Основные пути повышения технико-экономической эффективности технологических операций:

- рациональная организация рабочего места,

- оптимизация режимов резания,

- применение прогрессивного режущего инструмента,

- применение специальных инструментов и автоматизированных приспособлений для обработки и контроля деталей;

- многоинструментальная обработка и применение комбинированных режущих инструментов,

- многостаночное обслуживание и повышение специализации и автоматизации технологического процесса.

Решением вопросов рациональной организации рабочих мест исполнителей занимается эргономика – научная дисциплина, изучающая деятельность человека в условиях искусственной окружающей среды. В центре внимания эргономики оказываются вопросы оформления рабочего места и обеспечение внешних условий работы (температура, освещение, использование механизмов и инструментов, методы организации труда и производства).

Когда исполнитель обрабатывает деталь на станке, он объединяет свои ощущения, способность принимать решения и мускульную силу с технической системой. Если он ошибается или испытывает неудобство на рабочем месте, это означает, что система работает неправильно. Ошибки человека могут приводить к выпуску бракованных изделий и несчастным случаям.

Проектировщик при решении задач рациональной организации рабочих мест должен использовать информацию о человеческом факторе, чтобы обеспечить оптимальное взаимодействие между человеком и тем оборудованием, с которым человек входит в контакт при выполнении своих повседневных задач. Должны учитываться антропометрические данные. Антропометрия – одна из группы научных дисциплин, образующих эргономику, которую можно определить как набор сведений о строении человеческого тела.

Любого человека, работающего с машиной, можно рассматривать как часть циклической системы управления, представленной на рис. 6.3, в которой исполнитель получает и обрабатывает информацию, а затем производит адекватные действия.

Информация передается исполнителю с помощью устройства отображения информации через канал вывода. Устройство отображения есть не что иное, как источник информации, призванный помочь исполнителю в управлении машиной (станком). Обычно в качестве устройства отображения выступают датчики, индикаторы, дисплеи и др. Информация от дисплея через зрительные и нервные системы пересылается в мозг исполнителя, где она обрабатывается для принятия решения относительно требуемого воздействия. После этого решение в виде мускульных усилий человека передается элементу управления, образуя, таким образом, канал передачи решения. Устройство управления – это прибор, который контролирует поведение машины. Такими приборами могут быть рычаги, кнопки и т.д. Изменение в поведении машины фиксируется приборами, и снова передается по каналу вывода на устройство отображения информации. Цикл замкнулся. Эффективность цикла управления зависит от внутренних и внешних факторов. Внутренние факторы – это скорость устройства отображения информации, надежность канала передачи управления, удобство элемента управления в эксплуатации. Внешние факторы – это температура, освещение и т.д.

Рис. 6.3 Схема цикла управления

Технико-экономическую эффективность можно повысить за счет оптимизации режимов резания. Этот вопрос был подробно рассмотрен в пункте 6.1.2.

Повышение технико-экономической эффективности технологических операций за счет применения прогрессивного режущего инструмента, достигается как за счет использования новых материалов (твердых сплавов, металлокерамических) и обеспечения оптимальных его форм, так и за счет создания комбинированного инструмента, а также инструмента для ступенчатой обработки. Режущие инструменты из быстрорежущей стали работают при скоростях резания в 2...4 раза больших, чем инструменты из углеродистой стали. При оснащении инструментов пластинками из твердых сплавов скорость резания может быть увеличена еще в 3...5 раз. Износостойкость минералокерамического инструмента в 2...3 раза больше, чем инструмента из твердых сплавов. При работе инструментом со ступенчатым лезвием удельный расход мощности в 1,9 раза меньше, а производительность процесса в 2 раза больше, чем при использовании обычного лезвия.

Наряду с этим повысить технико-экономическую эффективность можно применяя специальные инструменты и автоматизированные приспособления для обработки и контроля изготавливаемых деталей.

Значительного повышения технико-экономической эффективности технологических операций можно достичь при использовании многоинструментальной обработки и применении комбинированных режущих инструментов. Известно, что выполнение переходов и операций технологического процесса может осуществляться последовательно или параллельно. Организация работы по последовательной схеме присуща серийному производству. Параллельная схема технологического процесса обеспечивает более высокую производительность, так как обработка деталей осуществляется с одновременным выполнением ряда переходов в одной операции на многорезцовых и многошпиндельных станках, применение которых целесообразно при значительных объемах выпуска изделий. При совмещении операций (черновой и чистовой обработки одной поверхности) или видов обработки резанием (сверления и зенкерования с развертыванием, резьбонарезанием, фрезерованием и др.), выполняемых комбинированным инструментом на одной рабочей позиции станка, производительность процесса значительно выше, чем при последовательной обработке несколькими типовыми инструментами.

Повысить экономическую эффективность механической обработки деталей можно при внедрении многостаночного обслуживания и повышения специализации и автоматизации технологического процесса.

Повышение производительности при механической обработке резанием может быть достигнуто совершенствованием конструкции типовых металлорежущих станков, режущего инструмента и приспособлений, а также технологического процесса обработки на типовых металлорежущих станках. Кроме того, решение указанной задачи связано с совершенствованием систем управления металлорежущими станками, повышением степени механизации и автоматизации процесса, улучшением организации работ, применением новых видов оборудования и способов обработки металлов.

Эффективный путь автоматизации единичного и серийного производства – внедрение гибких производственных систем (ГПС) на базе гибких автоматизированных модулей. При внедрении ГПС улучшаются условия труда; снижается возможность появления брака в результате нарушения технологического режима; повыша­ется загрузка оборудования за счет трехсменного режима работы; улучшается управление, в частности производственно-оперативное планирование.