Механизация и автоматизация сварочного производства яв­ляются важнейшим средством повышения производительное! и труда, повышения качества сварных изделий и улучшения усло­вий труда.

В настоящее время особое внимание уделяется ускорению за­мены и модернизации морально устаревших машин и агрегатов, наращиванию объемов выпуска специализированного сварочного и вспомогательного оборудования общего назначения, в том чис­ле оснащенного системами программного управления, созданию новых технологических процессов и прогрессивных средств малой механизации, которые бы в сочетании с основным сварочным оборудованием обеспечили комплексную механизацию производ­ственного процесса, повышение производительности и улучшение условий труда.

Проводимая за последнее время в условиях многономенкла­турного производства широкая механизация вспомогательных операций с заменой ручного труда машинным стала возможна на базе применения двух современных принципов в конструиро­вании: 1) создания переналаживаемой оснастки с индивидуаль­ным механизированным приводом (пневматическим, гидравличе­ским, гидромеханическим); 2) создания универсальных (агрега - тированных) силовых приводов.

Наряду с этим в единичном и мелкосерийном производстве широкое применение получила система универсально-сборных приспособлений, основанная на принципе агрегатирования — многократного использования определенной совокупности стан­дартных деталей и узлов, из которых в течение нескольких часов компонуются разнообразные приспособления.

Создание и- внедрение переналаживаемых технических средств снижает затраты и время на подготовку производства в 3—5 раз, что способствует быстрому вводу в строй новых про­мышленных образцов машин, позволяет ежегодно экономить свыше 200 тыс. т металла, высвободить из сферы технологиче­ской подготовки производства до 300 тыс. работающих и дать народному хозяйству ежегодно не менее 2 млрд. руб.

2014

Изыскание эффективных средств механизации заготовитель­ного производства, в том числе и сборочно-сварочных работ, тру­доемкость которых составляет в среднем 10% общих трудозатрат при изготовлении машин, имеет большое народнохозяйственное значение. С внедрением прогрессивных средств малой механиза­ции трудоемких процессов создается основа дальнейшего увели­чения темпов технического прогресса, увеличивается производи­тельность труда и улучшаются технико-экономические характе­ристики производственного процесса в машиностроении.

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТРУДА

Наиболее «узким местом» в процессе производства сварных конструкций (при низком уровне механизации работ) являются сборочные и вспомогательные операции, включающие:

при сборке — установку, фиксацию и закрепление деталей и узлов;

при сварке — установку и вращение изделий, установку и от­вод сварочного автомата.

На выполнение этих операций затрачивается в среднем 35% трудоемкости всех сварочных операций.

Следовательно, повышение коэффициента оснащенности, представляющего собой отношение объема работы, выполненной при помощи механизмов, к общему объему данного вида работ, выполненных механизмами и вручную, является одним из резер­вов повышения производительности труда в сварочном произ­водстве.

Для повышения коэффициента оснащенности (уровня меха­низации работ) вспомогательных операций необходимо широкое внедрение прогрессивных средств механизации: сборочно-свароч­ных установок, стендов и приспособлений с быстродействующи­ми зажимными устройствами, позволяющими крепить изделие в различных пространственных положениях, шаблонов и кондук­торов, столов сварщика с поворотными планшайбами, кантова­телей, вращателей и манипуляторов, колонн для установки и перемещения сварочных автоматов и полуавтоматов и другого технологического оборудования.

Эффективность технологической оснастки повышается при ус­ловии ее полного или частичного повторного использования.

Для интенсификации процесса производства машин сущест­венное значение имеет сокращение времени на подготовку про­изводства. В комплексе работ по подготовке производства рас­ходы на проектирование специальных видов оснастки составляют до 25%, а на их изготовление — до 60% от общей суммы затрат «а подготовку производства сложных по конструкции машин.

Каждый разработчик должен отчетливо представлять себе комплекс требований, предъявляемых к технико-экономическим показателям промышленного изделия. Высокопроизводительная •схема изготовления изделий и быстродействующая оснастка дол­жны быть подкреплены экономическим расчетом. Каждой техно­логической схеме присуще несколько типов приспособлений, отли­чающихся удобством установки, закрепления и съема изделия, степенью внутренней механизации и т. д. Необходимо выбирать оптимальный вариант. При этом триединая цепочка «наука — техника — производство» должна функционировать слаженно и оперативно. Если в прошлом нередко случалось, что новые раз­работки оценивались по их «оригинальности», без должного уче­та технологичности, степени унификации, простоты освоения продукции в серийном производстве, то теперь именно эти кри­терии становятся определяющими.

Выпускаемое же в настоящее время промышленностью обо­рудование для механизации производственных процессов созда­стся, в своем подавляющем большинстве, как оригинальное, предназначенное для конкретного изделия, в условиях массового и крупносерийного производства. При этом происходит снижение трудоемкости сборочных работ за счет устранения затрат вре­мени на разметку, установку и выверку элементов собираемого изделия.

В сварочном производстве время на сборку металлоконструк­ций с применением специализированного оборудования сокра­щается на 30—40%. Однако такое оборудование не обла­дает способностью переналадки на другой типоразмер, за исклю­чением отдельных узлов, после смены объекта производства. Даже незначительное изменение конструкции выпускаемого из­делия вызывает необходимость замены высокопроизводитель­ного специального оборудования, причем, затраты на его приоб­ретение, как правило, не окупаются.

Такое положение в области проектирования отрицательно сказывается на темпах технического прогресса в области меха­низации и автоматизации сварочного производства.

В единичном и мелкосерийном производстве специализиро­ванная оснастка применяется очень редко, на ее изготовление требуются большие затраты времени и средств, и она экономи­чески невыгодна. Повышение коэффициента оснащенности сбо­рочных операций в единичном и мелкосерийном производстве

может быть достигнуто за счет применения обратимой оснастки, собираемой из взаимозаменяемых нормализованных и стандарт тизованных элементов.

Следовательно, основными направлениями работ в области создания стандартизованной технологической оснастки являются агрегатирование, универсализация и специализация.

Агрегатирование — создание сборпо-разбсркых конструкций оснастки из стандартизованных деталей и узлов, обладающих свойством функциональной взаимозаменяемости.

Специализация - создание специализированных конструкций оснастки, которые можно применять для обработки определен' ных групп однотипных деталей.

Универсализация — создание специализированных конструк­ций оснастки, которые можно применять для обработки различ­ных деталей без каких-либо доработок или с добавлением не­сложных сменных элементов.

Метод агрегатирования оборудования позволяет резко сокра­тить сроки, необходимые на проектирование и оснащение произ­водства сложным автоматизированным оборудованием (специ­альные установки, станки, автоматические линии).

Оборудование, изготовленное по этому способу, получает свойство обратимости, т. е. многократного его использования в, новых компоновках.

Основное преимущество агрегатирования заключается в том, что оно позволяет уменьшить существующее разнообразие типов и размеров основных элементов конструкции оборудования. Бла­годаря этому появляется возможность концентрации производст­ва однотипного оборудования и его элементов на специализиро­ванных предприятиях.

Агрегатирование — технико-экономическая форма создания прогрессивной оснастки; его следует широко использовать при проектировании средств механизации и автоматизации производ­ственных процессов.

На схеме агрегатирования показаны унифицированные узлы, которые охватывают следующие виды оборудования: 1) кантова­тели — одностоечные и двухстоечные; 2) столы поворотные — е горизонтальным и наклонным положением планшайбы; 3) по­зиционеры — двухстоечные, карусельные и вильчатые.

В серийном производстве с его меняющейся номенклатурой изделий стремятся к максимально возможному использованию одного и того же оборудования. Это достигается за счет типиза­ции технологических процессов, внедрения методов групповой обработки, унификации оснастки, агрегатированных приспособ­лений, применения универсально-сборочных приспособлений (УСП) с высоким коэффициентом членения конструкции приспо­собления па унифицированные элементы с широкой возможно­стью переналадки. ь

Комплекты приспособлений системы УСП поступают на за­воды через специальные прокатные базы. Недельная их эксплуа­тация не превышает 10% стоимости специальных приспособле­ний.

Стоимость комплектов УСП, которые сдаются заказчику, за­висит от группы сложности комплектов. С увеличением срока эксплуатации стоимость проката комплектов из-за снижения ко­эффициента обратимости резко возрастает за каждый последу­ющий день после десятидневного срока. Поэтому экономически выгодно приобретать комплекты системы УСП предприятиями с широкой номенклатурой и большим объемом свариваемых метал­локонструкций. Срок окупаемости комплектов УСП в этом слу­чае 1,5—2 года.

Приспособления системы УСП нашли широкое применение В; единичном и мелкосерийном производствах. Все элементы систе­мы УСП унифицированы и используются для многократного при­менения, а система пазов и отверстий в элементах обеспечивает возможность создания различных компоновок.

В комплект УСП для сварочного производства входят: базовые детали (рис. 1, с) — плиты и угольники; корпусные детали (рис. 1,6) — подкладки и опоры; фиксирующие элементы (рис. 1,в) —упоры, призмы, опоры,, фиксаторы, домкраты;

прижимные элементы (рис. 1,г) —прижимы, струбцины, рас­порки, стяжки, планки;

установочные детали (рис. 1,д) —шпонки; крепежные детали (рис. I, ё) —болты, шпильки, шансы, су­хари.

Эффективность сборки с применением сборочно-разборных, приспособлений по сравнению со сборкой по разметке находит­ся в прямой зависимости от числа собираемых узлов в партит Размер партии собираемых узлов //,ФИТ, при котором экономи­чески целесообразно применять сборно-разборные приспособле­ния, определяется по формуле

I Т ______ 6ц_____

КРИТ, р гр л л *

К1 I1XT-P 1 ИГЛ и/ **

где Сп — себестоимость сборки одного приспособления, руб.; Тшт_ р — штучное время сборки по разметке, ч; Гшт. П — штучное - время сборки с применением приспособления, ч; А — часовая тарифная ставка слесаря-сборщика, руб.

Критический размер партии, при которой выгодно применять, приспособления системы УСП, в зависимости от свариваемого узла составляет 30—40 шт.

Трудоемкость сборочных операций с применением приспособ­лений системы УСП снижается по сравнению со сборкой по раз­метке на 40%. Основная доля этого сокращения приходится на такие элементы сборочных операций, как «установка деталей по>

месту сборки» — 20% и «пригонка и поджатие деталей по сопря­гаемым кромкам» —11% (табл. 1).

Таблица t

Однако комплекты системы УСП имеют и недостатки: боль­шая металлоемкость, громоздкость и высокая стоимость входя­щих в комплект базовых деталей, значительный объем ручных работ из-за большого числа винтовых прижимов, фиксаторов и установочных элементов. Поэтому надо заменять, где это воз­можно, базовые детали более дешевыми корпусными.

С применением в универсально-сборных приспособлениях пневмогидравлических прижимов, фиксаторов и постоянных маг­нитов значительно расширяются (на 30—40%) эксплуатационные возможности сборок УСП. Если же в приспособлении произво­дится не только сборка, но и сварка, то Бремя вспомогательных операций за счет снижения затрат времени на правку металло­конструкции после сварки сокращается.

Следует отметить, что внедрение приспособлений системы УСП в единичном и мелкосерийном производстве сокращает сро­ки на проектирование и освоение нового изделия, облегчает труд слесарей-сборщиков, улучшает качество сборки и повышает ко­эффициент оснащенности производства сварных конструкций.