Типовые и групповые технологические процессы

 

При разработке технологического процесса необходимо максимально использовать все научные достижения при технологической подготовке производства. Важнейшим научным принципом является технологическая унификация. Основными направлениями технологической унификации являются типизация технологических процессов и применение групповой обработки деталей. Оба направления позволяют решать в разных условиях общую задачу стандартизации и унификации технологических процессов и технологического оснащения. Они дополняют друг друга.

Технологическая унификация в условиях мелкосерийного и серийного производств проявляется в использовании групповых технологических процессов, что позволяет рационально организовать структуру технологического процесса по обработке нескольких разнотипных деталей на линии. Групповые технологические процессы могут применяться и в условиях крупносерийного производства для деталей с коротким производственным циклом.

Технологическая унификация в условиях крупносерийного производства проявляется в применении типовых технологических процессов. Типовые процессы разрабатываются для изготовления однотипных деталей. Они позволяют создать поточные линии с замкнутым циклом.

Типизация технологических процессов может вестись на нескольких уровнях.

Во-первых, можно проводить классификацию деталей по выявлению определенного количества типов и выявлению для каждого типа общего технологического процесса.

Во-вторых, можно проводить классификацию отдельных элементов технологического процесса, в частности, элементарных поверхностей. В этом случае на обработку каждой элементарной поверхности разрабатываются типовые технологические процессы (планы обработки элементарных поверхностей) в виде совокупностей переходов, которые служат информационным материалом для разработки технологических операций и технологического процесса в целом.

Типизация технологических процессов. Под типизацией понимается создание типовой технологии для группы деталей однородных с точки зрения обработки. С целью создания типовых технологических процессов детали подразделяются на группы(классы):

- детали вращения: классы В, А, Д (валы, втулки, диски); Э и К (эксцентриковые детали и крестовины);

- детали плоские: классы П, Ш, С, У, Б (плиты, шпонки, стойки, угольники, бабки);

- зубчатые колеса, ходовые винты: классы З и Х;

- мелкие детали: класс М;

- рычаги, шатуны и т.д. – класс Р;

- фасонные кулачки – класс Ф.

Типовой технологический процесс - это процесс изготовления всех деталей, входящих в группу, имеющий общий маршрут обработки основных поверхностей на одних и тех же типах оборудования и оснастки с возможной их переналадкой и подналадкой. Типовой процесс должен включать в себя последовательность операций, способ базирования и крепления заготовок,типы оборудования и оснастки.

Основы разработки типового технологического процесса. Основной классификационной единицей является класс деталей. В свою очередь, класс разбивается на подклассы по конфигурации деталей. Подклассы разбиваются на группы по габаритам деталей, группы делятся на типы деталей. Тип деталей – это совокупность деталей, имеющих в данных производственных условиях общий технологический процесс. На такой тип деталей и составляется типовой технологический процесс. Общность технологических процессов для деталей, образующих определенный тип, характеризуется одинаковой последовательностью операций, выполняемых одинаковыми методами с использованиями однородного оборудования, приспособлений и инструментов.

Основные стадии разработки типового технологического процесса приводятся в ГОСТ 14.303-73.

Групповая технология. Вторым направлением унификации технологических процессов является групповая обработка. Если при типизации технологических процессов основным признаком классификации была конструктивная принадлежность детали к определенному типу, то при групповой обработке – однородность применяемых средств технологического оснащения. Принципиальными основами групповой обработки являются:

- классификация и группирование деталей и технологических процессов;

- классификация и конструирование групповых приспособлений и другой технологической оснастки;

- целевая модернизация и специализация оборудования..

Возможны следующие способы группирования:

- группирование деталей по конструктивно–технологическому сходству (группы деталей типа шестерен,втулок, валиков и др.);

- группирование деталей по их элементарным поверхностям, позволяющее установить последовательность обработки этих поверхностей, а из их комбинаций получать технологический процесс любой детали;

- группирование деталей по преобладающим методам обработки, единству технологического оснащения и общности наладки станка(по типу оборудования).

По степени охвата технологического процесса унификацией различают:

- детали с полностью унифицированным процессом обработки; 

- детали с частичным унифицированным процессом обработки (одна или несколько операций).

В условиях мелкосерийного и серийного производств наибольшее распространение получил способ группирования деталей по типу оборудования, т.е. единству техоснащения и общности настройки станка с использованием комплексной детали. Комплексная деталь при этом служит основой для разработки групповой оснастки.

Под групповой оснасткой понимается совокупность приспособлений и инструментов, обеспечивающих обработку деталей группы с применением небольших подналадок. Во многих случаях создать комплексную деталь с целью изображения не представляется возможным. В этих случаях группирование детали может осуществляться на основе комплекса основных признаков. Это характерно для деталей сложной конфигурации, у которых обрабатываются отдельные поверхности (корпусы, рычаги и т.д.).

В качестве таких признаков могут быть использованы:

- схема базирования и вид обрабатываемой поверхности;

- параметры обрабатываемых поверхностей;

- расположение обрабатываемых поверхностей.

При разработке групповой технологии детали разбиваются на классы общего назначения, такие как валы, втулки и т.д.

На основании маршрутных технологий детали делятся на группы по типам применяемого оборудования. Далее производится деление на группы с точки зрения однородности получаемых размеров, точности и вида обработки поверхностей. Полученные группы закрепляются за определенными станками. Для составления группового технологического процесса для деталей относительно простой формы создается комплексная деталь, включающая в себя обрабатываемые поверхности деталей всей группы.

На комплексную деталь составляется групповой технологический процесс. При обработке одной детали могут работать все или часть инструментов в наладке, при переходе к обработке другой детали из данной группы могут работать те же инструменты без или с незначительной переналадкой, или работают другие инструменты, которые не участвовали при обработке первой детали. Недостатком групповой технологии является трудность получения прямоточного движения детали, то есть создания поточных линий.

Групповая обработка эффективна в мелкосерийном и серийном производствах. Она способствует увеличению серийности производства.

Возможные варианты применения групповой обработки.

1. При обработке однооперационных деталей, которые, как правило, обрабатываются на токарно-револьверных и токарных полуавтоматах. Изготовление детали начинается и заканчивается на одном и том же оборудовании.

2. Обработка деталей, имеющих несколько операций. На первой операции обработка происходит по групповой технологии. Дальше детали этой группы обрабатываются по индивидуальным процессам на разном оборудовании.

3. Детали обрабатываются на нескольких операциях. Групповая обработка производится на нескольких операциях, могут быть варианты, когда групповая операция образуется из разных технологичных групп.

4. Обработка по групповому технологическому процессу на большинстве операций.

 

Сравнительная оценка групповых и типовых процессов. Нужно помнить, что типизация технологических процессов характеризуется общностью технологических процессов (хотя бы по основным операциям). При этом общность наладок и оборудования не оговаривается.

Групповой технологический процесс характеризуется также общностью технологических процессов с условием общности наладок и оборудования.

При типизации основной является конструктивная классификация, а технологическая - вторична. При групповой обработке основной является технологическая классификация, а конструктивная - вторична.

Преимуществом типизации технологических процессов над групповой обработкой является возможность организации поточного производства с замкнутым производственным циклом, что особо важно для мелкосерийного и серийного производств.

Недостатком типизации является трудность обеспечения высокой загрузки станков на линии. Это объясняется тем, что для разработки типового процесса производится деление деталей на типы с высокой степенью детализации, последнее приводит к появлению большого количества типов, поэтому в группу на линию подбирается небольшое количество обрабатываемых деталей. Это и приводит к недостаточному использованию оборудования.

Групповая обработка позволяет резко увеличить серийность производства, а значит и увеличить загрузку станков.

 

Контрольные вопросы

 

1. В чем заключается типизация технологических процессов?

2. Сущность групповой технологии.

3. Области применения типовых технологических процессов и групповой организации производства.