2. Технико-экономические принципы проектирования технологических процессов

Основой проектирования технологических процессов в машиностроении служат два принципа – технический и экономический. Технический принцип предусматривает полное обеспечение технологическим процессом всех требований рабочего чертежа и технических условий на изготовление заданного изделия, экономический – минимальные затраты труда и издержки производства. Основное условие и требование к технологическому процессу – выполнение обработки изделия с наиболее полным использованием технических возможностей средств производства при наименьших затратах времени и наименьшей себестоимости изделий.

Изучить материал по [9, с.82…84], [10, с.49…53], [14, с.119…122].

Исходные данные и этапы разработки технологических процессов

1 Исходные данные для проектирования технологического процесса механической обработки

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. Такой выбор в значительной степени зависит от объема выпуска, производственных возможностей предприятия (наличного парка оборудования, оснащенности и др.), условий проектирования (реконструкция предприятия с использованием действующего оборудования, приобретение оборудования и т. п.).

При проектировании технологического процесса изготовления изделия для действующего производства необходимо располагать определенной исходной информацией: базовой, руководящей и справочной.

Базовая информация включает данные, содержащиеся в конструкторской документации (конструкторских чертежа) и технических условиях на изготовление, а также объем планового задания выпуска изделий и сроки его выполнения.

Руководящая информация включает закрепленные стандартами требования к технологическому процессу, оборудованию и оснастке, производственные инструкции, документацию по технике безопасности и производственной санитарии, сведения по выбору технологических нормативов (режимов обработки, припусков, норм расхода материалов) и др.

Справочная информация состоит из описаний прогрессивных процессов изготовления изделия, каталогов, паспортов, справочников, альбомов компоновок технологического оборудования и оснастки, планировок производственных участков, методик расчета экономической эффективности, технологических классификаторов деталей и операций и др.

Разработанные технологические процессы оформляются на соответствующих бланках технологической документации.

2 Методика и последовательность проектирования технологических процессов

В 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, крупно- и среднесерийного 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. Однако для обработки на станках с ЧПУ необходимо подробно разрабатывать операции технологического процесса с целью подготовки управляющих программ независимо от типа производства.

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

• •определение типа производства на основании планового задания для каждого типового представителя групп деталей;

• выбор метода получения заготовки и установление предъявляемых к ней требований, производя технико-экономическую оценку выбора заготовки (используют классификатор заготовок и методические документы по экономическим расчетам);

• руководствуясь классификатором способов базирования и методикой выбора технологических баз, выбирают поверхности базирования, оценивают точность и надежность базирования;

• назначение маршрута обработки отдельных поверхностей и составление последовательности технологических операций (маршрутный технологический процесс) обработки детали в целом, определение группы оборудования по операции (используют классификатор изделий и операций, методику оценки точности и качества поверхностей деталей, классификатор технологического оборудования);

• разработка технологических операций, включающая: расчет припусков, установление технологических допусков и предельных размеров заготовки на отдельных стадиях обработки; уточнение степени концентрации операций технологических переходов; выбор обрабатывающего оборудования, технологической оснастки и инструментов; расчет режимов резания; определение настроечных размеров; установление норм времени и квалификации рабочих на операциях;

• оформление технологической документации.

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).