Из каких стадий состоит проектирование технологического процесса

Основные этапы разработки технологических процессов

Последовательность выполнения этапов при разработке технологического процесса механической обработкой детали выработана длительным опытом технологов. Это не строгое выполнение последовательности работ, а всестороннее рассмотрение различных аспектов технологического процесса с возвратом к выполненным предыдущим этапам.

Технологический процесс разрабатывается на основе имеющегося типового или группового технологического процесса. Он должен быть прогрессивным и обеспечивать повышение производительности труда и качества изделий, сокращение трудовых и материальных затрат на его реализацию, уменьшение вредных воздействий на окружающую среду.

Установлено десять основных этапов проектирования технологического процесса.

1. Анализ исходных данных для разработки технологического процесса. Тщательно изучаются сборочный чертеж изделия и рабочий чертеж детали; условия изготовления детали и эксплуатации изделия; программа и интервал времени выпуска изделий; наличие или отсутствие оборудования, возможности модернизации оборудования, наличие производственных площадей для расширения производства. Определяются организационно-экономические характеристики производства: тип (серийность), форму организации, такт выпуска изделий и др.

2. Выбор действующего типового, группового технологического процесса или поиск аналога единого технологического процесса. Формируется технологический код изделия по технологическому классификатору. На основе технологического кода деталь относится к соответствующей классификационной группе, и к действующему типовому, групповому или единичному технологическому процессу, а если такой классификационной группы нет, то разрабатывается единичный технологический процесс.

З. Выбор исходной заготовки и методов ее изготовления. Определяют вид исходной заготовки (например, отливки), выбирают метод изготовления исходной заготовки из нескольких вариантов (например, литье в кокиль, литье в оболочковые формы) с экономическим обоснованием выбранного варианта. Проектируют чертеж исходной заготовки и технологический процесс получения заготовки в заготовительном цехе.

4. Выбор технологических баз. По классификатору способов базирования выбирают технологические базы и оценивают точность и надежность базирования по производительности технологического процесса.

5. Составление технологического маршрута обработки. По документации типового, группового или единичного технологического процесса определяется последовательность технологических операций и предварительно выбирается состав средств технологического оснащения: оборудования, приспособлений и инструмента (режущего, измерительного и вспомогательного).

Если типовой, групповой или аналог единичного технического процесса отсутствует, то разрабатывается технологический маршрут обработки поверхностей детали на основании вида исходной заготовки, формы, точности, шероховатости, твердости и других требований к обрабатываемым поверхностям деталей.

Последовательность обработки поверхностей включает черновую обработку (удаление основной части припуска), чистовую (получение заданной точности обработки) и отделочную обработку (достижение заданной шероховатости).

6. Разработка технологических операций. Разрабатывается или уточняется последовательность переходов – частей технологической операции, характеризуемых постоянством используемого инструмента при обработке поверхности детали или при сборке изделия.

При проектировании операций по методу дифференциации переходов, когда операция состоит из малого числа простых переходов, обеспечивается большая гибкость производства, что важно при частой смене выпускаемых изделий. Более простое оборудование и оснастка способствуют сокращению сроков подготовки производства новых изделий.

Рассчитываются промежуточные припуски, устанавливаются технологические допуски и предельные размеры заготовки по технологическим переходам. Рассчитываются режимы обработки.

Окончательно выбираются средства технологического оснащения, а также механизации и автоматизации элементов процесса и внутрицехового транспортирования.

7. Нормирование технологического процесса. Рассчитываются нормы времени и расхода материала. Обосновывается профессия исполнителя и определяется разряд работ.

8. Определение требований техники безопасности. Устанавливаются требования безопасности и производственной санитарии в условиях производства (шум, вибрации и т. д.) на основании Системы стандартов безопасности труда (ССБТ) и инструкций по технике безопасности и производственной санитарии. Разрабатываются требования, выбираются методы и средства обеспечения устойчивости природной среды.

9. Расчет экономической эффективности технологических процессов. Выбирается оптимальный вариант технологического процесса из нескольких аналогичных. На основе методики расчета экономической эффективности.

10. Оформление технологического процесса. Производится оформление и нормоконтроль технологической документации на основе требований стандартов ЕСТД, а также согласование документации со всеми заинтересованными службами и ее утверждение.

Этапы проектирования технологических процессов

целом проектирование технологических процессов обработки деталей и сборки узлов представляет собой сложную, трудоемкую и многовариантную задачу. Поэтому его выполняют в несколько последовательных этапов.

Вначале делают предварительный проект технологического процесса; на последующих стадиях его уточняют и конкретизируют на основе детальных технологических расчетов. Последовательным уточнением предварительного проекта получают законченные разработки технологического процесса. Правильное решение удается получить только после разработки и сравнения нескольких технологических вариантов.

Степень проработки технологического процесса в деталях зависит от типа производства. В условиях массового производства технологические процессы разрабатывают подробно для всех деталей изделия. Такие процессы называют операционными. Технологическая документация на них содержит подробную информацию об операциях и переходах, режимах обработки и межоперационных размерах деталей, инструменте, оснастке и т.д. В единичном производстве ограничиваются сокращенной разработкой технологических процессов, так как подробная разработка их в данных условиях экономически не оправдывается. Эти технологические процессы называют маршрутными.

Процесс проектирования содержит взаимосвязанные и выполняемые в определенной последовательности этапы, к которым относятся:

• определение типа производства и методов работы;

выбор метода получения заготовки и установление предъявляемых к ней требований;

выбор и обоснование технологических баз;

назначение маршрута обработки отдельных поверхностей и составление маршрута обработки детали в целом;

расчет припусков, установление технологических допусков и предельных размеров заготовки на отдельных стадиях обработки;

уточнение степени концентрации операций технологических переходов;

выбор обрабатывающего оборудования, технологической оснастки н инструментов;

расчет режимов резания;

определение настроечных размеров;

установление норм времени и квалификации рабочих на операциях;

оформление технологической документации.

Взаимосвязь этапов проектирования и многовариантность частных и общих решений поставленной задачи хорошо видна из рассмотрения укрупненной схемы (рис. 15.2) последовательного выполнения этапов проектирования технологии механической обработки заготовки применительно к условиям массового производства. Общие и частные варианты (выполнения отдельных этапов) показаны штриховыми разветвляющимися линиями. Отдельные этапы, например расчет темпа и определение типа производства, расчет режимов резания, установление нормы времени на обработку, решаются однозначно по предварительно установленным условиям и исходным данным.

При проектировании технологических процессов обработки сложных деталей суммарное число возможных вариантов может быть весьма значительным. Оптимизацию проектируемых и действующих технологических процессов производят по различным целевым функциям (минимальной себестоимости изготовления детали, максимальной производительности обработки, по заданному сроку окупаемости дополнительных капитальных вложений в производство).

Исходными данными для проектирования технологических процессов механической обработки являются:

рабочий чертеж обрабатываемой детали с указанием ее материала, конструктивных особенностей и размеров;

технические условия на изготовление детали, характеризующие точность и качество обрабатываемых поверхностей, а также особые требования к твердости и структуре материала, термической обработке, балансировке и т.п.;

объем выпуска изделий, в состав которых входит изготовляемая деталь, с учетом выпуска запасных частей;

планируемый интервал времени (обычно в годах) выпуска изделий.

При проектировании технологических процессов для действующего производства необходимо располагать информацией о имеющемся оборудовании, площадях и других местных производственных условиях. При проектировании используют справочные и нормативные материалы, каталоги и паспорта оборудования, альбомы приспособлений; ГОСТы и нормали на режущий и измерительный инструменты, нормативы точности, шероховатости, расчета припусков, режимов резания и технического нормирования времени; тарифно-квалификационные справочники и другие материалы. Оформление технологических разработок производится на бланках технологической документации.

Проектированию технологического процесса предшествует подробное изучение рабочего чертежа детали, технических условий на ее изготовление и условий ее работы в изделии. Особое внимание уделяется возможности улучшения технологичности конструкции детали, так как в результате может быть получен значительный эффект от снижения трудоемкости и себестоимости выполнения процессов обработки.

Разработанные технологические процессы оформляются на соответствующих технологических документах.

Дата добавления: 2016-12-18 ; просмотров: 1383 | Нарушение авторских прав

Проектирование технологических процессов в CAD/CAM ADEM

Андрей Красильников, Игорь Ямаев

Любая САПР, в том числе и САПР технологических процессов (САПР ТП), должна обладать рядом определенных особенностей, касающихся, во-первых, ее функциональности, а во-вторых, интерфейса.

Относительно функциональности хотелось бы отметить следующее. Система должна удовлетворять требованиям конечного пользователя, для которого главное — получить полный комплект технологических документов, составленных в соответствии с правилами, принятыми на предприятии. От САПР требуется и наполнение баз данных нормативно-справочной информацией, и возможность подключения своих расчетов и технологических параметров. Но поскольку нет двух абсолютно одинаковых предприятий, то нельзя создать САПР ТП, идеально подходящую для всех. Значит, в систему должна быть заложена возможность ее адаптации. И чем проще процесс адаптации, тем большей популярностью пользуется система.

Простой, хорошо продуманный и интуитивно понятный интерфейс — половина успеха. От его совершенства прежде всего зависит, захотят пользователи работать с системой или нет. А если для выпуска полного комплекта документов пользователю необходимо в одной системе проектировать ТП, в другой — рисовать эскизы, в третьей — программировать операции с ЧПУ, а в четвертой — просматривать и выводить на печать документы, то сколько же потребуется сил и времени для обучения сотрудников и запуска проекта в работу!

Повышенные требования к функциональности и интерфейсу и легли в основу системы проектирования технологических процессов ADEM TDM в рамках интегрированной системы ADEM. Изначально система была ориентирована на проектирование техпроцессов механообработки, но по мере ее развития был создан универсальный техпроцесс (для всех типов производства), а также техпроцессы гальваники, лакокраски, сборки, сварки и др.

По виду описания можно создавать маршрутные, операционные, маршрутно-операционные ТП. Более того, в ходе проектирования технолог сам решает, выносить ли конкретную операцию на отдельную операционную карту или достаточно дать ее описание в маршрутной карте.

В случае необходимости новые техпроцессы можно создавать «с нуля» либо на основе техпроцесса-аналога с использованием фрагментов последнего. Также возможны и различные их комбинации.

Функционально САПР ТП состоит из двух частей: ввода и накопления данных (собственно процесса проектирования) и режима формирования документов.

Проектирование технологического процесса

Технологический процесс, как и любую структурированную информацию, удобно представлять в виде дерева: на первом уровне находятся общие сведения о техпроцессе, на втором — перечень операций (собственно маршрут обработки), на третьем — переходы (маршрут выполнения операции) и т.д. Если создается комплект документов на изготовление изделия, то все смещается на уровень ниже: на первом уровне будет находиться информация об изделии, на втором — перечень ТП на детали, входящие в изделие. Следует отметить, что в таком дереве отображаются все основные элементы ТП, а не только операции и переходы. Это позволяет более гибко манипулировать объектами техпроцесса, создавая требуемую технологию обработки детали. При работе с деревом полезными оказываются и стандартные команды: копирование, перенос, удаление объектов, функция drag-and-drop и др.

Читать еще: Чем почистить алюминий если он потемнел

Ввод исходной информации

Процесс проектирования начинается с ввода исходной информации о детали, то есть указывается ее обозначение, наименование, сведения о материале, заготовке и пр. Лучше всего, если на деталь имеется конструкторский чертеж, разработанный и оформленный в системе ADEM, — тогда вся требуемая информация автоматически попадает в техпроцесс. В противном случае информацию можно вводить традиционным способом, с клавиатуры, либо, если чертеж импортирован из другой CAD-системы, обычным скалыванием с экрана. Следует отметить, что независимо от того, на каком этапе проектирования вы находитесь, существует несколько способов ввода информации:

ручной ввод с клавиатуры;
выбор информации из справочников базы данных. База данных (БД) содержит всю нормативно-справочную информацию, необходимую для процесса проектирования. Это справочники по основному и вспомогательному материалам, операциям (в справочник занесен весь классификатор технологических операций машиностроения и приборостроения, которые разбиты на виды и группы), оборудованию (более 500 наименований различного оборудования), переходам, технологической оснастке (справочник содержит около 450 наименований различного инструмента с таблицами типоразмеров и слайдами, причем слайды с токарными резцами можно использовать в модуле ADEM CAM) и др.;
получение информации в результате расчетов. Система снабжена алгоритмами расчета некоторых технологических параметров (масса заготовки, КИМ, норма расхода материала, режимов резания и др.), и результаты этих расчетов автоматически вставляются в ТП. Если пользователь имеет свои, уникальные, алгоритмы расчета каких-либо параметров, то, описав сценарий расчета, можно подключить его к процессу проектирования;
скалывание информации с экрана. Этот режим доступен при наличии чертежа или эскиза детали. Скалывать можно любую текстовую информацию, а также значения размеров.

Основной материал выбирается из справочника в связке «материал-сортамент». После задания технологом профиля заготовки система просчитывает массу заготовки, причем если расчетная масса заготовки получается меньше заданной массы детали, то система сообщает об этом пользователю. Фамилии сотрудников, участвующих в разработке и оформлении ТП, вводятся вручную или выбираются из списка, который можно создать на этапе адаптации.

Уровень операций

Порядок следования операций однозначно определяет маршрут обработки детали/изделия. Поэтому на данном уровне не производится никакой автоматической сортировки объектов ТП — операции попадут в маршрутную карту именно в той последовательности, какую определил технолог. Наименования операций и оборудование выбираются из соответствующих справочников. Выбор оборудования может быть ограничен выбранной операцией и заданным цехом. Если для текущей операции необходимо создать отдельную операционную карту, то достаточно задать в соответствующем поле ее порядковый регистрационный номер. С каждой операцией может быть связан операционный эскиз или карта наладки. Так как ADEM является интегрированной системой, то для создания эскиза достаточно перейти в модуль ADEM CAD. Оформить эскиз можно на основе чертежа конструктора или создать его заново. Чертеж или эскиз может быть как подготовлен в самой системе ADEM, так и импортирован из других систем. Для решения этой задачи система ADEM содержит ряд встроенных конверторов (DXF/DWG, SAT, IGES, STEP и др.). Вся геометрическая информация автоматически масштабируется в размеры рабочего поля карты эскизов. Количество листов карт эскизов не ограничено. Между операциями допускается внесение примечаний для комментирования маршрута обработки. Операции можно пронумеровать автоматически с заданным шагом или вручную.

Уровень переходов

Переходы условно разбиты на три группы: установочные, основные и технического контроля. Основные переходы соответствуют конкретной выбранной операции. При формировании текста перехода технолог может использовать чертеж (скалывание размеров и другой различной текстовой информации). На основе заданных режимов резания система рассчитает основное время на переход. Между переходами также допускается внесение примечаний.

Уровень технологической оснастки

На этом уровне дерева техпроцесса располагаются технологическая оснастка, вспомогательный материал, средства защиты. В базу данных внесены следующие виды оснастки:

приспособления;
вспомогательный инструмент;
режущий инструмент;
слесарный инструмент;
специальный мерительный инструмент;
универсальный мерительный инструмент.

Инструмент можно искать по определяющим параметрам: диаметр, длина режущей части, сечение державки и др. Вся закладываемая в техпроцесс оснастка, независимо от порядка внесения в дерево ТП, при формировании документации автоматически сортируется в соответствии с рекомендациями ГОСТ 3.1404-86: приспособления, вспомогательный инструмент, режущий инструмент, средства измерения.

После того как необходимая и достаточная информация введена, наступает этап непосредственного формирования документации.

Формирование документации

В режиме формирования документации вся введенная в процессе проектирования ТП информация помещается в макеты технологических документов. Макеты создаются в модуле ADEM CAD, поэтому для создания и просмотра документов дополнительное программное обеспечение не требуется. С системой ADEM стандартно поставляется набор макетов для формирования полного комплекта документации технологического назначения в соответствии с ЕСТД.

А что делать, если для наглядности и простоты заполнения документов некоторые предприятия приносят в жертву требования стандартов? И эту проблему можно решить: используя ADEM CAD, можно «нарисовать» абсолютно любой бланк документа, а используя ADEM TDM — организовать заполнение этого бланка.

Для контроля сформированной документации имеется режим ее предварительного просмотра на экране. Листы документации располагаются в порядке их формирования, но при желании можно рассортировать листы по блокам. Например, для технологического процесса можно создать блоки маршрутной и операционной карт по каждой операции, ведомости оснастки и т.д. Использование блоков позволяет более наглядно представить информацию для просмотра и быстрого поиска необходимого листа документации.

Если в процессе просмотра выявлены какие-либо неточности, можно переключиться на дерево ТП, произвести соответствующие изменения объектов и снова выполнить команду «Формирование».

Адаптация к условиям предприятия

Как показывает опыт продаж CAD/CAM ADEM, система проектирования ТП предоставляет все возможности для выпуска технологической документации. Но, как показывает тот же опыт, существуют особенности, присущие конкретному предприятию. Некоторые предприятия имеют свои формы технологических документов, у других уже есть готовые таблицы нормативно-справочной информации, третьи желают иметь свои формы диалогов редактирования параметров. Поэтому вместе с системой поставляется так называемый мастер настройки ТП. Он позволяет быстро менять оформление технологических карт под конкретное предприятие: задавать наименование и шифр предприятия, фамилии согласующих и утверждающих, шаг нумерации операций, количество пробелов между операциями и переходами и т.п. Также предоставляются инструменты ведения базы данных нормативно-справочной информации, с помощью которых пользователь может добавлять/удалять/обновлять информацию в справочниках непосредственно в системе ADEM. Но иногда и этого бывает недостаточно.

Что ж, система проектирования ТП — полностью открытая система, позволяющая пользователю самому вносить необходимые изменения. И не только изменения. Если у пользователя есть свои идеи, возможности и время, то он может сам построить свой САПР ТП — модуль ADEM TDM предоставляет такую возможность.

По нашему мнению, для описания расчетного процесса наиболее рационально использовать специальный язык, содержащий типовые понятия процесса проектирования в виде команд и функций. Это позволит разработчику, проектирующему системы, не отвлекаться на стандартные, но весьма трудоемкие вопросы программирования (такие как обеспечение связей между данными, визуализация исходных данных, форматирование ввода-вывода, вопросы подсоединения различных типов баз, согласование различных типов данных) и сосредоточить свое внимание непосредственно на вопросах автоматизации проектирования процесса. Текст, написанный на специальном языке, станет, по сути, базой знаний, на основе которой будет работать система. При этом достаточно просто решаются вопросы корректировки работы системы и ее развития. Логика проектирования доступна для любого сотрудника, даже не имеющего достаточной квалификации в области программирования, но владеющего знаниями по своей основной специальности, что позволит совершенствовать разработку специалистам, чьи знания и опыт совершенно необходимы для развития подобных систем.

Команды, реализованные в данной версии языка, дают возможность работать с произвольными форматами документов, позволяют составлять стандартные SQL-запросы к базам данных, осуществлять экспорт-импорт текстовых файлов и т.д. Для хранения нормативно-справочной информации можно использовать любую СУБД. Требования, предъявляемые к СУБД: поддержка языка SQL и наличие соответствующих ODBC-драйверов.

Как говорилось выше, пользователь сам может адаптировать систему проектирования ТП для своего предприятия. Для этого надо обратиться в офисы компании Omega ADEM Technologies Ltd и пройти соответствующее обучение. Но если у пользователя нет возможности или желания заниматься адаптацией системы, то эту работу по предоставленному техническому заданию могут выполнить специалисты компании.

Технологический процесс — это не только свод правил, по которым создается деталь или осуществляется сборка изделия, но еще и информационная единица для процессов планирования и управления производством. Предоставляя возможность читать/писать в базы данных и текстовые файлы, система ADEM может быть интегрирована с уже работающими на предприятии системами управления производством, передавая из ТП информацию, необходимую для составления плановых документов. О решении задач планирования в рамках системы ADEM мы уже писали в статье «ADEM TDM — техпроцесс и планирование производства» (см. «САПР и графика» № 4’2002).

Разработка технологических процессов обработки деталей

Технологический процесс (ТП) — это установленная соответствующими технологическими документами последовательность действий, взаимосвязанных между собой и направленных на объект процесса с целью получения требуемого результата. Технологические процессы состоят из рабочих операций, которые могут быть связаны друг с другом с помощью технологических переходов.

Принято различать три вида технологических процессов (ТП):

Каждый ТП разрабатывается при подготовке производства изделий после отработки конструкции на технологичность (ГОСТ 14.201—83). Технологический процесс разрабатывается для изготовления нового изделия или совершенствования выпускаемого (в соответствии с достижениями науки и техники).

Основой для нового ТП обычно служит имеющийся типовой или групповой технологический процесс. Если таковые отсутствуют, то за основу берут действующие единичные технологические процессы изготовления аналогичных изделий.

Работа по разработке технологических процессов начинается с анализа исходных данных для разработки ТП (первый этап). Необходимо по имеющимся сведениям о программе выпуска и конструкторской документации на изделие ознакомиться с его назначением и конструкцией, требованиями к изготовлению и эксплуатации.

Затем последовательно выбирают действующий типовой, групповой ТП или аналог единичного процесса. Формируют технологический код изделия по технологическому классификатору, обрабатываемое изделие относится к соответствующей классификационной группе на основе кода и к действующему единичному или типовому процессу.

По классификатору заготовок, методике расчета и технико-экономической оценки выбора заготовок, стандартам и техническим условиям на заготовку и основной материал выбирают исходную заготовку и методы ее изготовления, дается технико-экономическое обоснование выбора заготовки.

Читать еще: Как отмотать счетчик электроэнергии меркурий 201

Выбирают технологические базы, оценивают точность и надежность базирования (используют классификаторы способов базирования и существующую методику выбора технологических баз).

По документации типового, группового или единичного ТП составляют маршрут обработки, определяют последовательность технологических операций и состав технологического оснащения.

В основу построения маршрута обработки (плана операций) должны быть положены следующие принципы:

в первую очередь необходимо назначать те операции, при выполнении которых в наименьшей степени уменьшается жесткость детали, а также те поверхности, при обработке которых легче выявляются дефекты заготовки и в наибольшей степени перераспределяются внутренние напряжения, в связи с чем уменьшается возможность деформации детали в последующих операциях
операции, при выполнении которых можно ожидать повышенного брака, следует выполнять в начале технологического процесса
в разрабатываемом технологическом процессе обработки детали необходимо предусмотреть раздельное выполнение черновых, чистовых и отделочных операций, в противном случае это может привести к снижению точности обработки
точно скоординированные соосные отверстия необходимо обрабатывать с одной установки
план операций механической обработки должен быть связан с термообработкой, так как последняя влияет не только на маршрут движения детали, но и на обрабатываемость металла и качество обработанных поверхностей
отделочные операции обработки поверхностей следует выполнять в конце технологического процесса

Важный этап — разработка технологических операций и расчет режимов обработки. На основании документации типовых, групповых или единичных технологических процессов и классификатора технологических операций составляют последовательность переходов в каждой операции, выбирают средства технологического оснащения (СТО), в том числе средства контроля и испытаний (используют стандарты, каталоги, альбомы).

На этом же этапе выбирают средства механизации и автоматизации процесса и внутрицеховые средства транспортирования. Назначают и рассчитывают режимы обработки на основании тех-нологических нормативов.

Необходимо осуществить нормирование ТП: установить исходные данные для расчета норм времени и расхода материалов, рассчитать затраты труда и расход материалов, определить разряд работ и профессии исполнителей операций (используют нормативы времени и расхода материалов, классификаторы разрядов работ и профессий).

По методике расчета экономической эффективности процессов (просчитывается несколько вариантов) выбирают оптимальный ТП.

На заключительном этапе на основании стандартов ЕСТД технологический процесс оформляется документально, осуществляется нормоконтроль технической документации.

Выбор технологического оборудования. Этот этап начинают с анализа формирования типовых поверхностей деталей для определения наиболее эффективных методов их обработки, учитывая при этом назначение и параметры изделия. Результаты анализа представляют в виде отношений затрат основного и штучного времени и приведенных затрат на выполнение работ различными методами. Лучшим вариантом считается тот, значения показателей которого минимальные.

Выбор оборудования осуществляют по главному параметру, в наибольшей степени выявляющему его функциональное значение и технические возможности. Физическая величина, характеризующая главный параметр, устанавливает взаимосвязь оборудования с размером изготовляемого изделия.

При выборе оборудования учитывают также минимальный объем приведенных затрат на выполнение технологического процесса при максимальном сокращении периода окупаемости затрат на механизацию и автоматизацию. Годовая потребность в оборудовании определяется по годовому объему работ, устанавливаемому статистическим анализом затрат средств и времени на изготовление изделий. Годовые приведенные расходы на использование оборудования определяются размерами затрат на его эксплуатацию.

Производительность оборудования определяют на основании анализа времени изготовления изделия заданного качества.

Выбор технологической оснастки и средств контроля. При выборе технологической оснастки и средств контроля предусматривается проведение следующего комплекса работ:

анализ конструктивных характеристик изготавливаемого изделия (габаритные размеры, материалы, точность, геометрия и шероховатость поверхностей и т. д.), организационных и технологических условий изготовления изделия (схема базирования и фиксации, вид технологической операции, организационная форма процесса изготовления и т. д.)
группирование технологических операций для определения наиболее приемлемой системы технологической оснастки и повышения коэффициента ее использования
определение исходных требований к технологической оснастке
отбор номенклатуры оснастки, соответствующей установленным требованиям
определение исходных расчетных данных для проектирования и изготовления новых конструкций оснастки
выдача технического задания на разработку и изготовление технологической оснастки

Конструкцию оснастки определяют на основе стандартов и типовых решений для данного вида технологических операций с учетом габаритных размеров изделий, вида и материала заготовок, точности параметров и конструктивных характеристик обрабатываемых поверхностей, влияющих на конструкцию оснастки, технологических схем базирования и фиксации заготовок, характеристик оборудования и объемов производства.

При разработке процессов контроля выявляют характеристики объекта контроля; показатели процесса контроля, определяющие выбор средств; уточняют методы и схемы измерений, для чего требуется конструкторская документация на изделие, технологическая документация на его изготовление и контроль, методика расчета показателей контроля.

Состав средств контроля должен обеспечивать заданные показатели с учетом метрологических и эксплуатационных характеристик (используются государственные, отраслевые стандарты и стандарты предприятий на средства контроля, классификаторы и каталоги средств контроля). Произведенный выбор средств контроля обосновывается экономически выдаются исходные данные и технические задания для проектирования недостающих средств. Затем составляют ведомости отобранных средств. По результатам выбора средств контроля оформляют технологическую документацию согласно требованиям стандартов.

Формы организации технологических процессов. Форма организации технологических процессов изготовления изделия зависит от установленного порядка выполнения операций, расположения технологического оборудования, числа изделий и направления их движения в процессе изготовления.

Существуют две формы организации ТП — групповая и поточная:

Групповая форма организации ТП характеризуется однородностью конструктивно-технологических признаков заготовок, единством средств технологического оснащения одной или нескольких технологических операций и специализацией рабочих мест. Группы заготовок для обработки в определенном структурном подразделении (цехе, участке и т. д.) должны устанавливаться с учетом трудоемкости обработки и объема выпуска. Окончательно номенклатуру групп заготовок, подлежащих обработке на конкретном участке (цехе), следует устанавливать после расчета загрузки оборудования.
Поточную форму отличает специализация каждого рабочего места на определенной операции, согласованное и ритмичное выполнение всех операций технологического процесса на основе постоянства такта выпуска и размещение рабочих мест в последовательности, строго соответствующей ТП.

При рассмотрении факторов, определяющих форму организации ТП, сначала устанавливают виды изделий, затем их группируют по общности конструктивно-технологических признаков. Это позволяет в каждом случае определить тип производства изделий и их составных частей.

Учитывая заданную программу выпуска каждого изделия, намечают календарные сроки выполнения заданий на основе длительности производственных процессов. Одновременно определяют необходимое оборудование, коэффициент его загрузки, а также показатель относительной трудоемкости.

Организация ТП должна обеспечивать ритмичный выпуск изделий при условии их прохождения по всем операциям с наименьшими перерывами, т. е. максимально приближаться к поточной форме. Поточная форма организации ТП в зависимости от номенклатуры одновременно обрабатываемых заготовок может реализовываться на однономенклатурных и многономенклатурных поточных линиях. Первая поточная линия характеризуется обработкой заготовок одного наименования по закрепленному ТП в течение длительного периода времени. На многономенклатурных поточных линиях обрабатывается группа конструктивно подобных деталей с однородными операциями обработки, причем каждая деталь имеет серийный выпуск.

Разработка типовых и групповых технологических процессов. Типовой технологический процесс характеризуется единством содержания и последовательности большинства технологических операций для группы деталей, обладающих общими конструктивными признаками.

Типовые технологические процессы разрабатывают на основе анализа множества действующих и возможных технологических процессов на типовые представители групп деталей. Типизация обеспечивает устранение многообразия технологических процессов обоснованным сведением их к ограниченному числу типов. Типизация технологических процессов основана на классификации объектов производства, она заключается в разделении их по конструктивным признакам на отдельные группы, для которых возможна разработка общих технологических процессов или операций.

Начальным этапом разработки типовых технологических процессов является классификация объектов производства. Затем для каждого класса деталей разрабатывают основные маршруты изготовления, включая заготовительные процессы. Затем выбирают заготовку и методы ее изготовления. Руководствуясь классификатором способов базирования и методикой выбора технологических баз, выбирают схему базирования, оценивают точность и надежность базирования.

Составляют технологический маршрут в порядке последовательности операций, определяют группы оборудования для выполнения операций.

При разработке технологических операций — выбирают их структуру, последовательность переходов в операции, подбирают оборудование и оснастку, обеспечивающие оптимальную произво-дительность при заданном качестве, рассчитывают загрузку оборудования, определяют оптимальные режимы резания, припуски на обработку, а также нормы времени. Устанавливают разряд работ и профессии исполнителей операций.

Оценка вариантов типовых технологических процессов для выбора оптимального осуществляется по методикам расчета точности, производительности и экономической эффективности.

Заключительным этапом разработки типовых технологических процессов является оформление их согласно требованиям стандартов ЕСТД.

Групповой технологический процесс (ГТП) предназначен для совместного изготовления группы изделий различной конфигурации в конкретных условиях производства на специализированных рабочих местах. ГТП разрабатывается с целью экономически целесообразного применения методов и средств крупносерийного и массового производства в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производства. Групповой технологический процесс состоит из комплекса групповых технологических операций, разрабатываемых для выполнения на специализированных рабочих местах согласно технологическому маршруту изготовления определенной группы изделий.

При разработке групповой технологической операции следует предусмотреть достаточную величину суммарной трудоемкости технологически однородных работ для обеспечения непрерывной загрузки средств технологического оснащения без их полной переналадки в течение экономически целесообразного периода. Основой разработки ГТП и выбора общих средств технологического оснащения для совместной обработки группы изделий является комплексное изделие.

При выборе комплексного изделия следует учитывать, что его конструкция должна содержать основные элементы всех изделий группы, подлежащие обработке. Комплексное изделие может быть одним из изделий группы, реально существующим или искусственно созданным (т. е. условным).

При значительном разнообразии конструкций, затрудняющих искусственное создание комплексного изделия, его заменяют двумя или несколькими характерными деталями группы. Групповые технологические процессы и операции разрабатывают для всех типов производства только на уровне предприятия в соответствии с требованиями стандарта.

Этапы проектирования технологических процессов

Читать еще: Каким образом выбираются приборы для измерения давления

• определение типа производства и методов работы;

выбор метода получения заготовки и установление предъявляемых к ней требований;

выбор и обоснование технологических баз;

назначение маршрута обработки отдельных поверхностей и составление маршрута обработки детали в целом;

уточнение степени концентрации операций технологических переходов;

выбор обрабатывающего оборудования, технологической оснастки н инструментов;

расчет режимов резания;

определение настроечных размеров;

установление норм времени и квалификации рабочих на операциях;

оформление технологической документации.

Исходными данными для проектирования технологических процессов механической обработки являются:

рабочий чертеж обрабатываемой детали с указанием ее материала, конструктивных особенностей и размеров;

объем выпуска изделий, в состав которых входит изготовляемая деталь, с учетом выпуска запасных частей;

планируемый интервал времени (обычно в годах) выпуска изделий.

Разработанные технологические процессы оформляются на соответствующих технологических документах.

Дата добавления: 2016-12-18 ; просмотров: 1384 | Нарушение авторских прав

Проектирование технологических процессов обработки заготовок

После изучения данной главы студент должен:

знать

• методологический подход и последовательность процедур, необходимых для разработки технологических процессов изготовления деталей;
• теорию размерного анализа технологических процессов механической обработки, как средство обеспечения качества изготавливаемых деталей машин;
• принципы нормирования точности технологических размеров;
• правила выявления и составления размерных связей между размерами заготовки, конструкторскими размерами деталей, технологическими размерами и припусками на обработку;
• принципы построения групповых и модульных технологических процессов, типизации технологических процессов;

уметь

• анализировать технологичность конструкции детали, а также правильно разрабатывать и представлять технологическую документацию на ее изготовление;
• выбирать рациональные технологические процессы изготовления деталей машин по критерию точности;
• производить выбор типовых (групповых) технологических процессов при разработке единичных технологических процессов изготовления деталей;

владеть

• навыками проектирования технологических процессов изготовления деталей машин на основе применения методов их размерного анализа;
• навыками разработки технологической документации при изготовлении деталей.

Основные этапы разработки технологических процессов

В настоящий период в зависимости от формы организации технологического процесса (ТП) принято различать три его вида:

Помимо этого, технологические процессы классифицируют также в зависимости от освоенности производства – на рабочий и перспективный.

• Рабочим технологическим процессом называется процесс изготовления одного или нескольких изделий в соответствии с требованиями принятой для данных условий производства технологической документации.
• Перспективным технологическим процессом называется технологический процесс, разрабатываемый как информационная основа для проектирования рабочих технологических процессов при техническом и организационном перевооружении производства, предусматривающим применение более совершенных методов обработки, более производительных и экономически эффективных средств технологического оснащения и изменение принципов организации производства.

Для этого он должен базироваться на таких прогнозируемых достижениях науки и техники, которые способны обеспечить существенное повышение уровня технологии производства и на этой основе выпуск продукции, соответствующий по количеству и качеству возросшим потребностям производства.

Исходную информацию для разработки технологических процессов подразделяют на базовую, руководящую и справочную.

Базовая информация включает данные, содержащиеся в конструкторской документации па изделие, и программу его выпуска.

Руководящая информация содержит требования отраслевых стандартов к ТП и методам управления ими; стандарты на оснастку и оборудование; документации на действующие единичные, типовые и групповые ТП; классификаторы технико-экономической информации; производственных инструкций; материалы по выбору технологических нормативов (режимов обработки, припусков, норм расхода материалов, норм времени и т.п.); документации по технике безопасности и промышленной санитарии.

Справочная информация включает в себя технологическую документацию опытного производства; справочники, каталоги, описания прогрессивных методов изготовления; методические рекомендации по управлению ТП и т.п.

Разрабатываемый ТП должен обеспечивать повышение производительности труда и качества изделий, сокращение материальных и трудовых затрат, уменьшение вредных воздействий на окружающую среду, реализацию значений базовых показателей технологичности конструкции данного изделия. Единичный ТП разрабатывается только на уровне предприятия и применяется для изготовления или ремонта одного конкретного предмета производства. Основой для нового ТП обычно служит имеющийся типовой или групповой ТП. Если он отсутствует, то за основу принимают действующие единичные ТП изготовления аналогичных изделий. Данный процесс должен соответствовать требованиям техники безопасности и промышленной санитарии по системе стандартов безопасности труда, инструкций и других нормативных материалов. В общем случае разработка единичного ТП состоит из этапов, приведенных в табл. 8.1. Необходимость каждого этапа, состав задач и последовательность их решения определяются в зависимости от видов и типа производства и готовности предприятия к освоению ТП.

Заключительным этапом разработки технологического процесса является (см. табл. 8.1) заполнение технологической документации разработанного

Этапы разработки единичных технологических процессов

Задачи, решаемые на этане

Необходимые документы и данные

Анализ исходных данных для разработки технологического процесса

11редварительное ознакомление с назначением и конструкцией предмета труда, с требованиями к изготовлению и эксплуатации. Составление перечня дополнительной справочной информации, необходимой для разработки ТП и ее выбор

Сведения о программе выпуска изделия. Конструкторская документация на изделие

Выбор действующего типового. группового технологического процесса или поиск аналога единичного ТП

Формирование технологического кода изделия по технологическому классификатору.

Отнесение обрабатываемого изделия к соответствующей классификационной группе на основе технологического кода. Причисление обрабатываемого изделия по его технологическому коду к действующему типовому, групповому или единичному ТП

Конструкторская документация на изделие. Технологический классификатор изделий. Документация на

типовые, групповые и единичные ТП для данной группы изделий

Выбор исходной заготовки и методов ее изготовления

Определение вида исходной заготовки (или уточнение заготовки), установленной типовым ТП.

Выбор метода изготовления исходной заготовки.

Технико-экономическое обоснование выбора заготовки

Документация на типовой или групповой ТП. Классификатор заготовок. Методика расчета и технико-экономической оценки выбора заготовок. Стандарты и технические условия (ТУ) на заготовки и основной материал

Выбор технологических баз

Выбор поверхности базирования или базовых составных частей изделия.

Оценка точности и надежности базирования по производительности ТП

Классификатор способов базирования. Методика выбора технологических баз

Составление технологического маршрута обработки

Определение последовательности технологических операций (или уточнение последовательности операций по типовому или групповому ТП).

Определение состава средств технологического оснащения

Документация типового, группового или единичного ТП

Разработка технологических операций

Разработка (или уточнение) последовательности переходов в операции.

Выбор средств технологического оснащения (СТО) операции (или уточнение их). Определение потребности СТО. заказ новых СТО, в том числе средств контроля и испытаний с учетом метрологического обеспечения.

Выбор средств механизации и автоматизации элементов процесса и внутрицеховых средств транспортирования.

Назначение и расчет режимов обработки

Стандарты по выбору сто.

Каталоги (альбомы) на СТО.

Материалы по выбору технологических нормативов (режимов обработки, припусков и др.)

Установление исходных данных, необходимых для расчетов норм времени и расхода материалов.

Расчет и нормирование затрат труда на выполнение процесса.

Расчет норм расхода материалов, необходимых для реализации процесса. Определение разряда работ и обоснование профессий исполнителей для выполнения операций в зависимости от сложности этих работ

Нормативы времени и расхода материала.

Методика разработки норм времени. Классификаторы разрядов работ и профессий. Дифференцированные нормативы времени (для установления расчетных и других уточненных норм)

Разработка или подбор имеющихся требований техники безопасности и производственной санитарии к условиям производства (шуму, вибрации, радиации, загазованности, опасным и вредным веществам в воздухе рабочей зоны и т.п.). Разработка требований, выбор методов и средств обеспечения устойчивости экологической среды

Стандарты и инструкции по технике безопасности и производственной санитарии

Расчет экономической эффективности ТП

Выбор оптимального варианта ТП

Методика расчета экономической эффективности процессов

Нормоконтроль технологической документации.

Согласование документации ТП со всеми заинтересованными службами и ее утверждение

Стандарты единой системы технологической документации (ЕСТД)

ТП, выполняемое одним из следующих способов: маршрутное описание ТП; операционное описание ТП; маршрутно-операционное описание ТП.

Маршрутное описание ТП – сокращенное описание технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов.

Операционное описание ТП – полное описание технологических операций в последовательности их выполнения с указанием переходов и технологических режимов.

Маршрутно-операционное описание ТП – сокращенное описание технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения с полным описанием отдельных операций в других технологических документах.