Экспериментально-аналитические исследования возможностей использования сборно-разборных универсальных приспособлений

В статье изложены результаты экспериментально-аналитического исследования возможностей использования элементов сборно-разборных универсальных приспособлений.

Ключевые слова: Сборно-разборные приспособления, комплекс лабораторных работ.

Подавляющее количество действующих в настоящее время предприятий – малые и средние, появились в 1995–2005 гг. Часть из них возникла на базе прежних промышленных гигантов в результате их своеобразного «разукрупнения» в процессе развития свободного предпринимательства [1]. В соответствии с главной задачей вновь создаваемых предприятий – получение максимальной прибыли в короткие сроки – не всегда находятся время и силы для разработки специальных приспособлений и оснастки или рационального использования уже существующих, в том числе универсально-сборочных приспособлений (УСП). Для повышения качества производимой продукции в промышленности необходимо большое количество приспособлений.

Организация техпроцесса выпуска изделий мелкосерийного производства, а также обработка опытных образцов, находящихся в стадии отладки требуются приспособления, не уступающие по точности применяемым в серийном производстве. Разработка и изготовление приспособлений в единичных и мелкосерийных производствах сложный и дорогой технологический процесс, увеличивающий сроки подготовки производства новых и модернизацию существующих машин и механизмов. Поэтому возникает необходимость уменьшения времени разработки и освоения новых видов продукции за счёт применения систем скоростной технологической подготовки производства основанной на применении сборно-разборных приспособлений [2], групповых приспособлений и Универсально-Сборочных приспособлений (УСП) (рис.1).

Авторами проведено исследование опыта применения УСП на промышленных предприятиях, ВУЗах и научно исследовательских институтах, в ходе, которого удалось установить, что применение УСП позволяет предприятиям сократить время и финансовые расходы, затрачиваемые на разработку технической оснастки.

В частности, благодаря применению малого комплекта УСП на Сумском машиностроительном заводе удалось создать 1100 вариантов сборок приспособлений, что позволило сократить расходы на материалы и конструирование оснастки [2].

Рис.1. Сборно-разборные приспособления

Использование УСП на Иркутском Авиационном Заводе, корпорации «Иркут», взамен специальных позволяет высвободить значительные производственные мощности.

НИИ лазерной физики города Иркутска, применяет УСП в качестве лабораторного оборудования и приспособлений немашиностроительного назначения.

Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС) имеет набор УСП, представленный в виде небольшого количества основных элементов и базовых плит (рис.2), используемый как демонстрационные образцы оснастки для крайне ограниченного количества лабораторных работ, хотя потенциал использования подобного оборудования в учебных целях очень высок.

Рис.2. Элементы УСП ИрГУПС

Оценить необходимый состав УСП возможно на основе использования зависимости (1):

₍₁₎

Где: Д – необходимое количество элементов УСП;

N_i – количество сборок для соответствующей (сверлильной, фрезерной и

пр.) операции;

P_i -- количество элементов, входящих в приспособление для

соответствующей (сверлильной, фрезерной и пр.) операции;

K_об – коэффициент оборачиваемости элементов УСП;

K_Р.З – коэффициент, учитывающий резервный запас элементов УСП, рав-

ный 1,1

Анализ показывает, что для успешного обучения дисциплинам технологической направленности учебному заведению необходимо иметь от нескольких десятков до нескольких сотен элементов УСП [3]. Приобретение комплекта универсальных приспособлений для учебных заведений представляется затруднительным, вследствие необходимости значительных финансовых затрат.

В связи, с этим было принято решение разработать методику обучения специалистов машиностроительных специальностей возможностям использования, правилам конструирования и сборки универсальных приспособлений на базе УСП.

Наиболее перспективным и усваиваемым методом обучения является интерактивная форма освоения материала, подкрепляющаяся практическими навыками, поэтому авторами был разработан комплекс лабораторных работ для студентов машиностроительных специальностей по обучению методике - подбора комплектующих частей УСП, их назначения, вариантам сборки и использования.

В ходе выполнения лабораторных работ студентам предлагается изучить основные составные части приспособлений в виде деталей УСП и их виртуальных 3D моделей (рис. 3).

Рис. 3. Виртуальная 3D модель сборочного приспособления

Комплекс работ дает возможность самостоятельно собрать ряд станочных приспособлений для основных технологических процессов и операций металлообработки в виртуальном, виртуально-практическом, и практическом виде. Методическая документация в виде: пояснительной записки, методических указаний к выполнению лабораторных работ, чертежей и моделей элементов УСП, презентаций с объяснением вариантов сборки и практического применения, позволяет легко освоить изучаемый материал.

Разработанный интерактивный комплекс лабораторных работ позволяет студентам получить практические навыки конструирования и сборки оснастки, что положительно скажется при практическом использовании ими универсальных технологических приспособлений на производстве.

Литература:

1. Система техническогоо обслуживания и ремонта общепромышленного оборудования: справочник / А.И.Ящура – М. НЦ ЭНАС, 2006. – 95с.
2. Табачников И. Э., Универсально-сборные приспособления / И.Э Табачников, Е. И. Ермилов, В. М. Фрейдензон – Харьков: Прапор, 1965. – 72 с.
3. Аналитическое определение состава заводского комплекта универсально сборочных приспособлений для механической обработки./ А.Я. Мовшович, Г.И. Ищенко, Н.К. Резниченко, М.Е. Федосеева, А. Надери // Киевская национальная библиотека имени Вернадского. –2011.