ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Разработку техпроцессов проводят в следующей последовательности:

I. Сбор исходных данных. Анализ служебного назначения детали.

Исходные данные: чертеж детали, годовая программа выпуска, продолжительность выпуска.

Под служебным назначением детали (изделия) понимают четко сформулированную задачу, для решения которой она применяется.

Анализ служебного назначения включает:

1. Установление условий, в которых работает деталь (изделие).

2. Определение нагрузок, действующих на деталь (постоянные, перемен­ные, циклические, крутящий момент, изгибающие и др.)

3. Классификацию поверхностей детали.

Рис. 2.1. Классификация поверхностей детали

На рис. 2.1 приведена классификация поверхностей ступенчатого вала.

Поверхности детали классифицируются следующим образом:

- основные конструкторские базы (ОКБ) - это базы, определяющие положение детали в изделии;

- вспомогательные конструкторские базы (ВКБ) - это базы, которые определяют положение деталей, присоединяемых к рассматриваемой детали;

- исполнительные поверхности (ИП) - это поверхности, при помощи которых деталь выполняет свое служебное назначение;

- свободные поверхности (СП) - это поверхности, определяющие заданные контуры детали.

II. Анализ технологичности конструкции детали.

Этот анализ является важной частью при проектировании технологическо­го процесса и заключается в технологическом контроле чертежа детали.

При этом:

1. Анализируется чертеж детали:

а) достаточность графической информации о детали (видов, разрезов, сечений и т.д.)

б) достаточность и правильность простановки размеров, величин ше­роховатостей, погрешностей формы и расположения поверхностей и т.д.

в) наличие сведений о материале детали, покрытиях, ее массе, тер­мообработке и др.

2. Оценивается возможность упрощения конструкции детали.

3. Устанавливается возможность применения высокопроизводительных мето­дов обработки.

4. Определяется соответствие стандарту конструктивных элементов детали (фасок, канавок и др.).

5. В первом приближении намечаются поверхности, которые будут использо­ваны в качестве исходных баз.

III. Выбор типа производства и формы его организации.

В машиностроении различают три типа производства: единичное (Е), серийное (С) и массовое (М).

Серийное производство разделяют на мелкосерийное (МС), среднесерий­ное (СС) и крупносерийное (КС).

При помощи таблицы 2.1 ориентировочно можно определить тип производства, в зависимости от массы изготавливаемой детали или трудоемкости сборки изделия и годовой про­граммы выпуска.

Таблица 2.1

Выбор типа машиностроительного производства

Для качественной оценки типа производства можно использовать крите­рий, называемый коэффициентом закрепления операций (КЗО).

КЗО равен отношению числа всех операций, выполняемых в течение месяца (SО) к числу рабочих мест (Р):

КЗО= .

Если КЗО> 40, то это единичное производство; от 20 до 40 - мелкосерий­ное; от 10 до 20 - среднесерийное; свыше 1 до 10 - крупносерийное; равно единице - массовое.

Различают следующие формы организации ТП: предметная непоточная (Е), групповая непоточная (МС), групповая переменно-поточная (СС) и поточная непрерывная (КС, М).

Групповая форма организации производства характеризуется сле­дующими признаками:

1. Изделие запускается в производство партиями (сериями) с определенной периодичностью.

2. Оборудование расставляется по типам станков, создавая производствен­ные участки.

3. За каждым рабочим местом закрепляется несколько технологических операций.

При групповой форме организации производства рассчитывают размер партии деталей для разового запуска в производство:

, шт.,

где : а- периодичность запуска в днях ( принимают 3,6,12,24 и т.д.); 254 -среднее количество рабочих дней в году.

Поточная форма характеризуется следующими признаками:

1. Специализацией каждого рабочего места на выполнение одной операции (КЗО=1).

2. Размещение рабочих мест производится строго в последовательности, соот­ветствующей ТП.

Режим работы поточной линии оценивается тактом выпуска деталей.

Такт выпуска (tв) - это промежуток времени, в течение которого с по­точной линии должна выпускаться единица продукции. Его можно опреде­лить при помощи формулы:

, мин/шт. ,

где: Fд- действительный фонд рабочего времени за год (в часах); N - годо­вая программа выпуска в штуках.

В таблице 2.2 приведены основные характеристики различных типов производства.

IV. Выбор и проектирование заготовки.

V. Выбор методов обработки отдельных поверхностей.

VI. Разработка технологического маршрута изготовления детали. Разработ­ка плана обработки и схем базирования.

VII. Разработка технологических операций.

7.1. Выбор последовательности выполнения технологических переходов.

7.2. Окончательный выбор станка, оснастки, измерительного и режущего инструмента.

7.3. Расчет режимов резания и норм времени.

7.4. Расчет загрузки технологического оборудования.

7.5. Оформление технологической документации.

VIII. Проектирование технологической оснастки.

Таблица 2.2

Характеристика типов производства

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС СБОРКИ ИЗДЕЛИЯ

Сборка является заключительным этапом при изготовлении машин. Объем работ при сборке в автомобилестроении составляет до 20% от об­щей трудоемкости изготовления автомобиля.

Технологический процесс сборки - это совокупность операций по со­единению деталей в определенной последовательности с целью получить изделие, отвечающее заданным эксплутационным требованиям.

Изделие состоит из основных частей, роль которых могут выполнять детали, сборочные единицы, комплексы, комплекты.

Сборочная единица - часть изделия, составные части которой подле­жат соединению между собой на сборочных операциях на предприятии-изготовителе. Её характерной особенностью является возможность сборки обособленно от других элементов изделия. Сборочная единица изделия в зависимости от конструкции может собираться либо из отдельных деталей, либо из сборочных единиц высших порядков и деталей. Различают сбороч­ные единицы первого, второго и более высоких порядков. Сборочная еди­ница первого порядка входит непосредственно в изделие. Она состоит либо из отдельных деталей, либо из одной или нескольких сборочных единиц второго порядка и деталей и т.д. Сборочную единицу наивысшего порядка расчленяют только на детали. Сборочные единицы называют на практике узлами или группами.

Сборочная операция - это технологическая операция установки и об­разования соединений сборочных единиц изделия. Сборку начинают с ус­тановки и закрепления базовой детали. Поэтому в каждой сборочной еди­нице должна быть найдена базовая деталь - это деталь, с которой начинают сборку изделия, присоединяя к ней детали и другие сборочные единицы.

По последовательности выполнения различают:

-промежуточную сборку - это сборка мелких элементов на механических участках или сборка 2-х деталей перед окончательной обработкой;

-узловую сборку - это сборка сборочных единиц изделия;

-общую сборку - это сборка изделия в целом.

По наличию перемещений собираемых изделий различают:

-стационарную сборку - это сборка изделия или основной его части на од­ном рабочем месте;

-подвижную сборку - собираемое изделие перемещается по конвейеру.

По организации производства различают:

-поточную сборку, - которая предусматривает разделение технологического процесса на отдельные технологические операции, продолжительность ко­торых не превышает такта выпуска изделия;

-групповую сборку, - которая предусматривает возможность сборки раз­личных однотипных изделий на одном рабочем месте.

По степени подвижности различают подвижные и неподвижные со­единения.

Подвижные соединения обладают возможностью относительного пе­ремещения в рабочем состоянии в соответствии с кинематической схемой механизма. При этом используются посадки с зазором. Для сборки не тре­буется значительных усилий.

Неподвижные соединения не позволяют перемещаться друг относи­тельно друга соединяемым деталям. В неподвижных соединениях используются переходные посадки или посадки с натягом.

По характеру разбираемости соединения подразделяют на разъемные и неразъемные.

Разъемные соединения могут быть полностью разобраны без повре­ждения соединяемых деталей.

Неразъемные соединения собираются при помощи прессовых поса­док, сварки, пайки, склеивания и т.д. Без повреждения собираемых деталей их разобрать невозможно.

Методы сборки - определяются конструктором изделия путем про­становки допусков сопрягаемых деталей.

При сборке всегда происходит материализация заложенных конст­руктором размерных цепей.

Метод полной взаимозаменяемости - позволяет проводить сборку из­делия без какого-либо подбора или дополнительной обработки деталей. Метод наименее трудоемок, но необходимо увеличить затраты на механи­ческую обработку.

Метод неполной взаимозаменяемости – предусматривает, что ряд соединений не могут собраться без дополнительной доработки деталей.

Метод групповой взаимозаменяемости (селективная сборка) – предусматривает предварительную сортировку деталей на группы. Сборка в пределах группы осуществляется по методу полной взаимозаменяемости. Это позволяет достичь высокой точности в сопряжениях, при незна­чительном увеличении затрат на контроль (рис 3.1).

Рис. 3.1. Селективная сборка

Метод пригонки и регулирования - предусматривает наличие в раз­мерной цепи компенсирующего звена, положение которого регулируется в процессе сборки (регулировка зазоров, прокладки и т.п.).

Приспособления, применяемые при сборке, классифицируются сле­дующим образом:

- зажимные приспособления (предназначены для базирования и закреп­ления базовых деталей, с которых начинается сборка узла или изделия);

- установочные приспособления (предназначены для точной установки соединяемых деталей друг относительно друга);

- рабочие приспособления (используемые при выполнении отдельных пере­ходов технологических операций сборки (гайковёрты, прессы и т.д.));

- контрольные приспособления.

Разработка технологического процесса сборки осуществляется в сле­дующей последовательности:

Этап 1. Анализ исходных данных:

-изучение чертежей изделия и деталей, технических требований на сборку и приемку изделия;

-выбор организационных форм сборки;

-классификация видов соединений деталей;

-выбор метода сборки;

-установление годовой программы выпуска;

-определение продолжительности выпуска.

Этап 2. Разработка технологических схем общей и узловой сборки.

Изучение собираемого изделия завершается составлением техноло­гических схем общей (рис. 3.2) и узловой сборки (рис. 3.3). Технологиче­ские схемы сборки составляются на основе сборочных чертежей изделия. На них каждая составная часть изделия обозначается прямоугольником, разделённым на три части (рис. 3.4). В части А указывается наименование элемента, в части Б - числовой индекс согласно спецификации, в части В - число элементов, входящих в данное соединение. Перед числовым индек­сом сборочной единицы изделия ставятся буквы Сб (сборка) и номер по­рядка: 1сб, 2сб и т.д.

Элемент, с которого начинают сборку изделия или его сборочной единицы, называют базовым. По его номеру ставят числовой индекс со­ставной части, в которую он входит.

Процесс общей сборки изображают на схеме горизонтальной линией. Её проводят в направлении от базового элемента изделия к собранному объекту.

Сверху (рис.3.2) в порядке последовательности сборки располагают условные обозначения всех непосредственно входящих в изделие де­талей, снизу - сборочных единиц. На технологических схемах узловой сборки сборочные единицы расчленяют на сборочные единицы высших порядков и детали.

Технологические схемы сборки снабжают надписями - сносками, по­ясняющими характер сборочных работ ("Запрессовать", "Паять", "Клепать", "Регулировать", "Проверить зазоры" и пр.) и выполняемый при сборке кон­троль.

Схемы отражают возможности одновременной установки несколь­ких составных частей изделия на его базовую деталь (рис. 3.2, точка А), что позволяет сократить длительность цикла сборки.

Рис. 3.2. Технологическая схема общей сборки

Рис. 3.3. Технологическая схема узловой сборки

Рис. 3.4. Условное изображение сборочных единиц

Этап 3. Разработка маршрутной технологии общей и узловой сборки.

Процесс сборки изделия или узла разбивается на отдельные операции, выполняемые в определенной последовательности. В одну операцию может входить сборка нескольких деталей и узлов. Она характеризуется законченностью действий.

Маршрут сборки - это набор технологических операций, выполняе­мых в строго определенной последовательности.

Критерием для разделения маршрута на операции является такт вы­пуска t_B.

Необходимо, чтобы длительность технологической операции t _шт не пре­вышала такта выпуска t_B (t _шт< t_B).

,

где: F_cp- действительный годовой фонд времени работы оборудования, в часах; N - годовая программа выпуска изделий, в штуках.

Этап 4. Разработка технологических операций сборки.

Разработка производится в следующей последовательности:

-разработка содержания и последовательности переходов;

-выбор оснастки, инструментов, оборудования;

-расчет норм времени на выполнение каждого перехода и всей операции;

-оформление технической документации (ОК, чертежей наладок, операци­онных эскизов сборки).