Разработка технологических процессов изготовления деталей машин

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лекция

Разработка технологических процессов изготовления деталей машин



1. Общие положения

технологический заготовка поверхностный слой

В зависимости от условий производства и назначения применяют различные виды и формы технологических процессов.

Вид определяется количеством изделий, охватываемых процессом (одно изделие, группа однотипных или разнотипных изделий).

Единичные технологические процессы (ТП) разрабатывают для оригинальных изделий, которые не имеют общих конструктивных и технологических признаков с изделиями, ранее изготавливаемыми на предприятии.

Унифицированные ТП создают для группы изделий, характеризующихся общностью конструктивных и технологических признаков.

Унифицированные ТП подразделяют на типовые и групповые.

Типовой ТП характеризуется общностью содержания и последовательности большинства технологических операций группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками.

Групповой ТП состоит из комплекса групповых технологических операций и представляет собой процесс обработки заготовок различной формы на специализированных рабочих местах в последовательности изготовления определенной группы изделий.

Процесс изготовления может идти при общей наладке и частичных подналадках оборудования для отдельных заготовок из группы. Групповой ТП может состоять из одной групповой операции. Групповая технологическая операция характеризуется общностью используемого оборудования, технологической оснастки и наладки при незначительных подналадках СТО.

Перспективный ТП - процесс, соответствующий современным достижениям науки и техники, методы и средства осуществления которого полностью или частично предстоит освоить на предприятии.

Рабочий ТП - процесс, выполняемый по рабочей технологической и (или) конструкторской документации. Рабочий ТП разрабатывают только на уровне предприятия для изготовления или ремонта конкретного предмета производства.

Рабочие процессы создают по унифицированным, перспективным или единичным ТП, которые используют в качестве информационной базы.

Комплексный ТП - процесс в состав которого включены не только технологические операции, но и операции по перемещению, контролю и очистке обрабатываемых заготовок. Комплексные ТП разрабатывают при создании автоматических линий и гибких автоматизированных систем.

Разработка ТП механической обработки имеет целью дать подробное описание процессов изготовления детали с необходимыми технико-экономическими расчетами и обоснованиями принятого варианта из возможных.

В результате составления технологической документации инженерно-технологический персонал и рабочие получают необходимые данные и инструкции для реализации разработанного ТП на предприятии. Технологические разработки определяют необходимые средства производства для выпуска изделий (оборудование и средства технического оснащения, режущий и контрольный инструмент), трудоемкость и себестоимость изготовления изделия. Всё это служит основой для организации снабжения основными и вспомогательными материалами, календарного планирования, технического контроля, инструментального и транспортного обеспечения, для определения производственных площадей, потребных энергетических ресурсов, рабочей силы.

ТП разрабатывают при проектировании новых и реконструкции существующих заводов, а также при организации производства на действующих предприятиях или коррекции процесса изготовления уже освоенной продукции при конструктивных усовершенствованиях последней.



2. Исходные данные и этапы разработки технологических процессов

Исходную информацию для разработки ТП подразделяют на базовую, руководящую и справочную.

При разработке ТП для новых заводов или производств базовыми исходными данными являются:

рабочий чертеж, на котором указаны материалы, конструктивные формы и размеры детали;

технические условия и требования на изготовление детали, определяющие точность и качество обрабатываемых поверхностей;

особые требования, оговаривающие, например, твердость отдельных поверхностей детали, структуру материала некоторых участков изделия, виды термической обработки;

объем выпуска изделий, который включает количество необходимых для сборки изделия деталей и запасных частей;

планируемый интервал времени выпуска изделий и запасных частей.

При разработке ТП для действующих или реконструируемых заводов в дополнении вышеуказанным базовым данным необходимо также располагать сведениями о наличии оборудования, СТО, производственных площадях и других местных условиях. При этом возможности технолога могут ограничены, в частности, существующими на предприятии технологическими методами получения заготовок и механической обработки.

Справочная информация включает нормативные материалы, каталоги и паспорта технологического оборудования, альбомы СТО, ГОСТы и нормали на режущий и измерительный инструмент, нормативы точности, шероховатости, расчета припусков, режимов резания и технического нормирования времени, тарифно-квалификационные справочники и др. вспомогательный материал.

Руководящая информация содержит данные о перспективных ТП в отрасли, стандарты на ТП и их документацию, основные требования по состоянию и перспективам развития производства на предприятии.

Разработку ТП производят в следующей последовательности взаимосвязанных этапов:

Проводят анализ технических требований и условий изготовления изделия на данном предприятии, т.е. устанавливают возможности получения и контроля конструктивных и технологических параметров детали и выявляют технологические задачи.

Устанавливают тип производства и методы работы по программе выпуска и планируемому интервалу времени выпуска изделия данной конструкции и технологических признаков.

Проводят технологический контроль чертежа детали на соответствие требованиям технологичности для условий данного или проектируемого производства.

Определяют вид заготовки и метод ее получения.

Устанавливают маршруты обработки основных поверхностей заготовки, т.е. последовательность переходов, обеспечивающих получение требуемой по рабочему чертежу точности и качество поверхностного слоя от заготовки до конечных характеристик поверхности.

Составляют маршрут изготовления детали с выбором схемы установки, определением последовательности выполнения технологических операций, а при необходимости и операций, например, по транспортированию изделий, а также с выбором типа оборудования и оснастки.

Рассчитывают припуски и определяют промежуточные размеры по переходам и исходные размеры заготовок.

Проводят завершающие технологические разработки:

Выбирают схему построения операций;

Определяют режимы выполнения технологических переходов;

Проводят расчеты точности получения размеров, форм и расположения поверхностей;

Выбирают модели технологического оборудования, СТО (например, приспособлений), видов режущих инструментов.

Определяют технико-экономические показатели созданных возможных вариантов ТП, из которых выбирают наиболее рациональный.

Оформляют необходимую для данного типа производства технологическую документацию.

2.1 Анализ технических требований чертежа

Чертеж должен давать полное представление о детали, иметь достаточное количество проекций, разрезов и видов; размеры всех поверхностей допусками на их выполнение; технические требования по форме и расположении поверхностей, а также по их специфическим свойствам (например, твердости поверхностного слоя и его глубине).

Технические требования на изготовление детали содержат:

Предельные отклонения размеров и шероховатости поверхностей;

Допуски формы, плоскостности, некруглости;

Допуски расположения, параллельности плоскостей, соостности шеек вала, симметричности;

Вид термической обработки и твердость рабочих поверхностей, вид покрытия;

Специфические свойства (необходимость балансировки).

2.2 Определение типа производства и метода работы

Установление типа производства необходимо при разработке ТП для новых производств и заводов.

На этапе проектирования тип производства можно определить лишь ориентировочно.

При проектировании механических цехов и участков можно пользоваться таблицей.

Количество изготовляемых в год деталей одного наименования и типоразмера для различных производств

Тип производства	Крупные изделия тяжелого машиностроения	Изделия средних размеров	Мелкие изделия
Единичное	< 5	< 10	< 100
Мелкосерийное	5-100	1-200	100-500
Среднесерийное	100-300	200-500	500-5000
Крупносерийное	300-1000	500-5000	5000-50000
Массовое	1000	5000	50000

Серийность производства оценивают также по коэффициенту закрепления операций К_з.о..

Коэффициент закрепления - это отношение числа всех различных технологических операций «О», выполненных или подлежащих выполнении в течение месяца, к числу рабочих мест «Р».

Тип производства
Кз.о.	Массовое	Крупносерийное	Среднесерийное	Мелкосерийное
	1	от 1 до 10	от 10 до 20	от 20 до 40

Значение коэффициента закрепления операций можно также определить по формуле:



Где t_д - такт выпуска

где Ф_д - действительный фонд времени в планируемом периоде (год, месяц, сутки, смена)в часах. Номинальный годовой фонд времени составляет 2070 часов, действительный - 2030 часов.

N - объем выпуска в тот же период.

t_ш - среднее штучное время по операциям

Где t_{шт I} - штучное время i-той операции,

n - число основных операций в маршруте

При вычислении t_ш следует брать в расчет лишь основные операции, исключая, например, операции термообработки, зачистки заусенцев, маркирования и промывки деталей.

Кроме того, если отдельные операции в маршруте имеют штучное время значительно превышающее такт выпуска, например, операции получения зубчатого профиля, то при определении t_ш для таких операций в качестве штучного времени этой операции следует взять такт выпуска t_д , т.к. иначе может быть получено завышенное время для операций, разрабатываемого процесса.

По значению коэффициента закрепления операций можно принять решение о типе производства. Решение по типу производства, установленное с помощью коэффициента закрепления сравнивают с типом производства, выбранным по таблице.

При несовпадении решений следует принять тип производства, выбранный по коэффициенту закрепления операций.

Кроме типа производства для проектирования ТП необходимо установить и метод работы. На современных предприятиях изготовление основных деталей производят поточным методом, при котором СТО располагают в последовательности выполнения операций ТП со специализацией рабочих мест.

Поточные линии объединяют все рабочие места в единый производственный механизм.

Бесперебойную работу линии обеспечивают :

Тщательно разработанной технологией производства изделий, с ритмичной работой всех звеньев в соответствии с тактом выпуска;

Планомерным питанием рабочих мест заготовками, для чего организует межоперационные заделы в случае вынужденной остановки отдельных станков линии;

Перемещением обрабатываемых заготовок от одного рабочего места к другому в последовательности выполнения операций вручную, либо транспортирующими механизмами (например, конвейер)

Поточный метод организации работы сокращает цикл производства (обработка, хранение, транспортировка), межоперационные заделы и объемы незавершенного производства, обеспечивает применение высокопроизводительного оборудования и комплексной автоматизации изготовления деталей, включая термическую обработку, нанесение покрытий и т.п., снижает трудоемкость и себестоимость изделий.

В серийном производстве используют различные поточные методы работы.

Это могут быть и непрерывно-поточные линии массового производства (в пределах одной партии из сменяемых изделий), и прямоточные линии, где движение определенных деталей по цепочке станков, установленных по ходу ТП, осуществляют хотя и прерывисто, но в целом прямоточно.

Для повышения загрузки оборудования в серийном производстве применяют переменно-поточные и групповые линии.

При переменно-поточной обработке за каждым станком линии закреплено выполнение нескольких операций для технологически и конструктивно однотипных деталей, которые обрабатывают попеременно.

Запуск новой заготовки осуществляют после переналадки поточной линии в перерыве между сменами. Приспособления переменно-поточных линий конструируют так, чтобы в них можно было установить всю закрепленную группу заготовок.

В групповых поточных линиях каждый станок выполняет операции разных технологических маршрутов. Обработку ведут без переналадки станка. Это обеспечивается применением специальных многоместных приспособлений и единого режущего инструмента для обработки однотипных поверхностей у группы заготовок.

При разработке ТП для поточных линий, необходимо установить тип линии (непрерывная, прямоточная, переменно-поточная, групповая), последовательность обработки деталей на линии, способ транспортировки изделий по рабочим местам линии, степень технологической специализации и способы переналадки рабочих мест.

2.3 Выбор заготовок

Заготовка - это предмет производства, из которого изменением форм и размеров, свойств металла и шероховатости поверхности изготавливают деталь или неразъемную сборочную единицу - узел.

Выбрать заготовку - это значит определить её рациональный вид, определяющий конфигурацию заготовки, напуски, уклоны, толщину стенок, размеры отверстий, припуски на обработку, размеры заготовки, допуски на точность их выполнения, назначить технические условия на выполнение заготовки и выбрать оборудование.

Конфигурация заготовки вытекает из конструкции детали и определяется её размерами и материалом.

Конструктор назначает технические требования, предъявляемые к детали, часто задает метод изготовления заготовки.

На основании рабочего чертежа детали технолог заготовительного цеха совместно с технологом механического цеха разрабатывает исходный чертеж заготовки, который в дальнейшем используют для разработки ТП её изготовления и при проектировании технологической оснастки (штампов, прессформ и др.). Этот чертеж является также исходным документом для разработки ТП механической обработки заготовки. Рабочий чертеж детали в процессе всей работы остается основным и контрольным документом технологической документации.

При выборе заготовок технологи заготовительного и механического цехов могут встретиться с ситуацией, когда выбор заготовки предопределен, т.е. метод изготовления заготовки определенного вида производства задан конструктором, а технолог лишь уточняет его.

Вторая ситуация, когда выбор заготовки конструктор оставляет за технологом.

Первая ситуация характерна для массового, крупносерийного и серийного производства, вторая - для единичного, мелкосерийного и серийного.

Первый вариант является результатом длительного совместного труда конструктора с технологами заготовительного и механического цехов. Это характерно для большинства ответственных деталей, определяющих работоспособность машин, например, блоки цилиндров, гильзы, коленчатые, распределительные валы и др.

Условия работы детали, её материал, технические требования влияют на структуру и содержание процесса, выбор методов и оборудования.

Объем выпуска определяет применение в ТП прогрессивных методов изготовления заготовок.

Часто для деталей массового производства разрабатывают новые процессы и специальные методы изготовления заготовок.

Учитывая, что серийным производством выпускается 75…80% машиностроительной продукции, выбор ТП изготовления заготовок является задачей технико-экономической, определяющей эффективность производства.

Имея чертеж исходной заготовки, чертеж детали, данные по объему выпуска, нормативные материалы, заготовку выбирают следующей последовательности: процесс, метод, оборудование.

В первую очередь рассматривают технологические возможности материала, влияние степени его легирования на обрабатываемость.

Если материал детали обладает литейными свойствами и в то же время хорошо обрабатывается давлением, то выбор процесса и метода получения заготовки связывают с обеспечением заданного качества детали, т.е. с техническим условием на изготовление.

В результате анализа исключают многие процессы и методы, устанавливают степень технического совершенства принятых решений, выбирают возможные варианты, уточняют их.

Для полной оценки вариантов, если располагают материалами, выполняют технико-экономический анализ, критерием которого является себестоимость.



3. Составление маршрута технологического процесса

Качество детали обеспечивают постепенным ужесточением параметров точности и выполнением остальных технических требований на этапах превращения заготовки в готовую деталь.

Составлению маршрута изготовления детали в целом предшествует определение маршрутов обработки отдельных поверхностей заготовки.

3.1 Определение маршрутов обработки отдельных поверхностей

Ряд операций обработки (или технологических переходов), необходимых для получения каждой поверхности детали и расположенных в порядке повышения точности, образуют маршруты обработки отдельных поверхностей.

Такие маршруты необходимы для расчета промежуточных и общих припусков на механическую обработку.

Маршрут обработки назначают на основании технических требований чертежа детали и чертежа заготовки, начиная с выбора метода окончательной обработки, обеспечивающей заданные чертежом детали точность и состояние поверхностного слоя.

Возможны несколько видов обработки, обладающих примерно одинаковыми технологическими показателями.

При известном способе получения заготовки таким же образом определяют первоначальный метод обработки в маршруте (или несколько равноценных ему). Выбрав окончательный и первый методы обработки поверхности в маршруте, назначают промежуточные. Каждому методу окончательной обработки может предшествовать один или несколько возможных предварительных. (Тонкое растачивание отверстия > чистовое растачивание > черновое растачивание или зенкерование литого отверстия).

При проектировании маршрута руководствуются тем, что каждый последующий метод обработки должен быть точнее предыдущего.

Число этапов обработки (предварительной, промежуточных, окончательной) также зависит от уровня относительной геометрической точности формы поверхности (допусков цилиндричности, круглости, плоскостности).

3.2 Выбор схем установки заготовки

Перед обработкой заготовки на станках необходимо выполнить процедуру ее базирования и закрепления, т.е. установку заготовки.

Исходными данными при выборе схем установки являются рабочий чертеж детали, чертеж заготовки, технические требования на изготовление детали и заготовки, степень автоматизации ТП. Сначала выбирают технологические базы и принципиальную схему установки, которой определяются геометрической формой детали.

Необходимо учитывать следующие обстоятельства:

возможность подвода режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям (желательно ко всем);

удобство установки и снятия заготовки;

надежность и удобство ее закрепления в выбранных местах приложения сил закрепления;

исключение деформации изгиба заготовки от выбранной схемы ее закрепления.

Выбор схемы установки заготовки облегчается использованием типовых схем базирования.



3.3 Составление маршрута изготовления детали

В первую очередь следует обрабатывать поверхности, принятые за чистые (обработанные) технологические базы.

Последовательность обработки зависит от системы простановки размеров. В начало маршрута выносят обработку той поверхности, относительно которой на чертеже координировано большее число других поверхностей.

При невысокой точности исходной заготовки сначала следует обрабатывать поверхности, имеющие наибольшую толщину удаляемого материала (для раннего выявления литейных и др. дефектов). Далее последовательность операций необходимо устанавливать в зависимости от требуемой точности поверхности: чем точнее должна быть поверхность, тем позднее её необходимо обрабатывать, т.к. обработка каждой последующей поверхности может вызвать искажение ранее обработанной поверхности. Последней надо обрабатывать ту поверхность, которая является наиболее точной и ответственной для работы детали в машине.

Операции обработки поверхностей, имеющих второстепенное значение и не влияющих на точность основных параметров детали (сверление мелких отверстий, снятие фасок и т.п.) следует выполнять в конце ТП, но до операции окончательной обработки ответственных поверхностей.

После термической обработки, для устранения возможных деформаций, нужно предусмотреть правку заготовок или повторную обработку отдельных поверхностей.



4. Стадии проектирования технологического процесса

Все операции ТП взаимосвязаны. Начиная даже самую приблизительную схему процесса, никогда нельзя избежать принятия одного, безусловно, обязательного решения - какие именно поверхности детали должны обрабатываться в каждой операции (т.е. установить степень концентрации операций) - это значит сразу достичь одну из главных целей разработки ТП. Сделать это сразу правильно возможно только для простейшей детали.

Для уменьшения объема различных исправлений, особенно трудоемких, когда они связаны с цифровым материалом (операционные размеры, режимы обработки и нормирование), проектирование процесса разделяют на две стадии:

составление плана процесса

разработка операций процесса

На первой стадии решают лишь, из каких основных этапов должен состоять процесс и каким образом разделить всю потребную обработку детали на операции.

Определение целесообразных границ между операциями является главной целью составления плана обработки.

Основной задачей второй стадии является подробная разработка каждой операции: одновременно корректируется план процесса.

При изготовлении высокоточных деталей маршрут механической обработки делят на стадии:

предварительную (черновую);

промежуточную (чистовую);

окончательную (отделочную).

На первой стадии снимают основную массу металла в виде припусков на всех поверхностях; на второй постепенно повышают точность поверхностей (для некоторых поверхностей она может окончательной стадией); на третьей обеспечивают заданные точность и качество поверхностного слоя.

4.1 Составление плана процесса

План технологического процесса в виде операционных эскизов составляют по рабочему чертежу детали. Планом устанавливаются границы между операциями и последовательность их в технологическом процессе, степень концентрации операций, установочные базы, места закрепления детали и т.д.

В плане процесса эскизы делают от руки, выделяя обрабатываемые поверхности жирными линиями. Кроме этого указывают только установочные базы и необходимый станок.

Операционные припуски и величины операционных размеров не рассчитывают, т.к. по мере разработки плана могут потребоваться многие изменения.

Разрабатывая план, часто опускают такие операции, как зачистка заусенцев, промывка и т.п. Также поступают с операциями контроля. В самих операциях опускаются мелкие подробности (снятие фасок, радиусов и т.п.). Это делается для того, чтобы, разрабатывая план, не отвлекаться от главного.

При составлении плана ТП:

выделяют наиболее ответственные (точные) поверхности детали и другие, требующие многократной обработки поверхности. Намечают виды операций, которые должна пройти каждая из поверхностей, а вместе с этим и основные этапы ТП. В этом отношении особую роль играет поверхность, требующая наибольшего количества операций, т.к. виды и количество этих операций определяют виды и количество этапов процесса. Все эти поверхности разделяют на две группы:

а) поверхности, которые лучше обрабатывать совместно с другими - обычно это соостные поверхности вращения, прилегающие к ним торцы;

б) поверхности и комплексы поверхностей, явно требующие обработки в отдельной операции (например, зубья зубчатого венца, шлицы и т.п.) или комплексы - группы отверстий, паз, группы пазов, группы канавок и т.п.

выявляют поверхности, допускающие обработку сразу окончательно. Эти поверхности разделяют также на две группы:

а) поверхности, допускающие совместную обработку с другими поверхностями;

б) поверхности или комплексы, явно требующие обработки в отдельной операции.

рассматривают операции по п. 1а и предусмотренные для них операции. Оценивают однородность этих операций, начиная с самых грубых и последовательно переходя к окончательным операциям. Ориентируясь на желательную степень концентрации операций в процессе, учитывая возможности тут же избираемого станка и предлагаемого приспособления, объединяют в одну операцию несколько однородных операций. При этом в черновые операции включают также однородные с ними операции поверхностей по п. 2а. С этого момента работу начинают фиксировать рабочими эскизами.

в появившийся в виде первого наброска план ТП помещают (в соответствующие этапы) операции для поверхностей по п. 1б;

размещают в плане операции, необходимые для поверхностей по п. 2б;

окончательно оценивают все принятые решения, вносят все необходимые исправления;

включают в план опущенные слесарные операции (зачистка заусенцев, округление кромок и т.п.), а также операции немеханические (контроль, промывка, антикоррозионная обработка и т.п.).



5. Разработка операций технологического процесса

На второй стадии проектирования технологического процесса, решения принятые при составлении плана процесса, оцениваются еще раз, при необходимости корректируются и доводятся до конца. Результатом этой стадии работы являются операционные карты ТП.

5.1 Выбор станков

Наиболее краткую характеристику станка дает его паспорт. Выбирая станок, руководствуются следующими соображениями:

возможность обеспечить нужную точность обработки. При выборе станка учитывают также допустимую шероховатость поверхности;

соответствие мощности, жесткости и кинематических возможностей станка оптимальным режимам обработки. Станок должен быть достаточно мощным и жестким, чтобы он не ограничивал сечение снимаемой стружки, и достаточно жестким и быстроходным, чтобы не пришлось снижать скорость резания;

соответствие производительности станка заданной программе выпуска деталей.

5.2 Выбор приспособлений

При выборе приспособлений выясняется возможность обойтись без специальных приспособлений. Но чем больше масштаб производства, тем шире пользуются специальными приспособлениями. Технолог сам не разрабатывает конструкцию приспособлений, но он должен представлять его схему, т.к. без этого нельзя правильно выбрать установочные базы.



5.3 Выбор инструментов

При выборе режущего инструмента ориентируются на ГОСТы и стандарты предприятия. В необходимых случаях предусматривают специальный инструмент. Инструмент подбирают в соответствии со свойствами обрабатываемого материала и условиями операции.

5.4 Выбор режимов обработки

Режим устанавливают по нормативам режимов резания, учитывая также требуемую точность обработки поверхности. Вместе с режимом обработки выбирают смазочно-охлаждающую жидкость по справочным таблицам с опытными данными.

5.5 Нормирование операций

Норму времени определяют по формуле

Основное время или машинное время определяется по формуле

Вспомогательное время, время обслуживания и время на личные потребности определяется по нормативам предприятий.



5.6 Порядок разработки операций

Просматривают план технологического процесса и вносят необходимые исправления и изменения. Убедившись, что для данной операции в плане правильно намечены поверхности, подлежащие обработке, станок и установочные базы, приступают к подробной её разработке и оформлению операционной карты. Обычно придерживаются следующего порядка:

чертят в карте эскиз обработки, записывают номер и название операции, станок и приспособление;

проставляют на эскизе операционные размеры, используя размеры детали в чертеже, уточняют и записывают содержание и последовательность переходов. С установлением переходов становится известен режущий инструмент и приспособление для инструмента.

определяют величины операционных припусков для каждой поверхности и величины операционных размеров. Припуски определяют, начиная с конца процесса. Параллельно с назначением припусков определяют операционные размеры. Зная чертёжный (окончательный) размер и назначив припуск, определяют операционный размер для операции, предшествующей окончательной обработке данной поверхности и так далее - к началу процесса, вплоть до размера заготовки. После определения операционных размеров можно выбрать измерительные средства.

заключительной стадией разработки операций является установление режимов обработки и нормирование операций.



6. Разработка прогрессивных технологических процессов

6.1 Типизация технологических процессов

Одним из наиболее прогрессивных направлений совершенствования технологии серийного машиностроительного производства является типизация технологических процессов обработки отдельных поверхностей и изготовления деталей в целом.

Работу по типизации технологических процессов начинают с проведения классификации, позволяющей привести всё многообразие заготовок, поверхностей и их сочетаний к минимальному количеству типов, для которых можно разработать типовые технологические процессы обработки. При этом признаки, заложенные в основу классификации, должны удовлетворять условиям, при которых обработка поверхностей, их сочетаний или заготовок могла быть осуществлена по одному и тому же технологическому процессу.

Признаками для классификации элементарных поверхностей являются: форма поверхности, размеры, материал изделия, требуемая точность обработки, качество поверхностного слоя.

При создании типовых процессов обработки отдельных поверхностей не решается вопрос о типизации исходной заготовки, оборудования и последовательности отдельных операций. Типовой процесс обработки определенного сочетания поверхностей и особенно типовой процесс обработки заготовок не всегда состоит из сочетаний типовых процессов обработки отдельных поверхностей.

Под типовыми сочетаниями поверхностей будем понимать сочетание поверхностей, встречающихся у отдельных заготовок, при котором все элементарные поверхности могут быть обработаны при неизменной технологической базе, одинаковой последовательности операций, установов и переходов на одних и тех же станках, одинаковыми инструментами.

Признаками для классификации типовых сочетаний поверхностей являются:

конфигурация, размеры и точность обработки отдельных поверхностей, материал обрабатываемой заготовки, соотношение размеров отдельных поверхностей и точность их взаимного расположения. Типизация обработки сочетаний поверхностей также не решает задачи типизации исходной заготовки и не всегда определяет последовательность обработки отдельных поверхностей конкретной заготовки.

Примерами разработки типовых процессов обработки сочетаний поверхностей могут служить процессы обработки концентрично расположенных наружных и внутренних поверхностей вращения (детали типа валов или втулок), взаимно перпендикулярных или параллельных поверхностей, обеспечение соостности обрабатываемых отверстий и точности межосевого расстояния между ними и т.п.

Типизация технологического процесса возможна только путем проведения типизации изготовления деталей.

Признаками для классификации деталей являются:

конфигурация деталей, её размеры, точность обработки и качество поверхностного слоя, материал заготовки.

Это основные признаки, они относятся непосредственно к детали, выявляются из рабочего чертежа детали и определяют характер и содержание технологического процесса. Дополнительные признаки, - такие, как объем производственного задания, размеры отдельных партий обрабатываемых заготовок, имеющиеся в наличии СТО (станки, приспособления, металлорежущие и измерительные инструменты и т.п.), система планирования и организации производства и т.п., учитываются при типизации технологического процесса созданием нескольких технически равноценных вариантов типовых процессов.

Технологическая классификация деталей предусматривает 14 классов, характеризуемых общностью технологических задач, решаемых в условиях определённой конфигурации деталей. Она имеет общемашиностроительный характер (валы, втулки, диски, рычаги и т.п.) и может быть расширена добавлением новых классов деталей, характерных для отдельных отраслей промышленности.

Деление классов на группы и подгруппы заканчивается типом - совокупность деталей одного классов, имеющих в определенных производственных условиях одинаковый маршрут типовых операций, характеризуемых единством содержания и последовательности технологических переходов для группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками.

В пределах типа допускаются некоторые отклонения в порядке обработки, возможно исключение или добавление отдельных переходов и операций.

Типизация технологических процессов позволяет:

свести огромное количество процессов к минимуму и внести единообразие в обработку сходных деталей;

использовать наиболее прогрессивные технологические решения и сократить сроки технологической подготовки производства;

уменьшить количество типов специального оборудования и оснастки и создавать их на базе типовых схем и унифицированных узлов, используя принцип агрегатирования.

Документация типовых технологических процессов включает в себя классификатор деталей и карты типовых процессов обработки. Карты содержат подробные данные о технологическом процессе и отдельных операциях: эскиз заготовки с предельными габаритными размерами, материал, точность обработки и качество поверхностного слоя, последовательность и содержание переходов, оборудование, приспособления и инструменты, режимы обработки, нормы времени.

Типовую технологию в условиях завода разрабатывают в двух вариантах: рабочем, составленном на основании имеющегося оборудования и условий завода, и перспективном, учитывающем все возможности современных видов обработки, новейшего оборудования и прогрессивных методов организации производства.

Использование типовых технологических процессов для изготовления деталей наиболее характерно для крупносерийного и массового производства.

В условиях мелко- и среднесерийного производства при изготовлении деталей небольшими партиями возникают большие потери времени, связанные с переналадкой станков при переходе от изготовления одной детали к другой. В этих условиях целесообразно использовать групповой метод обработки. В основе метода (как при типизации технологических процессов) лежит технологическая классификация заготовок, позволяющая сформировать группы изделий с последующей разработкой технологии их групповой обработки без переналадки или с минимальной переналадкой оборудования.

При классификации заготовок для групповой обработки используют признаки, существенно отличающиеся от признаков типовой технологии. При групповой обработке под классом понимают совокупность изделий, характеризуемых общностью типа оборудования, необходимого для обработки заготовок в целом или отдельных её поверхностей, т.е. при групповой обработке формируют классы заготовок по видам обработки (обработка на токарных станках, фрезерных, сверлильных и др.).

Создание классов является предварительным этапом подготовки групповой обработки. Конечным результатом классификации является формирование групп. Основным признаком для объединения заготовок в группы по отдельным технологическим операциям является общность обрабатываемых поверхностей или их сочетаний, при этом в состав группы часто входят заготовки различной конфигурации. В этом смысле понятие группы значительно шире понятия типа, являющегося основой построения типового технологического процесса.

При формировании групп заготовок дополнительно учитывают также следующие признаки: точность и шероховатость обрабатываемых поверхностей; близость размеров исходных заготовок, позволяющая обрабатывать их на одном и том же оборудовании в однотипных приспособлениях; серийность выпуска заготовок.

Групповая обработка может ограничиваться отдельными групповыми операциями или применяться для построения группового технологического процесса обработки заготовок в целом.

При проектировании отдельных групповых операций, группой называют совокупность заготовок, характеризуемых общностью оборудования, технологической оснастки, наладки и технологических переходов.

Группу заготовок создают для выполнения операции на одном и том же станке при его неизменной наладке (допускается незначительная подналадка станка при переходе к обработке другой детали).

Совокупность групповых технологических операций, обеспечивающих обработку различных заготовок группы по общему маршруту, представляет собой групповой технологический процесс.

Разработку групповой технологии выполняют по следующей схеме:

По чертежам изделий завода отбирают детали, которые могут быть изготовлены на одинаковом оборудовании при установке в одинаковые приспособления с применением одинакового инструмента.

Устанавливают окончательный состав группы заготовок, обеспечивающей загрузку оборудования в течение выбранного планового периода при минимальных затратах времени на его переналадку для обработки других групп заготовок. Это исключительно важный этап, т.к. преимущества групповой обработки проявляются в полной мере только в том случае, если между переналадками станка для обработки заготовок различных групп проходит достаточно большой период времени (6-8 смен и более).

Создают комплексную деталь, устанавливают последовательность и содержание переходов групповой операции и разрабатывают схему групповой наладки станка. Наладку станка разрабатывают для наиболее сложной детали группы, включающей в себя все поверхности, поверхности, встречающиеся у отдельных деталей группы.

Проектируют и изготавливают групповую оснастку (приспособление и инструмент).

Размещено на Allbest.ru

...