2. Стандартизация

Читать в pdf

2.3. Методические основы стандартизации

2.3.5. Типизация технологических процессов и конструкций изделий

Типизация технологических процессов - это разработка и установление технологического процесса для производства однотипных деталей или сборки однотипных составных частей или изделий той или иной классификационной группы. Типизации технологических процессов должна предшествовать работа по классификации деталей, сборочных единиц и изделий и установление типовых представителей, обладающих наибольшим числом признаков, характерных для деталей, сборочных единиц и изделий данной классификационной группы. Типизация технологических процессов вызвана необходимостью сокращения неоправданно большого их количества на однотипные детали или сборочные единицы.

Проектируя новый объект производства, нет необходимости повторять весь объем технологических разработок и технологических процессов. Типизация технологических процессов при их оптимизации позволяет исключить дублирование ранее разработанных процессов и ускорить подготовку производства. Технологическое подобие деталей определяется совокупностью конструктивных признаков и технологическими характеристиками деталей. Разработка типовых технологических процессов начинается с классификации объектов производства, технологических операций, приспособлений, режущего и мерительного инструмента. Типовой технологический процесс должен быть общим для группы деталей, иметь единый план обработки по основным операциям, однотипное оборудование и оснастку. При разработке типового технологического процесса за основу может быть взят наиболее совершенный действующий технологический процесс или спроектирован новый.

Типизация конструкций изделий - это разработка и установление типовых конструкций, содержащих конструктивные параметры, общие для изделий, сборочных единиц и деталей. При типизации конструкций анализируются не только уже существующие типы и типоразмеры изделий, их составные части и детали, но и разрабатываются новые, перспективные, учитывающие достижения науки и техники. Результатом работы по типизации конструкций могут быть параметрические ряды изделий, составных частей и деталей. Процесс типизации одновременно с систематизацией и отбором прогрессивных технологических процессов предполагает и усовершенствование технологии производства деталей, создание опережающих процессов с наиболее прогрессивными техническими и экономическими показателями.

Стандартизация технологических процессов в машиностроении осуществляется на основе их типизации. Типовым технологическим процессом является процесс, общий для групп однородных деталей, характеризующихся подобием геометрической формы и основных обрабатываемых поверхностей. Общими являются: технологический маршрут их обработки, типы оборудования и применяемая оснастка. В типовом технологическом процессе предусматривается применение наиболее прогрессивных и производительных методов обработки, оснастки, оборудования, режимов резания. Режимы обработки, трудоемкость по каждой детали, входящей в группу, охватываемую типовым процессом, могут быть различными, но порядок обработки основных поверхностей должен оставаться постоянным. На основе типового процесса разрабатывается рабочий технологический процесс на конкретную деталь.

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.
В основу разработки типовых технологических процессов по групповому признаку должна быть положена комплексная деталь, содержащая в своей конструкции все основные формообразующие поверхности, идентичные для деталей данной группы. Комплексная деталь может быть реальной и условной, которая создается наложением или дифференциацией поверхностей деталей, входящих в одну группу. Схема образования комплексной детали показана на рис. 2.3.

Разнообразные детали, из которых состоят механизмы и машины: валы, рычаги, втулки, диски, зубчатые колеса, кольца имеют свойственные всем им общие признаки. Оказывается возможным отобрать группу деталей, разных по назначению и форме, но обрабатываемых на однотипных станках: токарных, револьверных, фрезерных и других. Тогда можно эти детали распределить по различным классам в зависимости от признака однородности вида обработки. Внутри каждого класса у различных деталей также можно обнаружить сходство. Исходя из этого сходства, детали можно объединить в группы по признаку общности или близости элементов конструкции, размеров, формы, по признаку сочетания обрабатываемых поверхностей и порядка обработки. При этом следует учитывать также требования к точности размеров, формы, к качеству поверхности, а также вид и материал заготовки, и размеры партий. Очевидно, что хотя все детали внутри группы неодинаковы, они могут быть обработаны по типовому технологическому процессу. Тогда разрабатывают технологический процесс, ориентируясь на комплексную деталь.

В этом случае станок настраивается на какую-либо операцию для обработки комплексной детали, а все остальные детали данной группы можно обработать, заменив сменяемую оснастку. Таким образом, сущность группового метода заключается в том, что технологические процессы разрабатываются не на каждую деталь, как обычно, а на группу деталей. При групповом методе отпадает необходимость частой переналадки станков, сокращается затрата сил, времени, средств, снижается брак и повышается качество продукции, а следовательно, ускоряется оборачиваемость средств, вложенных в производство. При групповом методе на тех же станках можно повторно использовать приспособления.

Рис. 2.3. Схема образования комплексной детали

В ряде случаев становится целесообразным их модернизировать. Приспособления становятся и более специализированными, и в то же время более универсальными. Самая важная особенность группового метода заключается в том, что он создает наилучшие условия для обработки деталей в одной поточной линии. Все оборудование образует поточную линию, в которой детали переходят с одной операции на другую прямолинейно, потоком, благодаря этому сокращаются потери времени, упрощается и механизируется транспортировка деталей, резко повышается производительность труда рабочих и ритмичность работы. Типизация технологических процессов производится на основе классификации деталей. Классификации деталей проводится по признаку общности конструктивно-технологических признаков: геометрической формы, характера наружных и внутренних поверхностей, диапазона размеров, методов и маршрута обработки, применяемого оборудования и оснастки и др. При групповом методе обработки в основу классификации должен быть положен принцип общности оборудования, оснастки, единство технологического маршрута. Классифицируемые детали делятся на группы, подлежащие обработке на револьверных, фрезерных, токарных и других станках.