Проектирование единичных техпроцессов

Проектирование технологических процессов механической обработки начинается с тщательного изучения исходных данных проектирования: сборочного и рабочего чертежей изделия с соответствующими техническими условиями изготовления детали, чертежа исходной заготовки и размеров программного задания.

Исходная информация:

1) базовая – содержащаяся в КД на изделие, программе выпуска

2) руководящая – в виде отдельных документов, которые могут содержаться в стандартах и другой нормативной документации, методы управления процессами, в стандартах на оборудование и оснастку, в программах и планах работ по повышению технического уровня и организации производства, в документации на перспективные техпроцессы; документация на действующие техпроцессы, класификаторы технико-экономической информации, производственные инструкции, документации по обеспечению безопасности и санитании

3) справочная – в технической документации опытного производства, в различных каталогах, справочниках, альбомах, методических материалах и т.п.

Изучаются и такие дополнительные условия проектирования, как наличие или отсутствие оборудования, на котором предполагается осуществить изготовление проектируемого изделия; возможности модернизации оборудования; наличие производственных площадей для расширения производства; возможности применения совершенных видов исходных заготовок, прогрессивного инструмента и приспособлений и т.п. По величине программного задания и размерам производственной партии определяются коэффициент закрепления операций, тип и серийность производства и необходимый такт и ритм обработки заготовок.

После этого (в условиях серийного и единичного производств) по технологическим классификаторам заготовок, обрабатываемых на данном предприятии (цехе), анализируется возможность изготовления данной заготовки по существующим на предприятии типовым или групповым технологическим процессам или на действующих групповых переменно-поточных или автоматических линиях.

При отсутствии возможности использования существующих на предприятии унифицированных технологических процессов после проведения указанной подготовительной работы технолог приступает к непосредственному проектированию технологических процессов.

Проектирование технологических процессов представляет собой сложную многовариантную задачу, правильное решение которой требует проведение ряда расчетов. При проектировании процессов обработки сложных и ответственных заготовок составляется несколько возможных вариантов заготовки, окончательный выбор которых производится на основании расчетов и сопоставления достигаемых точности, трудоемкости, выражаемой нормой штучно-калькуляционного времени, технологической себестоимости и срока окупаемости капитальных затрат.

Такое сопоставление производится как по важнейшим технологическим операциям, так и по всему технологическому процессу в целом.

В начале проектирования технолог предварительно устанавливает виды обработки отдельных поверхностей заготовки и методы достижения их точности, соответствующие требованиям чертежа и серийности производства и существующего на предприятии оборудования. После этого производится назначение технологических баз на все предполагаемые операции обработки.

Одновременно с этим разрабатывается последовательность операции, т.е. технологический маршрут обработки заготовки. При низкой точности исходных заготовок технологический процесс начинается с черновой обработки поверхностей, имеющих наибольшие припуски. При этом в самую первую очередь снимается припуск с тех поверхностей, на которых возможны литейные раковины, трещины и другие дефекты, с целью скорейшего отсеивания возможного брака или устранения обнаруженных дефектов заваркой, наплавлением металла и т.п. Дальнейший маршрут строится по принципу обработки сначала более грубых, затем более точных поверхностей. Наиболее точные поверхности обрабатываются в последнюю очередь. В конце маршрута выполняются второстепенные операции (сверление мелких отверстий, нарезание крепежных резьб, прорезка пазов, снятие фасок и заусенцов). Наиболее легко повреждаемые поверхности (наружные резьбы, особые точные шлифованные и доведенные поверхности) обрабатываются в заключительной стадии технологического процесса. Ответственные и сложные корпусные заготовки часто обрабатываются с разделением технологического процесса на стадии черновой и чистовой обработки. На первой стадии снимаются основные припуски на обработку. В результате этого, возникают погрешности заготовки, связанные с перераспределением внутренних напряжений, вызванных черновой механической обработкой. В наиболее ответственных случаях после черновых операций проводится дополнительная термическая обработка заготовок (отжиг и нормализация), способствующая более полному протеканию деформаций и релаксации (снятию) остаточных напряжений.

На второй стадии обработки (при чистовых операциях) устраняются погрешности, возникшие при черновой обработке, и обеспечивается достижение требуемых точностей обработки, шероховатостей и предписанного чертежом состояния поверхностного слоя.

При обработке сравнительно небольших поверхностей достаточно жестких заготовок удается избежать дифференциации операций на черновые и чистовые. Технологический процесс строится по принципу концентрации операций. В этом случае первые операции стремятся построить наиболее концентрированными.

При проектировании заготовок, подвергающихся термической обработке, в составе технологического процесса предусматриваются дополнительные операции, связанные с особенностями термической обработки (операция меднения или снятия дополнительного цементованного слоя на поверхностях, не подлежащих закалке после цементации; снятия дополнительного припуска для устранения коробления длинных и тонких заготовок после их закалки и т.п.).

Выбор баз

В качестве технологических баз следует принимать поверхности достаточных размеров, чтобы обеспечить лучшую точность базирования. Эти поверхности должны иметьлучшую точность и минимальную шероховатость, желательно, чтобы они не имели дефектов с предыдущих этапов. У детали, не подвергавшейся полной обработке, для первой операции рекомендуктся выбирать поверхность с наименьшим припуском.База для первой опреации должна обеспечивать лучшие условия обработки поверхностей, которые в дальнейшем будут использоваться в качестве баз.

Для чистовой обработки нужно выбирать такие поверхности, на основании которых можно обработать как можно больше поверхностей (единство баз), рекомендуется собдлюдать принцип совмещения баз.

Базы для окончательной обработки должны лучшую точность и минимальную шероховатость, не должны деформироваться при резке, зажиме должны быть совместимы с зажимными устройствами.

И принятые базы, и метод базирования должны определять более простую и надежную конструкцию.

Технологические опоры разделяют на несколько видов по назначению (основные и дополнительные) и по конструкции (жесткие и регулируемые). Жесткие основные сообщают заготовке требуемое положение и лишают 6 степеней свободы, строятся неподвижными при обработке всех заготовок. Регулируемые регулируются перед обработкой каждой новой партии заготовок. Дополнительные - подвижные и подводимые – применяются в случаях, когда деформация заготовки может выйти за пределы установленных допусков.

ГОСТ 3.1107 устанавливает обозначение опор, установочных устройств и зажимов.

Операционный эскиз позволяет четко выделить требования к поверхности на каждом этапе. Она изображается в том виде и положении, какое она занимает в данной операции и какой она принимает вид после ее выполнения. На нем указываются обрабатываемые поверхности с размерами, допусками и шероховатостью, а также поверхности, к которым прикладываются усилия закрепления.