1276

Требуемая точность достигается методами автоматического получения размеров на настроенных станках при обеспечении полной взаимозаменяемости обрабатываемых заготовок и собираемых узлов. Только в отдельных случаях применяется селективная сборка, обеспечивающая групповую взаимозаменяемость.

Квалификация основных рабочих – низкая. За настроенными станками стоят рабочие-операторы. Одновременно в цехах работают высококвалифицированные рабочие-наладчики станков, а также специалисты по электронной технике, пневматической и гидравлической автоматике.

Технологическая документация массового производства разрабатывается самым детальным образом, технические нормы тщательно рассчитываются и периодически экспериментально проверяются и корректируются (как правило, в сторону ужесточения).

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой деталей (изделий), изготавливаемых периодически повторяющимися производственными партиями (производственная партия – это группа заготовок одного наименования и типоразмера, запускаемых в обработку одновременно или непрерывно в течение определенного интервала времени), и сравнительно большим объемом выпуска.

В зависимости от количества заготовок в производственной партии и значения коэффициента закрепления операций различают мелкосерийное, среднесерийное (серийное) и крупносерийное производство.

Коэффициент закрепления определяется по формуле

Кз.о =tштt . i ,

где Кз.о – коэффициент закрепления операций; tшт. i – среднее время на выполнение наиболее характерной операции, мин; t – такт выпуска, мин.

Такт выпуска определяется по формуле

t = F 60 = Fднkсмtсм60 ,

N N

11

где F – годовой фонд времени работы станка, час; Fдн – годовой фонд времени работы станка, дни; kсм – коэффициент сменности; tсм – продолжительность рабочей смены, час; N – годовая программа, шт.

При крупносерийном производстве 2 < Кз.о < 10; при среднесерийном производстве 10 < Кз.о < 20; при мелкосерийном производстве 20 < Кз.о < 40.

Размер производственной партии может быть определен по формуле

n = Na ,

Fсм

где n – количество заготовок в производственной партии, шт.; N – годовая программа, шт.; a – периодичность запуска производственных партий (крупные заготовки – 1–2 дня; средние заготовки – 3–7 дней; мелкие заготовки – 8–10 дней).

Серийное производство является основным типом современного машиностроительного производства. По своим технологическим и производственным характеристикам серийное производство занимает промежуточное положение между единичным и массовым производством (крупносерийное производство при Кз.о = 2,0 приближается к массовому производству,

а мелкосерийное при Кз.о ≥ 35 приближается к единичному производству). Объем выпуска предприятий серийного производства колеблется от десятков и сотен до тысяч регулярно повторяющихся деталей (изделий). Используется универсальное, специализированное и частично – специальное оборудование. Широко используются станки с числовым программным управлением (ЧПУ), обрабатывающие центры и гибкие автоматизированные системы станков с ЧПУ, связанные транспортирующими устройствами. Оборудование расставляется по технологическим группам с учетом направления основных грузопотоков цеха по предметно-замкнутым участкам. Кроме того, используются переналаживаемые автоматические линии. Технологическая оснастка, в основном, универсальная. Однако для крупносерийного производства создается высокопроизводительная специальная оснастка; при этом целесообразность ее создания должна быть предварительно обоснована технико-экономи-

12

ческим расчетом. Большое распространение имеет универсаль- но-сборная, переналаживаемая технологическая оснастка, позволяющая существенно повысить коэффициент оснащенности серийного производства.

Вкачестве исходных заготовок используется горячий и холодный прокат, литье в землю, литье под давлением, точное литье, поковки и точные штамповки, целесообразность применения которых обосновывается технико-экономическими расчетами.

Требуемая точность обеспечивается как методами автоматического получения размеров, так и методами пробных проходов и промеров с частичным применением разметки.

Средняя квалификация рабочих выше, чем в массовом, но ниже, чем в единичном производстве. Наряду с рабочими высокой квалификации, а также работающими наладчиками и рабо- чими-универсалами на универсальных станках, используются рабочие-операторы, работающие на настроенных станках.

Взависимости от объема выпуска и особенностей деталей (изделий) обеспечивается полная взаимозаменяемость, неполная, групповая, взаимозаменяемость сборочных единиц, однако

вряде случаев на сборке применяется компенсация размеров и пригонка по месту.

Технологическая документация и техническое нормирование подробно разрабатываются в крупносерийном и среднесе-

иопытно-статистического нормирования.

Взависимости от размеров партий выпускаемых деталей (изделий) характер технологических процессов серийного производства может изменяться в широких пределах. Правильное определение характера проектируемого технологического процесса и степени его технической оснащенности, наиболее рациональных для условий конкретного серийного производства является сложной задачей, требующей от технолога понимания реальной производственной обстановки, перспектив развития предприятия и умения проводить технико-экономические расчеты и анализы.

13

1.3.Классификация технологических процессов

иструктура операций

1.3.1.Виды технологических процессов

Взависимости от условий производства и назначения проектируемого технологического процесса применяют технологические процессы следующих видов.

Единичный технологический процесс – это технологиче-

ский процесс изготовления деталей одного наименования, типоразмера и исполнения независимо от типа производства.

Унифицированный технологический процесс – это техноло-

гический процесс, относящийся к группе изделий (деталей, сборочных единиц), характеризующихся общностью конструктивных и технологических признаков.

Унифицированные технологические процессы подразделяют на типовые и групповые.

Типовой технологический процесс – это технологический процесс изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками. Типовой технологический процесс характеризуется общностью содержания и последовательности большинства технологических операций и переходов для группы таких изделий.

Этот технологический процесс применяется как информационная основа при разработке рабочего технологического процесса и как рабочий технологический процесс при наличии всей необходимой информации для изготовления детали, а также служит базой для разработки стандартов на типовые технологические процессы.

Групповой технологический процесс – это технологический процесс изготовления группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками. Иными словами, групповой технологический процесс представляет собой процесс обработки заготовок различной конфигурации, состоящий из комплекса групповых технологических операций, выполняемых на специализированных рабочих местах в последовательности технологического маршрута изготовления определенной группы изделий. При этом под специализированным

14

рабочим местом понимается рабочее место, которое предназначено для изготовления или ремонта одного изделия или группы изделий при общей наладке и отдельных подналадках в течение длительного интервала времени. Групповой процесс может состоять из одной групповой операции, которая характеризуется общностью используемого оборудования, технологической оснастки и наладки (при допущении незначительной подналадки средств технического оснащения). Групповые технологические процессы могут разрабатываться для всех типов производства только на уровне отдельного предприятия.

Перспективный технологический процесс – это технологи-

ческий процесс, соответствующий современным достижениям науки и техники, методы и средства реализации которого полностью или частично предстоит освоить на предприятии.

Рабочий технологический процесс – это технологический процесс, выполняемый по рабочей технологической и (или) конструкторской документации. Рабочий технологический процесс разрабатывают только на уровне предприятия и применяют для изготовления или ремонта конкретного предмета производства.

Проектный технологический процесс – это технологиче-

ский процесс, выполняемый по предварительному проекту технологической документации.

Временный технологический процесс – это технологиче-

ский процесс, применяемый на предприятии в течение ограниченного времени из-за отсутствия надлежащего оборудования или в связи с аварией до замены более совершенным.

Стандартный технологический процесс – это технологиче-

ский процесс, установленный стандартом (ГОСТ – межгосударственные стандарты, ГОСТ Р – стандарты РФ, СТП – стандарты организаций и предприятий). Под стандартным технологическим процессом понимается технологический процесс, выполняемый по рабочей технологической и (или) конструкторской документации, оформленный стандартом и относящийся к конкретному оборудованию, режимам обработки и технологической оснастке.

Комплексный технологический процесс – это технологиче-

ский процесс, в состав которого включаются не только техноло-

15

гические операции, но и операции перемещения, контроля и очистки обрабатываемых заготовок по ходу технологического процесса.

1.3.2. Оформление документации технологических процессов

Технологические процессы оформляются на соответствующих бланках технологических документов (титульный лист, ведомость технологических документов, маршрутная карта, операционная карта, карта эскизов, ведомость оснастки), степень подробности заполнения которых устанавливается в зависимости от типа производства. Формы документов установлены стандартами ЕСТД (единая система технологической документации).

Маршрутный технологический процесс состоит из сокра-

щенного описания технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов. Обычно используется в единичном производстве.

Операционный технологический процесс состоит из описа-

ния всех технологических операций в последовательности их выполнения с указанием переходов и технологических режимов. Применяется в массовом, крупносерийном и серийном производстве, а для особо сложных деталей – в мелкосерийном и даже единичном производстве.

Маршрутно-операционный технологический процесс со-

с полным описанием отдельных операций в других технологических документах. Рекомендуется применять в мелкосерийном и опытном производствах. Технологический процесс в зависимости от серийности производства может быть построен по принципу концентрации (укрупнения) или дифференциации (раздробления) операций.

Выбор комплекта форм документов технологического про-

цесса производится в зависимости от типа производства и видов разрабатываемых и применяемых технологических процессов.

16

В соответствии с ГОСТ 3.1109–82 в технологической документации приняты описания технологического процесса, приведенные в табл. 1.1.

Таблица 1.1 Комплектность технологических документов

взависимости от типа производства

истепени детализации описания технологического процесса

П р и м е ч а н и е: 1. х – документ обязательный; о – документ разрабатывается по усмотрению предприятия-разработчика. 2. М – маршрутное описание; МО – маршрутно-операционное описание; О – операционное описание.

17

1.3.3. Концентрация и дифференциация операций

Концентрацией операций называется соединение нескольких простых технологических переходов в одну сложную операцию.

Технологический процесс, построенный по принципу концентрации операций, состоит из небольшого числа сложных операций, выполняемых на универсальных, агрегатных станках или обрабатывающих центрах.

Выбор степени концентрации технологического процесса осуществляется при назначении структуры операций, определяющей возможность совмещения во времени выполнения технологических и вспомогательных переходов и соответствующего снижения трудоемкости операций.

При построении технологического процесса по принципу концентрации операций возрастают требования к точности

итехнологическим возможностям станков и ко квалификации рабочих.

Вусловиях единичного и мелкосерийного производства обычно проектируются концентрированные операции, выполняемые высококвалифицированными рабочими на универсальном оборудовании.

Вусловиях среднесерийного производства концентрация операций осуществляется на станках с ЧПУ и переналаживаемых агрегатных станках и автоматах.

Вкрупносерийном и массовом производстве концентрация операций применяется с использованием сложных многошпиндельных автоматов, обрабатывающих центров, автоматизированных производственных систем, состоящих из станков с ЧПУ

иобрабатывающих центров с единым управлением от ЭВМ.

Дифференциацией операций называется построение операций из небольшого числа простых технологических переходов.

Технологический процесс, построенный по принципу дифференциации операций, состоит из большого числа простых операций, выполняемых на универсальных, специальных или специализированных станках относительно простой конструкции и высокой надежности.

18

Достоинства дифференциации операций связанны, в первую очередь, с возможностью отделения сложной и точной чистовой обработки, требующей высокой квалификации рабочих и высокоточных станков, от предварительной неточной обработки, которая может быть осуществлена простейшими и высокопроизводительными способами на простых и дешевых станках рабочими средней квалификации.

Степень дифференциации зависит от типа производства. В массовом и крупносерийном производстве может быть экономически целесообразным построение технологического процес-

В условиях среднесерийного производства принцип дифференциации используется на переменно-поточных линиях групповой обработки.

1.3.4. Структура технологических операций

Производительность технологических операций в значительной степени зависит от их структуры, определяемой количеством заготовок, одновременно устанавливаемых в приспособлении или на станке (одноили многоместная обработка), количеством инструментов, используемых при выполнении операции (одноили много инструментальная обработка), последовательностью работы инструментов при выполнении операции.

Последовательное вступление инструментов в работу или последовательное расположение нескольких заготовок в приспособлении по направлению движения подачи характеризует структуру операции с последовательной обработкой.

Схемы одноместной последовательной обработки представлены на рис. 1.1.

Схемы многоместной последовательной одноинструментальной обработки представлены на рис. 1.2.

При параллельном расположении обрабатываемых заготовок в приспособлении (то есть их расположение перпендикулярно к направлению движения подачи) и при одновременной обработке нескольких поверхностей одной или нескольких

19