3.4. Общие характеристики технологических процессов
Типизация технологических процессов. Несмотря на огромное разнообразие конструктивных форм и размеров деталей радиоаппаратуры, все они представляют собой различные сочетания ограниченного числа поверхностей: наружных и внутренних цилиндрических поверхностей, поверхностей одинарной и двойной кривизны и т. д. Каждая форма поверхности детали может быть образована путем обработки на определенном виде оборудования с помощью соответствующего инструмента.
Понятно, что детали, образованные сочетанием одинаковых по форме поверхностей, могут иметь общую структуру технологическою процесса обработки, хотя по конструкции они могут значительно различаться.
Именно на общности обработки поверхностей одинакового вида и основывается классификация деталей, которая была впервые разработана и предложена проф. А. П. Соколовским для машиностроения. Эта классификация вполне может быть применена и к деталям радиоаппаратуры. Например, детали, имеющие форму тел вращения с отношением длины к диаметру, больше единицы, выделяют в класс «валы» и «оси». Такого же рода детали с осевыми отверстиями относит к классу «втулки». Если диаметр детали значительно больше длины, она должна быть отнесена к классу «диски» и т. д.
Классификация деталей по указанным выше признакам наряду с классификацией технологических операций по общности характерных элементов конструкций деталей позволяет перейти к типизации технологических процессов. Для этого из ряда однотипных деталей (узлов), обладающих общими признаками, например одинаковой формой составляющих поверхностей, выбирают типовой представитель, т. е. деталь, обладающую наибольшим числом таких признаков, и по этому типовому представителю разрабатывают технологический процесс, основываясь на общности операций, применяемых при обработке данного ряда деталей.
В результате классификации деталей и типизации технологических процессов разработка технологических процессов в Советском Союзе была поставлена на научную основу. Если раньше разработка технологического процесса каждой новой конструкции детали представляла для технолога как бы новую задачу, то теперь она сводится лишь к использованию известных методов обработки отдельных поверхностей детали.
Это упрощает, ускоряет и удешевляет стоимость технологических разработок, позволяет широко применить передовой опыт, находить и рекомендовать наиболее прогрессивные высокопроизводительные методы обработки определенных поверхностей деталей, улучшить техническое нормирование технологических процессов, упорядочить снабжение заводов инструментами и приспособлениями, обеспечить изучение технологии и подготовку кадров технологов, а также создать основные предпосылки для механизации и автоматизации технологических процессов с использованием специализированных и специальных полуавтоматов и автоматов.
Классификация деталей и типизация технологических процессии позволяет на научной основе решать вопросы специализации и кооперирования предприятий и совершенно точно определять, на чем целесообразно специализироваться тому или иному предприятию и что желательно получить с других предприятий в порядке кооперации. В практике социалистической промышленности сложились две формы специализации: технологическая и предметная. В первом случае завод специализируется на определенном виде обработки, т. е. на изготовлении одним определенным способом различных деталей, а во втором — на производстве определенных деталей, узлов или приборов радиоаппаратуры. На многих радиозаводах появляется тенденция к предметной и к технологической специализации одновременно.
Чем уже специализация завода, тем шире его связи с другими Предприятиями (кооперация).
Концентрация и дифференциация технологического процесса. При разработке технологического процесса обработки деталей радиоприборов важно определить число операций. В случае, когда технологический процесс разбит на простейшие операции с малым числом переходов в каждой из них, он называется дифференцированным технологическим процессом. Наоборот, если операции включают в себя большое количество переходов, технологический процесс называется концентрированным.
Основным фактором, определяющим степень дифференциации технологического процесса, является вид производства и связанный с ним размер партий. Чем больше серия выпускаемых радиоприборов и меньше их номенклатура, тем на большее число операции может разбиваться процесс.
Для дифференцированных процессов может, естественно, применяться более простое оборудование, снижаются требования к квалификации исполнителей, в следовательно, облегчается освоение производства.
При концентрации операций облегчается планирование производственного процесса, повышается точность обработки в связи с обработкой детали при одной установке; повышается производительность в результате одновременной обработки нескольких поверхностей, а также сокращается вспомогательное время на установку и снятие детали.
Во всех случаях для того, чтобы принять правильное решение о степени дифференциации технологических процессов, необходимо тщательно анализировать конкретные условия.
Автоматизация технологических процессов. Под автоматизацией технологического процесса в широком смысле этого слова понимается автоматическое управление, автоматический контроль и автоматическое регулирование. Четко разделить функции автоматического управления и автоматического регулирования не всегда возможно. Принципиально первое понятие „шире, чем второе, так как автоматическое управление должно обеспечивать надлежащее протекание технологического процесса, в том числе, если нужно, с включением автоматического регулирования.
Однако, рассматривая понятие управления в узком смысле, можно считан., что задачей его является выполнение таких действий, как пуск и ход и остановка рабочей машины, транспортные перемещения обрабатываемой детали, в том числе подача ее к месту обработки и установка, установочные и рабочие перемещении исполнительных органов машины, изменение режима работы, снятие и удаление обработанной детали. Структурная схема автоматического управления показана на рис. 3.1.
Рис. 3.1. Структурная схема автоматического управления
Переключения при автоматическом управлении могут осуществляться следующими основными способами:
В зависимости от положения распорядительного (задающего) устройства, например кулачкового вала или вращающегося электрического устройства (командоаппарата). Одним из наиболее известных примеров осуществления этого способа может служить система управления токарно-револьверного автомата.
В зависимости от времени, когда те или иные переключения. В системе происходят автоматически после истечения определенных, заранее установленных промежутков времени, этот способ применяется в тех случаях, когда требуется обеспечить определенную продолжительность процесса, в частности при термообработке, при изготовлении деталей из пластмасс.
В зависимости от перемещения исполнительного органа машины или обрабатываемой детали.
После достижения определенного значения управляемого параметра или определенного состояния объекта производства.
Автоматический контроль при выполнении технологического процесса может иметь две цели: 1) контроль параметров, обусловливающих качество изготовляемой детали — размеров, веса, твердости и т. п.; 2) контроль параметров, обусловливающих нормальное протекание технологического процесса, — температуры, давления и т. п.
Автоматическое регулирование технологического процесса имеет целью обеспечить точность его выполнения без участия человека. Необходимость в автоматическом регулировании возникает в тех случаях, когда, ограничиваясь лишь системой управления, нельзя обеспечить заданную точность вследствие влияния как погрешностей самой системы, так и случайных изменений различных факторов (например, напряжения в сети, температуры окружающей среды, толщин снимаемого слоя металла и т. д.). Современные системы автоматического регулирования выполняются по принципу замкнутых систем с обратной связью (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Структурная схема автоматического регулирования
Сущность автоматического регулирования заключается в непрерывном измерении отклонений регулируемого пара метра от заданной величины и в подаче корректирующих импульсом на распорядительное звено (сплошная линия на рис. 2/2) или на промежуточное звено (пунктирная линия).
Импульс, поступающий от измерительного устройства (чувствительного элемента), имеет знак, обратный основному импульсу, вызванному отклонением параметра, поэтому обратная связь в системах автоматического регулирования является отрицательной.