Классификация технологических процессов

В зависимости от условий производства и назначения проектируемого техно-логического процесса применяются различные виды и формы технологических про-цессов. Вид технологического процесса определяется количеством изделий, охваты-ваемых процессом (одно изделие, группа однотипных или разнотипных изделий).

Единичный технологический процесс – это технологический процесс изготов-ления или ремонта изделия одного наименования, типоразмера и исполнения неза-висимо от типа производства. Разработка единичных технологических процессов характерна для оригинальных изделий (деталей, сборочных единиц), не имеющих общих конструктивных и технологических признаков с изделиями, ранее изготов-ленными на предприятии (в организации).

Унифицированный технологический процесс – это технологический процесс, относящийся к группе изделий (деталей, сборочных единиц), характеризующихся общностью конструктивных и технологических признаков. Унифицированные тех-нологические процессы подразделяются на типовые и групповые, находят широкое применение в мелкосерийном, серийном и частично в крупносерийном производст-вах. Применение унифицированных технологических процессов зависит от наличия специализированных участков, рабочих мест, переналаживаемой технологической оснастки и оборудования.

Типовой технологический процесс – это технологический процесс изготовле-ния группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками. Типовой технологический процесс характеризуется общностью содержания и после-довательности большинства технологических операций и переходов для группы та-ких изделий и применяется как информационная основа при разработке рабочего технологического процесса и как рабочий технологический процесс при наличии всей необходимой информации для изготовления детали, а также служит базой для разработки стандартов на типовые технологические процессы.

Групповой технологический процесс – это технологический процесс изготов-ления группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.

В соответствии с этим определением групповой технологический процесс представляет собой процесс обработки заготовок различной конфигурации, состоя-щий из комплекса групповых технологических операций, выполняемых на специа-лизированных рабочих местах в последовательности технологического маршрута изготовления определенной группы изделий. При этом под специализированным рабочим местом понимается рабочее место, которое предназначено для изготовле-140

ния или ремонта одного изделия или группы изделий при общей наладке и отдель-ных подналадках в течение длительного интервала времени. Групповой технологи-ческий процесс может состоять также из одной групповой операции (одноопераци-онный групповой технологический процесс).

Групповая технологическая операция характеризуется общностью используе-мого оборудования, технологической оснастки и наладки (при допущении только незначительной подналадки средств технического оснащения). Групповые техноло-гические процессы разрабатывают для всех типов производства только на уровне предприятия.

Перспективный технологический процесс – это технологический процесс, со-ответствующий современным достижениям науки и техники, методы и средства осуществления которого полностью или частично предстоит освоить на предпри-ятии.

Рабочий технологический процесс – это технологический процесс, выполняе-мый по рабочей технологической и (или) конструкторской документации. Рабочий технологический процесс разрабатывают только на уровне предприятия и применя-ют для изготовления или ремонта конкретного предмета производства.

Проектный технологический процесс – это технологический процесс, выпол-няемый по предварительному проекту технологической документации.

Временный технологический процесс – это технологический процесс, приме-няемый на предприятии в течение ограниченного периода времени из-за отсутствия надлежащего оборудования или в связи с аварией до замены на более современный.

Стандартный технологический процесс – это технологический процесс, уста-новленный стандартом. Под стандартным технологическим процессом понимается технологический процесс, выполняемый по рабочей технологической и (или) конст-рукторской документации, оформленный стандартом (ОСТ, СТП) и относящийся к конкретному оборудованию, режимам обработки и технологической оснастке.

Комплексный технологический процесс – это технологический процесс, в со-став которого включаются не только технологические операции, но и операции пе-ремещения, контроля и очистки обрабатываемых заготовок по ходу технологическо-го процесса. Комплексные технологические процессы проектируются при создании автоматических линий и гибких автоматизированных производственных систем.

54. Сущность типизации технологических процессов Одним из наиболее прогрессивных направлений совершенствования техноло-гии машиностроительных заводов является типизация технологических процессов. При всем многообразии деталей машиностроительного производства среди них можно обнаружить большое количество деталей аналогичной конфигурации, близ-ких по точности, материалам, требованиям, предъявляемым к качеству обработки их основных поверхностей, а также сравнительно мало отличающихся по размерам. Вместе с тем очень часто такие детали изготавливаются на разных заводах, в разных цехах (а иногда и в одном цехе), на различном оборудовании из разных исходных заготовок, различными технологическими методами при неодинаковых производи-тельности и экономичности обработки.

Типизация должна обеспечить устранение многообразия технологических процессов обоснованным сведением их к ограниченному числу типов и являться ба-зой для разработки стандартов на типовые технологические процессы.

Проведение типизации технологических процессов для сходных по конфигу-рации и технологическим особенностям деталей предусматривает их изготовление по одинаковым технологическим процессам, основанным на применении наиболее совершенных способов обработки, обеспечивающих достижение наивысшей произ-водительности и экономичности производства.

Типовой технологический процесс разрабатывается для изготовления в кон-кретных производственных условиях типового представителя группы изделий, обла-дающих общими конструктивно-технологическими признаками. К типовому пред-ставителю группы изделий относят изделие, обработка которого требует наиболь-шего количества основных и вспомогательных операций, характерных для изделий, входящих в эту группу.

Типизация технологических процессов может производиться по трем направ-лениям: 1) обработки отдельных поверхностей; 2) обработки отдельных (типовых) сочетаний поверхностей; 3) обработки заготовок.

Работа по типизации технологических процессов в любом из указанных на-правлений должна начинаться с проведения классификации (поверхностей, их соче-таний или деталей). Основной задачей классификации является приведение всего многообразия заготовок, поверхностей и их сочетаний к минимальному количеству типов, для которых можно разработать типовые технологические процессы обра-ботки в нескольких вариантах, чтобы для любого конкретного случая обработки за-готовки, поверхности или сочетания поверхностей данного типа можно было вы-брать наиболее рациональный типовой процесс для данных условий производства. Признаки, заложенные в основу классификации обрабатываемых поверхностей, ти-повых сочетаний поверхностей и заготовок, должны удовлетворять условиям, при которых обработка могла бы быть осуществлена по одному и тому же технологиче-скому процессу.

55. Назначение и классификация приспособлений Станочные приспособления относятся к технологической оснастке.

Под технологической оснасткой понимают средства технологического осна-щения, дополняющие технологическое оборудование, для выполнения определен-ной части технологического процесса. Примерами технологической оснастки яв ляются режущий инструмент, штампы, приспособления, мерительные инструменты, пресс-формы, модели, литейные формы и т.д.

Станочные приспособления применяют для установки заготовок и инструмен-та на металлорежущие станки. Приспособления, связывающие со станком обраба-тываемую заготовку, откосят к приспособлениям для изготовления детали, а при-способления, связывающие со станком режущий инструмент к приспособлениям для инструмента. Приспособления являются наиболее сложной и трудоемкой в из-готовлении частью технологической оснастки.

Сложность построения технологических процессов в машиностроении обу-славливает большое разнообразие конструкций приспособлений и высокий уровень предъявляемых к ним требований.

В повышении качества изготовления деталей машин, их сборки и контроля важное значение имеет совершенствование технологической оснастки: создание вы-сокопроизводительных конструкций станочных приспособлений, сокращение сро-ков их проектирования и изготовления, повышение качества и надежности, сниже-ние трудоемкости изготовления, сокращение количества и снижение необходимой квалификации рабочих, расширение технологических возможностей оборудования, облегчение условий работы, повышение безопасности работы и др.

Решение этих задач должно быть направлено на повышение производительно-сти труда станочников, слесарей-сборщиков, наладчиков и контролеров. Примене-ние приспособлений снижает трудоемкость Т и себестоимость S изготовления сбор-ки деталей (рисунок 20.1).

Применение приспособлений расширяет технологические возможности ме-таллорежущего оборудования. Так, универсальные станки, снабженные специаль-ными приспособлениями, могут заменить специализированные станки, позволяют применить групповые методы обработки деталей, могут встраиваться в гибкие про-изводственные системы (ГПС).

Применение быстродействующих и автоматизированных приспособлений со-вместно с транспортирующими устройствами является одним из эффективных на-правлений современного машиностроения в поточном, поточно-автоматизированном и автоматизированном производстве. Их использование осо-бенно эффективно при разработке автоматических линий механической обработки и сборки, а также при создании гибких производственных модулей, участков и цехов.

Однако в каждом конкретном случае целесообразность применения приспо-соблений следует обосновать экономически. В условиях хозяйственного расчета и самофинансирования только экономически обоснованное решение инженера-экономиста должно давать «путевку в жизнь» будущему приспособлению.

Станочные приспособления классифицируют по различным признакам (рису-нок 20.2).

По целевому назначению приспособления делят на пять групп.

1. Станочные приспособления для установки и закрепления обрабатываемых заготовок в зависимости от вида механической обработки подразделяют на приспо-собления для токарных, сверлильных, фрезерных, шлифовальных, многоцелевых и других станков. Эти приспособления осуществляют связь заготовки со станком.

2. Станочные приспособления для установки и закрепления рабочего инстру-мента (их называют также вспомогательным инструментом) осуществляют связь между инструментом и станком. К ним относятся патроны для сверл, разверток, метчиков; многошпиндельные сверлильные, фрезерные, револьверные головки; ин-струментальные державки, блоки и т.п.

С помощью приспособлений указанных выше групп осуществляют наладку системы станок–приспособление–инструмент–деталь.

3. Сборочные приспособления используют для соединения сопрягаемых дета-лей изделия, применяют для крепления базовых деталей, обеспечения правильной 155

установки соединяемых элементов изделия, предварительной сборки упругих эле-ментов (пружин, разрезных колец) и др.

4. Контрольные приспособления применяют для проверки отклонения разме-ров, формы и взаимного расположения поверхностей, сопряжений сборочных еди-ниц и изделий, а также для контроля конструктивных параметров, получающихся в процессе сборки.

5. Приспособления для захвата, перемещения и переворота тяжелых, а в авто-матизированном производстве и ГПС и легких обрабатываемых заготовок и соби-раемых изделий. Приспособления являются рабочими органами промышленных ро-ботов, встраиваемых в автоматизированных производствах и в ГПС.

Все описанные группы приспособлений в зависимости от типа производства могут быть ручными, механическими, полуавтоматическими и автоматическими, а в зависимости от степени специализации – универсальными, специализированными и специальными.

В зависимости от степени унификации и стандартизации в машиностроении и приборостроении в соответствии с требованиями Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП) утверждено семь стандартных систем станочных приспособлений.

Универсально-безналадочные приспособления (УБП) предназначены для ус-тановки различных заготовок на постоянные, регулируемые, несъемные установоч-ные элементы. К ним относятся: различные центры (жесткие, рифленые, вращаю-щиеся), поводковые устройства, зажимы, патроны различных типов, оправки, маг-нитные и электромагнитные плиты.

Универсально-наладочные приспособления (УНП) состоят из универсального базового агрегата и сменных наладочных элементов. Базовыми агрегатами служат стандартизованные на различных уровнях (ГОСТ, стандарт отрасли, стандарт пред-приятия) машинные тиски, скальчатые кондукторы, самоцентрирующиеся патроны с различными приводами, планшайбы со сменными элементами и другие приспо-собления. Базовая часть этих приспособлений представляет собой сборочную еди-ницу долговременного действия в различных компоновках.

Наладку приспособления для различных деталей осуществляют путем смены установочных и зажимных элементов, монтируемых на базовом агрегате. УНП на-шли широкое применение в мелкосерийном и среднесерийном производстве и при групповом методе изготовления деталей. Примеры УНП приведены на рисунке 20.3.

На рисунке 20.3, а показано УНП на базе пневматических машинных тисков. Заготовку устанавливают на установочные элементы сменных наладок, монтируе-мых на рабочих поверхностях сменных губок. Предварительная настройка на задан-ный размер осуществляется винтом 1, зажим – от пневматического привода. Тиски могут поворачиваться относительно плиты 2. На рисунке 20.3, б показаны наладки скальчатого кондуктора для изготовления различных деталей (диска и круглого стержня). Для переналадки кондуктора необходимо установить в кондукторной пли-те 1 соответствующие кондукторные втулки 2 и 3 и установочные элементы или, во-обще, заменить плиту с новыми втулками.

Специализированные наладочные приспособления (СНП) аналогичны УНП, но базовый агрегат у них не универсальный, а специализированный. СНП применя-ют для установки заготовок различных размеров (в заданном диапазоне), близких по конфигурации с идентичными схемами базирования.

Все описанные группы приспособлений в зависимости от типа производства могут быть ручными, механическими, полуавтоматическими и автоматическими, а в зависимости от степени специализации – универсальными, специализированными и специальными.

В зависимости от степени унификации и стандартизации в машиностроении и приборостроении в соответствии с требованиями Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП) утверждено семь стандартных систем станочных приспособлений.

Универсально-безналадочные приспособления (УБП) предназначены для ус-тановки различных заготовок на постоянные, регулируемые, несъемные установоч-ные элементы. К ним относятся: различные центры (жесткие, рифленые, вращаю-щиеся), поводковые устройства, зажимы, патроны различных типов, оправки, маг-нитные и электромагнитные плиты.

Универсально-наладочные приспособления (УНП) состоят из универсального базового агрегата и сменных наладочных элементов. Базовыми агрегатами служат стандартизованные на различных уровнях (ГОСТ, стандарт отрасли, стандарт пред-приятия) машинные тиски, скальчатые кондукторы, самоцентрирующиеся патроны с различными приводами, планшайбы со сменными элементами и другие приспо-собления. Базовая часть этих приспособлений представляет собой сборочную еди-ницу долговременного действия в различных компоновках.

Наладку приспособления для различных деталей осуществляют путем смены установочных и зажимных элементов, монтируемых на базовом агрегате. УНП на-шли широкое применение в мелкосерийном и среднесерийном производстве и при групповом методе изготовления деталей. Примеры УНП приведены на рисунке 20.3.

На рисунке 20.3, а показано УНП на базе пневматических машинных тисков. Заготовку устанавливают на установочные элементы сменных наладок, монтируе-мых на рабочих поверхностях сменных губок. Предварительная настройка на задан-ный размер осуществляется винтом 1, зажим – от пневматического привода. Тиски могут поворачиваться относительно плиты 2. На рисунке 20.3, б показаны наладки скальчатого кондуктора для изготовления различных деталей (диска и круглого стержня). Для переналадки кондуктора необходимо установить в кондукторной пли-те 1 соответствующие кондукторные втулки 2 и 3 и установочные элементы или, во-обще, заменить плиту с новыми втулками.

Специализированные наладочные приспособления (СНП) аналогичны УНП, но базовый агрегат у них не универсальный, а специализированный. СНП применя-ют для установки заготовок различных размеров (в заданном диапазоне), близких по конфигурации с идентичными схемами базирования.

Универсально-сборные приспособления (УСП) компонуют на стандартизо-ванных плитах различных размеров. В элементах УСП предусмотрены взаимно пер-пендикулярные Т-образные пазы. Фиксация элементов и узлов, изготовленных с вы-сокой степенью точности, осуществляется с помощью шпонки, входящей в шпо-ночный паз. Возможность быстро, без дополнительной подгонки, собирать приспо-собления для оснащения различных операций делает УСП выгодными. При исполь-зовании конкретной компоновки их разбирают и используют для других компоно-вок в различных сочетаниях. УСП выгодно применять в опытном, мелкосерийном, а при постановке на производство новой продукции и в среднесерийном производст-ве. На базе традиционных УСП разработаны и разрабатываются универсально-сборные механизированные приспособления (УСМП) и др. Основные элементы УСП показаны на рисунке 20.4.

Сборно-разборные приспособления (СРП). Оснащение операций сборно-разборными приспособлениями состоит из проектирования и изготовления сменных специальных наладок. Компоновки (аналогично УСП) собирают из стандартных де-талей и сборочных единиц, как специальные приспособления долгосрочного при-менения. Эти приспособления находят широкое применение на различных токар-157

ных, фрезерных станках, в том числе и с ЧПУ, в среднесерийном и крупносерийном производстве

Неразборные специальные приспособления (НСП) служат для оснащения кон-кретных операций индивидуального и группового технологических процессов. Они обеспечивают установку и закрепление однотипных по форме и конфигурации заго-товок с идентичными схемами базирования. НСП применяют для обработки штуч-ных заготовок, а также при параллельных, последовательных и параллельно-последовательных схемах обработки. Такие приспособления применяют в серийном и крупносерийном производстве.

Все приспособления по целевому назначению и своим характеристикам под-разделяют на 14 групп сложности в зависимости от числа наименований деталей в приспособлении. Нормы времени на конструирование технологической оснастки в зависимости от ее группы сложности по видам работ, нормативы затрат на универ-сальные и специальные приспособления приводятся в справочниках

ляются режущий инструмент, штампы, приспособления, мерительные инструменты, пресс-формы, модели, литейные формы и т.д.

Станочные приспособления применяют для установки заготовок и инструмен-та на металлорежущие станки. Приспособления, связывающие со станком обраба-тываемую заготовку, откосят к приспособлениям для изготовления детали, а при-способления, связывающие со станком режущий инструмент к приспособлениям для инструмента. Приспособления являются наиболее сложной и трудоемкой в из-готовлении частью технологической оснастки.

Сложность построения технологических процессов в машиностроении обу-славливает большое разнообразие конструкций приспособлений и высокий уровень предъявляемых к ним требований.

В повышении качества изготовления деталей машин, их сборки и контроля важное значение имеет совершенствование технологической оснастки: создание вы-сокопроизводительных конструкций станочных приспособлений, сокращение сро-ков их проектирования и изготовления, повышение качества и надежности, сниже-ние трудоемкости изготовления, сокращение количества и снижение необходимой квалификации рабочих, расширение технологических возможностей оборудования, облегчение условий работы, повышение безопасности работы и др.

Решение этих задач должно быть направлено на повышение производительно-сти труда станочников, слесарей-сборщиков, наладчиков и контролеров. Примене-ние приспособлений снижает трудоемкость Т и себестоимость S изготовления сбор-ки деталей (рисунок 20.1)

56. Элементы приспособлений: установочные, зажимные, направляю-щие

Основными элементами приспособлений являются установочные, зажимные, направляющие, делительные (поворотные), крепежные детали, корпуса и механизи-рованные приводы. Их назначение следующее:

- установочные элементы – для определения положения обрабатываемой заго-товки относительно приспособления и положения обрабатываемой поверхности от-носительно режущего инструмента;

- зажимные элементы – для закрепления обрабатываемой заготовки;

- направляющие элементы – для осуществления требуемого направления дви-жения инструмента;

- делительные или поворотные элементы – для точного изменения положения обрабатываемой поверхности заготовки относительно режущего инструмента;

- крепежные элементы – для соединения отдельных элементов между собой; корпуса приспособлений (как базовых деталей) – для размещения на них всех элементов приспособлений;

- механизированные приводы – для автоматического закрепления обрабаты-ваемой заготовки.

К элементам приспособлений относятся также захватные устройства различ-ных устройств (роботов, транспортных устройств ГПС) для захвата, зажима (разжи-ма) и перемещения обрабатываемых заготовок или собираемых сборочных единиц.

Установочные элементы приспособлений. Установка заготовок в приспособ-лениях или на станках, а также сборка деталей включает в себя их базирование и за-крепление. Необходимость закрепления (силового замыкания) при обработке заго-товки в приспособлениях очевидна. Для точной обработки заготовок необходимо: осуществлять ее правильное расположение по отношению к устройствам оборудо-вания, определяющим траектории движения инструмента или самой заготовки; обеспечивать постоянство контакта баз с опорными точками и полную неподвиж-ность заготовки относительно приспособления в процессе ее обработки.

Для полной ориентации во всех случаях при закреплении заготовка должна быть лишена всех шести степеней свободы (правило шести точек в теории базиро-вания); в некоторых случаях возможно отступление от этого правила.

С этой целью применяют основные опоры, число которых должно быть равно числу степеней свободы, которых лишается заготовка. Для повышения жесткости и виброустойчивости обрабатываемых заготовок в приспособлениях применяют вспомогательные регулируемые и самоустанавливающиеся опоры.

Дата добавления: 2015-07-12