Современные средства технологического оснащения участков фрезерования деталей авиакосмической техники

Язык труда и переводы:
УДК:
621.914
Дата публикации:
26 декабря 2022, 18:41
Категория:
Секция 19. Производство конструкций ракетно-космичeской техники
Аннотация:
Проведен выбор исходных заготовок и разработаны маршрутки обработки деталей на фрезерных станках с числовым программным управлением. Для базирования деталей выбраны технологические базы и проектируется типовая оснастка. Подобрано инструментальное оснащение и фрезерные станки с числовым программным управлением. Разработаны управляющие программы для обработки деталей на фрезерных станках с числовым программным управлением. Даны рекомендации по внедрению роботизированной системы смены заготовок для повышения производительности труда. Описаны этапы технологической подготовки, решение которых позволят произвести оценку состава и количества средств технологического оснащения.
Ключевые слова:
заготовка, фрезерная обработка, фрезерный станок с числовым программным управлением, управляющая программа, станочное оснащение, инструменты
Основной текст труда

Организация современных производств из условия конкурентоспособности требует внедрения технологий, соответствующих уровню научно-технического прогресса. Тенденцией современных производств является повышение уровня автоматизации, в частности, механической обработки. Результатом повышения автоматизации процессов механической обработки заготовок является применение станков с числовым программным обеспечением, в результате часть работ из сферы непосредственного производства переносится в область его технологической подготовки. В связи с этим технологическая подготовка производства при использовании станков с ЧПУ включает в себя решение ряда новых задач, которых не было при подготовке производства на базе станков с ручным управлением. Первым шагом стал конструктивно-технологический анализ получаемых фрезерованием деталей летательного аппарата, за который был выбран перспективный многоцелевой самолет местных авиалиний LMS-901. Детали имеют различную форму и размеры, всего в конструкции самолета насчитывается 28 видов деталей, 3 из которых в ходе качественной оценки признаны нетехнологичными [1].

Несмотря на разнообразие деталей в конструкции самолета, многие из них имеют сходные признаки, позволяющие выделять их в отдельные группы [2]. Всего было выбрано три классификационных признака: габариты детали, общность геометрических форм и способ базирования. Попытка классификации деталей по большему количеству признаков, предложенными источниками [3, 4] не несли полезной информации, поскольку существенно не влияли на технологический процесс изготовления.

По результатам классификации было выделено девять групп деталей. В одну из групп вошли детали, которые не поддавались классификации, поскольку детали являлись уникальными, для остальных групп были выбраны комплексные детали. Для комплексных и уникальных деталей были разработаны маршруты обработки, проводился выбор технологических баз, была сконструирована типовая универсально-переналаживаемая и специальная станочная оснастка [5], определялось оборудование с потребным количеством программируемых осей станков из условия минимизации времени обработки [6].

В результате технологической проработки было определенно, что для изготовления номенклатуры деталей разумно использовать три типа станков с определенным количеством программируемых осей и определенным минимальным размером рабочей зоной стола. В качестве производителя фрезерных станков была выбрана фирма Haas Automation. Первым типом станков был выбран трехосевой станок Haas VF–2SS c рабочей зоной стола 914×356 мм, вторым типом станков был выбран пятиосевой UMC-500SS c рабочей зоной стола 762×406 мм, третьим типом станков был выбран пятиосевой станок VR-8 c рабочей зоной стола 1626×914 мм.

Для уникальных и комплексных деталей далее были разработаны управляющие программы в CAM-системе MasterCAM 2022 [7]. MasterCAM представляет собой набор программных приложений для автоматизированного производства на базе ПК. MasterCAM позволяет загрузить, запустить программу, редактировать ее, проверить симуляцию и сохранить созданную управляющую программу.

Зная время обработки комплексных деталей из управляющих программ, и сделав допущение, что цикл автоматической обработки деталей из одних и тех же групп в силу схожести геометрических форм, различен лишь из-за объема снимаемого материала, были рассчитаны цикли обработки оставшихся деталей.

Далее проводилось нормирование изготовления каждой детали и определение итоговых норм времени. По результатам подсчета норм времени для каждого типа станка, было определено потребное количество оборудования, загрузка оборудования и капитальные вложения в оборудование при односменном режиме работы [8, 9].

Таким образом, приведенная последовательность шагов позволяет провести оценку состава и количества необходимого оборудования и дать оценку финансовых вложений для механообрабатывающего производства на ранних этапа технологической подготовки производства.

Литература
  1. ОСТ 1.42096–81. Технологичность конструкций деталей, обрабатываемых на фрезерных станках с ЧПУ. Правила отработки на технологичность и оценка уровня технологичности. Москва, НИАТ, 1981, 50 с.
  2. Амиров Ф.Г. Классификация деталей по размерам, способу построения системы координат детали для геометрического моделирования. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2012, № 8, с. 32–35.
  3. Пахомов Д.С., Схирладзе А.Г., Чуваков А.Б. Основы проектирования технологических процессов и подготовки операций для станков с ЧПУ. Старый Оскол, ТНТ, 2016, 392 с.
  4. Штаталов В.К. Оценка технологичности конструктивных форм деталей, изготавливаемых обработкой резанием. Калуга, КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2019, 24 с.
  5. Рахмянов Х.М., Красильников Б.А., Мартынов Э.З. Технологическая оснастка. Москва, Юрайт, 2021, 265 с.
  6. Шмид Д., Деммель П., Виппенбек П. и др. Промышленная техника и оборудование. Нур султан, Фолиант, 2019, 412 с.
  7. Воржаков В.А. Динамическая обработка корпусных деталей в Mastercam. Основы программирования фрезерной обработки: руководство пользователя. Москва, 2020, 240 с. URL: https://mastercam-russia.ru/downloads/files/Mastercam_Dynamic_Manual_Mill.pdf
  8. Абрамова И.Г. Определение стоимости станко-часа работы оборудования с использованием средств Microsoft Office Excel. Самара, Самарский университет, 2017, 44 с.
  9. Иоппа А.В., Мойзес Б.Б. Оборудование и устройства для автоматизации механосборочных производств. Томск, Изд-во ТПУ, 2008, 194 с.
Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.