Основные принципы модульной технологии

Существующие методы проектирования технологических процессов не удовлетворяют требованиям производительности, гибкости и простоты проектирования самих техпроцессов ввиду несовершенства классификации деталей и поверхностей. Объектом классификацииявляется деталь, а первым признаком – ее геометрия без учета служебных признаков. При увеличении номенклатуры изделий иснижении серийности производства их выпуска увеличиваются объемы технологической подготовки, нет гибкости производства; используется широкий типаж оборудования, как правило, последовательного действия для одного типа поверхностей.

Модульная технология использует преимущества типовой и групповой технологии, придает гибкость техпроцессу благодаря возможности оперативной смены последовательности операций. Модульнаятехнология основана на том, что какая-либо деталь может быть изображена совокупностью модулей поверхностей, которая подобрана из ограниченной номенклатуры таких модулей [2] .

Модуль поверхности (МП) – это комплект поверхностей (в отдельных случаях может быть одна поверхность), предназначенный для совместного выполнения той или иной служебной функции детали. Объектом классификации является не деталь в целом, а поверхности, которые выполняют ее автономные служебные функции.

Все поверхности деталей можно разделить на две основные группы – исполнительные (базовые и рабочие) и связующие. Одни поверхности могут выполнять только одну из двух функций, другие – обе функции. Базовые поверхности могут быть двух видов – основные и вспомогательные. Связующие поверхности объединяют исполнительные поверхности в единое пространственное тело – деталь; они не должны вызывать дисбаланс, мешать детали выполнять свое служебное назначение.

При классификации МП формируются сначала по служебному признаку, а потом по конструктивным и геометрическим признакам. Все МП по служебному признаку делят на три класса: базовые(МПБ), рабочие (МПР) и связующие (МПС). В каждом классе МП группируются по конструктивным признакам с учетом характера размещения и геометрии поверхностей.

На рис. 3.14 показаны примеры модулей поверхностей.

Все поверхности деталей укладываются в 26 МП; любую деталь можно разделить на МП в пределах классификации. Ограничение номенклатуры классификации сокращает объем и сроки технологической подготовки производства. Для каждого МП должно быть разработано несколько типовых техпроцессов в зависимости от габаритов, материала, точности, качества поверхности и др., которые будут пригодны для любого предприятия независимо от типа производства.

Несколько разнообразных МП с технологической общностью изготовления объединяют в интегральный модуль (МПИ). Тогда количество групп сокращается и целесообразно для каждого МПИ создать станочный модуль (СМ), например, для модулей МБП 311 (рис. 3.14,в) станок за один установ заготовки должен обработать поверхность торца, отверстие и шпоночный паз, т.е. обработать весь комплект баз.

В общем случае станочный модуль должен включать в себямногошпиндельный станок, магазин инструментов, магазин приспособлений, заготовок и промышленный робот. Каждый СМ может иметьразмерный и точностной ряд.

Для проектирования модульного технологического процесса необходимы следующие исходные данные: чертеж детали; номенклатура МП, их конструкторские и размерные связи; требования по точности и качеству обрабатываемых поверхностей; перечень МПИ с типовыми технологическими блоками их обработки, номенклатура СМ. Модульный техпроцесс проектируется из типовых техпроцессов (блоков) изготовления МП, из которых состоит деталь.

Соединение модульной технологии с соответствующим станочным обеспечением позволяет использовать в единичном и мелкосерийном производстве поточный метод на каждом станке, сократить затраты на оборудование, повысить точность обработки и снизить трудоемкость технологической подготовки производства.

Магистральное применение модульного принципа в построении машиностроительного производства позволит совершить качественный скачок в повышении эффективности машиностроительного комплекса за счет:

• организации производства по поточному методу независимо от размера партий выпускаемых изделий;

• снижения разнообразия технологических средств;

• увеличения срока службы модулей технологических средств до их физического или морального износа;

• создания единой элементной базы машиностроения и ее широкой унификации;

• построения высокоэффективных гибких и мобильных производств, способных в сжатые сроки с минимальными издержками переходить на выпуск новой продукции;

• возможности управлять развитием машиностроения, быстро приспосабливая его к изменяющимся потребностям общества.

На подавляющем большинстве отечественных машиностроительных предприятий за последние годы практически не обновлялся парк основного технологического оборудования и его физический и моральный износ составляет 70% и более. Одновременно произошла утеря кадрового потенциала.

На решение указанной проблемы традиционным путем из-за недостатка мощностей станкостроительных предприятий, квалифицированных кадров и отсталого оборудования потребуется длительное время и большие финансовые ресурсы. Отсюда следует, что проблема возрождения отечественного машиностроения должна решаться нетрадиционным путем.

Решение этой задачи возможно посредством построения модульного машиностроительного производства, что позволит осуществить перевооружение машиностроительного комплекса с минимальными расходами материальных, трудовых и финансовых ресурсов, и в сжатые сроки вывести его на современный уровень.