1. Основные принципы построения технологических процессов обработки деталей машин

Современные сложные машины состоят из тысяч и даже миллионов деталей, и решение многовариантной задачи построения оптимального технологического процесса изготовления для каждой из них, было бы совершенно нереальной задачей. Однако, даже поверхностное знакомство с этими деталями показывает, что многие из них похожи по форме, изготовлены из одних и тех же материалов, требования к точности и шероховатости поверхностей многих деталей близки.

Близкие категории свойств определенных групп деталей должны определять сходство технологических процессов их изготовления. И, если для какой-то детали определить оптимальный технологический процесс, то, наверное, и для похожих деталей такой процесс может оказаться оптимальным, или близким к оптимальному. Профессором Соколовским А.И. […] была выдвинута идея типизации технологических процессов в машиностроении, основывающаяся на создании классификации деталей, объединяемых в группы по сходности категорий свойств (форме, свойствам материала, размерам, точности и шероховатости поверхности), типу производства.

Отдельные типы деталей могут объединяться тогда общим, оптимальным для данных условий, технологическим процессом.

Классификация деталей может быть построена с любым уровнем определения отличительных признаков и в настоящее время строится по схеме:

Класс – подкласс –группа – подгруппа – тип

Класс – это совокупность деталей определенной конфигурации, объединенных общностью технологических задач.

Тип – это совокупность сходных деталей, для которых в данных производственных условиях разрабатывается общий технологический процесс.

Таким образом, детали, относящиеся к одному типу, отличаются настолько незначительно, что могут изготавливаться с применением одного и того же оборудования, по общему технологическому маршруту, зачастую, с применением одинакового инструмента и оснастки.

Для деталей же более отличающихся друг от друга, относящихся к отдельным группам, могут быть построены оптимальные технологические операции, с единым содержанием и последовательностью технологических переходов. Эти типовые технологические операции существенно повышают эффективность построения общих технологических процессов, так как позволяют использовать оптимальные процессы изготовления определенных поверхностей (или их совокупности) конкретной детали. Эти типовые технологические операции повторяются при изготовлении деталей, относящихся к определенной группе.

Например, при изготовлении определенной группы корпусных деталей, типовой является операция обработки точного глубокого отверстия и торцевой плоской поверхности и отверстий, расположенных концентрично оси глубокого отверстия

(рис.1.1).

Рис.1.1

Такие операции обычно выполняются на горизонтально-расточных станках, с применением типовой оснастки (борштанг, расточных резцов, торцевых фрез и т.д.). Таким образом, классификация деталей машин и типизация технологических процессов является средством, позволяющим сократить время на технологическую подготовку производства, а сами технологические процессы приблизить к оптимальным.

На базе объединения деталей в группы профессором Митрофановым С.П. […] был предложен групповой метод обработки деталей, при котором для групп однородной продукции устанавливаются однотипные методы обработки при использовании одинакового или переналаживаемого оборудования и оснастки.

При реализации этого метода для построении технологических процессов, детали группируются по общности, применяемых при их обработке, оборудования, оснастки, наладки и структуры технологической операции.

Естественно, что такой метод рационально применять в условиях серийного производства. В массовом производстве есть смысл потратить усилия на оптимизацию технологического процесса изготовления конкретной данной детали, вплоть до разработки специального оборудования именно для ее изготовления.

При применении этого метода оказалось рациональным разработать технологический процесс, оснастку для некоторой комплексной детали, реальной или специально спроектированной, содержащей в своей конструкции все основные элементы (поверхности), присущие деталям данной группы. Поэтому комплексная деталь относится к данной группе, являясь наиболее сложным ее представителем. Если для такой детали разработать оптимальный технологический процесс обработки и оснастку, то любой представитель данной группы деталей может быть изготовлен с применением данного технологического процесса и оснастки при необходимой подналадке.

Естественно, что чем более простая деталь изготавливается по такой технологии, тем большее количество технологических переходов не применяется (рис. 1.2).

Рис.1.2

Несмотря на предложенные методы типизации, проектирование технологических процессов остается довольно сложной задачей решаемой в определенной последовательности:

1. Анализ исходных данных

2. Определение типа производства

3. Определение класса, группы и типа детали. Выбор типового или группового технологического процесса в качестве аналога для проектирования технологического процесса изготовления данной детали.

4. Выбор технологии изготовления заготовки для данной детали.

5. Выбор технологических баз для получения отдельных поверхностей и составление плана их обработки.

6. Разработка технологического маршрута обработки

7. Разработка технологических операций

Для оценки возможности реализации и эффективности разработанного технологического процесса производятся дополнительные этапы работ:

1. Нормирование технологического процесса

2. Расчет его экономической эффективности

3. Определение требований техники безопасности

a. Основные этапы разработки технологических процессов изготовления деталей машин