4. Общие правила разработки технологических процессов

и основные принципы составления технологических

маршрутов механической обработки заготовок

Весь комплекс работ по технологической подготовке производства регламентирован ГОСТ Р 50995.3.1–96, который действует совместно с ГОСТ Р 50995.0.1–96, ГОСТ Р 15.000–94, Р 50–54–93–88, Р 50–297–90, ГОСТ 3.1404–86, ГОСТ 3.1122–84, ГОСТ 3.1105–84, ГОСТ 3.1502–82, ГОСТ 3.1118–82, ГОСТ 3.1109–82, ГОСТ 3.1107–81, ГОСТ 3.1102–81, ГОСТ 3.1001–81.

Разработку технологического процесса выполняют в следующей последовательности:

анализ исходных данных;

определение типа производства;

определение класса детали и выбор в качестве аналога действующего типового или группового технологического процесса;

выбор исходной заготовки и методов ее изготовления;

выбор технологических баз;

составление технологического маршрута обработки;

разработка технологических операций;

нормирование технологического процесса;

определение требований техники безопасности;

расчет экономической эффективности технологического процесса;

оформление технологической документации.

Прежде чем приступить к проектированию технологического процесса механической обработки, необходимо тщательно изучить сборочный чертеж изделия и (или) рабочий чертеж детали с соответствующими техническими условиями изготовления.

Кроме того, необходимо изучить и такие дополнительные условия проектирования, как наличие или отсутствие оборудования, на котором предполагается осуществить изготовление проектируемого изделия; возможности применения совершенных видов исходных заготовок, прогрессивного инструмента и приспособлений и т.п.

Проектирование технологических процессов представляет собой сложную многовариантную задачу, для решения которой необходимо составить несколько возможных конкурирующих вариантов обработки.

Окончательный выбор одного из вариантов производится на основании расчетов и сопоставления, достигаемых точности, трудоемкости, выражаемой нормой штучного или штучно-калькуляционного времени, технологической себестоимости и срока окупаемости капитальных затрат. Такое сопоставление производится как по важнейшим технологическим операциям, так и по всему технологическому процессу в целом.

По величине программного задания определяют коэффициент закрепления операций, тип производства, необходимые такт и ритм обработки заготовок и разрабатывают рациональный технологический маршрут механической обработки.

При составлении технологического маршрута процесса механической обработки заготовки технолог руководствуется следующими основными принципами.

При низкой точности исходных заготовок технологический маршрут начинается с черновой обработки поверхностей, имеющих наибольшие припуски. При этом в первую очередь снимается припуск с тех поверхностей, на которых возможны литейные раковины, трещины и другие дефекты, с целью скорейшего отсеивания возможного брака или устранения обнаруженных дефектов заваркой, наплавкой металла и т.п.

В дальнейшем технологический маршрут строится по принципу обработки сначала более грубых и затем более точных поверхностей.

Наиболее точные и (или) легко повреждаемые поверхности (наружные резьбы, особо точные шлифованные и доведенные поверхности) выполняют на заключительных этапах технологического маршрута.

В конце технологического маршрута размещают второстепенные операции (сверление мелких отверстий, нарезание крепежных резьб, прорезка пазов, снятие фасок и заусенцев).

При обработке заготовок, подвергающихся термической обработке, в технологическом маршруте предусматривают дополнительные операции, связанные с особенностями термической обработки.

Например, операция меднения или операция снятия дополнительного припуска для удаления цементированного слоя на поверхностях, не подлежащих закалке.

Необходимость выявления брака на первых операциях в некоторых случаях заставляет изменять маршрут обработки заготовки.

При назначении технологических баз технолог руководствуется принципом совмещения и постоянства баз, то есть технолог стремится выбрать в качестве технологических баз поверхности или сочетание поверхностей, которые одновременно являются конструкторскими и измерительными базами, и старается не менять технологические базы в процессе обработки.

При вынужденной смене технологических баз и нарушении принципа их совмещения необходимо произвести перерасчет допусков и технологических размеров заготовки.

Во всех возможных случаях в качестве черновых баз принимаются поверхности, удобные для установки и в дальнейшем не обрабатываемые. Черновые базы связываются размерами или условиями (параллельность, перпендикулярность) с обрабатываемой при первой операции поверхностью или совокупностью поверхностей, которые в дальнейшем используются в качестве технологических баз для последующих операций обработки заготовки.

В целях уменьшения пространственных отклонений в расположении технологических баз, используемых при последующих операциях механической обработки, желательно в процессе первой операции, выполняемой от черновых баз, произвести обработку всех указанных баз при одном установе заготовки.

Выбор типа станка определяется его возможностями обеспечить выполнение технических требований, предъявляемых к детали в отношении точности ее размеров, формы и шероховатости поверхности. Если по характеру обработки эти требования можно выполнить на различных станках, выбирают тот или иной станок для выполнения данной операции на основе следующих соображений:

-соответствие основных размеров станка габаритным размерам обрабатываемой заготовки;

-соответствие производительности станка количеству заготовок, подлежащих обработке в течение года;

-наиболее полное использование станка по мощности и по времени;

-наименьшая затрата времени на обработку;

-наименьшая себестоимость обработки;

-наименьшая цена станка;

-реальная возможность приобретения того или другого станка;

-необходимость использования имеющихся на предприятии станков.

При проектировании рабочего технологического процесса производится конструктивная разработка приспособления с изготовлением рабочих чертежей. Обычно это выполняется в заводских конструкторских бюро приспособлений.

В единичном и мелкосерийном производстве применяют универсальные приспособления, которые являются принадлежностями станков (токарные патроны, тиски, делительные универсальные головки, поворотные столы и т.п.).

В крупносерийном и массовом производстве применяют главным образом специальные приспособления, которые сокращают вспомогательное и основное время обработки.

Одновременно с выбором станка и приспособления для каждой операции выбирается необходимый режущий инструмент и средства измерений, обеспечивающие достижение высокой производительности, требуемой шероховатости, точности обработки и контроля.

При выборе инструмента в единичном и мелкосерийном производстве предпочтение отдается нормализованным режущим и измерительным инструментам, выполненным по стандарту или техническим условиям. В крупносерийном и массовом производстве предпочтение отдается специальным измерительным инструментам.

Структура операции выбирается технологом из условий обеспечения заданных чертежом точности, шероховатости при одновременном обеспечении наибольшей производительности и минимальной себестоимости обработки. При этом технолог стремится реализовать принцип многоместной параллельной или многоместной параллельно-последовательной обработки.

Независимо от выбранной технологом структуры операции состоят из совокупности обработки отдельных поверхностей заготовок.