Технологическое оснащение производства

От технологического процесса производства сварных конструкций требуется обеспечение возможности сокращения сроков его освоения и снижения производственных затрат при одновременном достижении высокой производительности, качества и надежности выпускаемых изделий. Успешное решение данной проблемы в значительной степени определяется оснащенностью сварочного производства, причем выбор варианта оснащения в каждом конкретном случае должен учитывать не только техническую возможность выполнения запроектированных операций с соблюдением предъявляемых требований, но и технико-экономическую оптимальность. Средства технического оснащения технологических процессов обычно разделяют на две группы. К первой группе относятся технические средства,, обеспечивающие общую возможность выполнения технологических операций запроектированными методами обработки (штамповка, сварка, механообработка и т.п.). Эта группа технических средств получила название основного технологического оборудования. К ней относятся дуговые сварочные автоматы, источники питания дуги, сварочные машины и т.п. Ко второй группе относятся технические средства оснащения, призванные облегчить изготовление или создать благоприятные условия для выполнения технологических операций с использованием основного технологического оборудования применительно к конкретным особенностям обрабатываемых изделий. Подобные средства оснащения называют технологической оснасткой. Сварочное оборудование выпускается специализированными предприятиями. В большинстве случаев оно обладает большой степенью универсальности и предназначено для осуществления непосредственно самого сварочного процесса без конкретизации относительно того или иного обрабатываемого изделия. Однако, исходя из конструктивно-технологических особенностей изготовляемых конструкции, для выполнения соединений той или иной формы требуется закрепление изделия в определенных положениях, перемещение или поворачивание их в процессе сварки. Осуществляется это за счет применения технологической оснастки, представляемой в виде приспособлений для закрепления и перемещения свариваемых конструкций. Такие приспособления позволяют не только облегчить выполнение соединений, но и уменьшить возникающие деформации, повысить производительность, обеспечить безопасные условия работы. Наконец, как правило, сварка нераз¬рывно связана с проведением сборки соединяемых деталей. Поэтому необходимы приспособления для сборочных работ, обеспечивающие выполнение заданных технических условий, предъявляемых с позиций качественного изготовления сварных соединений и достижения проектных параметров конструкций. Весь отмеченный комплекс технических устройств рассматривается как сборочно-сварочная оснастка или приспособления. Значение сборочно-сварочной оснастки при изготовлении сварных конструкций исключительно велико. Ее применение во многом обуславливает не только получение высококачественных изделий, но и достижение высоких производственных показателей. Поэтому правильность выбора и разработка сборочно-сварочной оснастки являются одним из главных вопросов технологической подготовки сварочного производства в целом. В общем балансе средств производства специальное технологическое оснащение занимает важнейшее место и располагается вслед за технологическим оборудованием. Но если парк оборудования с изменением конструкции изделия при технологической подготовке изменяется незначительно, то технологическая оснастка обычно подвергается радикальным изменениям, даже полной замене. Поэтому затраты на ее создание составляют важнейшую часть расходов по технологической подготовке. Так, в авиационной промышленности трудоемкость проектирования и изготовления технологического оснащения достигает 60 - 80% от общей трудоемкости технологической подготовки серийного производства, а по времени изготовления – до 90% всего цикла подготовки. Поэтому снижение трудоемкости и сроков создания оснастки является одним из основных резервов сокращения затрат на подготовку производства. Значительный эффект дает нормализация оснастки, основанная на использовании унифицированных и стандартизованных деталей и узлов. Классификация сборочно-сварочной оснастки. Сборочно-сварочная оснастка по удельному весу в общем оснащении технологических процессов современного сварочного производства, как правило, занимает ведущее место. Ее характер определяется многими факторами, в первую очередь конструктивно-технологическими особенностями изготовляемых конструкций; с другой стороны, степень оснащенности технологических процессов в значительной степени зависит от вида производства. Наиболее оснащены технологические процессы при массовом и крупносерийном производстве и менее - при единичном и мелкосерийном. Это объясняется в основном экономическими соображениями. Номенклатура применяемой сборочно-сварочной оснастки исключительно широка и многообразна. Однако по ряду признаков она может быть классифицирована по группам, различающимся по своим конструктивным особенностям и технологическим возможностям. По функциональному назначению и задачам, выполняемым в, технологическом процессе, сборочно-сварочная оснастка разделяется на сборочные, сварочные и сборочно-сварочные приспособления. Сборочные приспособления предназначены для осуществления сборки изготовляемых конструкций из отдельных деталей или узлов с обеспечением требуемых технических условий с закреплением их с помощью прихватки или съемных фиксаторов. Сварочные приспособления обеспечивают выполнение непосредственно сварочных операций при получении сварных соединений того или иного вида. В такие приспособления конструкции устанавливаются в собранном, предварительно закрепленном состоянии. В этом случае в технологическом процессе необходимо сочетание сборочных и сварочных приспособлений. В сборочно-сварочных приспособлениях может производиться сборка и сварка конструкций с одной установки. При этом в большинстве случаев удается исключить необходимость применения прихватки. В зависимости от вида производства, степени и широты применения приспособления подразделяют на универсальные, специализированные и специальные. Универсальные приспособления могут быть использованы для выполнения операций, соответствующих их функциональному назначению, применительно к широкому кругу обрабатываемых конструкций, различающихся по своим конструктивно-технологическим характеристикам. С повышением степени специализации приспособлений широта применяемости их резко уменьшается. Так, специализированные приспособления используются для обработки лишь определенной группы однотипных изделий, обладающих общностью конструктивно-технологических признаков и различающихся по типоразмерам. Еще в большей степени ограничивается область использования специальных приспособлений, предназначаемых для обработки лишь определенного вида изделий. Однако с увеличением специализации приспособлений, как правило, возрастают их точность и производительность. Поэтому такие приспособления обычно используют при оснащении крупнопрограммных видов производства. В зависимости от характера работы и способа приведения в действие приспособления разделяют на ручные, механизированные и автоматизированные (или автоматические). Ручные приспособления для работы требуют затрат ручного труда и приводятся в действие за счет усилий работающего. Механизированные приспособления приводятся в действие за счет использования какого-либо вида энергии (сжатого воздуха, жидкости, электрической энергии). Автоматическими считаются приспособления, в которых не только приведение в действие, но и управление производится за счет какого-либо вида энергии помимо усилий работающего. В этом случае затраты труда человека необходимы лишь на настройку и запуск в работу. Приспособления также могут быть быстродействующими с минимальной затратой вспомогательного времени, одно- и многопозиционными. В зависимости от габаритов и веса изделий приспособления могут быть переносными или стационарными, а также неподвижными, пере-мещающимися или поворотными в процессе работы. Назначение и особенности сборочно-сварочной оснастки. Использование сборочно-сварочной оснастки в технологическом процессе изготовления сварных конструкций предусматривает решение целого ряда задач. Основные из них - обеспечение условий качественного выполнения сварных соединений и изготовления конструкций с заданными техническими параметрами и достижением взаимозаменяемости, упрощение технологии сборки и сварки, снижение трудоемкости и повышение производительности сборочно-сварочных работ, предотвращение или уменьшение сварочных деформаций. Использование сборочно-сварочной оснастки позволяет расширять технологические возможности сварочного оборудования, обеспечивать условия стабилизации качества выполняемых работ. Применение сборочно-сварочной оснастки является необходимым условием повышения общего уровня механизации и автоматизации сварочного производства. Сборочно-сварочные приспособления могут входить в состав сварочных установок, встраиваться в поточные механизированные и автоматизированные линии, причем за счет технологической оснастки открывается возможность механизировать и автоматизировать как основные, так и вспомогательные операции технологических процессов. С другой стороны, использование сборочно-сварочной оснастки предусматривает решение вопросов социального характера в сварочном производстве. Применение совершенных приспособлений позволяет исключить или резко уменьшить необходимость использования тяжелого или малопроизводительного труда, в большей степени обеспечить условия безопасности для работающих. Таким образом, широкое применение сборочно-сварочной оснастки является важным фактором научно-технического прогресса сварочного производства, позволяющего комплексно решать не только сложные технико-экономические вопросы, но и вопросы социально-общественного значения. Анализируя характер сборочно-сварочной оснастки, необходимо отметить, что она обладает рядом особенностей, отличающих ее от оснастки, обычно применяемой при других технологических процессах, связанных с обработкой и изготовлением конструкций в машиностроении. Так, в приспособлениях для механической обработки обычно закрепляют отдельные обрабатываемые детали или узлы из нескольких деталей, предварительно соединенных друг с другом. Изделие же под сварку собирают обычно из значительного числа различных деталей, установка которых в приспособлениях ведется последовательно, а фиксирование и закрепление их чаще всего осуществляются независимо друг от друга. В приспособлениях для механической обработки крепление изделий должно обеспечить их полную неподвижность в процессе обработки. В сварочном приспособлении свободное перемещение отдельных свариваемых деталей за счет изменения их размеров в процесс нагрева и остывания при сварке часто является необходимым. В связи с этим в них часто применяют комбинированную сборку деталей, предусматривающую жесткое фиксирование одних деталей в сочетании со свободной установкой других, обеспечивающей возможность изменения их размера при нагреве и охлаждении. Сварочные приспособления в отличие от приспособлений для механической обработки, как правило, не испытывают в работе каких-либо значительных усилий от процесса обработки (сварки) помимо действия веса самого установленного изделия. С другой стороны, они подвержены часто воздействию высоких температур при прихватке или сварке. В связи с этим в таких приспособлениях необходимо предусматривать меры для уменьшения деформирования конструкций, развивающегося вследствие температурных воздействий. Поэтому в каждом конкретном случае необходимо тщательно анализировать условия выполнения сборочно-сварочных операций, выявлять особенности их взаимосвязи с приспособлениями и обязательно учитывать при разработке сборочно-сварочной оснастки.