3.9 Порядок проектирования технологических процессов

Исходными данными для проектирования технологического процесса являются: рабочие чертежи инструмента с техническими условиями на приемку готового инструмента и программа выпуска; типовые технологические процессы, технологическая характеристика оборудования; нормативы и справочная литература (по режимам резания, расчету припусков и др.).

При разработке технологического процесса изготовления ме­таллорежущего инструмента должны быть решены следующие основные задачи: соблюдение технических требований к точности, качеству поверхности инструмента и ее физико-механическим свойствам, достижение заданной производительности технологического процесса и его эффективности.

Точность изготовления инструмента в основном обеспечивается выбором методов и последовательности обработки, технологических баз обработки, оборудования, приспособлений и режимов резания, методов и средств контроля. Физико-механические свойства инструмента обеспечиваются правильным выбором материала инструмента, термической и термохимической обработкой, режимами механической обработки.

Достижение заданной производительности технологического процесса и его эффективность обеспечиваются выбором оптимальных схем операций и режимов обработки, применением высокопроизводительных станков, инструмента второго порядка, приспособлений с учетом программы выпуска инструмента.

Проектирование технологических процессов изготовления инструмента на базовом предприятии (ЗАО НКМЗ) состоит из взаимосвязанных и выполняемых в определенной последовательности этапов. В общем случае выполняется следующий порядок разработки технологических процессов: 1 — анализ чертежа и плановых заданий; 2 — определение такта выпуска, типа производства и его организационной формы; 3 — выбор метода получения заготовки на основании технико-экономической оценки различных вариантов; 4 — выбор технологических баз, оценка точности базирования и закрепления детали; 5 — выбор метода обработки поверхностей, оценка качества поверхностей и точностных характеристик методов; 6 — выбор варианта технологического маршрута последовательности операций по минимуму приведенных затрат; 7 — разработка технологических операций: а — установление рациональной последовательности переходов; б — вы бор модели оборудования и определение его загрузки; в — выбор оснастки; г — расчет припусков и окончательное оформление чертежа заготовки; д — расчет режимов резания; е — расчет норм времени; ж — определение разряда работы; з — определение технико-экономической эффективности технологического процесса; 8 — выбор средств механизации и автоматизации элементов технологического процесса и средств внутрицехового транспортирования; 9 — разработка и оформление технологической документации в соответствии с ЕСТД и оформление технического задания на заказ новых средств технологического оснащения,

Номенклатура изготовляемого инструмента в инструментальных цехах достигает нескольких десятков тысяч типоразмеров. Для снижения трудоемкости проектирования технологических процессов на базовом предприятии введена классификация техпроцессов по типу изготавливаемого инструмента, по типу производства и т.д. Изготовление одинаковых или близких по конфигурации и размерам инструментов в инструментальном цехе по отличным друг от друга технологическим процессам приводит к тому, что трудоемкость их существенно различается.

Разработка и обоснование общих принципов проектирования типовых технологических процессов на базе технологической классификации инструментов позволяет сократить разнообразие тех­нологических процессов и появляется возможность разработки оптимальных технологических процессов для различных условий производства.

Под унификацией (типизацией) технологических процессов понимают создание технологических процессов, охватывающих изготовление всех инструментов данного класса и служащих базой для разработки в различных производственных условиях оптимального технологического процесса изготовления любого инструмента внутри данного класса.

Применение типовых технологических процессов сокращает технологическую документацию, способствует применению нормализованной инструментальной оснастки и специализированного оборудования для производства режущего инструмента.

Унификация (типизация) технологических процессов основана на классификации инструментов и на общих принципах разработки технологических процессов. Классификация представляет собой разделение инструментов на классы, имеющие общие технологические признаки.

Классы подразделяют на типы инструментов, близкие по своей конфигурации и размерам. Изготовление типового инструмента осуществляется на однородном оборудовании с применением однотипных приспособлений.

Технологическая классификация металлорежущего инструмента. Все металлорежущие инструменты по технологическим признакам можно разбить на четыре класса: 1 — круглые стержневые (хвостовые, концевые); 2 — насадные (втулочные); 3 — дисковые; 4 — плоские.

Характерным признаком круглого стержневого инструмента (сверла, зенкеры, концевые фрезы, метчики, долбяки и др.) является форма рабочей части в виде круглого стержня и цилиндрический или конический хвостовик. Круглый стержневой инструмент подразделяют на цельный, сварной, сборный, с напаянными твердосплавными пластинами, твердосплавный цельный, специальный.

К насадному (втулочному) инструменту относят инструменты с цилиндрическим или коническим отверстием (насадные зенкеры, развертки, фрезы, метчики и др.). Насадные (втулочные) инструменты подразделяют на цельные, сборные, напайные и цельные твердосплавные и специальные.

К дисковым инструментам относят инструменты с цилиндрическим или коническим отверстием, длина которых меньше половины диаметра (дисковые, пазовые и угловые фрезы; дисковые долбяки, дисковые шеверы, торцовые зенкеры, круглые резцы и др.). Дисковые инструменты подразделяют на цельные, напаянные, сборные, цельные твердосплавные.

К плоским относят следующие инструменты: стержневые и призматические резцы, ножи для сборного инструмента, зуборезные и резьбонарезные гребенки, расточные блоки, накатные плашки, плоские протяжки и др. Характерным признаком этого класса инструмента является оформление его по широким или узким плоскостям. Плоский инструмент подразделяют на цельные, паяные, специальные, сборные.

Для определения оптимальных рядов при проектировании специализированного оборудования предложено дополнительное разделение инструмента на типоразмеры.

Технологическая классификация инструментов должна служить основой научного совершенствования системы технологической подготовки и организации инструментального производства для повышения производительности труда, увеличения объема выпуска, повышения качества инструмента и снижения его себестоимости. На ее основе на базовом предприятии решены следующие задачи.

1. Унификация технологических процессов изготовления инструментов с использованием последних достижений науки и техники.

2. Создание автоматизированной системы разработки технологических процессов изготовления инструментов.

3. Увеличение размеров партии инструментов одного класса и близких групп как для мелкосерийного, так и для крупносерийного многономенклатурного производства и создание на этой основе реальных возможностей для механизации и автоматизации производственных процессов.

4. Проектирование, изготовление и использование специальных станков инструментального производства.

5. Целенаправленная модернизация и автоматизация действующего оборудования.