Типизация технологических процессов

Типизация технологических процессов является одним из путей повышения уровня технологии, уменьшения объема и сокращения сроков подготовки производства.

При отсутствии типизации изготовление каждой детали или сборка любого узла представляет собой новую задачу. Технологические процессы на штучные и неповторяющиеся партии деталей разрабатываются с применением универсальных способов, с широким использованием разметки при отсутствии, как правило, какой-либо специальной оснастки. Естественно, что это приводит к значительным затратам времени как на изготовление каждой отдельной детали, так и на разработку технологического процесса.

Однако идеи типизации технологических процессов, выдвинутые проф. А.П.Соколовским, позволяют находить и распространять общие технологические решения на определенные совокупности деталей. Сущность типизации технологических процессов состоит в том, что на основе предварительного изучения и анализа частных особенностей, свойственных обработке отдельных деталей, производится обобщение лучших достижений практического опыта, причем этим обобщениям придается характер технологических закономерностей, распространяемых затем на соответствующие классификационные группы.

Типизация в машиностроении необходима для резкого сокращения количества индивидуальных решений при разработке технологической документации и уменьшения сроков подготовки производства новых изделий. Она основывается на технологической классификации деталей по сходным признакам: размерам, форме, технологическому подобию. Например, применительно к деталям, обрабатываемым на токарных станках, выделяют следующие основные технологические классы: валы, втулки, стаканы, диски, фланцы.

К валам относят круглые стержни длиной более трех диаметров. Кроме собственно валов, этот класс включает также ходовые винты, оси, шпиндели, пиноли и др. Втулки отличаются наличием сквозного отверстия и небольшой длиной – менее трех наружных диаметров. Стаканами называются детали типа круглых сосудов со сплошным дном или небольшим отверстием в нем. Характерная особенность дисков – небольшая длина, намного менее диаметра. К ним относятся крышки, шкивы, зубчатые колеса и др. Фланцы – детали дисковой формы с отверстием и ступицей.

Такая классификация позволила значительно сократить очень большое число индивидуальных технологических процессов до процессов для каждого класса деталей или его характерной части (группы).

Продолжая подобную унификацию, можно для большинства деталей токарной обработки предложить только два наиболее характерных типовых технологических процесса: один – для класса валов, другой – для класса втулок. При этом по технологической общности к втулкам относятся и другие короткие детали с отверстиями – стаканы, диски, фланцы.

Основное содержание типовых технологических процессов токарной обработки деталей классов валов и втулок приведено в табл.4.1 и 4.2.

В порядке иллюстрации этих таблиц на рис. 4.2 и 4.3 приведены примеры использования типовых технологических процессов токарной обработки деталей различных технологических классов.

Таблица 4.1

Типовой технологический процесс обработки деталей типа валов

Примечания: 1. В третьей операции следует обтачивать короткий участок заготовки со стороны заднего центра.

2. Технологический процесс увеличивается на некоторое количество операций в случаях:

а) обработки длинных валов – выточка канавки под кулачки неподвижного люнета;

б) обработки полых валов – сверление сквозного отверстия;

в) когда вал имеет участки сложной формы (резьбовые, конические, фасонные), обработка которых нуждается в особой наладке станка.

Таблица 4.2

Типовой технологический процесс обработки деталей типа втулок

Примечания: 1. При подготовке чистовой базы мерным инструментом (разверткой, метчиком и др.) во второй операции число операций уменьшается на 1.

2. Для деталей с участками сложной формы (резьбовой, конической, фасонной), обработка которых нуждается в особой наладке станка, количество операций в технологическом процессе соответственно увеличивается.

Рис. 4.2. Обработка ступенчатого вала

Рис. 4.3. Обработка стакана

Проведение типизации ТП для сходных по конфигурации и техно­логическим особенностям деталей предусматривает их изготовление по одинаковым ТП, основанным на применении наиболее совершен­ных методов обработки и обеспечивающим достижение наивысшей
производительности, экономичности и качества.

Типовые процессы разрабатывают на изготовление в конкретных производственных условиях типовых представителей групп изделий, обладающих общими конструктивно-технологическими признаками.
К типовым представителям относят те изделия, обработка которых требует наибольшего количества операций, характерных для изделий рассматриваемых групп. Типовые ТП находят применение главным образом в крупносерийном и массовом производстве.

Типизация ТП является одним из основных направлений технологической унификации наряду с групповым методом обработки дета­лей. К классификационным признакам деталей относят: конфигурацию (форма), размер, точность и качество обработанных поверхностей, материал. Классификация построена по схеме класс — подкласс — группа — тип (рис.4.4). Конечной целью классификации деталей является уста­новление типов деталей, т. е. совокупностей сходных деталей, имею­щих в данных производственных условиях общий ТП. Целью же раз­работки типовых технологических процессов является систематизация
ТП для обработки однотипных деталей. В настоящее время при типизации в основном используют три на­ правления:

1) типизация ТП безотносительно к деталям производства, сам тех­нологический процесс является основой классификации и типизации;

2) типизация ТП, основанная на классификации деталей;

3) типизация на основе сочетания типового ТП с классификацией реальных деталей.

Рис.4.4. Классификация деталей при типизации

Первое направление — типовой ТП разрабатывают как образцо­вый, обеспечивающий применение передовой техники и технологии.
Типовой процесс служит базой для проектирования нового оборудова­ния. Направление применяют при разработке новых ТП в таких произ­водствах, как металлургическое, литейное, прокатное, химическое.

Второе направление — разработка типовых ТП для реальных де­талей — обеспечивает наиболее прогрессивные методы изготовления деталей машин и приборов. Направление наиболее распространено в машиностроении.

Третье направление — комбинированное — применяют при корректировке разработанных типовых ТП, в отдельных случаях меняет­ся и конструкция деталей.

Независимо от указанных направлений типовые ТП разрабатыва­ют как для конкретных производственных условий (оперативный ти­повой процесс), так и для перспективного развития производства — перспективный типовой ТП, предусматривающий дальнейшее совер­шенствование производства с учетом развития науки и техники в об­ласти технологии. Необходимость разработки типовых процессов определяется экономической целесообразностью, зависящей от коли­чества изделий в группах и частоты их применяемости.

Создание типовых ТП позволяет избегать повторных и новых раз­работок при проектировании рабочих ТП, что ведет к сокращению времени на технологическую подготовку производства и особенно эффективно при создании БД типовых ТП и использовании информа­ционных технологий на стадии технологических разработок.

Типизация ТП, методы групповой обработки деталей позволяют не только существенно сократить трудоемкость технологической под­готовки производства, снизить затраты на оборудование и оснастку, но и обеспечивают максимальную загрузку станков (загрузка станков
с ЧПУ повышается в 2,4 раза), повышают серийность деталей. Имен­но эти направления автоматизации производства делают весьма перс­пективным создание комплексной системы типовых ТП (модулей) и агрегатируемого специализированного оборудования.

Использование технологических модулей может обеспечить выбор наиболее прогрес­сивных ТП и на 30…35 % снизить трудоемкость их разработки. При­менение конструкционных модулей позволяет сокращать сроки про­ектирования нового оборудования в 3-4 раза, а также выбирать оптимальные конструкторские решения.

Систематизация конструктивных элементов и технологических процессов создает исходные материалы для составления классификации. Эта работа должна охватывать, возможно, более широкий круг встречающихся в производстве деталей, относящихся к различным машинам. В соответствии с принятой схемой классификации все детали делятся на виды, классы, группы и типы. Под видом понимается совокупность деталей, близких по форме, и соотношению размеров. Классификатор предусматривает несколько совокупностей, например, пять: В — валы, оси; Д — диски, фланцы, шестерни, шкивы, шайбы; Ц — цилиндры, втулки, кольца; К — корпусные детали, плиты, кронштейны, рычаги и Р — разные детали.

Детали каждого вида делятся на классы, представляющие собой совокупность деталей, сходных по своей конфигурации, назначению и методам обработки. Например, в виде Д имеются классы крышек, шестерен, шкивов, блоков; в виде Ц — классы гильз цилиндров, втулок подшипниковых и т. д. Каждый класс обозначается буквой, указывающей, к какому виду он относится, и двумя цифрами от 01 до 99 в порядке регистрации класса.

Классы делятся на группы еще более близких по конструктивной форме деталей, имеющих одинаковую последовательность обработки. Например, внутри класса имеются группы глухих, сквозных крышек и т. д. Группа в классификаторе обозначается двумя цифрами от 01 до 99 в порядке ее регистрации.

Группа, в свою очередь, делится на типы деталей, отличающихся только отдельными конструктивными элементами и имеющих одинаковый технологический процесс обработки. Например, внутри группы сквозных крышек могут быть следующие типы: крышки с гладким отверстием, крышки с уплотнительными канавками и т. п. Номер типа обозначается двумя цифрами от 01 до 99. Например, плоская сквозная крышка с тремя канавками будет обозначаться Д-01, 03, 09, где Д—вид «диски», 01 — класс «крышки», 03—группа «крышки сквозные», 09—тип «плоские с уплотнительными канавками».

На основании проведенной классификации деталей общего назначения создаются технологические инструкции, с указанием назначения операций, технологических баз, исполнительных размеров, межоперационных припусков, станков, приспособлений и т. д.

Развитие работ по типизации технологических процессов позволяет на ряде заводов охватывать типовой технологией до 74—75% всех наименований деталей.

Таким образом, конструктивная нормализация и типизация технологических процессов, групповой запуск создают повторяемость деталей на станках и открывают широкие возможности по использованию методов серийного производства в технологии машиностроения.

Типизация технологических процессов позволяет применять одни и те же приспособления для обработки различных деталей, родственных по конструктивным формам. Это делает экономически целесообразным применение на заводах дорогостоящих высокопроизводительных приспособлений и при малых масштабах выпуске продукции. Типизация технологических процессов может проводиться по принципу технологической последовательности или по групповому признаку.
По принципу технологической последовательности обрабатываются сложные многооперационные детали, а по групповому признаку детали несложной конфигурации со сравнительно небольшим количеством операций и переходов.

Обработка деталей по принципу технологической последовательности широко применяется в крупносерийном и массовом производстве, а групповой метод распространён в индивидуальном и мелкосерийном производстве.

В основу построения типовых технологических процессов по принципу технологической последовательности принимается типовой представитель группы деталей. Типовой представитель группы деталей это - деталь, обладающая общими конструкторско-технологическими признаками, такими как: форма, взаимное расположение осей и поверхностей, материал, размерные и весовые характеристики и др. Кроме того, характеризующаяся общностью технологических признаков: технологический маршрут, базы, оборудование, оснастка и др. Обработка такой детали будет иметь большинство операций, характерных и для других деталей, входящих в группу.

Дата добавления: 2015-11-26