2.2. Этапы проектирования технологических процессов

Процесс проектирования состоит из комплекса взаимосвязанных и выполняемых в определенной последовательности этапов. К ним относятся:

1. Получение исходных данных.

2. Определение типа производства и формы организации работ.

3. Технологический контроль чертежа.

4. Выбор метода получения заготовки и определение предъявляемых к ней требований.

5. Выбор установочных баз.

6. Выбор маршрута обработки элементарных плоскостей.

7. Расчет припусков. Определение вида заготовки и ее размеров.

8. Разработка операционной технологии.

9. Выбор оборудования, приспособлений, режущего и мерительного инструментов.

10. Расчет режимов резания.

11. Техническое нормирование.

12. Заполнение технологической документации.

В тех случаях, когда технологические про­цессы проектируют для новых заводов, исходными данными являются: рабочий чертеж, определяющий материал, конструктивные формы и размеры детали; технические условия на изготовление детали, харак­теризующие точность и качество обработки ее поверхностей, а также особые требования (твердость и структура материала, термическая обработка, балансировка, подгонка по весу и пр.); размер програм­много задания; срок (обычно в годах), в течение которого должна быть выполнена программа выпуска деталей. Если выпуск во времени не­равномерный, то программное задание указывается по годам или дру­гим периодам времени.

При проектировании технологических процессов для действую­щих или реконструируемых заводов необходимо располагать сведе­ниями о наличном оборудовании, площадях и других местных произ­водственных условиях.

В частном случае возможности технолога при проектировании и кор­ректировке технологических процессов механической обработки могут быть еще более ограничены заданным ему видом исходной заготовки.

При проектировании используют справочные и нормативные ма­териалы: каталоги и паспорта оборудования; альбомы приспособле­ний; ГОСТы и нормали на режущий и измерительный инструменты, нормативы по точности, шероховатости, расчету припусков, режимам резания и техническому нормированию времени; тарифно-квалифика­ционные справочники и другие вспомогательные материалы.

В машиностроении в зависимости от производственной программы и характера изготовляемой продукции различают три основных вида производства: единичное, серийное и массовое.

Единичное производство характеризуется тем, что изготовляемая продукция выпускается в небольших количествах, поэтому на каждом станке выполняют разнообразные работы, периодически не повторяющиеся.

На предприятиях с единичным производством применяют преиму­щественно универсальное оборудование с расположением его в цехах по групповому признаку (т. е. с разбивкой на участки токарных, фрезерных, строгальных станков и т. д.). Эта форма организации работ называется «По видам оборудования». Технология производства характеризуется применением нормаль­ного режущего и универсального измерительного инструмента. Так как конструкции изготовляемых в единичном производстве машин нестабильны и подвергаются частым изменениям, то при обра­ботке заготовок принципы полной взаимозаменяемости не соблюда­ются (иначе потребовалось бы большое количество специальных изме­рительных средств, затраты на изготовление которых чрезмерно увели­чили бы накладные расходы производства), поэтому при сборке применяют подгоночные работы.

Серийное производство характеризуется изготовле­нием деталей повторяющимися партиями (сериями). В зависимости от количества деталей в партии, их характера и трудоемкости, частоты повторяемости серий в течение года различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производства.

Однако такое подразделение является условным, так как производ­ство машин различных размеров, сложности и трудоемкости при одном и том же их количестве в партии может быть отнесено к разным видам серийности. На предприятиях серийного производства значительная часть оборудования состоит из универсальных станков, оснащенных как специальными, так и универсально-наладочными (УНП) и сборными (УСП) приспособлениями и инструментами, что позволяет снизить трудоемкость и удешевить производство.

В условиях серийного производства представляется возможным расположить оборудование в последовательности технологического процесса для одной или нескольких деталей, требующих одинакового порядка обработки, со строгим соблюдением принципов взаимозаме­няемости при обработке. Это соответствует переменно-поточной форме организации работ.

При небольшой трудоемкости или недостаточно большой программе выпуска целесообразно обрабатывать заготовки партиями, с последовательным выполнением операций, т. е. после обработки всех заготовок партии на одной операции производить обработку этой партии на следующей операции. При этом время обработки на различных станках не согласовывается. Заготовки во время работы хранят у станков, а затем транспортируют целой партией. Такая форма организации работ называется переменно-поточной несинхронизированной.

В серийном производстве применяют также переменно-поточную синхронизированную форму организации работ. Здесь оборудование также располагают по ходу технологического процесса. Обработку производят партиями, причем заготовки каждой партии могут несколько отличаться разме­рами или конфигурацией, но допускают обработку на одном и том же оборудовании. В этом случае время обработки на данном станке согласовывается со временем обработки на последующем станке, поэтому движение заготовок данной партии осуществляется непрерывно, в порядке последовательности технологического процесса. Для перехода к обработке партий других деталей переналаживают оборудование и технологическую оснастку (приспособления и инстру­мент).

Массовое производство характеризуется прежде всего установившимся объектом производства, что при значительном объеме выпуска продукции обеспечивает возможность закрепления операций за определенным оборудованием с расположением его в технологической последовательности (по потоку) и с широким примене­нием специализированного и специального оборудования, механиза­цией и автоматизацией производственных процессов при строгом соблю­дении принципа взаимозаменяемости, обеспечивающего резкое сокра­щение времени, затрачиваемого на производство сборочных работ.

Высшей формой массового производства является производство непрерывным потоком, характеризуемое тем, что время выполнения каждой операции (технологической линии) равно или кратно времени по всему потоку, что позволяет производить обработку без заделов в строго определенные промежутки времени. Для выполнения операций, длительность которых не укладывается в установленный такт, используют дополнительное оборудование.

При непрерывном потоке передача с позиции на позицию (рабочее место) осуществляется непрерывно в принудительном порядке, что обеспечивает параллельное, одновременное выполнение всех операций на технологической линии.

Принадлежность производства к тому или иному виду зависит от конструкции изделия и объемов выпускаемой продукции. В настоящее время при организации производства за основу принимают групповую обработку, как метод наиболее совершенной организации труда.