Механизация и автоматизация изготовления деталей корпуса

Технологическая классификация деталей корпуса и операции их изготовления

Корпуса современных судов состоят из листовых и профильных де­талей различных по материалу, форме, размерам. Их количество для транспортных судов составляет десятки тысяч, а для сложных судов — более сотни тысяч. Для корпусов транспортных судов листовые дета­ли из стали составляют 85-90% массы всех деталей, из них детали дли­ной до 1 м составляют до 12% по массе и до 75% по количеству. При­мерно треть листовых деталей может иметь разделку кромок под сварку.

Изготовление деталей осуществляют в корпусообрабатывающем цехе (КОЦ). Трудоемкость работ составляет в зависимости от типа суд­на всего 4-6% общей трудоемкости его постройки. Однако качество изготовления деталей и в первую очередь обеспечиваемая точность формы и геометрических размеров существенно влияют на трудоем­кость последующих сборочно-сварочных работ, возможность примене­ния при их выполнении средств механизации и автоматизации.

Процесс резки металла
Процесс резки металла для изготовления деталей корпуса судна

Для изготовления деталей корпуса и эффективного применения средств механизации и автоматизации детали объединяют в типовые группы в соответствии с общими принципами групповой технологии, в зависимости от общности применяемого для их изготовления оборудования, последовательности технологического процесса обработки, геометрических размеров деталей.

Из большого количества возможных ва­риантов группирования деталей корпуса представляют интерес группы:

  • С законченным циклом обработки на одном виде оборудования (например, вырезка мелких плоских деталей на машинах с ЧПУ);
  • Проходящие ряд общих операций на одном виде оборудования, а затем обрабатываемые на различном оборудовании;
  • Обрабатываемые на разнотипном оборудовании по одинаковой многооперациоиной технологии.

Пример многооперационной обработки деталей последнего вида, которые требуют как общих, так и отдельных специфических опера­ций, показан на рис. 1. Подобная технология характерна для изготов­ления значительного количества деталей корпуса судна.

В отраслевой документации в соответствии с принципами группо­вой технологии все детали корпуса из стали разделяют на 5 классов и 8 групп (табл. 1). Индекс типового варианта включает номер клас­са и номер группы (4.3-4-й класс и 3-я группа). При делении на классы учитывают вид проката (1-4-й классы — листовой, 5-й — профильный прокат), габаритные размеры (детали с размерами до 1 м относят к мел­ким) и форму кромок деталей (учитывают возможность использова­ния механической резки для изготовления деталей с прямолинейны­ми кромками).

Подразделение на группы определяется формой деталей (плоские или гнутые), наличием вырезов, наличием разделки кромок. Таким образом, образовано 48 типовых групп, для каждой из которых предлагается типовой технологический процесс изготовления. Напри­мер, для деталей группы 4.3 технологический процесс может включать операции резки — газовой (51) или плазменной (55), разделки кро­мок (64), зачистки кромок от грата (69) и вторичной правки (73).

Схема типового маршрута обработки деталей с общим многооперационным циклом
Рис. 1 Схема типового маршрута обработки деталей с общим многооперационным циклом
Д — деталь;
Д.О. — деталь-операция

Операции обработки деталей, как и сами детали, типизированы и имеют шифр, состоящий из двух цифр для листовых и трех — для про­фильных деталей. Первая цифра обозначает тип операции, вторая — применяемое оборудование или способ выполнения операций. Приме­ры шифров операций показаны в табл. 2.

На большинстве отечественных заводов группирование деталей корпуса, как правило, уточняют применительно к имеющемуся обору­дованию, количеству деталей.

Все операции, которые выполняют при изготовлении деталей в КОЦ, разделяют на предварительные и основные. Предварительные операции относятся по существу не к изготовлению деталей, а к подго­товке проката (листовых и профильных заготовок) для дальнейшей об­работки.

К операциям предварительной обработки проката относят:

  • Предварительную правку;
  • Очистку от окалины и ржавчины;
  • Нанесение антикоррозионного покрытия (грунтовку).

Таблица 1 Классификация деталей корпуса и рекомендуемые маршруты их изготовления

ГруппыКлассы
12345
Листовые
крупногабаритные
Листовые мелкиДетали
из профильного
проката
Кромки
прямолинейные
Кромки
криволинейные
Кромки
прямолинейные
Кромки
криволинейные
1234567
Плоские деталиПрямые
детали
1Без вырезов
и без разделки
кромок
1.1
(51, 55);
48; 69; 71
[43; 57; 71]
2.1
(51, 55);
48; 69; 71
3.1
(51, 55);
48; 69; 73
[43; 57; 73]
4.1
(51, 55);
48; 69; 73
5.1
404;
(502, 503);
603; 701
2С вырезами,
без разделки
кромок
1.2
(51, 55);
48; 69;71
2.2
(51, 55);
48; 69; 71
3.2
(51, 55);
48; 69; 73
4.2
(51, 55);
48; 69; 73
5.2
404;
(502, 503);
603; 604; 701
3Без вырезов,
с разделкой
кромок
1.3
(51, 55);
48; 64; 69; 71
[43; 57; 64; 69; 71]
2.3
(51, 55);
48; 64; 69; 71
3.3
(51, 55);
48; 69; 94; 73
[43; 57; 94; 73]
4.3
(51, 55);
48; 64; 69; 73
5.3
404;
(502, 503);
(602, 603);
604; 701
4С вырезами,
с разделкой
кромок
1.4
(51, 55);
48; 64; 69; 71
2.4
(51, 55);
48; 64; 69; 71
3.4
(51, 55);
48; 69; 94; 73
4.4
(51, 55);
48; 64; 69; 73
5.4
404;
(502, 503);
(602, 603);
604; 701
Гнутые, простой кривизныС отогнутыми фланцами,
без вырезов
Гнутые без вырезов
5Без разделки
кромок
1.5
(51, 55);
48; 81
[43; 57; 81]
2.5
(51, 55);
48; 81
3.5
(51, 55);
48; 84
[43; 57; 84]
4.5
(51, 55);
48; 84
5.6
404;
(502, 503);
604; 803
6С разделкой
кромок
1.6
(51, 55);
48; 64; 69; 81
[43; 57; 64; 69; 81]
2.6
(51, 55);
48; 64; 69; 81
3.6
(51, 55);
48; 94; 84
[43; 57; 69; 84]
4.6
(51, 55);
48; 64; 69; 84
5.6
404;
(502, 503);
(602, 603);
604; 803
1234567
Гнутые, с углами слома, со сложной
кривизной
С отогнутыми фланцами,
с вырезами
Гнутые,
с вырезами
7Без разделки
кромок
1.7
(51, 55);
48; 82
[43; 57; 82]
2.7
(51, 55);
48; 82
3.7
(51, 55);
48; 84
[43; 57; 84]
3.8
(51, 55);
48; 84
5.7
404;
(502, 503);
603; 803
8С разделкой
кромок
1.8
(51, 55);
48; 82
[43; 57; 64; 69; 82]
2.8
(51, 55);
48; 64; 69; 82
3.8
(51, 55);
48; 94; 82
[43; 57; 94; 82]
4.8
(51, 55);
48; 64; 69; 84

5.8
404;
(502, 503);
(602, 603);
604; 803

 

Курсивом даны классификационные индексы групп деталей, а прямым шрифтом — шифры операций обработки; из операций, приводимых в круглых скобках, следует выбрать одну.
В квадратных скобках для деталей с пря­молинейными кромками даны варианты маршрутов изготовления с использова­нием механической резки.

Таблица 2 Примеры шрифтов операций изготовления деталей

ШифрОперацияШифрОперация
11Предварительная правка
в листоправильных вальцах
71Правка в листоправильных
вальцах
21Дробеметная очистка73правка на прессе
34Грунтовка на специальных
агрегатах
82Гибка на прессе
43Разметка по эскизам84Отгибка фланцев на прессе
48Маркировка специальным
карандашом
94Механическая строжка
и разделка кромок
51Газовая резка на машинах
с ЧПУ
404Разметка по эскизам
53Газовая резка на переносных
машинах
502Газовая резка
полуавтоматическая
55Плазменная резка
на машинах ЧПУ
503Газовая ручная резка
57Механическая резка602Разделка кромок
на переносных машинах
58Газовая резка со скосом
кромок на машинах с ЧПУ
603Разделка кромок ручным
резаком
61Разделка кромок в процессе
резки
604Зачистка от грата
64Разделка кромок на
переносных машинах
701Правка на горизонтальном
гибочном прессе
69Зачистка кромок от грата803Гибка на горизонтальном
гибочном прессе

 
В состав основных операций входят:

  1. Разметка;
  2. Маркирование;
  3. Рез­ки;
  4. Правка вторичная;
  5. Гибка.

Для изготовления некоторых деталей тре­буются:

  • Разделка кромок;
  • Снятие ласок;
  • Термообработка;
  • Сверление отверстий;
  • Штамповка и др.

В процессе изготовления выполняют сортировку деталей, а закан­чивается технологический процесс комплектацией. Из объема работ, выполняемых в КОЦ, составляют в среднем:

  • Разметка и маркирование 14%;
  • Резка 35%;
  • Гибка 40%;
  • Остальные операции 11%.

Способ резки в значительной мере определяет состав и последова­тельность остальных операций изготовления деталей.

Так, при механической резке, тепловой резке переносными маши­нами или ручной предварительно требуются разметка и маркирование, при тепловой резке на стационарных машинах с ЧПУ после резки вы­полняют только маркирование деталей. После кислородной резки не­обходима зачистка кромок от грата, а после плазменной и лазерной, как правило, зачистки кромок не требуется.

Выбор способа резки зави­сит от:

  • Материала;
  • Толщины;
  • Габаритных длины и ширины;
  • Количества деталей;
  • Формы их кромок;
  • Наличия вырезов;
  • Имеющегося в цехе оборудования для резки.

Разделение деталей на типовые группы с общими многоопераци­онными циклами обработки позволяет организовывать в КОЦ спе­циализированные линии и участки, оборудованные соответствующи­ми средствами механизации и автоматизации.

В состав современных КОЦ обычно входят:

  • Склад металла перед цехом и места промежуточ­ного хранения заготовок;
  • Линии очистки и грунтовки;
  • Тепловой рез­ки;
  • Участки гибки;
  • Изготовления мелких деталей и деталей из профи­ля;
  • Комплектации.

В состав КОЦ могут входить и другие участки:

  • Механической резки;
  • Термообработки;
  • Изготовления деталей из лег­ких сплавов и др.

 

Рекомендуется к прочтению:
Общие понятия о судостроительном производстве
Производственный цикл и технологическая трудоемкость строительства судна

Январь, 25, 2018 880 0
Читайте также