Классификация потерь (по Шаумяну).
Потери:
1 вида – – цикловые потери.
Внецикловые потери:
2 вида – на инструмент и оснастку;
3 вида – на оборудование;
4 вида – на организационные причины (например, уборка стружки);
5 вида – брак детали из-за расстройки станка и инструмента;
6 вида – переналадка при переходе на другую продукцию (не всегда, например на специализированной автоматической линии практически отсутствует).
По статистике на автоматических линиях:
Организационные потери – 50% от общего времени простоев.
Простой оборудования – 24,5% от общего времени простоев.
Инструмент (выход из строя) – 8,5% от общего времени простоев.
Техническое обслуживание – 17% от общего времени простоев.
Всего:100%
По данным многих заводов .
Потери по инструменту составляют от 2 до 15% общего фонда времени.
Сокращение внецикловых потерь позволяет увеличить и
.
Хорошая работа инструмента уменьшает организационные потери, потери по браку, а также на подналадку (инструмент имеет большую размерную стойкость).
4. Роль технологической оснастки в повышении эффективности станков с ЧПУ.
Штучно – калькуляционное время:
– основное технологическое время;
- вспомогательное время;
- подготовительно-заключительное время;
- число заготовок;
- время холостых ходов;
- время установки (базирование и закрепление) заготовки;
- время смены инструмента в технической последовательности;
- время технического обслуживания, затрачиваемое на смену затупившегося инструмента.
характеризует степень автоматизации.
характеризует степень гибкости.
Пути снижения :
1. назначение оптимальных режимов резания;
2. интенсификация режимов резания:
a) за счет жесткости приспособлений для закрепления заготовок;
b) за счет повышения жесткости инструментальной оснастки (РИ и ВИ);
c) за счет оснащения новыми инструментальными материалами;
d) совмещение (концентрация) переходов путем применения многошпиндельных головок или применения двух револьверных головок с независимыми перемещениями.
Пути снижения :
1. механизация зажима - освобождения заготовки;
2. совмещение времени обработки с временем установки детали (сменные столы, спутники и т.д.)
3. сокращение числа переустановок на станке для обработки различных поверхностей (совмещение переходов, обработка сразу с нескольких сторон);
4. применение кольцевых магазинов с приспособлениями – спутниками, что позволяет работать вторую (третью) смену (по “безлюдной” технологии).
Пути снижения :
1. применение приспособлений для предварительной настройки инструмента на размер (вне станка особенно эффективно);
2. применение вспомогательного инструмента для быстрой смены инструмента (быстросменные патроны);
3. применение устройств полу- и автоматической смены инструмента как для смены в технологической последовательности, так и замены затупившегося инструмента;
4. уменьшения числа инструментов (комбинированный, переналаживаемый инструмент), а также применение многоместных приспособлений для одновременной обработки нескольких деталей.
Пути снижения :
Часть путей та же, что и для
1. увеличение стойкости РИ за счет новых материалов и покрытий;
2. дополнительные инструментальные магазины с инструментами – дублерами, которые автоматически заменяют инструменты в револьверных головках;
3. модульные или блочно – модульные системы инструментальной оснастки. Головки инструментов хранятся в малогабаритных инструментальных магазинах большой вместимости и заменяются в державках при помощи промышленного робота во время остановки станка;
4. замена всего инструментального магазина заранее набранным запасным (таким же).
Пути снижения :
1. быстропереналаживаемые приспособления;
2. применение токарных станков, имеющих револьверные головки с быстросменными инструментальными дисками (комплект инструмента для новой заготовки);
3. для повышения степени гибкости и автоматизации станков в мелкосерийном производстве, на токарных станках с ЧПУ используют устройства автоматической замены инструментальных вставок в державках револьверных головок из дополнительных магазинов большой емкости.
4. На многоцелевых станках применяют дополнительные накопители инструментов, из которых автооператор устанавливает инструмент в магазин станка.
5. Надежность инструментальной оснастки.
(основные понятия)
Пусть за время произошло
отказов, тогда отношение
- интенсивность отказов, а
– наработка на отказ.
1) Вероятность того, что за время не произойдет отказа называется вероятностью безотказной работы за время
(час) –
.
- экспоненциальный закон надежности (функция надежности).
Например: при λ=1
2) Вероятность того, что за время появится
отказов:
(закон Пуассона).
Пример вероятности появления отказов за 1 час при λ=1.
1 отказ -
2 отказа -
3 отказа -
4 отказа -
Интенсивность отказов λ при измерении времени не в (мин; час), а в циклах на автоматических линиях или станках автоматах, часто относят к числу циклов: - 1 отказ за 200 циклов.
Наработка на отказ, измеренная средним числом циклов между отказами, в этом случае называется коэффициентом надежности:
;
Как пример: (наработка на отказ в числе циклов).
при
- абсолютная надежность.
Время цикла: .
Производительность: , где
- время восстановления работоспособности (время простоя оборудования);
– простой, отнесенный к одному циклу.
– коэффициент использования оборудования.
При планируемом повышении производительности (уменьшении ) для сохранения η надо уменьшить λ (интенсивность отказов), т.е. повышать надежность работы инструментов или уменьшать потери времени на восстановление работоспособности, или и то и другое, которое сохранит
.
Если это не выполнить, то η будет уменьшаться.
6. Закон распределения стойкости режущего инструмента.