Принципы разработки технологического процесса

Разработка технологического процесса как таковая состоит из комплекса  взаимосвязанных работ, предусмотренных  Единой системой технологической подготовки производства (ЕСТПП), и должна выполняться  в полном соответствии с требованиями.

В зависимости от годового объема выпуска изделий и принятого  типа производства

решение технологических задач  осуществляется по-разному. Для мелкосерийного производства разрабатывается единичный  технологический процесс, дающий возможность  сокращать время на подготовку производства, эффективно применять универсальное  оборудование и универсально-наладочные приспособления.

Для серийного производства следует  стремиться строить технологический  процесс,

ориентируясь на использование  переменно-поточных линий, когда последовательно  изготовляются партии деталей одних  наименований или размеров, или групповых  поточных линий, когда параллельно  изготовляются партии деталей различных  наименований.

Для массового производства необходимо предусматривать возможность организации

непрерывной поточной линии с использованием специальных и агрегатных станков,

специальной переналаживаемой технологической  оснастки и максимальной механизации  и автоматизации производственных процессов.

При разработке технологического процесса руководствуются следующими принципами:

– в первую очередь обрабатывают те поверхности, которые являются базовыми при

дальнейшей обработке;

– после этого обрабатывают поверхности  с наибольшим припуском;

– далее выполняют обработку  поверхностей, снятие металла с которых  в наименьшей степени влияет на жесткость  заготовки;

– в начало технологического процесса следует относить те операции, на которых  можно

ожидать появление брака из-за скрытых  дефектов металла (трещин, раковин, волосовин  и т.п.);

– поверхности, обработка которых  связана с точностью и допусками  относительного расположения поверхностей (соосности, перпендикулярности, параллельности и т.п.),

изготовляют при одной установке;

– совмещение черновой (предварительной) и чистовой (окончательной) обработок в

одной операции и на одном и том  же оборудовании нежелательно – такое  совмещение

допускается при обработке жестких  заготовок с небольшими припусками;

– при выборе установочных (технологических) баз следует стремиться к соблюдению

двух основных условий: совмещению технологических баз с конструкторскими (например, отверстие в корпусе  насадной цилиндрической фрезы одновременно служит посадочным местом для оправки  в процессе эксплуатации и базой  для большинства операций); постоянству  баз, т.е. выбору такой базы, ориентируясь на которую можно провести всю  или почтивсю обработку (например, центровые отверстия вала, оси или хвостовики режущего инструмента). Принцип базирования заготовок должен строго соответствовать. Предварительная разработка технологического процесса обработки заданной детали заканчивается составлением и оформлением комплекта документов технологического процесса.

Состав и формы карт, входящих в комплект документов, зависят от вида технологического процесса (единичный, типовой или групповой), типа производства и степени использования разработчиком (предприятием, учебным заведением) средств вычислительной техники  и автоматизированной системы управления производством.

По степени детализации описания полноты информации. Каждый из указанных  видов технологических процессов  предусматривает различное изложение  содержания операции и комплектность  документации.

В маршрутном технологическом процессе содержание операций излагается только

в маршрутной карте без указания переходов (допускается включать режимы обработки,

т.е. строку со служебным символом – Р). Применяется в единичном  и мелкосерийном

типах производства.

В операционном технологическом процессе маршрутная карта содержит только наименование всех операций в технологической  последовательности, включая контроль и

перемещение, перечень документов, применяемых  при выполнении операции, технологическое  оборудование и трудозатраты. Сами операции разрабатываются на операционных картах. Применяется в крупносерийном и массовом типах производств.

В маршрутно-операционном технологическом  процессе предусматривается краткое  описание содержания отдельных операций в маршрутной карте, а остальные  операции оформляются на операционных картах. Для дипломного проектирования рекомендуется операционная или  маршрутно-операционная степень детализации  описания технологического процесса. Все виды технологических документов содержат единую форму основной надписи, содержание и правила заполнения которой регламентируются. Учитывая, что маршрутная карта является основным и обязательным документом

любого технологического процесса, далее подробно рассматривается  пример заполнения маршрутной карты.

Методика разработки технологического процесса

Разработка технологического процесса представляет собой сложную комплексную задачу, для которой характерна многовариантность возможных решений. Выбор наилучшего решения для конкретных условий является важным условием повышения эффективности производства и его совершенствования. Выбранный оптимальный вариант технологического процесса должен быть осуществим в конкретных условиях производства в кратчайшие сроки с минимальными потерями материальных и трудовых ресурсов и обеспечить в дальнейшем минимальную трудоемкость и себестоимость, при стабильном высоком уровне качества продукции. Выбранный вариант технологического процесса должен соответствовать высокой категории уровня с технически обоснованными средствами автоматизированных систем управления производством. При разработке технологического процесса на изделия используются следующие данные:

• рабочие чертежи изделия и его деталей;
• технические условия, нормы точности и другие данные, характеризующие служебное назначение деталей, требования к деталям и их поверхностям;
• программа, количество деталей, изготавливаемых в единицу времени;
• условия, в которых будет осуществляться разрабатываемый технологический процесс: имеющееся оборудование, площади, транспортные средства, контрольные приборы и т. п.;
• стандарты и нормали на полуфабрикаты, материалы и комплектующие изделия;
• типовые технологические процессы и режимы на детали и аналогичные изделия;
• техническая характеристика оборудования, режущего инструмента и оснастки;
• справочные и руководящие материалы по перспективной технологии и новым материалам.

Разработку технологического процесса на изделие можно представить  в следующей последовательности действий:

• по рабочим чертежам и техническим условиям изучить требования, которые предъявляются к деталям и изделию в целом;
• установить количество деталей, подлежащих изготовлению в единицу времени по каждому виду, представленных одним чертежом;
• установить целесообразные формы организации производства: индивидуальное, поточное, вид потока, его форму осуществления;
• выбрать наиболее подходящие полуфабрикаты для изготовления деталей из имеющихся или возможных для приобретения по стандартам;
• выбрать вариант типового технологического процесса получения заготовок или деталей;
• разработать индивидуальный технологический процесс изготовления деталей из заготовок в нескольких возможных вариантах;
• проанализировать варианты и обосновать выбор оптимального;
• составить соответствующую технологическую документацию на выбранный вариант.

При разработке технологических  процессов на механическую обработку  заготовок рационально руководствоваться  следующей последовательностью:

• наметить рациональную последовательность обработки поверхностей заготовок, выявить возможность одновременной их обработки, установить технологические базы, оценить возможности их использования;
• определить вид оборудования, обеспечивающего получение детали из заготовки требуемой точности с минимальной затратой, труда;
• определить количество необходимых проходов и переходов;
• выяснить возможность совмещения переходов;
• уточнить технологические базы, намеченные для использования на каждом виде оборудования;
• определить необходимую оснастку для выполнения каждой технологической операции, установить требования к оснастке и возможность использования имеющейся;
• рассчитать межпереходные размеры и допуски заготовок по всем показателям точности для самоконтроля рабочего;
• разработать другие возможные варианты механической обработки заготовок или получения детали другими методами, составить калькуляцию технологической себестоимости по укрупненным данным для каждого варианта; обосновать выбор оптимального варианта;
• оформить технологическую документацию;
• разработать техническое задание на конструирование нетиповых приспособлений и режущего инструмента и т. п.

Типизация и стандартизация технологических процессов позволяет  сократить сроки технологической  подготовки и трудоемкость оформления документации в 2-3 раза. При этом исключаются  возможные ошибки технолога в  оценке анализируемых вариантов  технологического процесса. Стандартизация технологических процессов включает решение комплекса производственных задач, связанных с технологией, планированием, организацией и экономикой производства. При стандартизации обеспечивается единство методики проектирования технологических  процессов, сокращается многообразие возможных вариантов, создаются  условия для механизации и  автоматизации, гарантируется стабильность качества продукции.

Исходной основой стандартизации и типизации технологических  процессов является классификация  объектов производства, технологических  операций и средств технологического оснащения и методов контроля. Основными элементами технологии, которые  подлежат стандартизации, являются: виды заготовок; межоперационные требования к заготовкам; состав и последовательность технологических операций; технологическая  операция; средства технологического оснащения; режимы обработки и условия  их осуществления; специальные термины  и определения; технологическая  документация.

Стандартизация технологических  процессов может быть осуществлена по соответствующим методикам на различных уровнях, в зависимости  от этого определяются объекты стандартизации. На уровне государственных стандартов устанавливается единство на термины, правила проектирования, технологическую  документацию, средства технологического оснащения, контроль. Отраслевыми стандартами  регламентируются: типовые технологические  процессы и операции отраслевого  применения; схемы базирования, режимы обработки, нормы.

Стандарты предприятий устанавливают: конкретные типовые, технологические  процессы и операции, средства технологического оснащения. Типизация технологических  процессов является начальной стадией  стандартизации. При типизации технологических  процессов могут использоваться различные подходы. В некоторых  случаях за основу типизации используют сходство деталей по геометрическим и технологическим параметрам. Общим  для таких деталей является технологический  процесс, имеющий единый план последовательности обработки по основным технологическим  операциям на одинаковом оборудовании с применением одинаковой оснастки. Такой подход эффективен для тех  случаев, когда технологический  процесс определяется особенностью формы детали или составом сборочных  единиц.

В деревообработке структура  технологического процесса в значительной степени определяется особенностью свойств древесных материалов. Технологические операции и оборудование в производстве изделий изменяются в меньшей степени, чем ассортимент продукции. В таком случае наиболее приемлем маршрутный метод типизации технологического процесса, который заключается в установлении определенной, наиболее рациональной последовательности выполнения операции по оптимальным режимам. В результате такой типизации составляются схемы стадийных маршрутов для конкретных условий предприятия. Количество стадийных маршрутов устанавливается с учетом ассортимента и перспективы развития производства. Каждый маршрут должен быть оптимальным по техническому и экономическому осуществлению. В производстве изделий типизацию технологических процессов осуществляют по следующим стадиям: производство черновых заготовок; производство чистовых заготовок; производство брусковых заготовок; производство щитов; сборка, повторная обработка сборочных единиц; окончательная обработка сборочных единиц; сборка изделий.

Разработке типовых технологических  процессов предшествует создание оперативных  и перспективных технологических  процессов. Оперативные технологические  процессы отражают наиболее прогрессивное  состояние технологии в данный момент. Они предусматривают применение в производстве нового, но проверенного высокопроизводительного оборудования. Перепектйаные технологические процессы представляют собой образец технологии, которая основывается на более совершенных методах с учетом последних достижений науки и техники, с использованием изобретений.