Метод и структура — это два наиболее существенных направ­ления развития технологии. Оба эти направления отражают как количественную сторону развития операции (т. е. рост произво­дительности), так и качественную точностную сторону операции, так как каждому методу и виду обработки при определенной структуре свойственна некоторая точностная характеристика. Меж­ду тем в учебниках по технологии машиностроения вопросы струк­туры (строения) технологического процесса освещены совершен­но недостаточно.

Метод и структура в операции — это единство двух как бы противоположных тенденций ее развития. Действительно, метод нельзя себе представить без структуры. В любой операции обяза­тельно имеется один или несколько методов обработки, но и есть определенная структура. Структуру также нельзя себе предста­вить без того или иного метода. Это — единство двух направлений развития технологических операций.

С другой стороны это является как бы противоположными тен­денциями развития операций. Действительно, производительность можно увеличить, перейдя к более производительному методу об­работки, не изменяя структуру. Но производительность можно уве­личить и за счет перехода к более прогрессивной структуре, оставляя метод обработки прежним. Значит — это две противопо­ложные тенденции развития.

В действительности мы видим, что когда требования производ­ства по увеличению выпуска продукции сильно возрастают, тех­нология изменяется, причем в одних случаях она изменяется за счет структуры, в других — за счет метода обработки, а в ряде случаев — за счет того и другого. Но в каждом отдельном случае происходит как бы противопоставление двух направлений в реше­нии вопроса, на основании которого можно выбрать наилучшее для каждого конкретного случая.

Противоречивость в направлениях выбора операции в конце- концов разрешается путем оценки возможности применения либо нового метода, либо новой структуры и машины и рентабельности вариантов.

Так как возможности изменения структур и быстрота появле­ния новых станков и других средств производства опережает тем­пы разработки и изобретения новых методов изготовления дета­лей, то во многих случаях рост производительности обеспечивает-

 

ся за счет новых структур, а не методов. Зато появление нового метода обычно вызывает резкий скачок в производительности и часто сводит сложную структуру операции к простой. Например, сложная структура многопозиционного многошпиндельного фре­зерования блока цилиндров с появлением наружного протягива­ния может быть сведена к одноинструментальной однопозицмон- ной обработке протяжкой.

Дальнейший рост производства, при котором однопозиционное протягивание будет уже недостаточным, опять потребует усложне­ния структуры и перехода на двухпозиционное или многопозици­онное протягивание или на применение автоматической линии.

 

В действующей технологической операции (в системе СПИД) заранее заданное сочетание методов и структуры обработки обя­зательно связано с затратой времени, без чего обработка осу­ществлена быть не может. Таким образом, в технологической опе­рации мы наблюдаем взаимодействие метода, структуры и време­ни. Посмотрим, как осуществляется эта же связь в автоматической системе СПИД.

В подготовленной технологической операции с одной стороны имеется возможность при определенных затратах времени осу­ществить определенные режимы и виды обработки при заданных методах, а с другой — имеется возможность, затратив время, связанное с сочетанием переходов, применить основные и вспомогательные переходы при определенном числе потоков и об- 136 разовать вполне определенную структуру обработки. Приведенная в действие система СПИД при заданных методах и структуре об­работки вызывает в технологической операции общую затрату опе­ративного времени. Численное значение оперативного времени за­висит от состава оперативного времени, длительности переходов’ и от режима обработки. Состав оперативного времени непосред­ственно связан со структурой обработки.

В результате развития методов и структур обработки время выполнения операций снижается. Но если методы достаточно ши­роко освещены в литературе как с точки зрения точностных ха­рактеристик, так и с точки зрения производительности, то для структур операций еще не сделаны нужные обобщения и не най­дены закономерности развития.

Указанная выше схема показывает основные внутренние взаи­мосвязи метода, структуры и оперативного времени в операциях технологического процесса. Операция с точки зрения производи­тельности развивается на основе двух противоположных направле­ний: создания новых методов изготовления и создания новых структур (строения) операций. Конечно, в конкретных случаях,, создания новых операций могут быть заложены оба эти направле­ния. В дальнейшем нами будет сделана попытка более подробно осветить структурные закономерности развития технологических операций.

Если в результате анализа и синтеза образования структуры операций удастся найти законы построения и развития операций и причины появления в промышленности тех или иных структур, то очевидно будет приоткрыта завеса над вопросом о законах раз­вития технологии машиностроения, отражающих в значительной степени развитие производительных сил и главным образом авто­матизированных средств производства для механической обработ­ки в машиностроении.

Если изменение в составе формулы оперативного времени и отдельных ее частей отражают качественные и принципиальные изменения в структуре самой операции, то это будет означать, что каждую качественно новую структуру операции мы можем оце­нить количественно (при прочих равных условиях) через состав формулы оперативного времени. Это обстоятельство имеет суще­ственное значение, так как обнаруживается связь количественных показателей (состава времени) с качественно разными структура­ми операций. Отсюда можно предположить, что, найдя различные сочетания составных частей формулы оперативного времени и их выражений, можно обнаружить и все возможные принципиальные структуры операций как те, которые известны и для осуществле­ния которых имеются в машиностроении станки, так и те новые, для которых еще не было построено станков в машиностроении.

Несмотря на то, что в практике встречается очень большое чис­ло различных совмещений инструментальных переходов во време­ни, можно указать только три принципиальных способа совме­щения или три способа работы инструмента: последовательный, параллельно-последовательный и параллельный.

Наличие в операции того или иного способа совмещения ин­струментальных переходов надо обязательно рассматривать при­менительно к обработке детали одного наименования в одной или разных позициях, но в одном потоке. В других потоках может быть только дублирование тех же способов совмещения, так как деталь в них обрабатывается по тем же самым основным перехо­дам и теми же инструментами.

В том, что мы рассматриваем совмещение инструментальных переходов применительно к обработке деталей в одной или не­скольких позициях только одного потока даже при многопоточном процессе и включаем в анализ понятие поточности, заключается принципиальное различие данного анализа по сравнению с анали­зами, приведенными в других работах, по вопросу обобщения спо­собов работы инструментов.

Благодаря тому, что мы ограничили применение понятий пос­ледовательный, параллельно-последовательный и параллельный процессом, происходящим в одном потоке, а не на станке в целом, а также благодаря тому, что и другие понятия, как например, ра­бочий цикл, позиционные переходы и другие, мы также относим к одному потоку, создалась большая четкость в понятиях и опреде­лениях. У нас, например, нет понятий параллельности изготовле­ния нескольких деталей по одинаковым переходам. Мы называем это многопоточностью обработки. Таким образом наше понятие параллельности однозначно (применяется в пределах только одно­го потока), а не многозначно, как у других авторов, которые называют параллельной обработку и тогда, когда инструменты дей­ствуют одновременно в одном потоке, и тогда, когда они дейст­вуют в разных потоках, что приводит к неправильным представле­ниям о разных структурах процессов.

 

Способы совмещения инструментальных переходов различны. Б зависимости от применения тех или иных способов совмещения затрачивается разное основное технологическое время на обра­ботку. Назовем эти способы совмещения классами обозначим их римскими цифрами:

  • класс — последовательный;
  • класс— параллельно-последовательный;
  • класс — параллельный.

I класс — инструментальные переходы выполняются последова­тельно несколькими инструментами или элементарные переходы выполняются последовательно одним инструментом. В простейшем случае может быть только один инструментальный переход, рав­ноценный элементарному переходу.