Czas jednostkowy maszynowy.pdf

282

A. Tokarki

obrotowa n = 2130 obr/min, a wg obliczeniowej metody narzędzia limitującego

n = 2440 obr/min, czyli o ok. 15% wyższa. Jedynie wskutek dużego ilorazu stop-

niowania prędkości obrotowych na automacie „Skoda" A-20 wynoszącego ok.

CJ = 1,3 nie można było wybrać najbliższego wyższego stopnia n = 2773 obr/min,

a trzeba było zdecydować się na niższy stopień ii = 2101 obr/min, który właśnie

został przyjęty przy zastosowaniu metody tradycyjnej. Zastosowanie noża w za-

biegu 3 ze stali szybkotnącej wanadowej SK10V pozwoliłoby zwiększyć szybkość

skrawania o ok. 10% i wtedy prędkością obrotową wrzeciona byłoby « w = 2773

obr/min. Wydajność automatu wzrosłaby o 30%, co jest silnym argumentem za

zastosowaniem stali szybkotnącej wymienionego gatunku mimo, że wymaga ona

starannej obróbki cieplnej.

Podana metoda obliczeniowa wg wytycznych tabl. A-160 eliminuje subiekty-

wizm w ocenie zabiegu podstawowego, co ma miejsce w metodzie tradycyjnej.

Takie ujednolicenie podejścia pozwala na głębszą analizę możliwości racjonalizacji

zabiegów limitujących i prowadzi w istocie rzeczy do zwiększenia wydajności auto-

matów.

Po określeniu podstawowej prędkości obrotowej « w dalsze obliczenia przebie-

gają jak przy metodzie tradycyjnej.

VIII. Normowanie czasu robót wykonywanych na wielo -

wrzecionowych automatach tokarskich

1. Uwagi ogólne i metodyczne

W wieloseryjnej i masowej produkcji wielowrzecionowe automaty tokarskie

reprezentują obrabiarki do toczenia o najwyższym stopniu koncentracji obróbki.

Wielowrzccionowość i wielonarzędziowość stanowią o wysokiej ich wydajności.

W przeciwieństwie do jednowrzecionowych automatów tokarskich nie wymagają

na ogół wykonywania do każdej operacji specjalnych krzywek sterujących; krzywki

bębnowe i tarczowe są na ogół uniwersalne, wymagają tylko odpowiedniego usta-

wienia i regulacji dźwigni przełożeń i owych. Silna budowa korpusu obrabiarki,

prowadnic i suportów sprzyja stosowaniu wysoko wydajnych parametrów obróbki.

Wielowrzecionowe automaty tokarskie przystosowano są głównie do pracy

z pręta (rys. A/36). Średnice prześwitu wrzeciona wynoszą od 10 do 70 mm. Inną

wersją tej odmiany są wielowrzecionowe uchwytowe automaty (rys. A/37), gdzie

roboty z pręta zastąpiono robotami na półfabrykatach, mocowanych w uchwytach

na wrzecionach. Występują automaty w wersji 4, 5, 6 i 8 wrzecion, z tym że coraz

częściej produkuje się automaty 6-cio i 8-mio-wrzecionowe ze względu na ich szer-

szy zakres możliwości obróbkowych. Dla większości obrabianych przedmiotów

wystarcza właśnie 5-^6 wrzecion. Pozwalają też na taki podział roboty na wrze-

cionach, by w jednym cyklu były wykonywane dwa oddzielne równoległe procesy

obróbczc (tzw. systemem 2-potokowym).

Dokładność toczenia osiąga się normalnie w klasie 11 — 12 ISA, a chropowatość

w klasie V 5- V 6. Staranne przygotowanie i specjalne noże styczne z rolką pod-

trzymującą polepszają dokładność i gładkość obróbki o 1-^2 klasy.

Roboty uchwytowe mogą być wykonywane: automatycznie z, zasobników

dzięki urządzeniom podającym i zaciskowym, albo z ręcznym zakładaniem półfa-

brykatu. Procesy obróbkowe nie różnią się w tym przypadku względem robót

z pręta, ale możliwości obróbkowe są mniejsze: odpada jedno wrzeciono jako

VIII. Normowanie czasu robót na wielowrzecionowych automatach

283

Rys. A/36. 6-wrzecionowy prętowy automat tokarski B.S.A. 2 5/8" ACME - GRIDLEY

(W. Brytania)

Rys. A/37. 8-wrzecionowy uchwytowy automat tokarski AAHI50 GTLDEMEISTER (NRF)

284

A. Tokarki

pozycja do obróbki. Wprowadzanie na tej pozycji przyrządu do nawiercania z po-

suwem ręcznym nie poprawia w istotny sposób sytuacji.

Równoległość obróbki na wszystkich wrzecionach (pozycjach obróbkowych

przedmiotu) powoduje, że czas główny (i„) l(m zabiegu najdłużej trwającego wyznacza

czas cyklu maszynowego t c :

f c = (Oii», + U [A.12]

gdzie: /•,,„, — czas pomocniczy maszynowy niepokryty czasem głównym zabiegu obróbkowego

najdhiżej trwającego.

Automat wykonuje następiijące czynności pomocnicze:

— przesuw materiału i jego zacisk,

— nachylenie i odchylenie zderzaka materiałowego,

— przełączenie położenia bębna wrzecionowego,

— przyspieszony dosuw i powrót suportów narzędziowych.

Część tych czynności jest wykonywanych równolegle. Niepokryty pozostaje

czas przełączenia bębna wrzecionowego oraz CZĘŚĆ dosuwu i odsuwu suportów

w zabiegu najdłużej trwającym. Czas ten na ogól jest przyjmowany jako wielkość

stalą, dla danego automatu rzędu 2-H4 s. Jeśli normowanie czasu cyklu t cm będzie

przeprowadzane — jak dotąd — bez sporządzania harmonogramu pracy suportów

na tle 360°, pełnego obrotu wałka sterującego — to bardziej celowe jest szacowanie

czasu t cm jako

gdyż i tak wg wyliczonego czasu i c ,„ podbiera się z charakterystyki automatu przy

wybranej prędkości obrotowej n w , najbliższy czas cyklu ustawialny kołami zmiano-

wymi na automacie.

Czas główny (t a ) nm dla zabiegu najdłużej trwającego oblicza się na ogół w se-

kundach wg wzoru

Cg, ( „, = -^ 60

[A14]

gdzie n,j - ilość obrotów przedmiotu potrzebna na wykonanie danego zabiegu

obrotowego, liczona jak przy jednowrzecionowych automatach tokarskich wg

wzoru [A.3], a «,„ - prędkość obrotowa wrzeciona przedmiotowego w obr/min.

Fakt, że w zasadzie u większości wielowrzecionowych automatów tokarskich

prędkość obrotowa wrzecion n w jest jednakowa dla wszystkich wrzecion przy danym

ustawieniu automatu powoduje, że następuje podział całego procesu obróbczego

na poszczególne pozycje tak, by narzędzia były w miarę możliwości równomiernie

wykorzystane zarówno co do czasu pracy, jak i parametrów obróbki. Jest to zagad-

nienie wymagające doświadczenia technologicznego w projektowaniu tego rodzaju

procesów. Korzystne jest to, że suporty wzdłużne i poprzeczne mają niezależne

posuwy oraz to, że można stosować specjalne przyrządy wrzecionowe zwiększające

liib zmniejszające w efekcie względne prędkości obrotowe u niektórych narzędzi

(wierteł, gwintowników, narzynek i rozwiertaków).

Mimo że wielowrzeciouowe automaty tokarskie eksploatuje się już od czasu

I wojny światowej, coraz bardziej wzbogacając je w wyposażenie narzędziowe roz-

szerzające zakres możliwości obróbczycb w jednym zamocowaniu przedmiotu, to

doświadczenia eksploatacji ograniczyły się głównie do zasad projektowania procesu

na te automaty. Dopiero w ostatnich latach po szeregu rozwiązań teoretycznych

VIII. Normowanie czasu robót na wielowrzecionowych automatach

285

(55, 56), prób przemysłu (58) udało się zaproponować metodykę (43), która w spo-

sób łączny podaje zasady projektowania procesu i wyboru parametrów obróbki

dla wielowrzeci o nowych automatów tokarskich.

Sami producenci tych automatów nie oferują odbiorcom ani normatywów

technologicznych, ani zasad dobom parametrów. Ogólnym zaleceniem jest, by

w ciągu 8 godzin zmiany roboczej na automacie dokonywano 1-^2 wymian 3-4-4

podstawowych narzędzi, najbardziej obciążonych procesem skrawania. Tabl. A-lót

jest projektom autora w metodycznym uzupełnieniu procedury doboru warunków

obróbki w warunkach przemysłu polskiego. Opiera się ona na zasadzie narzędzia

limitującego, omówionego w rozdz, 0.III.2.

Bogate wyposażenie narzędziowe pozwala wykonywać na wielowrzecionowych

automatach następujące zabiegi obróbkowe:

a) toczenie (tabl. A-162) z normalnych suportów: wzdłużne, poprzeczne i we-

wnętrzne oraz toczenie wcinowe, jak przecinanie i toczenie kształtowe; (specjalnie

ciekawą odmianą jest toczenie poprzeczne wykańczające metodą styczną — poz. 7),

b) toczenie z pomocą przyrządów suwakowych tabl. A-163, mocowanych na

suportach wzdłużnych i poprzecznych; przyrządy te dzięki dodatkowym przesu-

nięciom noża w czasie przesuwu suportu umożliwiają obróbkę tych powierzchni,

których nie można obrobić z normalnych suportów,,

c) wiercenie (tabl. A-164) ze wszystkimi odmianami; interesujące jest to, że

tutaj mają zastosowanie przyrządy wiertarskie przyspieszające (dla wiercenia) lub

opóźniające (dla rozwiercania) prędkości obrotowe dla skrawających narzędzi,

d) nacinanie gwintów (tabl. A-165) nie tylko tradycyjnymi narzędziami (gwin-

townikami, narzynkami, główkami gwinciarskimi), ale i nożem w wielu przejściach

z pomocą wzornika; ta metoda szczególnie przydatna do obróbki gwintu za koł-

nierzem, gwintu stożkowego i gwintu dużej średnicy, czego nie można by uzyskać

narzędziami tradycyjnymi,

e) wygniatanie (rolowanie) gwintów i radełek (tabi. A-166); zabiegi te mogą

być realizowane metodą wzdłużną, poprzeczną jak i styczną; szczególnie intere-

sujące są możliwości wygniatania gwintu metodą wzdłużną główką samootwierającą

się (poz. 2), oraz dogładzanic powierzchni rolką (poz. 5).

f) specjalnie dzięki różnym dodatkowym przyrządom, mocowanym na supor-

tach wzdłużnych i poprzecznych; (przykłady tych możliwości podano w tabl. A-167);

chodzi tu zarówno o obróbkę kształtową (poz. I, 2, 3), jak i o obróbkę uzupełnia,

jącą frezowania i wiercenia (poz. 4 i 5), wykonywaną na odpowiedniej pozycji

(zazwyczaj na przedostatniej) przy unieruchomionym wrzecionie przedmiotowym,

W przypadkach wymaganej podwyższonej sztywności przedmiotu, przy nie-

których zabiegach toczenia, możliwe jest stosowanie dodatkowych podpór rolko-

wych, mocowanych niezależnie od narzędzi na suportach wzdłużnych czy poprzecz-

nych i dosuwanych do przedmiotu na czas obróbki.

Znajomość możliwości metod obróbkowych na wielowrzecionowych automa-

tach tokarskich, to tylko wstępny warunek w projektowaniu procesów na te auto-

maty. Istotne jest właściwe rozplanowanie obróbki na wszystkie pozycje obróbkowe

przedmiotu, uwzględniając specyfikę poszczególnych metod obróbki, niezbędną ko-

lejność oraz starając się tak wykorzystać narzędzia, aby czas obróbki na poszczegól-

nych pozycjach był w przybliżeniu jednakowy. Wydajność bowiem automatu jest

ograniczona wydajnością zabiegu limitującego (patrz wzór [A.12]). Ogólną zasadą

jest stosowanie raczej narzędzi prostych, aie łączonych razem do pracy jednoczesnej

na danej pozycji obróbkowej. Zazwyczaj taka koncentracja obejmuje na wielowrze-

cionowych automatach tokarskich nie więcej jak 2 — 3 narzędzia na jednym suporcie.

A. Tokarki

286

W rezultacie projekUijąc proces obróbkowy trzeba jednocześnie przeprowadzać

odpowiednie obliczenia, określające wielkość obciążenia każdego narzędzia mierzo-

ne ilością obrotów n a niezbędnych na wykonanie zaplanowanego zabiegli obróbko-

wego oraz wstępną prędkość obrotową n skrawania. Sposób obliuzeń wielkości

« f f i n podają wytyczne robocze w tabl. A-162-^A-166, pomocą jest rys. A/38.

n, cbr/min

4QGQ

3tS0

25S0

2000

1E00

1250

D,mm

Rys, A/38. Nomogfam do obliczania prędkości obrotowej n = 318 --. lub szybkości skrawania

v = 0,00314 Dii

Metodę postępowania zmierzającą do wyznaczenia optymalnej prędkości

obrotowej «„,' wrzeciona przedstawiono w tabl. A-161. Podstawą wyjściową jest

więc karta procesu obróbki, zawierająca szkice obróbki przedmiotu w kolejności

wykonywanych zabiegów na poszczególnych pozycjach.

O ile sprawa wyboru posuwu p nie przedstawia problemów, to zagadnienie

doboru szybkości skrawania v T , przy obliczeniowym okresie trwałości ostrza T,

wymaga wstępnych wyjaśnień niezależnie od ogólnych informacji w rozdziale

0.111.2.

W tabl. A-161 pkt. 7 podano normatywne okresy trwalośd T„, narzędzi, jakie

trzeba przyjąć określając okresową szybkość skrawania v T , U podstaw tych wartości

normatywnych czasu T,„ jest określona pracochłonność wymiany narzędzi i z nią

związany czas postoju automatu. Im więcej narzędzi i N pracuje na automacie i im

większa jest norma obshjgi wielomaszynowej N„, to tym większy powinien być okres

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: