Основы подхода к проектированию технологических

Процессов

 

Технико-экономические принципы и цель проектирова-

Ния технологических процессов изготовления деталей машин

Технико-экономические принципы проектирования. В основу

разработки технологических процессов кладутся два принципа: тех- нический и экономический. В соответствии с экономическим прин- ципом спроектированный технологический процесс должен полно- стью обеспечить выполнение всех требований рабочего чертежа и технических условий на изготовление заданного изделия.

В соответствии с экономическим принципом изготовление изде- лия должно вестись с минимальными затратами труда и с минималь- ными издержками производства. Технологический процесс изготов- ления изделий должен выполнятся с правильным и наиболее полным использованием всех технических возможностей оборудования, инст- румента и приспособления при наименьшей затрате времени и наи- меньшей себестоимости изделий.

Из нескольких возможных вариантов технологического процес- са изготовления одного и того же изделия, равноценных с позицией технического принципа проектирования, выбирается наиболее эффек- тивный производительный и рентабельный вариант. При равной про- изводительности сопоставляемых вариантов - выбирается наиболее рентабельный, а при равных рентабельностях - наиболее производи- тельный. При разных производительностях и рентабельностях выби- рается наиболее рентабельный при условии, что производительность всех сравниваемых вариантов не ниже заданной. В исключительных случаях (срочный выпуск особо важной продукции, расшивка «уз- ких» мест производства и пр.) в рамках данного завода и на опреде- ленный период времени за основу может быть принят наиболее про- изводительный вариант технологического процесса. Причем, выявле- ние эффективности и рентабельности проектируемого технологиче- ского процесса ведут по всем элементам, из которых они складыва- ются, либо определяют расчетом по укрупненным показателям.

Цель проектирования технологического процесса изготовления деталей машин. Проектирование технологических процессов изго- товления деталей машин имеет цель: установить тип производства с предварительным расчетом такта или размера партии деталей для од- новременного запуска в производство; выбрать метод получения за- готовки и сформировать предъявляемые к ней требования; составить план обработки детали с указанием принятых баз, последовательно-

сти и содержания технологических операций и переходов; определить промежуточные припуски и допуски на размеры заготовки по техно- логическим переходам; установить режимы резания и нормы времени на операции; определить потребное оборудование, приспособления и измерительные инструменты, а также профессию и квалификацию исполнителей.

На основе спроектированного технологического процесса уста- навливаются исходные данные для организации снабжения основны- ми и вспомогательными материалами, для календарного планирова- ния, технического контроля, инструментального и транспортного хо- зяйства.

 

Общая методика и последовательность проектирования

Технологических процессов

Проектирование технологического процесса - одна из основных

функций технологической подготовки производства изделий.

Задача проектирования технологических процессов характери- зуется многовариантностью возможных решений. Даже для сравни- тельно простых деталей может быть разработано несколько различ- ных технологических процессов, полностью обеспечивающих требо- вания рабочего чертежа и технических условий (ТУ). Методом после- довательного сопоставления этих вариантов по эффективности и рен- табельности окончательно отбирается один или небольшое число равноценных вариантов, из которых затем для конкретных производ- ственных условий выбирается один вариант.

Проектирование технологических процессов отличается слож- ностью и трудоемкостью. Как и многие виды проектирования, оно выполняется в несколько последовательных стадий. Вначале делают- ся предварительные наметки технологического процесса; на после- дующих стадиях они уточняются и конкретизируются на основе де- тальных технологических расчетов. В результате последовательного уточнения предварительных наметок получают законченные разра- ботки технологического процесса. Однако к правильному и приемле- мому решению обычно удается приблизится только после ряда попы- ток.

В условиях массового производства технологические процессы разрабатываются весьма подробно для всех деталей изделия. В еди- ничном производстве ограничиваются сокращенной разработкой, учитывая, что подробная разработка в данных условиях экономически

не оправдывается. Исключения составляют сложные и дорогие дета-

ли, особенно в тяжелом машиностроении. Для этих деталей техноло- гические процессы разрабатывается тщательно и подробно. В услови- ях серийного производства при широкой номенклатуре выпускаемых изделий проектируются обычно групповые технологические процес- сы.

Процесс проектирования состоит из комплекса взаимосвязанных и выполняемых в определенной последовательности этапов. К ним относятся: определения типа производства или темпа выпуска; анализ технологичности изделия и детали; выбор метода получения заготов- ки и установление предъявляемых к ней требований, выбор баз, вы- бор последовательности выполняемых методов (маршрута) обработки отдельных поверхностей, составление маршрута обработки детали в целом, предварительная наметка содержания операций, расчет про- межуточных пропусков, установление технологических допусков и предельных размеров заготовки по технологическим переходам, уточнение содержания и степени концентрации операций, выбор обо- рудования, инструментов и приспособлений, установление режимов резания, определение настроечных размеров, уточнение схемы уста- новки и закрепления заготовки для разработки задания на проектиро- вание специальных приспособлений, установление норм времени и квалификации исполнителей, оформление документации.

 

7. * Проектирование технологических процессов изго-

Товления деталей машин

 

7.4.1 Необходимые исходные данные для проектирования

Технологических процессов

Исходными данными для проектирования технологического

процесса являются:

1) рабочий чертеж, определяющий материал, конструктивные

формы и размеры детали;

2) технические условия на изготовление детали, характеризую- щие точность и качество обработки ее поверхностей, а также особые требования (твердость, структура, термообработка, балансировка и

пр.);

3) размер программного задания;

4) срок, в течение которого выполняется выпуск изделий;

5) дополнительные условия проектирования, такие как наличие

или отсутствие оборудования, возможности модернизации оборудо-

вания, наличие производственных площадей для расширения произ-

водства и возможности применения современных видов заготовок.

При проектировании используются справочные и нормативные материалы; каталоги и паспорта оборудования; альбомы приспособ- лений; ГОСТы и нормали на режущий и измерительный инструмент, нормативы по точности, шероховатости, расчету припусков, режимам резания и техническому нормированию времени; тарифно- квалификационные справочники и другие вспомогательные материа- лы.

При традиционном (неавтоматизированном) проектировании технологических процессов для оформления его результатов необхо- димо иметь бланки технологической документации.

 

Определения типа производства. Технологический кон- троль рабочего чертежа и технологических условий изготовления

Детали

Проектированию технологического процесса предшествует под-

робное изучение рабочего чертежа детали, технических условий на ее изготовление и условий ее работы в изделии. Проверяется достаточ- ность проекций, правильность простановки размеров, изучаются тре- бования по точности и шероховатости обработки поверхностей, а также другие требования технических условий. Нередко конструкто- ры ужесточают точность и шероховатость поверхностей детали, что усложняют технологический процесс ее изготовления. В таких случа- ях технологом могут быть предложены соответствующие коррективы и на основе совместного с конструктором обсуждения вопроса нахо- дится правильное решение.

При контроле рабочего чертежа выявляются возможности улучшения технологичности конструкции детали. В результате чего может быть получен значительный эффект в части снижения трудо- емкости и металлоемкости, возможности обработки детали высоко- производительными методами с обеспечением снижения себестоимо- сти и повышения рентабельности процессов обработки без ущерба для служебного назначения детали.

Типы производства. Типы производства определяются после

расчета такта выпуска tв  [мин/шт.] заданной детали по формуле

tв  F д  ,

N

где Fд  - действительный фонд рабочего времени (годовой, за смену

или другой период времени), в час; N - объем выпуска деталей за тот

же период времени, в шт.

Затем определяются коэффициенты загрузки оборудования на

каждой операцииh З i  по формуле

h З *  t штi  ,

tв

где tштi  - штучное время на i-ой операции.

Еслиh З i ³0,4, то Q * =1,0

 

Еслиh З i £0,4, то Qi  0,8.

h З i

Коэффициент закрепления операций определяется по формуле

Kз. о. å Qi  ,

*

где * - число рабочих мест (операций).

По коэффициенту закрепления операций Кз.о  определяется тип

производства:

если Кз.о.  £ 10 - крупносерийное и массовое производство;

если 10< Кз.о.  £ 20 - среднесерийное; если *0< Кз.о.. £ 4* - мелкосерийное; если 4*< Кз.о.. - единичное.

Величины tштi  определяются либо по действующим на произ-

водстве технологическим процессам аналогичных деталей, либо по

предварительному укрупненному нормированию разрабатываемого

вновь технологического процесса. Величины tштi  берутся для основ-

ных операций, исключая промывку детали, снятие фасок, зачистку и

т.п. Если * шт i > tв, то работа выполняется с использованием станков-

дублеров.

Для серийного производства рассчитывается оптимальное коли- чество деталей в партии для одновременного запуска в производство

по следующей формуле

nП  N ⋅ a [шт],

F

где * - объем выпуска деталей в год шт.; F - число рабочих дней в

году (можно принять 2*0 дней); а - необходимый запас деталей на складе (для крупных деталей *¼3 дня, для мелких 5¼10 дней).

Величина партии деталей nП  в дальнейших расчетах корректи-

руется с учетом удобства планирования и организации производства.

С этой целью размер партии устанавливается исходя из полной за- грузки оборудования или рабочих мест в течение целого числа смен,

кратного числу рабочих дней в планируемом периоде.

Для крупных деталей целесообразно размер партии деталей увя- зывать с имеющимися рабочими площадями рабочего места, необхо- димыми для размещения обрабатываемых деталей.