Проектирование технологических операций.

При проектировании технологической операции выполняют следующие взаимосвязанные работы: выбирают структуру построения операции механической обработки; уточняют содержание технологических переходов в операции; выбирают модель станка; выбирают технологическую оснастку; рассчитывают режимы обработки; рассчитывают норму времени; определяют разряд работы; обосновывают эффективность выполнения операции.

Проектирование операции является многовариантной задачей, поэтому оценку возможных вариантов производят на основе технико-экономических расчетов. Проектируя отдельные операции, уточняют технологический маршрут изготовления детали и вносят в него необходимые коррективы.

3.2.1.1. Структура построения операций обработки.

При разработке структуры операций механической обработки необходимо стремиться к достижению наиболее экономичного варианта. Важным фактором, влияющим на себестоимость продукции, является производительность процесса, оцениваемая трудоемкостью единицы продукции, т.е. штучным временем.

 

Р и с. 3.41. Одноместная обработка

 

Как известно, основными составляющими штучного времени являются основное и вспомогательное время. В связи с этим при формировании операции с целью возможного перекрытия элементов основного и вспомогательного времени рассматривают схемы построения операций:

1) по числу одновременно устанавливаемых заготовок — одноместные и многоместные схемы;

2) по числу участвующих в обработке инструментов — одноинструментная и многоинструментная обработка;

3) по порядку использования инструментов — последовательная, параллельная и параллельно-последовательная обработка. Путем различного сочетания перечисленных признаков возможны построения различных схем обработки.

На рис. 3.41 показаны примеры одноместной обработки: а — одноинструментная последовательная обточка ступенчатого вала; б — последовательная обработка несколькими инструментами — сверление и зенкерование отверстия; в — параллельная многоинструментная обработка — сверление и одновременно наружное точение; г — параллельно-последовательная обработка — выполнение фрезерно-центровальной операции в две позиции: на 1-й позиции одновременное фрезерование двух торцов, на 2-й позиции — одновременное центрование торцов.

На рис.3.42 показаны примеры многоместной обработки: а— одноинструментная последовательная обработка—точение комплекта колец; б — многоинструментная последовательная обработка—сверление, а затем зенкерование отверстий в комплекте из четырех заготовок; в — многоинструментная параллельная обработка—фрезерование пазов одновременно в двух деталях; г — многоинструментная параллельно-последовательная обработка на токарном многошпиндельном полуавтомате с круглым поворотным столом: 1-я позиция —загрузка и съем заготовки; 2-я позиция — одновременное сверление четырех отверстий; 3-я позиция — одновременное зенкерование этих отверстий.

 

Р и с. 3.42. Многоместная обработка

 

В последнем случае для выполнения перехода на 2-й и 3-й позициях применяют самостоятельные силовые головки с индивидуальным приводом для обеспечения вращения инструмента и подачи. При использовании такого станка вспомогательное время затрачивается на поворот стола в следующую позицию и на подвод и отвод инструментальных головок.

Выбор определенной схемы построения операции в значительной мере зависит от объема выпуска и размеров детали. При единичном производстве деталей любых размеров наиболее рациональной будет одноместная одноинструментная последовательная обработка, а при серийном и массовом производстве некрупных деталей — многоместная многоинструментная параллельная или параллельно-последовательная обработка.

Проектируя схему выполнения операции, следует кроме оценки вариантов по производительности одновременно оценить варианты и по себестоимости обработки.

Выбор оборудования.

Выбор оборудования начинают с анализа формирования технологических переходов при обработке отдельных поверхностей детали. Разрабатывая технологический маршрут изготовления детали при формировании отдельных операций, выбирают тип применяемого оборудования (токарное, фрезерное и т. д.), уточняют модель оборудования с учетом требований, которые должны быть обеспечены при выполнении данной операции (у технолога должны быть паспорта различных моделей оборудования, в которых содержатся их полные характеристики).

При выборе оборудования учитывают следующие факторы:

1) размеры рабочей зоны станка, которые должны соответствовать габаритам обрабатываемой детали или нескольких обрабатываемых деталей;

2) возможность достижения при обработке требуемой точности и шероховатости поверхности (эти факторы особенно следует учитывать при чистовой и окончательной обработке);

3) соответствие мощности, жесткости и кинематических данных оборудования наивыгоднейшим режимам выполнения операции;

4) обеспечение необходимой производительности в соответствии с заданным объемом выпуска деталей (производительность оборудования определяется на основе анализа времени изготовления детали заданного качества);

5) соответствие оборудования при выполнении данного технологического процесса требованиям техники безопасности и промышленной санитарии;

6) соответствие оборудования заданному объему по критерию себестоимости изготовления детали.

Если для разрабатываемой операции возможно применение станков двух разных моделей, обеспечивающих одинаковые требования качества обработки, то решающим при выборе модели будет обеспечение экономичности обработки. В этом случае следует выполнить технико-экономические расчеты себестоимости, в которых должны быть учтены, в частности, приведенные расходы по эксплуатации оборудования (амортизационные отчисления, расходы на текущий ремонт и техническое обслуживание оборудования).