Г. Ю. Шестернинова Специальность 15. 02. 08

Скачать 1.1 Mb.

Название	Г. Ю. Шестернинова Специальность 15. 02. 08
страница	8/11
Тип	Учебное пособие

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

3.4 Разработка технологического процесса обработки детали

Технологический процесс изготовления детали должен соответствовать программе выпуска, типу производства и его организационно-техническим характеристикам, которые были определены выше.

В соответствии с ГОСТ 14.301-83 технологические процессы подразделяются на три вида: единичный, типовой и групповой.

Технологический процесс изготовления изделий одного наименования, типоразмера и исполнения независимо от типа производства относится к единичному технологическому процессу.

Технологический процесс изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками называют типовым технологическим процессом.

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

Как правило, в курсовых проектах разрабатывают единичные технологические процессы, отличающиеся оригинальностью, что позволяет обеспечить самостоятельность работы студентов и использовать в проекте наиболее прогрессивные технологические решения.

Общие правила разработки технологических процессов определены ГОСТ 14.301-83, 14.3175.

Разрабатываемый технологический процесс должен быть прогрессивным и обеспечивать выполнение всех требований чертежа и технических условий, повышение производительности труда и качества изделий, сокращение трудовых и материальных затрат на его реализацию, уменьшение вредных воздействий на окружающую среду.

Имеющиеся типовые и групповые технологические процессы являются основой для разработки новых технологических процессов, а в случае их отсутствия принимают прогрессивные решения в действующих заводских единичных технологических процессах изготовления аналогичных изделий.

Для разработки технологического процесса необходимо проанализировать заводской технологический процесс, а если такового нет, то выбрать типовой техпроцесс обработки аналогичной детали (см. п. 5). Затем следовать алгоритму по схеме рис. 3.1.

3.4.1 Выбор типового технологического процесса

При разработке технологического процесса обработки заданной детали (при отсутствии заводского техпроцесса) за основу принимают типовые технологические процессы. Для этого определяют класс детали и выбирают соответствующий типовой технологический процесс.

Типизация технологических процессов основана на применении наиболее совершенных методов обработки, обеспечивающих наивысшую производительность и экономичность производства. Типовой технологический процесс разрабатывается для изготовления в конкретных производственных условиях типового представителя группы изделий с общими технологическими признаками. Для этого необходима классификация деталей, поверхностей и их сочетаний.

Основными признаками для классификации деталей являются: форма детали, габаритные размеры, точность и качество обрабатываемых поверхностей; материал детали; объем выпуска и размер партии запуска; общая производственная обстановка.

Основоположником идей типизации явился профессор А. П. Соколовский. Он в свое время предложил 15 классов: валы, втулки, диски, эксцентрики, крестовины, рычаги, плиты, стойки, угольники, бабки, зубчатые колеса, фасонные кулачки, ходовые винты и червяки, мелкие крепежные детали.

Класс деталей объединяет совокупность деталей, имеющих одинаковый маршрут операций, осуществляемых на однородном оборудовании с применением однотипных приспособлений и инструментов. Разработка классификации деталей сочетается с унификацией и нормализацией их конструкций. Это позволяет укрупнить партии деталей, применить при изготовлении более прогрессивную технологию, а также сократить номенклатуру режущих и измерительных инструментов.

В настоящее время созданы технологический классификатор и классификатор ЕСКД, который включает 49 классов деталей.

В соответствии с вышеперечисленными признаками деталь, для которой требуется разработать технологический процесс, следует отнести к определенному классу.

Для одной и той же детали при одинаковой производственной программе может быть разработано несколько вариантов технологических процессов. В зависимости от опыта технического персонала и жестких производственных условий эти варианты иногда отличаются друг от друга маршрутом и содержанием операций, являясь в то же время равноценными по технико-экономической эффективности.

Типовые технологические процессы для основных представителей деталей приведены ниже (п. 5). Типовой маршрут дает один из наиболее рациональных вариантов решения основных технологических задач для рассматриваемой детали.

Выбранный типовой технологический процесс является канвой проектируемого процесса.

Типовой маршрут следует изменить с учетом конкретных особенностей детали.

3.4.2 Анализ заводского технологического процесса обработки детали

В том случае, когда подготовка к выполнению выпускной квалификационной работы начинается во время прохождения студентами преддипломной практики и изучаются действующие на производстве технологические процессы, то возникает необходимость их глубокого анализа с точки зрения обеспечения качества продукции. При этом следует выяснить правильно ли он составлен для выполнения требований чертежа и соблюдаются ли все требования технологического процесса в цехе.

Для этого рассматривают следующие вопросы:

рациональность метода получения заготовки для данного типа производства;
соответствие фактических припусков на обработку чертежу заготовки;
правильность выбора черновых, чистовых и промежуточных баз на операциях техпроцесса, соблюдение единства баз;
правильность установки последовательности операции процесса для достижения заданной точности деталей;
соответствие параметров установленного оборудования требованиям данной операции;
соответствие режимов резания оптимальным;
степень оснащенности операций;
применяемость высокопроизводительного режущего инструмента и новых марок материалов его режущей части;
степень концентрации операций;
правильность разработанного технологического процесса, выбора оборудования и технологической оснастки;
правильность заполнения технологических карт (МК, ОК, КЭ);
определение технологической себестоимости;
соблюдение технологического процесса на операциях и качество обработки деталей.

Вопросы анализа заводского технологического процесса обработки детали подробно рассмотрены в [1].

В заключении проведенного анализа должны быть отмечены достоинства и недостатки заводского технологического процесса, а также предложения по его улучшению. Результаты анализа необходимо изложить в соответствующем разделе пояснительной записки, т. к. именно анализ может дать предпосылки для разработки варианта техпроцесса.

При разработке такого направления выпускной квалификационной работы перед студентом не ставится задача коренной переработки существующей технологии, если это не диктуется соответствующими особыми условиями, например, резким увеличением производственной программы, связанным с изменением типа производства.

3.4.3 Выбор исходной заготовки и метода ее изготовления

Способ получения заготовок деталей машин определяется назначением и конструкцией детали, её материалом, техническими требованиями, объемом выпуска продукции и типом производства, а также экономичностью изготовления.

При выборе заготовки необходимо решать следующие задачи:

– установить способ получения заготовки;

– рассчитать припуски на обработку каждой поверхности;

– рассчитать размеры и указать допуски на заготовку;

– разработать чертеж заготовки.

Выбор заготовки можно достаточно достоверно оценить по:

– коэффициенту использования материала, как отношение массы детали к массе заготовки (K=G_Д/G_З). При этом учитываются следующие рекомендации: в массовом производстве К ≥ 0,85; в серийном производстве К ≥ 0,5 – 0,6;

– минимальной величине приведенных затрат на изготовление детали по следующей формуле:

(3.11)

где М_З – масса заготовки, кг;

Ц_З– цена заготовки, руб./кг, определяется по прейскурантам с учетом индекса цен.

М_О– масса реализуемых отходов, образующихся при механической обработке (стружка), кг, определяется как разность между массами заготовки и детали

М_О = М_З – М_Д; (3.12)

Ц_о– цена реализуемых отходов, руб./кг, определяется по прейскуранту с учетом индекса цен [табл.3.6];

3.4.4 Экономическое обоснование выбора заготовки

При выборе вида заготовки для вновь проектируемого технологического процесса возможны следующие варианты: 1. Метод получения заготовки принимается аналогичным существующему на данном производстве. 2. Метод изменяется, однако не вызывает изменений в технологическом процессе механической обработки. 3. Метод изменяется и влечет за собой изменения в ряде операций механической обработки детали.

В первом варианте достаточно ограничиться обоснованием оптимальности метода, ссылаясь на справочную и техническую литературу. Это должно быть отмечено также и при анализе заводского технологического процесса. Так как стоимость заготовки не изменяется, она не учитывается при определении технологической себестоимости.

Во втором случае предпочтение следует отдавать заготовке, характеризующейся лучшим использованием металла и меньшей стоимостью. Рассчитать стоимость заготовки можно до определения технологической себестоимости варианта техпроцесса.

В третьем случае вопрос о целесообразности определенного вида заготовки может быть решен лишь после расчета технологической себестоимости детали по сравниваемым вариантам. Предпочтение следует отдавать заготовке, которая обеспечивает меньшую технологическую себестоимость детали. Если же сопоставляемые варианты оказываются равноценными, предпочтение следует отдавать варианту заготовки с более высоким коэффициентом использования материала.

В выпускной квалификационной работе предлагается провести упрощенное сравнение возможных вариантов получения заготовки в два этапа: - сравнение методов получения заготовки по коэффициенту использования материала К_им (3.1). При этом учитываются следующие рекомендации: в массовом производстве К_им  0,85; в серийном производстве К_им  0,5…0,6; - сравнение методов получения заготовки на основании расчета стоимости заготовки (в рублях) с учетом ее черновой обработки

(3.11). Технико-экономическое сравнение получения заготовок двумя способами приводятся в таблице 3.37.

Таблица 3.37 - Технико-экономическое сравнение двух вариантов получения заготовок.

Показатели	Способы получения заготовки	Экономия «+» или перерасход «-» второго варианта по сравнению с первым вариантом
Показатели		на одну деталь	на годовую программу
Масса детали, кг		-	-
Масса заготовки, кг		«+» или «-»
Коэффициент использования металла		-	-
Стоимость заготовки, руб.		«+» или «-»

Выбрав метод получения заготовки, необходимо определить ее форму и изобразить соответствующий эскиз в ПЗ. Окончательно размеры заготовки должны быть определены после расчета припусков на обработку в п. 3.5.1.

3.4.5 Выбор технологических баз

Выбор технологических баз в значительной степени определяет точность линейных размеров относительного положения поверхностей, получаемых в процессе обработки, выбор режущих и измерительных инструментов, станочных приспособлений, производительность обработки.

Исходными данными для выбора баз являются: чертеж детали со всеми необходимыми техническими требованиями; вид и точность заготовки; условия расположения и работы детали в машине.

Основные принципы, которыми целесообразно руководствоваться при выборе технологических баз следующие:

принцип совмещения баз, когда в качестве технологических баз принимаются основные базы, т.е. конструкторские базы, используемые для определения положения детали в изделии. В случае несовпадения технологических и конструкторских баз возникает необходимость пересчета допусков, заданных конструктором, в сторону их уменьшения;
принцип постоянства баз, когда на всех основных операциях используют одни и те же базы. Для соблюдения этого принципа часто создают базы, не имеющие конструктивного назначения (например, центровые гнезда у валов и т.п.);
базы должны обеспечивать хорошую устойчивость и надежность установки заготовки.

Выбор баз на завершающих операциях техпроцесса. Выбор технологических баз начинается с изучения функций, которые выполняют поверхности детали.

На этой основе по чертежу определяют поверхности, относительно которых задано большинство других поверхностей. На чертежах такие поверхности могут быть указаны в технических требованиях.

Результатом анализа является определение баз на заключительных операциях технологического процесса.

Анализу подвергаются те операции заключительной обработки, которые обеспечивают окончательное получение требуемых размеров и взаимное расположение поверхностей.

После того как конструкторский чертеж детали скорректирован (отработан на технологичность), определены базы на заключительных операциях техпроцесса и окончательные (технологические) размеры, приступают к определению баз и размеров на остальных операциях и в первую очередь на 1-й операции.

Выбор баз для первой операции. В данном случае решается следующий круг вопросов:

обеспечивается правильность взаимного расположения отработанных поверхностей деталей относительно необработанных. Особое внимание следует обращать на поверхности, остающиеся необработанными и связанные размерами с обработанными поверхностями. Если имеются такие поверхности, то именно их следует использовать в качестве баз на 1-й операции;
осуществляется подготовка технологических баз для дальнейших операций. При этом комплект поверхностей, используемый в качестве технологической базы на дальнейших операциях, желательно обработать за один установ;
обеспечиваются возможно малые и равномерные припуски, особенно при обработке наиболее точных и ответственных поверхностей деталей, изготовляемых из отливок и поковок.

Равномерность припусков на обрабатываемых поверхностях позволяет более полно использовать возможности режущего инструмента, повышать производительность и точность обработки. Поэтому, чтобы обеспечить наименьший и равномерный припуск на обрабатываемой поверхности, базирование по этой поверхности применяется не только на первой операции. К таким операциям, например, относятся бесцентровое шлифование, бесцентровое обтачивание, развертывание качающимися развертками, свободное протягивание и т.п.

В единичном и мелкосерийном производстве равномерного распределения припусков на отливках и поковках обычно добиваются применением разметки заготовок с последующей выверкой их положения на станке при первой операции обработки или выверкой положения режущего инструмента по разметочным рискам и кернам.

Требования, предъявляемые к черновой базе.

1. Черновая база должна быть характерной для данной детали поверхностью, т.е. занимать возможно более определенное положение относительно других поверхностей детали.

2. Для повышения точности базирования и надежности закрепления заготовки в приспособлении черновая база должна иметь достаточные размеры, возможно более высокую степень точности (правильность и постоянство формы и взаимного расположения баз у различных заготовок) и наименьшую шероховатость поверхности.

3. В качестве черновых баз не следует использовать поверхности, на которых расположены в отливках прибыли и литники, а также швы, возникшие в местах разъемов опок и пресс-форм в отливках под давлением и штампов в поковках и штамповках. Поверхности, находящиеся при формовке внизу, в качестве баз обычно предпочтительнее верхних поверхностей, т.к. последние имеют более рыхлое строение и большое количество раковин.

4. Черновая база должна обеспечивать при закреплении устойчивое положение детали при отсутствии ее деформации.

5. В связи с тем, что точность необработанных поверхностей, применяемых в качестве черновых баз, всегда ниже точности обработанных поверхностей, а шероховатость выше шероховатости обработанных поверхностей, «черновая база» должна использоваться при обработке заготовки только один раз при выполнении первой операции. При всех последующих операциях используют уже обработанные базы.

Выбор баз на промежуточных операциях. Базы на промежуточных операциях (между первой и последней операциями) выбирают с учетом следующих соображений:

1. Используют принцип «кратчайших путей», согласно которому в качестве технологических баз принимают те поверхности, которые связаны с обрабатываемой поверхностью кратчайшей размерной цепью.

2. Не меняют без оснований базы, т.к. переход от одной базы к другой всегда вносит дополнительную ошибку во взаимное расположение поверхностей, обработанных на первой и второй базах. Эта ошибка равна погрешности во взаимном расположении баз.

3. Переходят при смене баз от менее точной к более точной базе, т.к. обработка детали на каждом предшествующем этапе подготавливает ее к обработке на последующих этапах, учитывая, что при переходе от одного этапа к другому должны повышаться не только точность размеров и формы, но и точность взаимного расположения.

4. После термообработки выбирают базы, играющие роль черновых баз. Используя их, вводят новые обработанные базы, которыми пользовались ранее. При исправлении базы восстанавливать базирование необходимо таким образом, чтобы новые базы были связаны со старыми более строгими размерами и соотношениями, в противном случае нарушится вся достигнутая ранее координация поверхностей, что повлечет за собой увеличение операционных припусков.

Следуя выше изложенным рекомендациям, в курсовом проекте обосновать выбор технологических баз для всех операций техпроцесса механической обработки детали, показать их на эскизе детали и разработать основные схемы базирования так, как представлено на примерах в прил. 14.

3.4.6 Выбор методов обработки

Выбор методов обработки поверхностей (МОП) зависит от конфигурации детали, ее габаритов, точности и качества обрабатываемых поверхностей, вида принятой заготовки. Необходимое качество поверхностей в машиностроении достигается преимущественно обработкой резанием. В зависимости от технических требований, предъявляемых к детали и типа производства выбирают один или несколько возможных методов обработки и тип соответствующего оборудования. Выбор конкретного МОП производят с помощью таблиц средней экономической точности различных методов обработки, которые приведены в учебной и справочной литературе [23, 26, 1].

Обработку поверхностей можно выполнять в один или несколько переходов, на каждом из которых используют свой метод обработки. Если заготовка имеет высокую точность, то в ряде случаев обработку можно начинать с чистовых методов.

В тех случаях, когда к точности размеров, связывающих поверхности детали, к качеству этих поверхностей не предъявляется высоких требований, можно ограничиться однократной получистовой и даже черновой обработкой.

Каждый последующий метод обработки одной элементарной поверхности должен быть точнее предыдущего. Точность на каждом последующем переходе обработки обычно повышается на черновых переходах на один-три квалитета, на чистовых – на один-два квалитета по точности размера.

Заданная точность поверхности может быть обеспечена, как правило, сочетаниями нескольких вариантов методов обработки поверхностей (с различным числом переходов). При прочих равных условиях предпочтительным считается тот вариант, который содержит меньшее число переходов обработки данной поверхности.

Следует стремиться к тому, чтобы в маршрутах обработки различных поверхностей, принадлежащих одной детали, повторяемость методов обработки была максимальной. Это сокращает номенклатуру необходимого режущего инструмента и позволяет проектировать технологический процесс по принципу концентрации операций с максимальным совмещением обработки различных поверхностей, уменьшает число установов, повышает производительность и точность обработки [23].

При проектировании технологического процесса изготовления детали нередко совмещают по времени обработку нескольких поверхностей заготовки, что может оказать определяющее влияние на выбор МОП. Поэтому окончательный выбор метода обработки каждой конкретной поверхности производят в комплексе с выбором методов обработки других поверхностей детали.

Для ориентировочного выбора маршрута обработки элементарной поверхности в зависимости от квалитета и шероховатости можно использовать специальные таблицы [1, 23].

Варианты выбираемых методов обработки можно записать в виде таблицы 3.38.

Таблица 3.38 - Варианты методов обработки поверхностей (МОП)

№ поверхности	Вид поверхности	Квалитет точности	Шерохова- тость	Варианты
				1	2	3

3.4.7 Разработка технологического маршрута обработки детали

На этом этапе решаются следующие задачи: разрабатывается общий план обработки детали, уточняются методы обработки поверхностей детали и технологические базы, предварительно выбираются средства технологического оснащения, намечается содержание операций.

Технологический маршрут проектируют на основе выбранного аналога – типового технологического маршрута или заводского (базового).

Типовой маршрут является основой проектируемого. При изменении и дополнении типового маршрута руководствуются следующими методическими соображениями: при анализе типового маршрута и при проектировании рабочего необходимо разделить технологический процесс на этапы, выполняемые в порядке возрастания точности этапа, т.е. от черновых к чистовым. Различают три укрупненные стадии обработки: а) черновую (обдирочную), б) чистовую и в) отделочную. В процессе черновой обработки снимают основную массу металла и обеспечивают взаимное расположение поверхностей. Эта стадия связана с действием силовых и температурных факторов, что влияет на точность окончательной обработки. После этой обработки часто вводят операции термообработки для снятия внутренних напряжений. Целью чистовой обработки является достижение заданной точности поверхностей детали и точности их взаимного расположения. Основное назначение отделочной обработки – обеспечение требуемой точности и шероховатости особо точных поверхностей.

Следует отметить, что разделение технологического маршрута на три стадии обработки не во всех случаях целесообразно. Например, при обработке детали с повышенной точностью и качеством поверхностей технологический процесс начинается с чистовой и даже с окончательной обработки. Если заготовка жесткая, поверхности небольших размеров могут быть окончательно обработаны в начале техпроцесса.

При разработке технологического маршрута необходимо также учитывать требования к взаимному расположению поверхностей. Если, например, предъявляются высокие требования к соосности поверхностей вращения, следует стремиться к их обработке в одной операции с одной установки.

В общем случае обработку поверхностей деталей рекомендуется производить в следующей последовательности:

а) в первую очередь создают базы для дальнейшей обработки, т.е. обрабатывают поверхности, принятые за базы, используя первые операции технологического маршрута, при этом черновыми базами служат необработанные поверхности;

б) обрабатывают поверхности, где дефекты недопустимы, и поверхности, определяющие контур и габариты детали. На этом этапе снимают основную массу металла;

в) определяют дальнейшую последовательность обработки поверхностей, руководствуясь системой постановки размеров, в первую очередь желательно обрабатывать те поверхности, относительно которых координировано большинство других поверхностей;

г) обрабатывают все поверхности детали в последовательности обратной их точности, самая точная поверхность обычно обрабатывается в последнюю очередь, при обработке точных поверхностей, как правило, технологический маршрут разбивают на черновой, чистовой и отделочный этапы;

д) учитывают влияние термической обработки на технологический процесс путем введения дополнительных операций, т.к. после термообработки точность понижается, например, у зубчатых колес – на одну степень точности вследствие коробления, окисления и т.п.;

е) выполняют обработку не основных поверхностей (нарезание резьбы, снятие фасок и пр.) на стадии чистовой обработки;

ж) обрабатывают легко повреждаемые поверхности (наружные зубчатые или шлицевые поверхности и т.п.);

з) планируют операции технического контроля перед сложными и дорогостоящими операциями, а также в конце обработки.

Сведения о характеристиках обрабатываемой поверхности и методах ее обработки, о детали в целом дают возможность наметить тип станка, вид инструмента, средства и методы контроля. Наличие сложных поверхностей указывает на необходимость применения оборудования определенного назначения (зубофрезерного, копировального и т.п.).

Предусматриваются и необходимые контрольные операции с выбором средств технического контроля и измерений.

Контрольно-измерительные средства выбирают в зависимости от точности контролируемого параметра и конструктивных особенностей изделия.

Выбранные средства технологического оснащения уточняются при определении содержания операций.

В курсовом проекте для обработки деталей рекомендуется составлять несколько вариантов (два-три) маршрутного техпроцесса, сопоставлять их и выбрать оптимальный. Варианты могут отличаться технологическими базами, последовательностью обработки поверхностей и выполнения операций, применяемым оборудованием (станком), режущим инструментом и др.

Критериями выбора варианта техпроцесса являются:

а) обеспечение заданной точности по всем размерам и заданных параметров шероховатости;

б) число, сложность и ориентировочная стоимость технологического оборудования и оснастки (режущих инструментов, приспособлений, средств измерений и др.);

в) организационно-технические характеристики производства (потребности в производственных площадях, рабочих и др.);

г) величины суммарных погрешностей, от которых зависят припуски на обработку.

Рекомендуемые принципы построения технологического маршрута не являются обязательными и требуют творческого подхода в каждом конкретном случае. Разработанный технологический маршрут обработки детали оформляется на бланках маршрутных карт (МК) ГОСТ 3.1118-82 (форма 1 и 1б).

3.4.8 Выбор средств технологического оснащения

К средствам технологического оснащения относятся: технологическое оборудование (в том числе контрольное и испытательное); технологическая оснастка (в том числе инструменты и средства контроля); средства механизации и автоматизации технологических процессов.

Выбор технологического оборудования (станков) определяется: методом обработки; возможностью обеспечить точность размеров и формы, а также качество поверхности изготовляемой детали; габаритными размерами заготовок и размерами обработки; мощностью, необходимой на резание; производительностью и себестоимостью в соответствии с типом производства; возможностью приобретения и ценой станка; удобством и безопасностью работы станка.

При выборе станков особое внимание следует обратить на использование станков с числовым программным управлением (ЧПУ), являющихся одним из основных средств автоматизации механической обработки в серийном машиностроении.

Станки с ЧПУ применяются на токарных, сверлильных, фрезерных, расточных и других операциях. В настоящее время широкое распространение получают многооперационные станки с ЧПУ для обработки корпусных деталей – обрабатывающие центры (ОЦ). Как правило, в станках такого типа смена инструмента производится автоматически: либо путем поворота револьверной головки, либо при помощи автооператора. На обрабатывающих центрах выполняют фрезерование, сверление, растачивание, резьбонарезание и др.

Применение станков с ЧПУ целесообразно в следующих случаях:

для трудоемких операций;
если время обработки существенно меньше вспомогательного;
при производстве сложных деталей малыми партиями;
при обработке деталей с большим количеством размеров, имеющих высокие требования по точности;
при обработке деталей, требующих строгого контроля точности изготовления оснастки;
когда стоимость оснастки составляет значительную часть стоимости обработки;
для изделий, период изготовления которых не позволяет использовать обычные методы изготовления оснастки;
для операций, у которых расходы на контроль составляют часть общей стоимости операции.

Решение о применении станков с ЧПУ часто принимается с учетом одного или двух из этих условий.

Кроме универсальных, специальных и специализированных станков в условиях крупносерийного и массового производства применяются высокопроизводительные агрегатные станки и автоматические линии.

При разработке курсового проекта нередко возникает целесообразная необходимость использования агрегатных станков, для которых определяют технологическую характеристику на основе разрабатываемого техпроцесса.

Выбор оборудования определяется следующими коэффициентами:

загрузки оборудования К_з = , где С_p – расчетное количество станков на операции; С_пр – принятое количество станков; для массового производства К_з = 0,65…0,77; для серийного – 0,75…0,85; для мелкосерийного и единичного – 0,8…0,9 (п. 3.2.3);
использования станков по основному времени К_о = t_o / t_шт – для массового производства; К_о = t_o / t_шк – для серийного производства, где t_o, t_шт, t_шк – соответственно основное, штучное и штучно-калькуляционное время, которое можно определить по укрупненным нормативам (прил. 13). Необходимо стремиться к значению К_о = 1. Высокий коэффициент использования оборудования по основному времени характеризует рациональное построение операций. Коэффициент использования станков по основному времени колеблется в широких пределах: от 0,35-0,45 для протяжных станков до 0,85-0,95 для непрерывного фрезерования на карусельных и барабанных станках.

Модели и технические характеристики станков, выпускаемых серийно и используемых в разрабатываемом техпроцессе приводятся в каталогах и справочниках [26, 27, 12, 13].

Общие правила выбора технологического оборудования установлены ГОСТ 14.305, 14.306.

Режущий инструмент выбирают с учетом:

максимального применения нормализованного и стандартного инструмента;
метода обработки;
размеров обрабатываемых поверхностей;
точности обработки и качества поверхности;
промежуточных размеров и допусков на эти размеры;
обрабатываемого материала;
стойкости инструмента, его режущих свойств и прочности;
стадии обработки (черновая, чистовая, отделочная);
типа производства.

Размеры мерного режущего инструмента определяют исходя из промежуточных размеров обработки (зенкеров, разверток, протяжек и т.д.), размеры других инструментов (резцов, расточных борштанг и т.д.) из расчета на прочность и жесткость.

Средства технического контроля выбирают с учетом точности измерений, достоверности контроля, его стоимости и трудоемкости, требований техники безопасности и удобства работы.

При выборе приспособлений необходимо учитывать конструкцию изготовляемой детали, ее размеры, материал, точность, схему базирования, вид технологической операции и организационную форму процесса изготовления.

В случае применения стандартной оснастки рекомендуется пользоваться альбомами типовых конструкций и соответствующими стандартами [3, 5]. Специальная оснастка разрабатывается на основе составленных технических заданий. Методика проектирования специального приспособления приведена в разделе 4.

При поточной организации производства средства технологического оснащения располагаются в соответствии с последовательностью выполнения операций техпроцесса и специализацией рабочих мест.

3.4.9 Разработка технологических операций обработки детали

При проектировании технологической операции решается комплекс вопросов: уточняется содержание операции, т.е. последовательность и содержание переходов; выбираются средства технологического оснащения (или составляются задания на их проектирование), а также режимы резания; определяются настроечные размеры, нормы времени, точность обработки и разряд работы; подбирается состав СОЖ; разрабатываются операционные эскизы и схемы наладок.

Отдельная технологическая операция проектируется на основе принятого технологического маршрута, схемы базирования и закрепления детали на операции, сведений о точности и шероховатости поверхностей до и после обработки на данной операции, припусков на обработку, такта выпуска или размера партии деталей (в зависимости от типа производства). При уточнении содержания операции окончательно устанавливается, какие поверхности детали будут обрабатываться на данной операции.

При разработке последовательности и содержания переходов необходимо стремиться к сокращению времени обработки за счет рационального выбора средств технологического оснащения, числа переходов, совмещения основного и вспомогательного времени.

По числу устанавливаемых для обработки заготовок схемы операций делятся на одно- и многоместные, а по числу инструментов – на одно- и многоинструментальные. Последовательная и параллельная работа инструментов при обработке поверхностей заготовки, а также последовательное и параллельное расположение заготовок относительно режущих инструментов определяют схемы операций. Могут быть операции с последовательным, параллельным и последовательно-параллельным выполнением переходов. Схемы операций (обработки) приведены ниже в прил. 15.

От числа устанавливаемых заготовок для одновременной обработки зависит длительность их установки и съема. В отличие от многоместных одноместные схемы обработки исключают совмещение времени на установку и снятие заготовки. При последовательных схемах нельзя совместить переходы в процессы обработки, а при параллельных имеется такая возможность. Основное время, которое принимается в расчете равно времени наиболее длительного перехода или их сумме.

При проектировании технологических процессов различают два принципиально различных направления: концентрация операций, т.е. объединение нескольких операций в одну; дифференциация операций, т.е. расчленение одной операции на несколько простейших.

В единичном мелко и иногда в среднесерийном производстве концентрация операций осуществляется на универсальных станках с последовательной обработкой ряда поверхностей у одной детали (последовательная концентрация).

В крупносерийном и массовом производстве концентрация операций осуществляется на многоинструментальных, многошпиндельных, специализированных и агрегатных станках, позволяющих выполнять ряд операций одновременно с незначительной затратой времени (параллельная концентрация).

Для серийного производства характерен принцип дифференциации операций.

Практически при любом типе производства возможны различные сочетания в схеме построения операций.

В пояснительной записке привести обоснование применяемых схем и принципов построения операций.

Заполнить технологические карты для каждой операции (ОК и КЭ) в соответствии с требованиями ГОСТ 3.1404-86 и ГОСТ 3.1105-84 (п. 2.3).