44. Правила выбора установочных баз.

Установочная база – это поверхность детали (только поверхность, не линия и не точка), которая при установке детали в приспособление создает определенность положения детали в направлении исходного размера. Критерии выбора УБ: УБ должна служить та поверхность детали, относительно которой в чертеже детали координирована обрабатываемая поверхность (совмещение УБ с КБ).

Точность, форма и размеры УБ должны обеспечивать хорошую устойчивость детали на установочных элементах приспособления и простоту закрепления детали.

Если КБ не годится в качестве УБ, то руководствуются следующими правилами:

1. Правило первоочередности обработки лучшей из двух УБ. Оно заключается в том, что из 2-х взаимно связанных поверхностей детали должна быть в первую очередь обработана та, которая более пригодна для роли УБ.

2. Условие наименьшей погрешности от несовмещения баз. В случае отказа от совмещения баз нужно в качестве УБ использовать ту из поверхностей детали, которая наиболее точно расположена относительно конструкторской базы. База К – неудобна для получения отверстия, база N дает погрешность ±0,2, поэтому целесообразно использовать поверхность М.

3. Правило единой УБ. Оно гласит, что для получения наименьшей погрешности от несовмещения баз в размере, связывающем поверхности, необходимо обе их обрабатывать относительно единой базы. Формальные правила при решении РЦ методом отклонений.

1. Размеры, имеющие два отклонения одинакового знака д.б. преобразованы в размеры, имеющие одно отклонение или два, но с разными знаками.

2. Если замыкающее звено представляет сумму размеров, то нужно сложить отклонения с одинаковыми знаками.

3. Если замыкающее звено представляет собой разность размеров, то, предварительно, у вычитаемых размеров знаки отклонений меняют на обратные, а затем производят суммирование отклонений. Для проектных задач дополнительно необходимо от верхнего отклонения отнять, а к нижнему отклонению прибавить сумму допусков известных составляющих звеньев.

45. проектирование операций технологического процесса. Задача повышения производительности.

Технологический процесс (ТП) (сокращенно техпроцесс) — это упорядоченная последовательность взаимосвязанных действий, выполняющихся с момента возникновения исходных данных до получения требуемого результата.

Технологический процесс — это часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда. К предметам труда относят заготовки и изделия. ( ГОСТ 3.1109-82)

В промышленности и сельском хозяйстве описание технологического процесса выполняется в документах, именуемых операционная карта технологического процесса (при подробном описании) или маршрутная карта (при кратком описании).

• Маршрутная карта — описание маршрутов движения по цеху изготовляемой детали.

• Операционная карта — перечень переходов, установок и применяемых инструментов.

• Технологическая карта — документ, в котором описан: процесс обработки деталей, материалов, конструкторская документация, технологическая оснастка.

Технологический процесс обработки данных можно разделить на четыре укрупненных этапа:

• Начальный или первичный. Сбор исходных данных, их регистрация (прием первичных документов, проверка полноты и качества их заполнения и т. д.) По способам осуществления сбора и регистрации данных различают следующие виды ТП:

механизированный — сбор и регистрация информации осуществляется непосредственно человеком с использованием простейших приборов (весы, счетчики, мерная тара, приборы учета времени и т. д.); автоматизированный — использование машиночитаемых документов, регистрирующих автоматов, систем сбора и регистрации, обеспечивающих совмещение операций формирования первичных документов и получения машинных носителей; автоматический — используется в основном при обработке данных в режиме реального времени (информация с датчиков, учитывающих ход производства — выпуск продукции, затраты сырья, простои оборудования — поступает непосредственно в ЭВМ).

• Подготовительный. Прием, контроль, регистрация входной информации и перенос ее на машинный носитель. Различают визуальный и программный контроль, позволяющий отслеживать информацию на полноту ввода, нарушение структуры исходных данных, ошибки кодирования. При обнаружении ошибки производится исправление вводимых данных, корректировка и их повторный ввод.

• Основной. Непосредственно обработка информации. Предварительно могут быть выполнены служебные операции, например, сортировка данных.

• Заключительный. Контроль, выпуск и передача результатной информации, ее размножение и хранение.

Постановка задачи проектирования оптимального технологического процесса. Рассмотрим понятие оптимальности применительно к задаче проектирования технологического процесса. Технологический процесс называют оптимальным, если он обеспечивает, во-первых, выполнение системы ограничений, отражающих условия протекания процесса и требования, предъявляемые к нему, и во-вторых, обеспечивает экстремум критерия оптимальности.

Как следует из этого определения, оптимальный технологический процесс - это не идеальный процесс, а процесс наилучший в смысле заданного критерия оптимальности (например, технологический процесс, обеспечивающий максимум производительности или минимум расхода металла и т. д.). Процесс, оптимальный по одному критерию, может быть далеко не оптимальным по какому-либо другому. Например, максимум производительности может не соответствовать минимуму себестоимости. Поэтому при постановке задачи проектирования оптимального технологического процесса весьма важным является выбор критерия оптимальности.

Критерий  оптимальности  должен   соответствовать   задачам производства, предприятия, для которого проектируется технологический   процесс,  учитывать   специфику   предприятия.   Известно несколько различных критериев оптимальности,  используемых для оптимизации как технологических процессов в целом, так и для отдельных частных технологических задач. Наиболее часто употребляются следующие: максимум стойкости режущего инструмента, минимум штучного времени, максимум производительности (процесса, операции). Выбор того или иного критерия оптимальности диктуется зачастую конкретной производственной ситуацией. Если предприятие, например, испытывает трудности в   изготовлении   или   приобретении   режущего   инструмента,   то естественно стремление минимизировать его расход, т. е. в качестве критерия оптимальности в этом случае будет выступать минимум затрат на инструмент.

В  последнее  время  все большее  распространение получают интегральные критерии оптимальности, учитывающие весь комплекс   затрат   на  организацию   технологического   процесса.   Эти критерии  являются экономическими  по своей  сути.  Одним из простейших   критериев  этой  группы является  технологическая себестоимость.  Этот критерий  учитывает суммарный эффект от таких противоречивых в подавляющем большинстве случаев факторов,  как производительность процесса и себестоимость обработки.

Наиболее полным показателем эффективности технологического процесса являются приведенные затраты

где Ен — нормативный   коэффициент окупаемости  капиталовложений; К — капиталовложения (первоначальные затраты); Сп — полная себестоимость единицы продукции (детали); Г — годовой выпуск изделий (программа).

Таким образом, задача проектирования оптимального технологического процесса непременно предусматривает наличие критерия оптимальности. Другим непременным условием оптимизационной задачи является, как уже указывалось, система ограничений.

Система ограничений, накладываемых на технологический процесс, описывает следующие группы:

по производительности технологического процесса;

по качеству продукции (точность исполнения размеров и формы, микрогеометрия поверхности, физико-механические свойства и т. д.);

по технологическим возможностям оборудования, инструмента, приспособлений;

по организационно-техническим  возможностям  производства.

Оптимизируемые параметры — это параметры процесса, для которых в результате решения задачи должны быть найдены оптимальные значения. Таковыми, например, являются частота вращения шпинделя и подача при оптимизации режимов резания на операции. Ограничения могут также быть описаны функциями оптимизационных параметров, но чаще они имеют вид неравенства.

Любой технологический процесс может характеризоваться как процесс качественного и количественного изменения объектов производства. Его можно рассматривать как структурную систему, основным элементом которой является операция. В этой системе на вход поступают заготовки, характеризуемые соответствующим  набором  характеристик, а   на выходе обеспечивается соответствующий набор характеристик готовой детали.

Оптимизировать технологический процесс значит, во-первых,  сформировать оптимальным образом сам набор технологических факторов т. е. число и виды операций, а во-вторых, определить оптимальное значение каждого технологического фактора.

Различают два вида оптимизации технологических процессов: структурную и параметрическую. Структурная оптимизация — это выбор оптимальной структуры технологического процесса (технологического маршрута, вида заготовки, типа оборудования, инструмента и т. д.). Параметрическая оптимизация заключается в расчете оптимальных технологических параметров — допусков на межоперационные размеры, припусков, периодов стойкости, режимов резания и т. д.