2133

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Воронежский государственный технический университет

А. В. Чернышов

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ РЭС

Учебное пособие по выполнению курсовых проектов по дисциплине «Технология деталей РЭС»

Издание второе, переработанное и дополненное

Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия

Воронеж 2004

УДК 621.396.66

Чернышов А.В.Проектирование технологических процессов изготовления деталей РЭС: Учебное пособие по выполнению курсовых проектов по дисциплине «Технология деталей РЭС». Воронеж: Воронеж.гос.техн.ун.-т.2004.160 с.

В учебном пособии рассматриваются основы проектирования технологических процессов деталей РЭС.

Издание соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению «Проектирование и технология радиоэлектронных средств» специализации 210201 «Проектирование и технология радиоэлектронных средств», дисциплине «Технология деталей РЭС».

Учебное пособие является руководством при выполнении курсовых проектов по дисциплине «Технология деталей РЭС».

Учебное пособие подготовлено в электронном виде в текстовом редакторе MS WORLD. Содержится в файле УП ТД.doc, 1600 Кбайт.

Научный редактор д-р физ.-мат. наук Ю.С.Балашов

Рецензенты:

Государственное унитарное предприятие «Воронежский НИИ связи», технологический отдел, гл.научный сотрудник, проф. В.З.Курцев

Доктор физ.-мат.наук,проф. В.Н.Санин

© Чернышов А.В., 2004

© Оформление Воронежский государственный технический университет,

2004

ВВЕДЕНИЕ

Качество обучения студентов зависит от уровня выполнения ими курсовых проектов,

которые должны соответствовать инженерным разработкам с учетом требований государственных и отраслевых стандартов. Курсовой проект по технологии деталей выполняется на третьем курсе, когда студенты не проходили производственной практики на заводах и не изучали основных конструкторских и технологических дисциплин. Кроме того, курсовой проект связан с большой номенклатурой государственных и отраслевых стандартов, что создает для студентов большие трудности в работе. Основная цель настоящего учебного пособия – научить студентов пользоваться стандартами Единой систем технологической подготовки производства (ЕСТПП) и Единой системы конструкторской документации (ЕСКД), необходимых при курсовом проектировании технологических процессов изготовления деталей радиоэлектронных средств.

Последовательность изложения материала пособия соответствует в основном последовательности проектирования технологических процессов согласно ЕСТПП.

Гл. 1 знакомит с основами проектирования технологических процессов изготовления деталей с учетом основных положений стандартов ЕСТПП и ЕСКД. В ней изложен принцип проектирования технологических процессов с использованием вычислительной техники. В гл. 2 даны рекомендации по выбору объекта проектирования и содержанию курсового проекта. Гл. 3 посвящена конкретным вопросам проектирования технологических процессов. Особое внимание в ней уделено отработке конструкции деталей на технологичность – анализу производственной технологичности конструкции деталей, изготавливаемых различными способами. Анализ основан на данных соответствующих отраслевых стандартов и справочной литературы. Эффективная разработка технологических процессов с применением средств вычислительной техники осуществляется на базе технологической классификации деталей, поэтому в 3.3

рассмотрен принцип технологического кодирования деталей, основанный на Технологическом классификаторе деталей машиностроения и приборостроения.

1. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

1.1. Влияние типа производства на объем и содержание проектирования технологических процессов

Согласно ГОСТ 14.004-8З* ЕСТПП (СТ СЭВ 2521-80) раз-личают следующие типы производства: единичное, серийное, массовое. Серийное производство подразделяется на мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное. Тип производства определяется коэффициентом закрепления операций

где O – количество различных операций, подлежащих выполнению; Р – число рабочих мест для выполнения операций.

Значение Кзо принимается для планового периода, равного одному месяцу. Для различных типов производства коэффициент закрепления операций принимают равным:

для мелкосерийного 20 < Кзо < 40;

серийного 10 < Кзо <20;

крупносерийного < Кзо < Ю;

массового Кзо =1;

единичного - Кзо не регламентируется.

На ранних стадиях проектирования технологических процессов величину коэффициента закрепления операций можно определить из коэффициента

где Тв – такт выпуска; Тшт ср – среднее штучное время для выполнения операций

п

где n – число операций.

Такт выпуска рассчитывается по формуле

где Fq – действительный годовой фонд рабочего времени оборудования или рабочего места, ч; N – годовая программа выпуска изделия.

Для определения действительного годового фонда времени работы рабочего места

(оборудования) можно принять следующие исходные данные:

количество рабочих дней в году 253;

количество дней, сокращенных на 1 ч, 6;

количестворабочих днейсполнойпродолжительностьюсмены247;

продолжительность рабочей смены 41 ч;

продолжительность смены 8,2 ч.

Если деталь входит в состав изделия и годовая программа выпуска задана на последнее, то производственную программу детали определяют по формуле

изделие; β – количество деталей, которые необходимо изготовить дополнительно (запасные части).

В серийном производстве для проектирования технологического процесса важно рассчитать размер партии одновременно запускаемых в производство изделий

где N – годовая программа выпуска деталей, шт.; a – количество дней, на которое необходимо иметь запас деталей;

F– количество рабочих дней в году.

После определения типа производства решают другие вопросы, для которых тип производства является исходным фактором. Во многих конструкциях РЭС детали и узлы повторяются в разных количествах, поэтому тип производства следует определять индивидуально для каждой детали. Например, производство трансформаторов может быть серийным, а изготовление пластин магнитопровода для них массовым.

1.2. Экономическое обоснование варианта технологического процесса по

трудоемкости и технологические методы повышения производительности труда

При разработке технологического процесса всегда можно создать несколько вариантов, в равной степени обеспечивающих выполнение всех требований рабочего чертежа и технических условий на изготовление деталей. Этому способствует наличие большого разнообразия методов обработки и типов оборудования.

Для исследования более экономичного варианта технологического процесса наиболее часто используется трудоемкость, которая непосредственно связана с производительностью, потребной заработной платой, количеством необходимого оборудования и т.д. Трудоемкость вычисляется из соотношения /1/

где Тшт – штучное время; Тпз – подготовительно-заключительное время, необходимое для ознакомления с чертежом, технологическим процессом, наладкой станка, установки технологической оснастки и т.д. Оно рассчитывается на всю программу или партию изделий.

Тшт определяется по формуле

где То – основное технологическое время; Тв – вспомогательное время; Тоб – время технического и организационного обслуживания оборудования и рабочего места; Тп –

время перерывов в работе.

Сумму основного технологического и вспомогательного времени называют оперативным временем ( Топ )

ОбычнокоэффициентК берется впроцентах отоперативного времени.

Основное технологическое время – время непосредственного состояния обрабатываемой детали, т.е. изменения электрических, физических свойств и качества поверхности. Например, основное время избирательного травления фольгированного диэлектрика равно частному от деления толщины фольги n на скорость травления Vт , т.е.

То = n /Vт, а при обработке резанием То= L∙i/S ( L – расчетная длина рабочего хода; i –

число проходов; S – рабочая подача инструмента на один оборот шпинделя). Если обработка ведется на оборудовании без участия человека, то основное технологическое время называется машинным ( Тмаш).

Вспомогательное время охватывает действия, сопровождающие выполнение основной работы. Оно включает время на установку, закрепление и снятие обрабатываемой детали, управление механизмами, оборудованием, подвод и отвод рабочего инструмента на холостом ходу или перемещение детали с приспособлением в рабочую зонуоборудования.Вспомогательноевремя устанавливаетсяпонормативамотосновного времени.

Нормирование технологических процессов должно быть выполнено с достаточной точностью, так как величина трудоемкости служит основой для определения других технико-экономических показателей производства.

Трудоемкость Тшк часто называют технической нормой времени, а величину,

обратную Тшк, нормой выработки

Производительность технологического процесса определяется количеством деталей,

изготавливаемых за единицу времени (час, смену).

где Ф – фонд рабочего времени; ZТ – сумма трудоемкостей по всем операциям.

Повышение производительности труда на рабочем месте достигается уменьшением

Tшк . Уменьшение Tшк возможно двумя путями: совмещением переходов операции во времени (одновременным их выполнением) и изменением режимов обработки, предельное значение которых ограничивается возможностями оборудования и инструмента или особенностями протекания физико-химических процессов при обработке или формообразовании. Например, при обработке резанием чрезмерная интенсификация режимов (скорости резания) сказывается на увеличении скорости износа инструментов,

что вызывает возрастание другой составляющей ТОБ и в общем не уменьшает Tшк .

Сокращение времени на выдержку в процессе прессования при формообразовании деталей из термореактивных пластмасс приводит к ухудшению прочностных и электрических свойств деталей, следовательно, вместо годных деталей получают брак.

При штамповке деталей увеличение скорости хода ползуна прессов приводит к необоснованно больному расходу энергии в приводе главного двигателя и быстрому износу штампов. Поэтому рациональное уменьшение Т 0 возможно при замене существующего оборудования на более совершенное, использовании более эффективных технологических средств и инструментов и установлении режимов обработки, которые в целом не тольконеуменьшалибы Т 0 ,ноинеувеличивалидругиесоставляющие Tшк .

Уменьшение ТВ и ТОБ связано с повышением автоматизации всех действий технологического оборудования, возрастанием скорости холостых ходов и совмещением выполнения вспомогательных действий и движений со временем изменения состояния обрабатываемой детали. Сокращение этих составляющих достигается в серийном производстве при использовании станков с числовые программным управлением (ЧПУ),

промышленных роботов, настройке инструментальных блоков на размер вне оборудования, а в массовом производстве – при использовании автоматических линий оборудованияи активногоконтролякачествадеталейвовремяизготовления.

1.3. Краткая характеристика Единой системы

технологической подготовки производства

В связи с быстрым освоением новых изделий в пределах развития народного хозяйства на базе интенсификации Государственный комитет стандартов Совета Министров СССР постановлением от 15 марта 1973 года № 590 утвердил комплекс стандартов "Единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП)". В соответствии с ГОСТ 14.001-73* ЕСТПП есть установленная государственными стандартами система организации и управления технологической подготовки производства, предусматривающая широкое применение прогрессивных технологических процессов, стандартной технологической оснастки и оборудования, средств механизации и автоматизации производственных процессов, инженерно-технических и управленческих работ. Основное назначение ЕСТПП – обеспечить единый для всех предприятий и организаций системный подход к выбору и применению методов и средств ТПП,

соответствующих достижениям науки, техники и производств; освоение производства и выпуска изделий высшей категории качества в минимальные сроки, при минимальных трудовых и материальных затратах на ТПП; организацию производства высокой степени гибкости, допускающей возможность непрерывного его совершенствования и быструю переналадку на выпуск новых изделий; рациональную организацию механизированного и автоматизированного выполнения комплекса инженерно-технических и управленческих работ.

Обозначение стандартов ЕСТПП строится по классификационному принципу. Номер стандартов составляется из двух цифр, присвоенных классу стандартов ЕСТПП (класс 14);

одной цифры после точки, обозначающей классификационную группу стандартов; двузначного числа, определяющего порядковый номер стандарта в группе, и двузначного числа (после тире), указывающего год регистрации стандарта. Комплекс стандартов ЕСТПП включаетследующиегруппыстандартов:

0 – общее положение;

1 – правила организации и управления процессом;

2– правила обеспечениятехнологичностиконструкцийизделий;

3– правила разработки и применения технологических процессов и средств технологического оснащения;

4– правила применения технических средств механизации и автоматизации инженерно-технических работ;

5 – общие стандарты.

При разработке технологических процессов изготовления деталей в курсовом проекте необходимо руководствоваться следующими положениями, изложенными в соответствующих стандартах ЕСТПП.

ГОСТ 14.201-83* регламентирует общие правила разработки конструкций изделий на технологичность, устанавливает правила и порядок обеспечения технологичности конструкций деталей машиностроения и приборостроения. При отработке конструкций на технологичность учитываются требования к деталям, заготовкам и материалам (подробно см.

3.2).

ЕСТПП устанавливает общие правила разработки технологических процессов изготовления изделий. Разрабатываемый технологический процесс должен быть прогрессивным и обеспечивать повышение производительности труда и качества изделий.

При изготовлении деталей в современных условиях это достигается применением станков с ЧПУ, роботов и гибких автоматизированных систем в условиях серийного производства.

При этом обращается внимание на широкое использование средств вычислительной техники при проектировании технологических процессов.

ЕСТПП обращает особое внимание на применение типовых технологических процессов, базирующихся на использовании научно-технических достижений и передового опыта промышленности, рациональном использовании материальных и трудовых ресурсов производства с учетом конкретных производственных условий.

Выбор оборудования и технологической оснастки при разработке технологических процессов изготовления деталей производится в соответствии с объемом производства. В

условиях мелкосерийного производстве значительный эффект можно ожидать при использовании универсального оборудования. применение различных приспособлений и дополнительных механизмов расширяет возможность станков и позволяет быстро перестроиться на выпуск другого вида продукции.

Универсальная и сборно-разборная оснастки является основными видами при выборе технологического оснащения. Применение универсальных видов технологической оснастки является одним изэффективныхпутей, сокращающихцикл ТШ.

ЕСТПП устанавливает основные положения и правила выбора средств технологического оснащения процессов технического контроля. Необходимыми