Иерархия элементов технологических процессов.

Ранее рассмотрели номенклатуру рабочей технологической документации. Теперь перейдем к рассмотрению внутримашинного представления результатов проектирования технологических процессов.

Методологической основой решения проблем внугримашинного представления является системология. Для системного анализа технологических процессов в машиностроении необходимо установить: номенклатуру систем; со­став параметров и переменных системы каждого типа; типаж межсистемных связей и их свойств.

Процессы, в том числе и технологические, представляют собой класс технических систем, отличительной особенностью которых является существенная зависимость от времени. Можно предложить следующую иерархическую клас­сификацию элементов технологических процессов, например обработки дета­лей на станках с ЧПУ, рисунок 2:

шаг — простейший элемент управляющей программы (УП) для станка с ЧПУ, кодируемый одним кадром и определяющий движение по заданной тра­ектории (прямая, окружность и т.п.) при неизменных режимах обработки;

рабочий ход — простейший элемент технологического процесса (ТП) и со­ставной элемент УП, кодируемый несколькими кадрами и выполняемый при неизменных режимах обработки вдоль заданной направляющей и обрабатываемой поверхности;

проход — элемент ТП, состоящий из одного или нескольких ходов и пред­ставляющий собой однократное движение инструмента относительно обраба­тываемого объекта, в результате которого с поверхности или сочетания повер­хностей снимается один слой материала;

переход — элемент ТП, состоящий из одного или нескольких проходов и представляющий собой законченный процесс получения каждой новой поверхности или сочетания поверхностей изделия при обработке одним инструментом;

позиция — часть ТП обработки одного или нескольких конструктивных элементов обрабатываемого объекта, выполняемая при определенном расположении его в приспособлении, и приспособления относительно оборудования в начале и конце обработки;

установ — часть ТП обработки изделия на одном рабочем месте при неизменном расположении его в приспособлении;

операция — законченная часть ТП изготовления изделия, выполняемая на одном рабочем месте, например станке;

маршрут обработки — совокупность операций этапов, состоящих из однородных по характеру и точности операций обработки, выполняемых непосредственно друг за другом в технологической последовательности;

план обработки — совокупность этапов обработки, представляющая собой законченный технологический процесс изготовления изделия.

Рисунок 2 - Системная иерархия элементов технологических процессов

В приведенной классификации элементов технологических процессов одновременно описано и служебное назначение этих элементов.

Построенная иерархия определяет базовую номенклатуру систем, используемых при проектировании технологических процессов. Полная номенклатура может быть получена с помощью родовидовой декомпозиции систем различных уровней.

Полный набор этапов, из которых складывается первоначальный план обработки, зависит от конкретных условий, однако, при этом можно выделить следующую базовую совокупность:

- термический 1 (улучшение, старение) — для улучшения обрабатываемости материала и снятия внутренних напряжений заготовки;

- обработка баз — для формирования технологических баз с использованием черновых баз;

- черновой — для съема лишних припусков и напусков и позволяет получить 14-й квалитет точности размеров детали;

- получистовой — для размерной обработки с точностью 12,13-го квалитетов;

- термический 2 — для закалки или улучшения;

- чистовой — для размерной обработки с точностью 9-11-го квалитетов;

- термический 3 — для азотирования или старения;

- отделочный — для размерной обработки с точностью 7, 8-го квалитетов;

- покрытий — для нанесения органических и неорганических покрытий;

- доводочный — для получения поверхностей с шероховатостью Ra = 0,02.

Родовидовая декомпозиция технологических операций определяется классификатором технологических операций. В зависимости от вида технологического процесса имеются следующие классы операций:

операции общего назначения — технический контроль; перемещение; испытания; консервация и упаковывание;
литье металлов и сплавов;	получение покрытий неорганических;
обработка давлением;	получение покрытий органических;
обработка резанием;	электрофизическая и электрохимическая обработка и напыление;
термическая обработка;	пайка;
фотохимико-физическая обработка;	электромонтаж;
формообразование из полимерных материалов, керамики, стекла, резины;	сборка;
порошковая металлургия;	сварка.

Имеются следующие группы технологических операций обработки резанием:

4280 — отрезная;	4220 — расточная;	4170 — строгальная;
4110 — токарная;	4230 — программная;	4175 — долбежная;
4260 — фрезерная;	4130 — шлифовальная;	4180 — протяжная;
4210 — сверлильная;	4150 —зубообрабатывающая;	4190 — отделочная;

прочие операции обработки резанием.

Группа 4230 программных операций включает следующие операции:

4231 — расточная с ЧПУ;	4236 — шлифовальная с ЧПУ;
4232 — сверлильная с ЧПУ;	4237 — комплексная на обрабатывающих центрах с ЧПУ;
4233 — токарная с ЧПУ;	4238 — агрегатная с ЧПУ;
4234 — фрезерная с ЧПУ;	4239 — комбинированная с ЧПУ.

Номенклатура переходов определяется в соответствующих классификаторах. Для обработки резанием на станках с ЧПУ в этот набор входят такие переходы: точить, расточить, прорезать, подрезать, отрезать, центровать, сверлить, рассверлить, зенкеровать, развернуть, цековать, зенковать, нарезать резьбу, фрезеровать, шлифовать.