Основная задача - выбрать такой прогрессивный метод получения заготовки, который максимально приблизит конфигурацию, размеры и качество поверхностей заготовки к аналогичным характеристикам детали.
Выбор вида заготовки должен сопровождаться его технико - экономическим обоснованием, то есть сравнением с одним из сопоставимых вариантов. В качестве одного из вариантов может приниматься вид заготовки, используемый в действующем производственном подразделении. Определяется стоимость изготовления заготовок для сравниваемых вариантов. Дается обоснование, которое показывает, какими преимуществами обладает предлагаемый способ ее получения для последующего технологического процесса ее изготовления. Приводятся эскизы заготовок в упрощенном варианте с указанием точности и качества поверхностей заготовки. Делается заключение по выбранному варианту.
При проектировании сборочного цеха участка в данном разделе обосновываются требования, предъявляемые к деталям, и сборочным единицам, поступающим на сборку.
1.4.3 Разработка маршрута обработки (сборки) и операций технологического процесса
1.4.3.1 Формирование укрупненного маршрута обработки
В соответствии с техническими требованиями (наличие термообработки, вид покрытия и т.д.), предъявленными к детали необходимо сформировать укрупненный маршрут технологического процесса (без выделения конкретных операций).
Например: Улучшение - Обработка - Термообработка - Обработка – Мойка - Сушка- Покрытие – Обработка - Мойка – Контроль.
Или: Обработка – Старение – Обработка – Контроль.
Полученный маршрут можно представить в виде таблицы или схемы последовательного перечисления основных стадий процесса, как представлено выше. Это позволит более качественно сформировать более детальный процесс
и принять верные решения при выборе необходимого количества видов и методов обработки для каждой элементарной поверхности.
1.4.3.2 Определение видов и методов обработки элементарных
поверхностей детали
Для каждой элементарной поверхности (ЭП) назначается необходимое количество видов обработки. Для каждого из видов назначаются методы обработки (не менее двух вариантов). Формируются планы обработки ЭП, результаты приводятся в табличной форме.
Таблица 3 - Определение количества видов и методов обработки
| № стороны | № повер--ти | Вид поверхности и обозначение | Количество | Квалитет. | Ra, мкм | Виды обработки | Методы обработки | |
| 1-й вариант | 2-ой вариант | |||||||
| ТП 22 | 12.5 | Черновой | Подрезание | Фрезеров. | ||||
| НЦП Ф 62h7 | 6.3 3.2 2.5 1.6 | Черновой П. чист Чистовой Термообработка Пов. точ. | Точение Точение Точение Термообработка Точение | Точение Точение Точение Термообработка Шлифование | ||||
| …. | … | ….. | .. | .. | .. | … | … | … |
Делаются соответствующие выводы на основании технико-экономической оценки по предпочтительному использованию, количества видов обработки, тех или иных методов для данной детали, и выбирается более рациональный вариант для каждой элементарной поверхности.
1.4.3.3 Формирование этапов обработки
Выявляются этапы обработки для детали представителя с учетом дополнительных операций (термообработка, старение, покрытие, контроль и т. д.).
Формирование этапов представляется в табличной форме.
Таблица 4 - Формирование этапов обработки
| Этапы обработки | Содержание этапа | |||
| Сторона детали | ||||
| …. |
После составления таблицы производятся ее анализ и могут производиться обоснованные изменения: по количеству видов обработки элементарных поверхностей внутри этапов; по перемещению некоторых видов обработки в другие этапы; по объединению этапов и др. (изменения, могут вноситься и после выполнения последующих пунктов).
1.4.3.4 Анализ вариантов базирования
Приводятся варианты схем базирования и установки для первой операции или установа и для обработки большинства поверхностей на последующих операциях или операции. Анализ вариантов и выбор баз должен производиться с помощью теории графов, анализа схем размерных конструкторских связей детали, с помощью матриц связей и др.
Выбирается наилучшей по точности вариант комплекта технологических баз и схем базирования для обработки детали для операций или установов технологического процесса.
1.4.3.5 Формирование технологических операций и
вариантов маршрута
С учетом сложности формы детали, типа производства, используемых методов обработки, формируется последовательность выполнения операций, которая представляется в виде предварительного маршрута обработки детали.
Формирование последовательности операций может производиться различными методами проектирования.
Внутри операций формируются установы и позиции. Формируются требования к оборудованию (размеры рабочего пространства, мощность, точность, количество шпинделей, позиций и т.д.). Формирование маршрута представляется в табличной форме (например, табл. 5).
Таблица 5- Формирование технологических операций
| Базовые поверх- ности | Содержание позиций и переходов | Вариант маршрута | |||||||
| Сторона детали | № опе рации | Установ | Требования к оборудованию | ||||||
| … | |||||||||
Требования к оборудованию могут быть более подробно сформированы и приведены после составления таблицы 5.
На основании сформированных требований к оборудованию выбирается его структурная схема, компоновка, вид и конкретная модель,приводятся его технические характеристики.
Необходимо привести как минимум два варианта сформированного маршрута. Выбрать наиболее прогрессивный вариант. Дать обоснование выбранного варианта. При необходимости обосновать экономически. Если технологический процесс разрабатывается для применения на конкретном предприятии, то необходимо использовать имеющееся на предприятии прогрессивное оборудование.
В данном разделе могут приводиться соответствующие технико-экономические расчеты по сравнению вариантов применяемого оборудования
1.4.3.6 Разработка технологических эскизов обработки
После выбора моделей оборудования разрабатываются технологические эскизы обработки поверхностей деталей для каждой позиции. Основой для изображения схем установок являются принятые теоретические схемы базирования.
При проектировании операций, выполняемых на станках с ЧПУ и ОЦ, на технологических эскизах обязательно проводятся координатные оси детали, показываются нулевые и исходная точки, показывается траектория движения режущих инструментов. Эскизы обработки окончательно оформляются после выполнения раздела 1.4.3.10.
На листы графической части выносятся технологические эскизы всех или наиболее значимых операций и (или) установов (по согласованию с руководителем ВКР).
1.4.3.7 Расчет операционных размеров и размеров заготовки
Приводится определение припусков, допусков и расчет диаметральных и линейных операционных размеров и размеров заготовки. Один расчет производится расчетно-аналитическим методом на одну наиболее точную поверхность (наружную или внутреннюю). Приводится схема операционных размеров (от готовой детали к заготовке) с учетом принятого плана обработки. Результаты расчетов приводятся в табличной форме.
Таблица 6 - Допуски, припуски и операционные размеры
| Вид заготовки и план обработки поверхности | Элементы припуска, мкм | Допуск размера Т, мм | 2Zmin | 2Zmax | Предельные размеры | Номинальное значение размера с отклонениями | ||||
| Rz i-1 | h i-1 | ∆∑i-1 | eyi | Amax | Amin | |||||
Для остальных размеров расчет производится опытно статистическим методом, результаты расчетов можно представлять также в табличной форме, аналогично таблице 6, но без указания элементов припуска.
Расчет линейных операционных размеров сопровождается: построением схемы припусков и операционных размеров (в схеме участвуют все конструкторские размеры, выполняемые по данной технологии, для деталей типа тел вращения, или размеры в направлении одной из координатных осей X, Y, Z — для деталей типа корпус); составлением уравнений размерных цепей; их решением соответствующим методом (на max - min или вероятностным) относительно неизвестных размеров (заготовки и операционных размеров). Построение схемы линейных операционных размеров производится, по ходу технологического процесса от готовой детали к заготовке. Значения минимальных припусков на обработку линейных размеров, определяются по таблицам в зависимости от размеров заготовки и вида обработки. Производятся расчеты одного – двух уравнений. Результаты расчета остальных уравнений приводятся в табличной форме.
Таблица 7- Результаты расчета линейных операционных размеров
| № | Исходное уравнение | Уравнение искомого размера | Номинальный размер с отклонениями |
1.4.3.8 Выбор средств технологической оснастки и (или) формирование
требований к ней
В данном разделе должен быть произведен выбор технологической оснастки для предлагаемого варианта технологического процесса (операции).
Для каждой из операций необходимо выбрать или сформировать требования к приспособлениям. Полученные данные можно представить в табличной форме.
При выборе обрабатывающих инструментов следует использовать предпочтительно стандартные инструменты. Выбор следует начинать с вида и типа инструмента, материала режущей части и геометрии пластины, необходимой державки, а затем другой необходимой вспомогательной оснастки. При этом необходимо применять наиболее прогрессивные конструкции инструментов и вспомогательной оснастки. Выбор инструмента и вспомогательной оснастки может производиться, как по российским стандартам, так и по каталогам фирм производителей.
Применение специальных режущих инструментов должно быть обосновано. Проектирование специальных режущих инструментови необходимые расчеты должны быть приведены в пояснительной записке в разделе 2 (конструкторской части).
Данные об инструменте представить в табличной форме.
Таблица8 - Данные об инструменте
| № операции | Установ. | № позиции | № и вид перехода | Вид инст - румента | Тип инструмента | Материал режущей части | Код инструмента | Код пластины |
Материал режущей части указывается по оригинальному коду фирмы производителя с указанием маркировки в соответствии с ISO.
В графе «Код инструмента» указывается номер инструмента и стандарт.
В графе «Код пластины» указывается оригинальный код пластины и стандарт.
Для контролируемых параметров детали выбрать необходимые средства измерения и представить в табличной форме.
Таблица 9. Средства измерения
| Элементарная пов-ть, или пов-ти | Контролируемые параметры | Измерительная база (базы) | Средство измерения | |||
В данном разделе могут быть представлены принципиальные схемы предлагаемых измерительных приспособлений, которые должны быть представлены в пояснительной записке. Также в данном разделе возможно формирование исходных данных для необходимого средства измерения, которое должно быть разработано в конструкторской части ВКР.
Графическая часть может включать:
- плакат комплекта инструмента на одну операцию, установ, позицию;
- чертеж конструкции спроектированного специального инструмента.
1.4.3.9 Расчет режимов обработки
Приводятся исходные данные для расчета: максимальное значение припуска; вид перехода; тип инструмента; материал режущей части инструмента и др. Подробно расчет производится на одну операцию, установ, позицию (по согласованию с руководителем ВКР). Может выполняться оптимизация режимов обработки под планируемую производственную ситуацию, в зависимости от выбранного критерия оптимизации (производительность, себестоимость, надежность и др.). При наличии в операции большого количества переходов, расчеты производятся только для разноименных переходов (по согласованию с руководителем), остальные результаты расчетов представить в табличной форме.
Таблица10 - Результаты расчета
| Наименование (код) инструмента и материал режущей части | № перехода | Расчетные параметры | |||||
| t, мм | Sо, (Sz) мм/об (мм/зуб) | Т, мин | V, м/мин | n, об/мин | Sм, мм/мин | Lр.х, мм | T0, мин |
Расчет может производиться, как по российским нормативам, так и по рекомендациям фирм производителей инструмента с использованием соответствующих методик.
1.4.3.10 Техническое нормирование, определение количества основного производственного оборудования. Организация работ. Окончательное формирование маршрута
Техническое нормирование подробно производится детально для одной операции. Для остальных операций по согласованию с руководителем детально или укрупнено. Для остальных деталей входящих в группу нормирование производится укрупнено. Результаты представить в табличной форме.
Таблица 11- Нормы времени
| № операции | Наименование операции | Норма времени | |||
| Дет.№1 | Дет.№2 | Дет.№3 | …. | ||
Предполагается что организационная форма производства для участка, на котором будут изготавливаться детали - поточная.
Рассчитанные нормы времени на каждую операцию сравниваются с рассчитанным тактом. При отличии времен операций, необходимо произвести их синхронизацию с учетом времени такта участка.
Производится синтез технологических маршрутов методами: последовательного уточнения; типовых решений; теории графов; сетей Петри и др.
При необходимости производится корректировка структур операций, выбор других типов инструментов, инструментальных материалов, видов переходов, режимов обработки и т.д. Производится оптимизация выполнения рабочих ходов и технологических переходов.
Рассчитывается количество основного производственного оборудования.
При необходимости формулируются требования для проектирования или модернизации технологического оборудования.
Количество основного производственного оборудования для участка (линии, ГПМ и т.п.) рассчитывается для каждой технологической операции, исходя из нормы времени на операцию и программы выпуска деталей по участку (линии, ГПМ и т.п.) в соответствии с технологическим процессом обработки.
Рассчитывается коэффициент загрузки оборудования для каждой операции технологического процесса, средний коэффициент загрузки оборудования на участке (линии, ГПМ и т.п.) и составляется график загрузки оборудования.
Количество оборудования и коэффициент загрузки оборудования могут корректироваться путем изменения количества смен, программы выпуска, нормы времени по операциям.
Уточняется при необходимости вид и модель оборудования, и приводятся его технические характеристики.
Полученные данные по типам и количеству оборудованияприводятся в табличной форме.
Таблица12 – Типы и количество оборудования
| № операции | Наименование операции | Тип оборудования | Количество |
С учетом конкретизации типа станка, типа производства формируется окончательный технологический маршрут обработки детали.
Разработанная последовательность выполнения операций и сформированная структура операций (конкретные установы, номера позиций и переходов) представляются в виде маршрута обработки детали, который приводится в табличной форме.