ПРОИЗВОДСТВО ИЗДЕЛИЙ, КОНСТРУКЦИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Глава 17

ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ

В одиннадцатой пятилетке перед обрабатывающими отраслями промышленности поставлена основная ком­плексная задача - всемерно повысить эффективность производства, перевести промышленные отрасли народ­ного хозяйства на интенсивный путь развития. В основу решения этой задачи должны быть положены: повыше­ние производительности труда на 23-25% за счет уско­рения внедрения комплексной механизации и автомати­зации, снижение металлоемкости изделий (например, в машиностроении и металлообработке намечено сни­зить удельный расход проката черных металлов не менее чем на 18-20%), более широкое применение прогрессив­ной малоотходной, безотходной и энергосберегающей технологии, ускорение темпов реконструкции и техниче­ского перевооружения действующих предприятий. Так же как и в десятой пятилетке, задачи по повышению эффек­тивности и качества остаются основными, определяющи­ми всю деятельность предприятий и организаций маши­ностроения и механообработки.

Технико-экономические характеристики и показатели современных машин (и деталей) еще не удовлетворяют требованиям, предъявляемым Основными направления­ми экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года. В настоящее время еще много выпускается малоэффективных и мало­производительных машин устаревшей конструкции, имеющих большую металлоемкость; заготовки деталей машин изготовляются часто таких размеров, которые ве­дут к большим отходам материала, а следовательно, к значительным его потерям.

Проектирование новых машин, агрегатов, приборов, учитывающих достижения науки и техники, внедрение прогрессивной технологии, проведение правильной науч­но обоснованной подготовки производства и внедрение новых форм организации производства на основе авто­матизированных систем управления (АСУ) обеспечат ус­пешное выполнение задач, стоящих перед машинострое­нием в одиннадцатой пятилетке.

Производственным процессом называется совокупность действий, в результате которых обрабаты­ваемые материалы, полуфабрикаты, заготовки (детали) превращаются в готовые изделия. Производственный процесс включает не только технологические, но и другие вспомогательные процессы, в частности транспортиров­ку, контроль продукции, подготовку производства, экс­плуатацию зданий, сооружений, оборудования и др.

Технологическим процессом называют ос­новную часть производственного процесса, необходимую непосредственно для изменения формы, размеров или со­стояния заготовки (детали) или сборки изделий и сбо­рочных единиц.

Технологические процессы изготовления деталей, сбо­рочных единиц и изделий разрабатывают при проектиро­вании новых и реконструкции существующих промыш­ленных предприятий, а также при постановке новых производств на действующих.

При проектировании новых и реконструкции суще­ствующих предприятий разработанный технологический процесс является основой всего проекта, так как он дает исходные материалы для определения потребности рабо­чей силы, оборудования, производственных площадей, капитальных вложений и т. д. От качества разработки технологических процессов в значительной степени зави­сит дееспособность и рентабельность будущего про­изводства.

На действующих предприятиях выпускаемые изделия периодически подвергаются конструктивным измене­ниям, улучшающим их технико-эксплуатационные каче­ства. Такие изменения требуют пересмотра действующей технологии, а иногда разработки новых технологических процессов. Наконец, развитие науки и техники выдвигает новые, более совершенные методы обработки, новое высокопроизводительное оборудование, инструмент, что требует пересмотра технологических процессов. Поэтому на действующих предприятиях функционируют техноло­гические службы (отдел главного технолога, цеховые тех­нологические бюро, лаборатории).

Разработанный технологический процесс должен обеспечивать выполнение всех требований по изготовле­нию деталей и сборке изделий, указанных в чертежах и технических условиях. Вместе с тем он должен обеспе­чивать изготовление деталей и изделий с наименьшей стоимостью.

Технологическая подготовка производства включает проектирование технологических процессов, проектирова­ние и изготовление специальной оснастки (приспособле­ний, инструмента), разработку методики контроля и из­готовление специальных контрольных устройств, разра­ботку необходимых технических нормативов. Ее осущест­вление выполняется по Единой системе технологической подготовки производства (ЕСТПП), включающей ряд стандартов, которые устанавливают общие правила орга­низации процессов управления производством, предусма­тривают применение прогрессивных типовых технологи­ческих процессов, стандартной технологической оснастки и оборудования, средств механизации и автоматизации (ГОСТ 14.001—73). Документация, разработанная на ос­нове стандартов ЕСТПП, позволяет ускорить технологи­ческую подготовку производства, повысить ее качество, а следовательно, обеспечить сокращение сроков освоения производства нового изделия и предъявляемое к нему качество.

В структуре технологического процесса на изделие различают два этапа: изготовление деталей и сборку. В свою очередь, процесс получения деталей включает следующие этапы: изготовление заготовки (литьем, штамповкой и другими методами), механическую обра­ботку заготовок, специальные виды обработки (термиче­скую, покрытия и др.). Однако специальные виды обра­ботки, например лакокрасочные и иные покрытия, могут составлять самостоятельный этап технологического про­цесса, осуществляемый над собранным изделием, т. е. по­сле его сборки.

Для правильного проведения технологического про­цесса составляют план. В связи с этим технологический процесс изготовления деталей и сборки изделий расчле­няют на отдельные составные части — операции.

Операция — законченная часть технологического процесса, выполненная на одном рабочем месте над одной заготовкой или сборочной единицей (или несколь­кими одновременно обрабатываемыми заготовками, сбо­рочными единицами) непрерывно.

Установка- часть операции, выполняемая при одном закреплении обрабатываемой заготовки или соби­раемого изделия. Позицией называется часть установ­ки, которая проводится при одной ориентировке заготов­ки, сборочной единицы относительно инструмента.

Переход — это часть операции, при которой обра­батывается один или одновременно несколько участков поверхности заготовки при неизменном инструменте (группы инструментов) и постоянном режиме обработки. Применительно к сборке переход характеризуется неиз­менностью сопрягаемых поверхностей и применяемого инструмента.

Проход — часть перехода, связанная со снятием одного слоя материала при неизменных положении обра­батываемой поверхности, инструменте, наладке.

В содержание работ по проектированию технологиче­ских процессор механообработки входит: установление плана и структуры процесса, т. е. разбивка его на со­ставные части, выбор оборудования и оснастки; расчет припусков на обработку и межоперационных размеров, определение параметров режима резания, расчет норм времени и т. д.; оформление принятых технологических процессов с составлением соответствующей технологиче­ской документации.

Исходными данными для проектирования технологи­ческого процесса являются:

1) рабочий чертеж детали (на этапе сборки - чертеж сборочной единицы или изделия). Он должен иметь необ­ходимое количество проекций, все размеры поверхностей с указанием их точности, шероховатости, сведения о ма­териале детали и другие дополнительные требования к детали. Чертежи на сборочные единицы или изделия должны определять условия тарировки и регулировки, а иногда последовательность сборки;

2) чертеж заготовки, который является документом, связывающим работу заготовительных и обрабатываю­щих цехов. Внутри чертежа заготовки принято вычерчи­вать контур детали;

3) технические условия, которые составляются на осо­бо ответственные детали и сборочные единицы в тех случаях, когда в их чертежах нельзя отразить полностью все требования;

4) производственная программа, т. е. количество изде­лий, выпускаемых предприятием в течение определенного времени (обычно за один год). Производственная про­грамма характеризует тип производства;

5) руководящие технические материалы (РТМ), к ко­торым относятся следующие: а) сведения по оборудова­нию (его точности, мощности, кинематике, оснащенно­сти); б) нормали на режущий и измерительный инстру­мент; в) нормативы по припускам и межоперационным допускам; г) нормативы для технико-экономических рас­четов; д) нормативы по техническому нормированию и др. Технологическая документация регламентируется ГОСТ 3.1105 — 74 Единой системы технологической доку­ментации (ЕСТД).

Маршрутная карта (МК) составляется в зависимости от типа и характера производства. В ней указываются наименования всех операций технологического процесса в порядке их последовательности, данные об оборудова­нии, приспособлениях, вспомогательном, режущем и из­мерительном инструменте, разряд работы и нормы вре­мени.

Маршрутная карта является основным документом единичного и мелкосерийного производств. В серийном и массовом производствах она составляется как предва­рительный документ, предшествующий детальной разра­ботке технологического процесса.

Карта эскизов (КЭ), являющаяся основным техноло­гическим документом в серийном и массовом производ­ствах, включает эскизы, схемы и таблицы, поясняющие содержание операций и необходимые для их выполнения сведения (оборудование, оснастка, режимы резания).

Технологические инструкции (ТИ) дают дополни­тельные сведения по выполнению операций, а также описывают процессы приготовления различных компаун­дов, клеев и т: п. Кроме МК, КЭ, ТИ заполняются ком­плектовочные карты (КК), ведомости расцеховки (ВР), ве­домости оснастки (ВО), ведомости материалов (ВМ).

Типы производств

Взависимости от объема выпуска изделий, т. е. про­изводственной программы, номенклатуры изделий, регу­лярности и стабильности производства различают три типа производств: единичное, серийное, массовое.

Единичное производство имеет широкую номен­клатуру изготовляемых изделий с малым объемом их выпуска. Здесь применяется универсальное оборудование, универсальные приспособления и измерительные сред­ства, нормализованный, стандартный режущий инстру­мент. Для единичного производства требуются рабочие высокой квалификации. Оборудование располагается по типовым группам (токарные, фрезерные и т. д.).

Серийное производство характеризуется ограни­ченной номенклатурой изделий, изготовляемых периоди­чески повторяющимися партиями, и сравнительно боль­шим объемом выпуска. В зависимости от количества изделий в партии (серии) различают мелкосерийное, сред­несерийное (серийное) и крупносерийное производства. Они имеют различное оборудование и применяемую оснастку.

Для серийного производства характерна периодич­ность выполнения операций технологического процесса по отдельным изделиям, т. е. цикличность производства.

Массовое производство отличается узкой номен­клатурой и большим объемом выпуска изделий, не­прерывно изготовляемых в течение продолжительного времени. Здесь применяется специальное оборудование и специальная высокопроизводительная оснастка. Обору­дование расставляется в соответствии с технологическим процессом и имеет автоматический цикл. Оно регламен­тируется тактом выпуска, т. е. интервалом времени, через который регулярно выпускается изделие определенного наименования, типоразмера и исполнения.