Основные понятия и определения в проектировании технологии изготовления деталей
Конструктивная форма детали образуется сочетанием объемов материала, ограниченных простыми геометрическими поверхностями — плоскостями, цилиндрами, конусами, сферами и т.д.
Любое производство предназначено для реализации производственного процесса изготовления готовой продукции.
Производственным процессом в машиностроении является совокупность действий, необходимых для выпуска готовых изделий.
ТП разрабатывается при проектировании новых и реконструкции существующих заводов, а также при организации производства новых объектов на действующих заводах. Кроме того, корректируют или разрабатывают новые ТП на действующих заводах.
Технологическим процессом (ТП) называют часть производственного процесса, содержащую целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда.
К предметам труда относят заготовки и изделия.
По степени унификации различают следующие виды технологических процессов: единичный, типовой, групповой.
Единичный технологический процесс — технологический процесс, относящийся к изделиям одного наименования, типоразмера и исполнения, независимо от типа производства (применяется для изготовления изделий одного наименования, типоразмера и исполнения).
Типовой технологический процесс — технологический процесс, характеризуемый единством содержания и последовательности большинства технологических операций и переходов для группы изделий с общими конструктивными признаками.
Групповой технологический процесс — технологический процесс, характеризуемый единством методов обработки с использованием однородных и быстро переналаживаемых приспособлений для групп изделий даже с разными конструктивными признаками.
Каждый вид технологических процессов характеризуется следующими признаками:
а) основным назначением процесса: рабочий, перспективный;
б) степенью детализации содержания процесса: маршрутный, операционный, маршрутно-операционный.
Рабочий технологический процесс — технологический процесс, выполняемый по рабочей и (или) конструкторской документации (применяется для изготовления в соответствии с требованиями рабочей технической документации).
Перспективный технологический процесс — технологический процесс, соответствующий современным достижениям науки и техники, методы и средства осуществления которого полностью или частично предстоит освоить на предприятии (используются как информационная основа для разработки рабочих технологических процессов при техническом и организационном перевооружении производства;).
Маршрутный технологический процесс — технологический процесс, выполняемый по документации, в которой содержание операций приводится без указания переходов и режимов обработки
(технологический маршрут — последовательность прохождения заготовки, детали или сборочной единицы по подразделениям предприятия при выполнении технологического процесса изготовления или ремонта).
Операционный технологический процесс — технологический процесс, выполняемый по документации, в которой содержание операций излагается с указанием переходов и режимов обработки.
Маршрутно-операционный технологический процесс — технологический процесс, выполняемый по документации, в которой содержание отдельных операций излагается без указания переходов и режимов обработки.
Технологической операцией называют законченную часть ТП, выполняемую на одном рабочем месте.
Операция охватывает все действия оборудования и рабочих над одним или несколькими совместно обрабатываемыми или собираемыми объектами производства. При обработке на станках операция включает все действия рабочего, управляющего станком, а также автоматические движения станка, осуществляемые в процессе обработки заготовки до момента снятия ее со станка и перехода к обработке другой заготовки.
Операция — основной элемент ТП — имеет собственную структуру.
Технологический переход — законченная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же СТО при постоянных технологических режимах.
Технологическим режимом называют совокупность изменений параметров ТП в определенном интервале времени.
К изменяемым параметрам процесса, определяющим режим, относят, например, глубину резания, подачу, скорость резания и т.д. Технологический переход характеризует постоянство применяемого инструмента, поверхностей, образуемых обработкой или соединяемых при сборке, а также постоянство технологического режима.
Технологические переходы бывают простыми (элементарными) и сложными (в работе одновременно участвуют несколько инструментов). Технологические переходы могут выполняться последовательно или параллельно-последовательно.
Операция может состоять как из одного, так и из нескольких технологических переходов (простых или сложных).
Состав, содержание и последовательность выполнения технологических переходов определяют структуру технологической операции.
Технологическая операция может быть организована на основе концентрации или дифференциации технологических переходов, включаемых в ее структуру.
Технологическую операцию следует рассматривать как совокупность технологических и вспомогательных переходов, причем технологические переходы обеспечивают изменения состояния предметов труда, а вспомогательные — выполнение технологических переходов.
Вспомогательный переход — это законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предметов труда, но необходимы для выполнения технологического перехода.
Примерами вспомогательных переходов являются закрепление заготовки, смена инструмента и т.д.
Рабочий ход — законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменениями формы, размеров, качества поверхности или свойств заготовки.
Число рабочих ходов, выполняемых в одном технологическом переходе, выбирают, исходя из обеспечения оптимальных условий обработки, например уменьшения глубины резания при съеме значительных слоев материала. При выполнении технологической операции часто необходимо изменять относительное положение заготовки и инструмента (рабочих органов станка).
Установ — часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки.
Позиция — фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижных частей оборудования.
Прием — законченная совокупность действий человека при выполнении перехода или его части, объединенных одним целевым назначением.
Так, при выполнении вспомогательного перехода установки заготовки в приспособление необходимо последовательно выполнить следующие приемы: взять заготовку из тары, установить в приспособление и закрепить в нем.
Последовательность разработки ТП
1. Анализ исходных данных.
2. Установление типа производства
3. Анализ технологичности конструкции.
4. Выбор действующего группового, типового ТП или поиск аналога единичного ТП.
5. Выбор исходной заготовки и методов ее изготовления.
6. Разработка вариантов технологического маршрута обработки типовых поверхностей.
7. Выбор вариантов базирования.
8. Синтез маршрута обработки заготовки.
9. Разработка технологических операций.
Выбор типов и определение технических характеристик оборудования, приспособлений, режущего и мерительного инструмента.
Определение размеров обрабатываемых поверхностей.
Определение режимов обработки.
Определение нормы времени на обработку по каждой операции.
Определение квалификации работы.
10. Определение требований техники безопасности.
11. Оценка технико-экономической эффективности спроектированного ТП.
12. Сравнение вариантов ТП.
13. Оформление технологической документации.
Концентрация и дифференциация операций
К числу важных вопросов построения ТП, в большой мере связанных с типом и серийностью производства и с конкретными производственным условиями, относится вопрос о степени концентрации или дифференциации операций.
Концентрацией (укрупнением) операций называется соединение нескольких простых технологических переходов в одну сложную операцию. ТП построенный по принципу концентраций операций, состоит из небольшого числа сложных операций.
Предлагаем смотреть викинги 1 сезон у наших партнеров.
Достоинства концентрации операций состоят в том, что она может осуществляться объединением в одной операции черновых и чистовых переходов, нескольких простых переходов в сложные многоинструментальные и т.п. При этом повышается точность взаимного расположения поверхностей, обрабатываемых на одном установе, производительность обработки за счет совмещения во времени нескольких технологических переходов и сокращения затрат вспомогательного времени (установка и снятие заготовок, смена инструмента, включение и выключение станка).
Дифференциацией (раздроблением) операций называется построение операций из большого числа простых технологических переходов. ТП, построенный по принципу дифференциации операций, состоит из большого числа простых операций.
Достоинства дифференциации операций в первую очередь связанны с возможностью отделения сложной и точной чистовой обработки, требующей высокой квалификации рабочих и высокоточных станков, от предварительной неточной обработки, которая может быть осуществлена простейшими и высокопроизводительными способами на простых и дешевых станках рабочими средней квалификации.
Степень дифференциации зависит от серийности производства, и в условиях крупносерийного производства может стать экономически целесообразным построение ТП из большего числа простых операций, выполняемых в едином ритме на простых станках связанных конвейером. В условиях единичного и мелкосерийного производств обычно проектируются концентрированные операции, выполняемые высококвалифицированными рабочими.
В условиях крупносерийного и массового производств применяется дифференциация операций (конвейерные автоматические линии из простых станков) и их концентрация на сложных многошпиндельных автоматах, обрабатывающих центрах и т.п.
