Основные задачи, решаемые на этапах разработки единичных, групповых и типовых технологических процессов

№ п/п	Этапы разработки технологических процессов	Задачи, решаемые на этапе	Основные документы и данные, необходимые для решения задач
1	2	3	4
1. ЕДИНИЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
1		Предварительное ознакомление с назначением и конструкцией предмета труда, с требованиями к изготовлению и эксплуатации	Сведения о программе выпуска изделия.
			Конструкторская документация на изделие
		Составление перечня дополнительной справочной информации, необходимой для разработки технологического процесса, и ее выбор	Архив производственно-технической документации
2	Выбор действующего типового, группового технологического процесса или поиск аналога единичного процесса	Формирование технологического кода изделия по технологическому классификатору	Конструкторская документация на изделие
			Технологический классификатор изделий
		Отнесение обрабатываемого изделия к соответствующей классификационной группе на основе технологического кода*)	–
		Отнесение обрабатываемого изделия по его технологическому коду к действующему типовому, групповому или единичному технологическому процессу	Документация на типовые, групповые и единичные технологические процессы для данной группы изделий
3	Выбор исходной заготовки и методов ее изготовления	Определение вида исходной заготовки (или уточнение заготовки), установленной типовым технологическим процессом	Документация на типовой или групповой технологический процесс Классификатор заготовок
		Выбор метода изготовления исходной заготовки	Методика расчета и технико-экономической оценки выбора заготовок
		Технико-экономическое обоснование выбора заготовки	Стандарты и технические условия на заготовки и основной материал
4	Выбор технологических баз	Выбор поверхности базирования или базовых составных частей изделия	Классификатор способов базирования
		Оценка точности и надежности базирования по производительности технологического процесса	Методика выбора технологических баз
5	Составление технологического маршрута обработки	Определение последовательности технологических операций (или уточнение последовательности операций по типовому или групповому технологическому процессу)	Документация типового, группового или единичного технологического процесса
		Определение состава средств технологического оснащения
6	Разработка технологических операций	Разработка (или уточнение) последовательности переходов в операции	Документация типовых, групповых или единичных технологических операций
		Выбор средств технологического оснащения (СТО) операции (или уточнение их)	Классификатор технологических операций
		Определение потребности СТО, заказ новых СТО, в том числе средств контроля и испытании с учетом метрологического обеспечения и требований ГСИ	Стандарты по выбору средств технологического оснащения
			РД 50-197-30
			РД 50-198-80
			Каталоги (альбомы и картотеки) на СТО
		Выбор средств механизации и автоматизации элементов процесса и внутрицеховых средств транспортирования	Материалы по выбору технологических нормативов (режимов обработки, припусков и пр.)
		Назначение и расчет режимов обработки	–
7	Нормирование технологического процесса	Установление исходных данных, необходимых для расчетов норм времени и расхода материалов	Нормативы времени и расхода материала
		Расчет и нормирование затрат труда на выполнение 8рупп8сса	–
		Расчет норм расхода материалов, необходимых для реализации процесса
		Определение разряда работ и обоснование профессий исполнителей для выполнения операций в зависимости от сложности этих работ	Методика разработки норм времени
			Классификаторы разрядов работ и профессий
			Дифференцированные нормативы времени (для установления расчетных и других уточненных норм)
8	Определение требований безопасности труда	Разработка или подбор имеющихся требований техники безопасности и производственной санитарии к условиям производства (шуму, вибрации, радиации, загазованности, опасным и вредным веществам в воздухе рабочей зоны и т.п.)	Стандарты ССБТ Инструкции по технике безопасности и производственной санитарии
		Разработка требований, выбор методов и средств обеспечения устойчивости экологической среды
9	Расчет экономической эффективности технологического процесса	Выбор оптимального варианта технологического процесса	Методика расчета экономической эффективности процессов
10	Оформление технологических процессов	Нормоконтроль технологической документации	Стандарты ЕСТД
		Согласование документации технологических процессов со всеми заинтересованными службами и ее утверждение

 

Существуют следующие основные этапы проектирования технологических процессов механической обработки деталей.

1.Вид производства. Вид (тип) производства и соответствующая ему форма организации работы определяют характер техно­логического процесса и его построение. Поэтому прежде всего необходимо, исходя из заданной производственной программы (с учетом запасных частей), установить вид производства (единичное, серийное, массовое) и соответствующую ему организационную форму технологического процесса.

2.Величина партии деталей. Характерной особенностью серий­ного производства является изготовление изделий сериями (партией), запускаемыми в производство одновременно. При такой организации производства затраты на подготовку и наладку станков распределяются на всю партию деталей.

Актуальным вопросом является определение оптимальной ве­личины партии деталей. Очень часто в заводских условиях ее вели­чину определяют из расчета пропускной способности сборочного цеха и необходимости обеспечения бесперебойной равномерной сборки, хотя такая партия и не всегда бывает оптимальной. Количество деталей, находящихся на складе перед сборкой, должно обеспечить бесперебойный процесс сборки и зависит от уровня организации работы в цехах завода. Запас деталей на промежуточных складах для серийного производства можно считать нормальным, если он обеспечивает до 10 дней работы, причем этот срок для крупных деталей может составлять 2 – 3 дня, а для мелких – 5 – 10 дней.

При поточно-серийном производстве обычно на каждой переменно-поточной линии обрабатывается несколько деталей разных наименований, для которых не требуется существенной переналадки станков. Обработка на таких линиях производится попеременно (партиями деталей одного наименования).

При поточно-массовом производстве должна выдерживаться синхронизация операций, т.е. приведение времени на операцию в соответствие с принятой величиной такта (условие равенства или кратности такту выпуска). Для этого расчленяют на части более длительные операции или объединяют более короткие.

3. Выбор вида заготовок и расчет припусков на обработку. Выбрать заготовку – значит установить способ ее получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления.

Полезно дать чертеж заготовки. При этом на чертежах штампованных заготовок должны указываться линии разъемов штампов; штамповочные уклоны; классы чистоты поверхности, с которыми штамповка выходит из кузнечно-штамповочного цеха; технические требования к заготовке; термическая обработка и т.д.

Если заготовку получают из проката, то на чертеже показывается ширина реза, и внутри заготовки показывается основной контур обработанной детали.

В чертежах литых заготовок, кроме размеров с допусками, указываются линии разъема опок и пресс-форм; классы чистоты поверхностей отливки; припуски на механическую обработку. При этом допускается совмещение чертежа заготовки с чертежом готовой детали (основным изображением считается готовая деталь). Припуски обычно изображаются штриховкой.

4.Разработка методов механической обработки и их последова­тельности. При установлении плана и методов обработки имеется в виду обеспечение наиболее рационального процесса обработки детали. В плане указывается последовательность выполнения технологических операций, метод обработки, используемое оборудование, применяемое приспособление, режущий и измеритель­ный инструмент, режим обработки, норма времени и квалификация работы.

При проектировании последовательности выполнения операций необходимо руководствоваться следующим:

• в первую очередь нужно обрабатывать поверхности детали, которые будут служить базами для последующей обработки;

• затем желательно обрабатывать поверхности, с которых снимается наибольший слой металла, так как это позволит обнаружить возможные внутренние дефекты заготовки (раковины, трещины, волосовины и т.п.);

• операции, на которых наиболее вероятен брак из-за дефектов в материале, должны выполняться как можно раньше;

• совмещение черновой и чистовой обработки на одном и том же станке может привести к снижению точности обработанной поверхности.

В связи с тем, что одни и те же результаты по точности и качеству поверхности можно получить различными методами обработки, после предварительного выбора этих методов нужно сопоставить их по производительности и экономичности.

При составлении плана обработки технологический процесс расчленяется на составные части: операции, установы, позиции, переходы, ходы и приемы.

5.Выбор оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструмента. При составлении плана и методов обработки деталей одновременно указывают станок, на котором будет выполняться данная операция, и его характеристику (наименование станка, название завода-изготовителя, модель и основные размеры).

Выбор типа станка определяется прежде всего его возможностью обеспечить требования, предъявляемые к обработанной детали по точности размеров, формы и классу чистоты поверхности. Если указанным требованиям удовлетворяют различные станки, то из них делают выбор, учитывая следующие факторы:

• соответствие основных размеров станка размерам обрабатываемой детали;

•соответствие производительности станка количеству деталей, подлежащих обработке в течение года;

•степень использования станка по мощности и по времени; •себестоимость обработки;

• отпускную цену станка;

• реальность приобретения того или иного станка;

• возможность использования имеющихся станков.

При выборе оборудования для крупносерийного и массового производства нужно стремиться к тому, чтобы штучное время на операцию было близко к такту выпуска, что обеспечит высокий коэффициент загрузки оборудования.

Всегда нужно учитывать, что одношпиндельные автоматы обеспечивают более высокую точность, чем многошпиндельные, но последние более производительны и для выполнения производственной программы требуют меньше площади.

Обработку на токарных станках с применением гидрокопировальных суппортов можно рекомендовать для среднесерийного и мелкосерийного производства. Их применение сокращает штучное время в 2,5 – 3 раза по сравнению с обычными токарными станками.

Обработка на револьверных станках из-за последовательности выполнения каждого перехода менее производительна по сравне­нию с обработкой на автоматах и полуавтоматах, поэтому они применяются в среднесерийном производстве.

В последнее время в условиях массового и крупносерийного производства автомобилей и тракторов стали широко применяться агрегатные станки и автоматические линии. Компоновка агрегатного станка характеризуется расположением детали в рабочей зоне, конструкцией транспортного устройства для перемещения детали из одной позиции в другую, а также взаимным расположением узлов станка в компоновке.

Выбор приспособлений осуществляется одновременно с выбором оборудования. Если требующееся приспособление является принадлежностью станка, то указывается только его наименование. При использовании универсально-сборного приспособления делается соответствующее указание. В случае, когда требуется специальное приспособление, технолог дает лишь его принципиальную схему, по которой затем конструктор разрабатывает рабочие чертежи.

При проектировании приспособления для конкретной операции должен быть определен метод базирования детали, сделан расчет режимов резания и определены все составляющие усилий резания. При проектировании необходимо произвести расчет по­грешности обработки в приспособлении при выбранном методе базирования. Если требования точности не удовлетворяются, то нужно изменить схему базирования или конструкцию приспособления. При конструировании приспособлений нужно добиваться наибольшей производительности и точности, применяя быстродействующие пневматические, гидравлические, гидропластовые и другие зажимы, одновременную обработку нескольких деталей при наименьшем рабочем пути инструментов.

При выборе режущего инструмента также стремятся обеспечить наибольшую производительность и точность, требуемую шероховатость обработанной поверхности. Обычно технологи указывают краткую характеристику инструмента (наименование и размер, марку материала и номер стандарта или нормали. Если требуется применить специальный режущий инструмент, то разра­батываются его конструкция и необходимые чертежи.

Особое влияние на повышение производительности и сниже­ние себестоимости оказывает материал режущей части инструмента. В настоящее время применяют следующие инструментальные материалы: твердые сплавы, быстрорежущие, углеродистые и легированные инструментальные стали, минералокерамические сплавы и алмазы. Для обработки сталей обычно применяют твердые сплавы титановольфрамовой группы. В неблагоприятных условиях работы (в случае выкрашивания титановольфрамовых сплавов) при обработке сталей допускается применение вольфрамовых сплавов (группы ВК). Последние рекомендуются и для обработки чугуна.

Минералокерамические сплавы применяются для чистовой и получистовой обработки без ударной нагрузки и при достаточно жесткой технологической системе. Инструментальные углеродистые и легированные стали применяются для фасонных инструментов и в случае работы на низких скоростях резания. Из инструментальных сталей наиболее распространена быстрорежущая. Алмазы (особенно синтетические) применяются для чистовой отде­лочной обработки при высоких скоростях резания.

При проектировании технологических процессов указывается также вид измерительного инструмента (наименование, тип, размер). В единичном и мелкосерийном производстве применяется инструмент общего назначения, в серийном и массовом – специальный инструмент (калибры, шаблоны, измерительные приспособления, приборы и автоматические устройства). Измерительный инструмент выбирается в зависимости от вида измеряемой поверхности и требуемой точности.

6. Наладка станков. На основные технологические операции проектируются схемы наладки станков. При этом производятся расчеты точности настройки, определяются рабочие циклы и взаимное расположение инструментов, а также производительность операции.

Операционные припуски можно также назначить по следующей методике: в зависимости от заданных значений точности и шероховатости поверхности назначается вид окончательной обработки и припуск на эту операцию. Затем оставшееся значение припуска на обработку делят между предварительными видами обработки в соотношении, указанном выше.

Для каждой операции выбирается группа станка (токарно-винторезный, вертикально-сверлильный, плоскошлифовальный и т.д.) в зависимости от типа обрабатываемой поверхности.

Коэффициент использования металла можно оценить по величине припусков на основные поверхности детали, которые необходимо удалить в процессе механической обработки.

Наименование операции определяется типом станка и записывается кратко, например «токарная», «фрезерная» и т. д. Содержания переходов записываются в повелительной форме (подрезать, точить и т. д.). На эскизе операции обрабатываемые поверхности выделяются цветным карандашом или утолщенной линией. Станок указывается полным наименованием с указанием модели (марки). Выбор конкретной модели станка производится в соответствии с размерами обрабатываемой детали, характером обработки. При этом необходимо стремиться к более полному использованию возможностей станка по мощности, частоте вращения, точности и др.