МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

6.1. Требования

Проектирование технологического процесса состоит в установлении содержания и последовательности операций. Под содержанием операции понимается состав переходов и их последовательность внутри операции. Последовательность операции определяет маршрут обработки детали. Проектирование технологического процесса состоит в формировании его элементов (переходов, операции, маршрута) и ведется в жестких рамках двух требований: обязательное соблюдение заданных чертежом параметров детали; достижение этих параметров с наименьшими затратами, т.е. наиболее экономично. При разработке технологического процесса надо помнить, что первое требование всегда превалирует над вторым. Поэтому первоосновой для разработки технологического процесса служит рабочий чертеж детали, а еще точнее – технологические свойства поверхностей детали. Количество выпускаемых в определенное календарное время деталей (производственная программа) обуславливает выполнение второго требования.

6.2. Исходные данные

Рабочий чертеж детали и заданная производственная программа позволяют выбрать способ получения заготовки детали. На этом основании разрабатывают чертеж заготовки, который при необходимости может быть уточнен после разработки процесса, когда будут определены операционные припуски. Содержание операций процесса устанавливают в соответствии с оборудованием, которое может быть использовано для их выполнения. Таким образом, основными исходными данны»ми для проектирования процесса являются:

- рабочий чертеж детали;

- производственная программа;

- чертеж заготовки;

- оборудование, которым возможно располагать.

Рабочий чертеж детали является техническим документом, определяющим требования к детали - единственным основанием для контроля и приемки деталей после изготовления. Главное требование к чертежу - его полная проработка конструктором де»тали, поэтому все параметры должны быть «защищены» допусками. Чертеж - закон для производства. Его может изменить только конструктор. Технолог не имеет права изменить или дополнять чертеж на основе своей оценки.

Производственная программа позволяет ориентироваться на такой вид организации производства (массовое, серийное, единичное), который будет более целесообразным при такой программе. Производственная программа необходима также для уточнения способа получения заготовки (например, прокат или штамповка), для выбора степени концентрации (или дифференциации) переходов в операции, для выбора средств обработки (станки, приспособления, инструмент), т.е. для реше»ния всех задач, связанных с производительностью труда. Поэтому, не зная производственной программы, проектировать технологический процесс невозможно.

Чертеж заготовки.

Заготовки деталей получают различными видами литья (заготовки-отливки), горячей обработки давлением (заготовки - поковки) и из сортового материала (прутки, листы). Чертеж заготовки разрабатывают по рабочему чертежу детали, предусматривая необходимые общие припуски на обработку и оформляя конфигурацию заготовки в соответствии с технологическими возможнос»тями избранного способа получения (литейные или штамповочные уклоны и т.п.). Иногда способ получения заготовки определен и конфигурация необрабатываемых частей детали и их точность заданы чертежом детали в соответствии с этим способом.

Оборудование.

Свобода выбора оборудования имеется лишь в условиях проектирования процессов для новых цехов и заводов. На действующем заводе технологические процессы разрабатывают с учетом наилучшего использования имеющегося оборудования. От наличия оборудования зависит возможность использования тех или иных методов обработки, приспособлений, инструментов и т.д.

6.3. Последовательность составления плана процесса

Определение целесообразных границ между операциями является главной целью составления плана процесса. План технологического процесса в виде операционных эскизов составляют по рабочему чертежу детали. Операционные эскизы делают от руки, выделяя обрабатываемые поверхности жирными линиями, а также указывают технологические базы и оборудование.

Порядок составления плана процесса.

1. Определить для каждой поверхности этап обработки (по таблице в главе 3. «Этапы технологического процесса»). Выделить поверхность (поверхности) с максимальным этапом. Определить количество этапов обработки всей детали, как разницы между этапом (диапазоном качества) получения заготовки и максимальным этапом поверх»ности детали. Распределить поверхности детали по этапам. Например, заготовка 0 этап, максимальный этап детали 3-ий. Количество этапов, которые должна прой»ти деталь: первый, второй, третий. Одна из поверхностей имеет этап - 2, она должна выть обработана на первом и втором этапах.

2. Назначить технологические базы по чертежу детали. Выбор основан на принципе совмещения баз и правилах представленных в разделе 5.2. «Принцип совмещения баз». При назначении баз для обработки на станках с ЧПУ, предпочтение отдают принципу постоянства баз, заведомо идя на нарушения принципа совмещения баз, так как обработка на станках с ЧПУ требует максимальной концентрации поверхностей в операции. Приписать обрабатываемые поверхности к базам. В случае на»рушения принципа совмещения баз осуществить пересчет размерных связей и до»пусков.

3. Определить на каждом этапе метод обработки, станок и инструмент для всех поверхностей детали, т.е. выбирать приемлемые переходы для каждой поверхности.

4. Сформировать укрупненные операции внутри этапа по виду оборудования, общему для группы поверхностей. В результате получим группы поверхностей, которые допустимо обрабатывать на одном виде оборудования (рис. 19). При этом недопустимо внутри одного этапа вхождение одной поверхности в разные укрупненные операции.

5. Сформировать технологические операции, совмещая технологические базы, с приписанными к ним обрабатываемыми поверхностями, с укрупненными операциями и раз»бивая последние на технологические операции. Если с одних баз обрабатываются все поверх»ности, вошедшие в укрупненную операцию, то остается одна технологическая операция. С этого момента процесс начинают фиксировать операционными эскизами.

6. Установить последовательность операции внутри каждого этапа по возрастанию точности обработки поверхностей. Исходя из того, что базовые поверхности обрабатываются раньше поверхностей, для которых они служат базами, порядок опера»ции (маршрут) назначают по возрастанию качества баз.

7. Определить место термической обработки. Ее назначают либо до, либо после механической обработки. Если это невозможно, то ее вводят между этапами. Например, термическая операция «закалка» вводится после второго этапа обработки детали. Опре»делить место гальванической обработки - обычно ее место после механической обработки.

8. Определить место вспомогательных операций (слесарная, притирочная - прити»рание центровочных отверстий и т.п.), а также место немеханических операции (контрольная, промывочная, в том числе предусмотренная чертежом антикоррозионная обработка). Например, операция «слесарная» вводится в технологический процесс, если в чертеже задано притупление острых кромок после операции, образующих заусенцы (фрезерная, долбежная, сверлильная); перед операциями термической и гальванической обработки; после операции термической обработки.

Описанная методика не охватывает многих подробностей и всего многообразия конкретных условии, но она достаточно характерна и может служить основой проектирования технологического процесса.

6.4. Разработка операций

Основной задачей этой части проектирования процесса является подробная разработка каждой операции при одновременной корректировке плана процесса (если это необходимо). Результатом этой работы является разработка операционных карт технологического процесса.

Приступая к разработке технологических операции процесса, еще раз основательно просматривают план процесса каждой операции, особо обращая внимание на: вид станка; состав переходов в операциях (объединение или расчленение операции); технологические базы и размерные связи в операции (возможно уточнение выбранных баз).

Убедившись, что для данной операции в плане правильно намечены поверхности, подлежащие обработке, станок и базы, приступают к подробной ее разработке и оформлению операционной карты. Обычно при этом придерживаются следующего по»рядка работы:

1. Вычертить в операционной карте эскиз обработки, записать номер операции, название операции, марку станка и приспособления (шифр приспособления проставляется после определения операционных размеров).

2. Проставить на эскизе операционные размеры (пока «немые», без цифр). Пользуясь размерами уточнить и записать в повелительном наклонении содержание и последовательность переходов. Например, «фрезеровать плоскость…, выдерживая размер...» и т.п. Одновременно решить задачу о совмещении переходов. С окончательным установлением переходов становятся известными режущий инструмент, необходимый для каждого перехода, а также приспособление для инструмента (державка и т.п.). Установить и записать марку инструментального материала режущей части инструмента.

3. Определить величины: операционных припусков; классов шероховатости поверхности; операционных размеров; допусков на операционные размеры. Зная из плана процесса, какие операции проходит поверхность, начиная с последней операции, устанавливают припуск на каждую операцию (обычно по справочникам или нормативам). Параллельно с назначением припусков (тоже начиная с конца процесса) определяют операционные размеры вплоть до размера заготовки. Допуски (или квалитет) определяют из нормативов (или из таблицы этапов обработки). После определения операционных размеров становится возможным выбор измерительных средств и типоразмеров оснастки. Для специальных приспособлений технолог дает задание на проектирование.

4. Заключительной стадией разработки операций является установление режимов обработки и нормирование операции. Режимы обработки назначаются по справочникам или нормативам. При нормировании определяют основное, штучное и штучно-калькуляционное (с учетом подготовительно-заключительного времени на операцию) время выполнения операции. Вместе с технической нормой времени устанавливают квалификацию (разряд) работы по квалификационным справочникам. Работа по сос»тавлению технологического процесса заканчивается разработкой технологической документации.