6.5. Основы конструирования приспособлений

При проектировании технологического процесса технолог намечает принципиальные схемы конструкций специальных приспособлений.

В чертеже наладки на операцию деталь размещается соответственно ее положению в приспособлении при обработке на станке.

Конструирование станочного приспособления целесообразно начинать с изучения рабочих чертежей детали и заготовки, технологического процесса и чертежа наладки на операцию, для которой проектируется приспособление, после чего конструктор определяет тип и размер установочных элементов, их количество и взаимное положение. Затем конструктор устанавливает место приложения сил зажима и определяет величину их по силам резания, которые известны из технологического процесса.

Исходя из времени на зажим и разжим заготовки, ее конфигурации и точности, а также места приложения и величины силы зажима, устанавливаются тип зажимного устройства и его основные размеры. После этого выбираются тип и размеры деталей для направления и контроля положения режущего инструмента, а также выявляются необходимые вспомогательные устройства.

При конструировании приспособления и выборе отдельных его элементов максимально используют имеющиеся нормали и стандарты.

Проектирование приспособления начинается с нанесения на лист контуров заготовки, которые показываются условными линиями. В зависимости от сложности схемы приспособления вычерчивается несколько проекций заготовки.

Проектирование общего вида приспособления осуществляется методом последовательного нанесения отдельных его элементов вокруг контура заготовки: установочные элементы (опоры), зажимные устройства, детали для направления инструмента и вспомогательные устройства. Затем определяют контуры корпуса приспособления.

Общий вид приспособлений вычерчивают в масштабе 1:1 с проставлением нумерации деталей, а в спецификации указываются ГОСТы, нормали, материал, количество деталей и термообработка.

При конструировании приспособления рассчитывают силы зажима (в зависимости от силы резания), погрешность установки, а для механизированных приводов – основные размеры силового привода.

На сборочном чертеже приспособления проставляют его габаритные размеры и размеры, определяющие точность приспособления и являющиеся основными (контрольными) при его сборке и контроле – посадочные и присоединительные.

Для кондукторов основными размерами будут диаметры кондукторных втулок и расстояния между их осями, расстояния от этих осей до базовых поверхностей обрабатываемой детали, посадки основных сопрягаемых деталей кондуктора.

Глава 7

7. Проектирование технологических процессов

7.1. Основные принципы и задачи проектирования

В основу разработки технологических процессов положены два принципа: технический и экономический. В соответствии с техническим принципом проектируемый технологический процесс должен полностью обеспечить выполнение всех требований рабочего чертежа и технических условий на изготовление заданного изделия. В соот­ветствии с экономическим принципом изготовление изделия должно вестись с минимальными затратами труда и издержками производ­ства. Технологический процесс изготовления изделий должен вы­полняться с наиболее полным использованием технических возможностей средств производства, при наименьшей затрате времени и наи­меньшей себестоимости изделий.

Из нескольких возможных вариантов технологического процесса изготовления одного и того же изделия, равноценных с позиций технического принципа проектирования, выбирают наиболее эффектив­ный (т.е. производительный) и рентабельный вариант. При равной производительности сопоставляемых вариантов выбирают наиболее рентабельный, а при равных рентабельностях - наиболее произво­дительный. Эффектив­ность и рентабельность проектируемого процесса выявляют по всем элементам, из которых они складываются, либо определяют расче­том по укрупненным показателям.

Оптимизация технологического процесса заключается в том, что в установленный промежуток времени необходимо обеспечить выпуск потребного количества изделий заданного качества при возможно минимальной себестоимости их изготовления. В простейшем случае оптимизируют отдельные технологические (обычно лимитирующие) операции. По установленным ограничениям определяют оптимальные режимы резания и другие условия обработки. Более слож­ная задача оптимизации технологического процесса в целом; она решается методом динамического программирования с учетом влияния предыдущих операций на последующие. Поэтому нельзя изоли­рованно по каждой операции принимать такое решение, при кото­ром эффективность этой операции будет наибольшей. При оптимиза­ции технологического процесса может измениться не только содер­жание операций, но и его структура.

Оптимизацию вновь проектируемых и действующих технологических процессов производят по различным целевым функциям. Чаще оптимизацию производят для получения наименьшей себестоимости изготовления изделий. В других случаях объектом оптимизации могут быть наибольшая производительность или наивысшее качество производимых изделий. Знание основных закономерностей построения технологических процессов и использование математических методов позволяет находить оптимальные решения с помощью современных компьютеров.

Проектирование технологических процессов механической обработки имеет целью дать подробное описание процессов изготовления детали с необходимыми технико-экономическими расчетами и обосно­ваниями принятого варианта. В результате составления технологи­ческой документации инженерно-технический персонал и рабочие исполнители получают необходимые данные и инструкции для осуществления спроектированного технологического процесса на пред­приятии. Технологические разработки позволяют выявить необхо­димые средства производства для выпуска изделий, трудоемкость и себестоимость изготовления изделий.

На основе проектного технологического процесса устанавливают исходные данные для организации снабжения основными и вспомо­гательными материалами, календарного планирования, техниче­ского контроля, инструментального и транспортного хозяйства.

Технологические процессы разрабатывают при проектировании новых и реконструкции существующих заводов, а также при организации производства новых объектов на действующих заводах. Кроме того, новые технологические процессы корректируют или, разрабатывают на действующих заводах при выпуске освоенной продукции. Это вызывается непрерывными текущими конструктивными усовершенствованиями объектов производства и необходимостью систематического использования и внедрения в действующее производство новейших достижений производственной техники.

По объекту и условиям разработки технологические процессы подразделяют на единичные и типовые. Единичные разрабатывают на изделия одного наименования, типоразмера и исполнения независимо от типа производства, типовые — на группу изделий с общими конструктивными признаками. Применяемые в промышленности групповые технологические процессы разрабатывают на конструктивно и технологически сходные изделия.

При проектировании новых и реконструкции существующих заводов разработанные технологические процессы являются осно­вой проекта. Они определяют потребное оборудование, производственные площади и энергетические затраты цеха, его транспортные средства, рабочую силу, необходимые основные и вспомогательные материалы. От качества технологических разработок в значительной степени зависят технико-экономические показатели работы завода.

При организации производства новых объектов на действующем заводе разработка технологических процессов предшествует подготовительным и организационным работам. На их основе выявляют возможности использования имеющегося и необходимость приобре­тения нового оборудования, определяют потребное количество рабо­чей силы, инструмента, транспортных средств, материалов, энергии.