Исходные данные и последовательность проектирования технологических процессов изготовления машины

Глава 15 Основы разработки технологических процессов

Изготовления машины

Основные требования к технологическим процессам

Приступая к разработке технологических процессов машиностроительного производства необходимо учитывать основные требования, которым они должны удовлетворять. Эти требования следующие:

1) Технологические процессы должны обеспечивать достижение требуемого качества машины. Поскольку в конструкторской документации требуемые уровень и стабильность качества заданы размерным описанием и свойствами материалов деталей (их номинальными значениями и допусками), технологические процессы должны обеспечивать перенос на выбранные конструктором материалы размеров (машины, сборочных единиц и деталей) и свойств материалов с заданной точностью.

2) Технологические процессы должны обеспечивать наименьшие затраты на их разработку и реализацию в заданных производственных условиях.

3) Технологические процессы должны обеспечивать требуемую производительность, определяемую объемом выпуска машины.

4) Технологические процессы должны обладать гибкостью. Под гибкостью понимается возможность быстрого перехода на изготовление другого изделия без кардинального изменения технологического процесса. Гибкость технологических процессов требуется в двух случаях:

– при запуске в производство новой машины в уже существующем производстве. Обеспечивается максимальным использованием типовых технологических решений и процессов.

– в серийном производстве при переходе на рабочем месте к изготовлению другого изделия (детали, сборочной единицы). Обеспечивается применением быстропереналаживаемой технологической оснастки и технологического оборудования с числовым программным управлением.

5) Технологические процессы должны быть безопасны как для персонала машиностроительного предприятия, так и для окружающей среды.

Исходные данные и последовательность проектирования технологических процессов изготовления машины

Для проектирования технологических процессов изготовления машины необходимы следующие исходные данные:

1. Полный комплект конструкторской документации (рабочие чертежи машины, сборочных единиц и деталей), содержащий полную информацию о качестве подлежащей изготовлению машины.

2. Данные о объеме выпуска и величине серии (предполагаемом количестве машин, которые будут изготавливаться по неизменным чертежам). Эта информация определяет выбор наиболее экономичных вариантов технологических процессов, формы организации производства, необходимых оборудования, технологического оснащения, уровня механизации и автоматизации.

При больших объеме выпуска и серии технологические процессы должны соответствовать массовому или крупносерийному производству, для которого характерна поточная форма его организации. Это означает, что необходимо разрабатывать наиболее совершенные технологические процессы сборки и изготовления деталей. В таких процессах нужно использовать наиболее производительное технологическое оборудование, приспособления и инструмент (станки-автоматы и полуавтоматы, автоматические линии из агрегатных и специальных станков). Поточная форма организации потребует создания автоматических транспортных систем, автоматизированных складов, обеспечивающих как непрерывность движения объектов производства, так и требуемые скорости их перемещения. Специальное технологическое и транспортное оборудование потребует по результатам проектирования технологических процессов разработку технических заданий на их проектирование и, как следствие, большого объема проектно-конструкторских работ. 

При небольших объемах выпуска нескольких изделий разных наименований технологические процессы должны соответствовать серийному типу производства, которое предполагает непоточную форму организации. По мере увеличения объема выпуска появляется возможность использовать переменно-поточную форму. В таких технологических процессах нужно использовать быстро переналаживаемые технологическое оборудование и оснастку, включая станки с ЧПУ и обрабатывающие центры, универсально-сборные (УСП) и универсально-наладочные приспособления (УНП). Может потребоваться применение автоматизированных складов для промежуточного хранения производственных заделов. Для повышения производительности следует обратить внимание на технологические процессы, позволяющие организацию групповой обработки деталей

3. Условия организации и подготовки производства. Если технологические процессы проектируются для вновь создаваемого производства, то у технолога есть широкие возможности для выбора вариантов современных оборудования, оснастки и инструмента. Если же проектируемый технологический процесс будет реализовываться на уже имеющемся предприятии, то возникает задача использования имеющегося оборудования и технологического оснащения, что ограничивает выбор возможных технологических решений.

4. Данные о местонахождения завода, условиях снабжения и возможностей кооперирования с другими предприятиями. Эта информация позволяет выявить возможности кооперирования с другими специализированными производствами по изготовлению необходимых заготовок (проката, поковок, отливок и т.д.), а также размещения заказов на изготовление отдельных деталей и сборочных единиц, возможности поставки унифицированных и стандартизованных деталей и сборочных единиц, изготавливаемых на специализированных предприятиях (подшипников, электродвигателей, насосов, крепежа и т. д.).

5. Наличие и перспективы получения квалифицированной рабочей силы. Так, эффективное применение сложного технологического оборудования (станков с ЧПУ, обрабатывающих центров, робототехнических комплексов) невозможно без высококвалифицированных инженерно-технических и рабочих кадров (инженеров-технологов, способных разрабатывать управляющие программы, наладчиков и операторов). Если на предприятии рабочий персонал невысокой квалификации, то потребуется более детальная разработка технологической документации, позволяющей рабочему выполнить технологическую операцию без каких-либо дополнительных указаний.

6. Плановые сроки подготовки и освоения производства машины.

7. Стандарты и нормали на полуфабрикаты.Типовые и групповые технологические процессы на обработку разных деталей.

8. Технологические характеристики оборудования, рабочих и измерительных инструментов

9. Различного рода справочная литература, руководящие материалы, инструкции, нормативы.

Для того, чтобы технологические процессы обеспечивали достижение требуемого качества машины с наименьшими затратами на их проектирование и реализацию, работу по их проектированиюнужно выполнять в определенной последовательности. Эта последовательность следующая:

Ø Изучение служебного назначения машины и ее конструкции. Для этого используется комплект конструкторской документации.

Ø Изучение и критический анализ предъявленных машине технических требований и норм точности. Этот анализ выполняется путем построения и анализа размерных цепей, описывающих каждый показатель точности машины. Содержание этой работы описано в главах 4 и 5.

Ø Ознакомление с намеченными объемом выпуска и серией. Определение типа производства машины и организационной формы.

Ø Анализ технологичности сборочных единиц и машины в целом с точки зрения удобства сборки

Ø Разработка технологических процессов сборки машины и ее сборочных единиц

Ø Изучение конструкции и размерного описания каждой детали. Анализ технологичностидеталей

Ø Выбор экономичных способов получения заготовок

Ø Проектирование технологических процессов обработки заготовок, обеспечивающих выполнение всех предъявляемых к ним требований.

Ø Разработка заданий на проектирование специального оборудования и средств технологического оснащения

Ø Апробация технологических процессов и внесение поправок при обнаружении ошибок в выполнении требований к ним