Общие правила проектирования технологических процессов

Технологический процесс производства машины представляет собой часть производственного процесса и непосредственно связан с изменением формы, размеров или свойств материалов, деталей и со сборкой деталей в сборочные единицы, комплекты и комплексы. Этот процесс характеризуется определенной последовательностью выполняемых операций и заранее проектируется с таким расчетом, чтобы обеспечить надежное выполнение всех требований рабочего чертежа при заданном уровне технологического оснащения и при наименьших трудовых и материальных затратах, т. е. выбранный вариант технологического процесса должен быть наиболее эконо­мичным.

Проектирование технологических процессов включает следую­щие виды работ:

определение содержания и последовательности выполнения тех­нологических операций;

определение и выбор новых средств технологического оснаще­ния;

планировку участков обработки и сборки машин, определение грузовых потоков и средств внутрицехового и межцехового транс­порта;

выбор методов и средств механизации и автоматизации основ­ных и вспомогательных работ;

оформление технологической документации.

Под операцией понимают законченную часть технологического процесса, выполняемую непрерывно на одном рабочем месте ра­бочим или бригадой. Кроме действий, непосредственно связанных с обработкой заготовки или сборкой узла, в операцию входят необ­ходимые вспомогательные приемы. Основными элементами опера­ции по механической обработке деталей являются переход, про­ход, установка и позиция (рис. 7), а также рабочий прием и элемент рабочего приема.

Переходом называют часть операции, осуществляемую одним и тем же режущим инструментом (инструментами) без изменения режима резания при обработке одной и той же поверхности. Так, например, отверстие в детали (рис. 7, а) обрабатывается в три пере­хода: сверлением отверстия 1, его растачиванием и растачиванием выточки 2.

Проходом называют часть перехода (или операции), связанную со снятием одного слоя металла при неизменной установке инстру­мента и неизменном режиме резания.

Операция может выполняться с одной или нескольких устано­вок обрабатываемой детали на рабочем месте. Так, например, наруж­ная поверхность цилиндрической заготовки может обрабатываться на токарном станке с двух установок.

Установкой (установом) называют часть операции, выполняемую без изменения положения обрабатываемой заготовки (установки I и II, рис. 7, б).

Рис. 7. Технологические схемы обработки:

а — отверстия; б — уступа; / — отверстие; 2 — выточка;

3 — фиксатор; 4 — поворотная часть приспособления; 5 — основание

Часто операции по обработке заготовок выполняются в поворот­ных приспособлениях, на столах или в головках станков. Часть операции, выполняемая без изменения положения обрабатывае­мой заготовки относительно станка и зажимного приспособления, называется позицией. Уступы в детали (рис. 7, б) обрабатываются в позициях I и II поворотной части приспособления 4.

В технологических картах и на схемах обработки операции, установы и переходы нумеруются арабскими цифрами, а позиции — римскими.

Рабочим приемом называют законченное действие рабочего, необходимое в процессе выполнения определенной операции или при подготовке к ней (установка и снятие заготовки, пуск станка, замена инструмента и др.).

Элементом рабочего приема называют отдельное законченное движение рабочего, требующее минимального времени (вставить заготовку в патрон станка, зажать заготовку и др.).

Технологический процесс обработки заготовок деталей при крупносерийном и массовом производстве строится по принципам дифференциации или концентрации операций.

В первом случае технологический процесс дифференцируется (расчленяется) на простые операции, каждая из которых выполня­ется на отдельном станке (отрезном, центровочном, токарном).

Такое построение технологического процесса предоставляет широ­кие возможности для применения специальных и узкоспециализи­рованных станков и приспособлений, часто встраиваемых в техно­логические линии.

Во втором случае операции технологического процесса кон­центрируются на относительно небольшом числе различных стан­ков (многорезцовые, агрегатные и многопозиционные станки и авто­маты, многошпиндельные автоматы и полуавтоматы), каждый из которых выполняет ряд различных операций.

Технологические процессы механической обработки изделий делятся на два основных вида: типовые и индивидуальные.

Типовой технологический процесс разрабатывается на изготовле­ние группы однотипных деталей, которые обладают общими кон­структивно-технологическими признаками, а отличаются призна­ками, не влияющими на виды и последовательность операций. Практически типовой технологический процесс проектируется для наиболее сложной детали из числа однотипных (так называемого «представителя»). Применение типовых технологических процес­сов позволяет сократить общую трудоемкость разработки таких процессов на машину. На основании типовых технологических процессов можно проектировать индивидуальные (рабочие) техно­логические процессы. Трудоемкость разработки таких процессов значительно снижается и сводится в основном к уточнению состава и последовательности выполнения операций и уточнению выбран­ных средств технологического оснащения.

Для групп деталей, технологические процессы обработки кото­рых схожи, часто используют групповую технологическую на­ладку. Такой технологический процесс называют групповым.

Индивидуальные технологические процессы разрабатываются для каждой детали.

Исходными данными при проектировании технологических про­цессов изготовления деталей являются рабочие чертежи, техничес­кие условия на изготовление, производственная программа выпуска данного вида машин и сведения о технологическом оборудовании завода (цеха).

Виды и объем разрабатываемых технологических документов зависят от стадии проектирования машины и вида ее производства: опытный образец, установочная серия, установившееся произ­водство и др. К обязательным документам, устанавливаемым в ЕСТПП, относятся указанные в табл. 3 маршрутные карты (МК), спецификации технологических документов (СТ), ведомости ос­настки (ВТ) и операционные карты (ОК).

Маршрутные карты содержат описание технологического про­цесса изготовления детали или сборки узла по всем операциям в технологической последовательности. В маршрутной карте на механическую обработку деталей указываются номера, наименова­ние и содержание всех операций, применяемое оборудование и ос­настка, данные о трудовых затратах, виды заготовок и т. д.

Таблица 3. Виды и объем разрабатываемых технических документов

Условные обозначения: документ обязательный; О — документ составляют по усмотрению предприятия-разработчика в зависимости от харак­тера или условий производства изделия; документ не составляют.

Операционные карты технологического процесса механической обработки содержат описание технологического процесса произ­водства изделий с расчленением операций по переходам, а также данные о применяемом оборудовании и инструменте, виде заготовок» режимах обработки, нормах основного технологического времени на переход (Т₀) и нормах вспомогательного времени на установку и переход (Т„).

На процессы изготовления отливок, поковок, штамповок» а также на термическую обработку, сварку и сборку разрабатывают соответствующие карты технологических процессов, нормы и пра­вила оформления которых определяются требованиями ГОСТа системы ЕСТД.