис. 11), содержащего всю необходимую экспертную базу данных по эффективному применению режущего инструмента, определяются такие параметры режимов резания, как:

  • скорость резания Vc (на рис. 11 - Cutt. speed);
  • глубина резания Ap (Depth of cut);
  • ширина резания Ae (Width of cut);
  • подача на зуб fz (Feed/tooth);
  • рабочая подача (Feed speed);
  • мощность резания (Power);
  • вращающий момент резания (Torq.).

Траектории обработки детали смоделированы в программном комплексе Pro/ENGINEER (США) таким образом, чтобы обеспечивать постоянную нагрузку на инструмент и, как следствие, отсутствие вибраций (на рис. 12 приведен фрагмент модели обработки). Для эффективного использования режущего инструмента технолог должен обеспечить в моделируемом процессе обработки правильное сочетание параметров режимов резания. Так эффективное использование режущих кромок обеспечивается врезанием инструмента на максимальную глубину (стандартный параметр Ар=max). При этом необходимо контролировать другой стандартный параметр Ае, выдерживая его постоянным независимо от кривизны траектории обработки. В противном случае при резком изменении траектории обработки и возросшей нагрузке в точках излома кривой траектории возникают недопустимые вибрации инструмента. Общая проверка траектории обработки на наличие зарезов, столкновений с оснасткой и т.д., а также оптимизация нагрузки на инструмент осуществлялась в программном комплексе VERICUT (Великобритания).

Наиболее проблемной оказалась операция нарезания резьбы М5х0,5, т.к. большой вращающий момент приводил к деформации технологических перемычек. Погрешностей размеров удалось избежать за счет назначения при моделировании оптимальной последовательности обработки детали.

В результате такого комплексного моделирования обработки детали была получена корректная управляющая программа, не требующая длительной отладки на станке.

Элемент "Управление размерами"

При изготовлении детали активно использовались измерительные контактные датчики фирмы RENISHAW (Великобритания), а также проводилось автоматическое программное протоколирование процесса измерений.

Решение об изменении корректоров принималось на основе анализа протоколов измерений. Формат вывода данных протокола задается в стандартной подпрограмме RENISHAW, которая была доработана специалистами компании "Солвер" (фрагмент протокола в доработанном формате представлен на рисунке 13). В этом протоколе для каждой поверхности указано значение отклонения размера "DEV" и номер инструмента "Т", выполняющего обработку данной поверхности. Когда значение отклонения приближается на заданную величину к значению допуска (в протоколе - параметр "TOL"), необходимо изменить значение корректора на (-0,5…-0,75) от значения "DEV". С целью сокращения количества контрольных измерений до количества корректоров в системе СПИД+ предусмотрена процедура (она описана выше) минимизации отклонений "DEV" для последующего контроля только одной поверхности с наиболее жестким допуском.

На рисунке 14 представлена диаграмма отклонений размеров для восьми поверхностей F1…F8 при изготовлении восьми деталей во время отладки УП, полученная программно на основе протокола измерений (рис. 13). Диаграмма построена при помощи стандартного офисного программного обеспечения на основе данных, импортированных из протоколов измерений.

Диаграмма измерений (рис.14) дополняет данные диаграмм, представленных на рисунке 4. По ней можно сделать следующие оперативные выводы для активного управления как процессом отладки УП, так и процессом изготовления детали:

  • у всех изготовленных деталей отклонения на поверхности F5 достаточно велики и однонаправлены, что позволяет уменьшить их величину введением в УП соответствующего чистового припуска;
  • деталь 6 на большинстве поверхностей имеет максимальные значения отклонений, а на поверхности F7 - гипервеличину отклонения, что свидетельствует о некачественном позиционировании детали в оснастке, или об ошибке измерений, например, из-за попадания стружки в точку замера.

Приведенные протоколы измерений, а также созданные на их основе диаграммы получены в процессе отладки технологии и поэтому содержат значительный разброс отклонений размеров (допуски на размеры поверхностей F1…F8 составили от ±0,05 мм до ±0,125 мм). После ее отладки все размеры уложились в допуск ±0,05 мм, так что не требуется вмешательство оператора для изменения корректоров в процессе изготовления партии деталей.

Внедренная новая технология активного управления размерами при производстве требуемых партий детали позволила стабильно получать высококачественные изделия и сократить цикл изготовления с 20 дней по существовавшей технологии до 5 дней по новой - т.е. в 4 раза.

ВЫВОДЫ

Переход на усовершенствованную технологическую систему СПИД+ с применением конструкционно-независимого подхода для реализации полной обработки детали за один установ, а также активное управление размерами - это ключи к достижению максимума технологических возможностей, заложенных в современное металлообрабатывающее оборудование типа ОЦ. Как следствие - улучшение основных показателей эффективности производства: повышение качества изделий, сокращение сроков изготовления и уменьшение затрат на производство.

Повышение качества

Качество и конкурентоспособность изделий во многом определяются точностью, с которой они изготовляются. Применение системы СПИД+ приведет к принципиальному улучшению этого показателя - предельная величина точности изделий будет гарантированно обеспечена на уровне удвоенной точности позиционирования станка. Для любого предприятия такой уровень качества будет способствовать повышению конкурентоспособности изделий на рынке.

Примечательно, что повышение качества, связанное с применением конструкционно-независимого подхода, сопровождается одновременным снижением затрат на оснастку - при условии использования современных обрабатывающих центров.

Специалистами компании "Солвер" разработаны технологические методы, которые обеспечивают стабильное качество обработки:

  • оптимизацию и протоколирование измерений с определением на их основе оптимальных значений припусков и корректоров;
  • обработку (в том числе, статистическую) результатов измерений для контроля стабильности качества обработки деталей в пределах всей партии.

Сокращение сроков изготовления и уменьшение затрат на производство

При использовании КНП, когда требуется всего одна единица оснастки, в разы сокращаются затраты и сроки производства деталей. Поскольку точность оснастки в КНП определяется только величиной припуска на чистовую обработку изделия, это существенно снижает стоимость ее изготовления - в 3-10 раз.

Активное управление размерами резко сокращает время наладки станка на изготовление партии деталей и минимизирует до приемлемого уровня процент брака (уменьшая непроизводительные затраты на брак).

Все указанные выводы подтверждаются опытом компании "Солвер", накопленным в многочисленных проектах внедрения новых технологий на отечественных машиностроительных предприятиях.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Бирбраер Р.А., Альтшулер И.Г. Основы инженерного консалтинга. Технология, экономика, организация. - 2-е изд., перераб., доп. М.: Дело, 2007, 232 с.
  2. Орлов П.И. Основы конструирования. Справочно-методическое пособие. - 3-е изд., испр. М.: Машиностроение, 1988, 560 с.
Теги: