Несущие конструкции РЭА и технология их изготовления • Классификация несущих конструкций • Обработка деталей резанием • Особенности штамповочного производства РЭА • Литейное производство Классификация элементов конструкций По конструктивно-технологическим признакам несущие конструкции РЭА делятся на сварные, сборные и бескаркасные. Наиболее перспективными являются сборные несущие конструкции, состоящие из ряда унифицированных деталей. Детали, применяемые для базовых несущих конструкций можно разбить по конструктивно-технологическим признакам на следующие 3 группы: 1. Панели, щитки 2. Уголки, швеллеры, направляющие, рейки, ребра. 3. Шасси, рамы, кронштейны Панели, щитки. К этой группе относятся плоские детали прямоугольной формы из листа и отливок легких сплавов толщиной 4-8 мм и размером до 400 х 500 мм. Операции обработки этих деталей ограничиваются обычно выполнением 12-25 отверстий диаметром 2,2 - 5,5 мм с точностью по 11 - 14-му квалитету, с зенковкой и без. Допуски межосевых размеров отверстий +0,1... +0,2 мм, допуски расположения относительно баз +0,1... +0,5мм. При изготовлении могут быть применены операции листовой штамповки, механообработки на сверлильных станках с ЧПУ, литья под давлением. Уголки, швеллеры, направляющие, рейки, ребра. Заготовки - специальные профили длиной 300 1600 мм из легких сплавов, из стали Ст.З. Механической обработкой у этих деталей образуются пазы, выемки, фаски с допусками размеров 0,16 - 0,5 мм, а также отверстия (гладкие) диаметром 4 - 6,5 мм с точностью по 14-му квалитету; гладкие с зенковкой диаметром 2,2 - 0,7 мм с точностью по 11 - 14-му квалитету; резьбовые диаметром МЗ - 7Н, М4 - 7Н. Допуски межосевых размеров отверстий +0,2... +0,25 мм и допуски расположения отверстий относительно базы +0,15... +0,6 мм. Здесь могут найти применение операции механической обработки на станках с ЧПУ. Уголки, швеллеры, направляющие, рейки, ребра. Шасси, рамы, кронштейны. Заготовки - отливки из сплавов, например, АЛ2. У деталей этой группы механически обрабатываются плоскостные, наружные и внутренние контуры, углубления, отверстия. Допуски линейных размеров -13-й квалитет и выше. Отверстия выполняются по 7 - 14му квалитету. Допуски на расположение отверстий относительно баз +0,1... +0,2 мм. Основополагающим направлением при изготовлении деталей должна стать автоматизация на основе групповой технологии и применения станков с ЧПУ и максимальной концентраций операций на одном рабочем месте. Обработка деталей РЭА резанием Особенности обработки резанием деталей РЭА Удельный вес обработки резанием в радиоаппаратостроении составляет 36 - 37% общей трудоемкости обработки. С переходом на изготовление аппаратуры новых поколений обработка резанием становится более прецизионной, к ней предъявляется повышенные требования. До 60% деталей в обработке резанием на предприятиях, производящих РЭА, составляют детали типа "тел вращения", что обуславливает преобладание наиболее трудоемкой токарной обработки (до 30% механозаготовительных работ). В механических цехах уровень механизации производительных процессов составляет 0,42 - 0,48, а уровень автоматизации только 0,2. Низкие показатели объясняются в основном большим объемом работ, выполняемых на универсальном оборудовании. Важное значение для повышения производительности труда в обработке резанием имеет применение групповых методов обработки. Направлением комплексной механизации и автоматизации в механообработке являются: • внедрение станков с ЧПУ, использование промышленных роботов для автоматизации вспомогательных операций; • оснащение универсальных станков автоматическими зажимными устройствами, автоматическими загрузочными, контрольноизмерительными и прочими устройствами с применением промышленных роботов на базе группового метода обработки; • организация для определенных групп деталей небольших поточных линий с транспортными промышленными роботами, работающими по замкнутому циклу обработки; • механизация и автоматизация вспомогательного производства. Особенно большие резервы повышения производительности заложены в мелкосерийном производстве, укомплектованном станками с ЧПУ. Обычно здесь коэффициент загрузки станков с ЧПУ составляет 0,4 - 0,6, а коэффициент сменности использования станков - не более 1,3 -1,6, т.е. оборудование используется производительно лишь на 7 -10% наличного времени. Кроме того, при обработке заготовок партиями 95% времени они ожидают своей очереди и только 5% времени обрабатываются. Объединение автономных станков с ЧПУ в автоматизированные гибко перестраиваемые комплексы (ГПС) позволяет повысить коэффициент загрузки станков до 0,85 - 0,9, а коэффициент сменности - до 2 - 3. При этом существенно сокращается производительный цикл обработки групп деталей, которые могут поступать на станок в любой последовательности. Детали, контур которых образован кусочноломанной линией, обрабатываются на прямых или гильотинных ножницах. Усилие при резании при этом рассчитывается по формуле P=KtlLср , кг, где К - коэффициент, учитывающий неравномерность толщины 1,3; t - толщина материала (мм); /-длина резания (мм); Lср = 0,7...0,9 предел прочности (кг/мм). Для обрезки заготовок, имеющих криволинейные границы, применяются дисковые ножницы. Усилие резания в этом случае определяется из расчета среза параллелограмма: Р=0,5 KtlLср/tgσ , кг, где σ - угол захвата (10-15 град.) Если используется несколько роликов Р=0,5nKtlLср/tgσ , кг, где n - число пар дисковых ножей. Особенности штамповочного производства РЭА Из общего числа обрабатываемых деталей в РЭА почти 70% получают холодной штамповкой, из них 60% -методами многооперационной штамповки. Эффективность штамповки как метода обработки заключается в том, что трудоемкость штампованных деталей составляет всего 8-10% общей трудоемкости производства. Показатель уровня механизации и автоматизации штамповочного производства в радиопромышленности находится в пределах 0,250,3 (в пределах малой категории). • • • • • • Различают следующие операции штамповочного производства: вытяжки, гибки, отбортовки, рельефной штамповки, вырубки, отрезки. Они производятся в результате пластической деформации, а вырубка и отрезка - с частичным нарушением материала. Достоинства технологии штамповки: • • • • Простота технологического процесса Высокая производительность Абсолютная и относительная дешевизна деталей Хорошая приспосабливаемость оборудования и штампов к различным типам производства и возможность почти полной механизации и автоматизации работ. Недостатки: сравнительно высокая стоимость штампа, сложность получения толстостенных заготовок. Рассмотрим некоторые особенности перечисленных операций. • Вытяжка При многократной вытяжке из малоуглеродистой стали можно получить цилиндрическую деталь высотой 6...8 диаметров детали. • Отбортовка Применяется под резьбу и при перфорации экранов. Диаметр отверстия определяется толщиной материала d < 4,5f. Отбортовка под резьбу проводится по предварительному пробитому отверстию. • Вырубка При вырубке происходит отделение заготовки от исходного материала листа по замкнутому контуру. Вырубкой получают плоские детали. • Пробивкой получают отверстия различной формы. • Отрезка - частичное отделение материала по незамкнутому контуру. Дополнительно к ранее отмеченным операциям для получения деталей с отверстиями и без них из листового не металлического материала (бумага, кожа) используется операция просечки. Она выполняется пуансоном, имеющим специальную заточку без матрицы. Эффективным решением задачи механизации и автоматизации производства деталей методами штамповки в мелкосерийном производстве явилось использование промышленных роботов. Наибольшая необходимость в автоматизации осуществляется на вторичных операциях листовой штамповки, производящихся после первичной вырубки из крупногабаритных листов. К таким операциям относятся: • • • • вырубка по контуру, вырубка отверстий, гибка, холодное обратное выдавливание (детали типа "экран", "крышка"). Литейное производство • • • • • Различают следующие виды литья: в землю, в кокиль (металлическую разъемную форму), под давлением, по выплавляемым моделям: основано на применении модели из легкоплавкого материала (парафин, церезин и др.) изготовленной с высокой точностью и облицованной специальным материалом, наносимым в жидком состоянии. Облицовочный слой после высыхания, промывки горячей водой и обжига образует прочную корку, дающую точный отпечаток модели; центробежное литье. Автоматизация литейного производства РЭА Уровень механизации и автоматизации литейного производства достаточно низкий, а условия труда тяжелые. Возможны два пути автоматизации литейного производства: 1. Создание комплексных автоматических линий формовки. 2. Использование промышленных роботов в действующих техпроцессах на отдельных технологических операциях.