4.5. Разработка технологических процессов

Одной из основных задач, решаемых ТПП, является разработка, отладка и внедрение технологических процессов изготовления изделий.

Технологический процесс – это часть производственного процесса, представляющая собой совокупность действий с предметами труда, связанных с последовательным изменением формы, размеров или свойств материала заготовки или полуфабриката с целью получения детали или изделия с заданными техническими характеристиками.

В настоящее время в машиностроении применяются три вида технологических процессов, различающихся уровнем унификации: единичные технологические процессы на каждую деталь, групповые и типовые техпроцессы

При разработке технологического процесса должны учитываться следующие факторы: объем выпуска; тип производства; конструкция и размеры детали; материал детали; метод изготовления заготовки; технические требования, предъявляемые к детали (сборочной единице); применяемое оборудование и средства технологического оснащения; методы контроля при изготовлении деталей (сборочных единиц).

Основным видом технической документации при разработке технологических процессов являются маршрутные карты и карты технологических процессов. В маршрутных картах устанавливается последовательность прохождения обрабатываемой детали или сборочной единицы по цехам, а внутри цехов по операциям с указанием данных об оборудовании, оснастке, материальных и трудовых нормативах.

В картах технологических процессов содержатся описание процесса изготовления по всем операциям и данные о технологическом оснащении, материалах и трудовых нормативах.

Технологические процессы по степени их детализации подразделяются на маршрутные, маршрутно-операционные, операционные. Для деталей единичного производства разрабатываются маршрутные технологические процессы. На изделия серийного и крупносерийного типов производств разрабатываются маршрутно-операционные и операционные технологические процессы. Для массового производства применяют операционные технологические процессы, в которых указаны все переходы, режимы обработки, эскизы наладок, способы крепления и измерения деталей, планировка рабочего места.

Исходными данными для составления маршрута обработки служат рабочие чертежи деталей и сборочных единиц, спецификации конструкторской документации, технические условия, производственная структура предприятия.

Разработка технологического процесса начинается с поиска аналогичных технологических процессов, выбора рационального способа изготовления деталей и сборки изделий. Принимаются решения об организации специализированных участков, поточных линий, гибких автоматизированных производств, о разработке технологических планировок цехов и участков. Составляется маршрут прохождения детали по цехам, начиная от получения заготовки до поступления ее на центральный комплектовочный склад или в сборочный цех. Маршрут составляется на основе действующих типовых и групповых технологических процессов с учетом загрузки оборудования и объема выпуска изделий. Большое значение имеют разработанные на данном предприятии классификаторы деталей и оснастки, а также стандарты предприятия (СТО) на применяемые материалы, средства технологического оснащения и метрологическое обеспечение.

Технолог, разрабатывающий технологический процесс, определяет вид и способ получения заготовки, выбирает технологические базы, последовательность и содержание технологических операций. Если на предприятии отсутствует оснастка на данную деталь, то технолог оформляет заявку на ее проектирование и передает в конструкторское бюро отдела главного технолога (КБ ОГТ).

Следующий этап – нормирование технологических процессов и определение профессий или квалификации исполнителей. Эту работу выполняет бюро нормирования отдела организации и оплаты труда. Нормирование производится на основании данных технологического процесса, чертежа детали и оснастки, используемого оборудования и действующих отраслевых и заводских нормативов.

Параллельно ведется работа по расчету норм расхода материальных ресурсов. Эту работу выполняет бюро материальных нормативов отдела главного технолога. Затем составляется ведомость материальных нормативов на изделие в целом, которая передается в отдел материально-технического снабжения для обеспечения производства необходимыми материалами. Далее технологические процессы утверждаются главным технологом, копируются и передаются в цехи.

Применение стандартных технологических решений, таких как выбор заготовок, выбор технологических операций, схем базирования, типовых маршрутов обработки деталей и т.п., позволяет сократить сроки освоения новых изделий и обеспечить их высокое качество. Сокращение сроков, стоимости и повышение качества разработки технологических процессов может быть достигнуто и за счет применения типовых, групповых и стандартных технологических процессов.

Типизация технологических процессов представляет собой комплекс работ, включающий:

- систематизацию и анализ возможных технологических решений при изготовлении изделий каждой классификационной группы;

- проектирование оптимального для данных производственных условий типового процесса изготовления изделия каждой классификационной группы при одновременном решении всего комплекса технологических задач.

Общим для группы деталей является типовой технологический процесс, имеющий единый план обработки по основным операциям, однотипное оборудование и оснастку.

При разработке типового технологического процесса за основу берется действующий технологический процесс изготовления конкретной детали, наиболее полно отвечающий требованиям выбора оптимального варианта для типового представителя. При выборе вариантов технологического процесса следует учитывать, что для одной и той же детали могут быть разработаны различные варианты технологического процесса, равноценные с точки зрения технологических требований к изделию, но имеющие различные значения экономических показателей.

Наиболее высокий уровень типизации технологических процессов характерен для массового производства, так как каждый процесс является типовым.

Разработка типовых технологических процессов осуществляется по следующим этапам:

1. Классификация объектов производства – создают группы объектов производства, обладающих общностью конструктивно-технологических характеристик, выбирают типовые представители групп объектов производства.

2. Количественная оценка групп объектов производства – определяют тип производства для каждого типового представителя групп изделий (единичное, серийное или массовое).

3. Анализ конструкций типовых представителей объектов производства по чертежам и техническим условиями, а также программ выпуска и типа производства – разрабатывают основные маршруты изготовления типовых конструкций, включая заготовительные процессы.

4. Выбор заготовки и методов ее изготовления – определяют вид исходной заготовки, выбирают метод ее изготовления и производят технико-экономическую оценку выбора заготовки.

5. Выбор технологических баз.

6. Выбор вида обработки (механическая обработка резанием, обработка давлением, литье и др.) – оценивают точностные характеристики метода и качество поверхности изделия, выбирают метод обработки.

7. Составление технологического маршрута обработки – устанавливают последовательность операций и определяют группы оборудования по операциям.

8. Разработка технологических операций – производят рациональное построение технологических операций; выбирают структуры операций; устанавливают рациональную последовательность переходов и операций; выбирают оборудование, обеспечивающее оптимальную производительность при условии обеспечения требуемого качества; рассчитывают загрузку технологического оборудования; выбирают конструкции технологической оснастки; устанавливают принадлежность выбранной конструкции к стандартным системам оснастки; определяют исходные данные, необходимые, для расчетов оптимальных режимов обработки, и рассчитывают эти режимы; определяют исходные данные, необходимые для расчетов норм времени, и рассчитывают эти нормы; устанавливают разряд работ и обосновывают профессии исполнителей для выполнения операций в зависимости от сложности этих работ.

9. Расчет точности, производительности и экономической эффективности вариантов типовых технологических процессов – выбирают оптимальный вариант типового технологического процесса.

10. Оформление типовых технологических процессов – согласовывают и утверждают типовой технологический процесс со всеми необходимыми службами предприятия.

Групповой метод – это такой метод унификации технологии производства, при котором для однородных по конструктивно-технологическим признакам групп деталей применяются однотипные высокопроизводительные методы обработки и быстропереналаживаемое оборудование. Под групповым технологическим процессом понимается процесс изготовления или ремонта групп изделий различной конфигурации на специализированных рабочих местах.

Организация группового производства в условиях единичного, мелко- и среднесерийного производства позволяет сократить объем технической документации, трудоемкость ее разработки, а также повысить технико-экономические показатели производственной деятельности предприятий и качество выпускаемой продукции. Для группового производства характерна целевая специализация производства.

Можно выделить три направления группирования деталей:

1. Создание групп деталей с циклом обработки, который начинается и заканчивается на одном и том же типе оборудования (обработка на токарно-револьверных станках, автоматах и т.п.).

2. Создание групп, состоящих из отдельных детале-операций, при незаконченном цикле обработки (остальные операции входят в другие группы или выполняются по индивидуальным процессам).

3. Создание групп деталей, имеющих многооперационный технологический процесс, выполняемый на разнотипном оборудовании.

Наиболее широкое распространение на машиностроительных и приборостроительных предприятиях получили первые два направления. Третье направление является основой для создания многопредметных групповых поточных линий.

Целью группирования деталей является разработка единого унифицированного процесса для деталей разных типов. При группировании деталей по отдельным операциям (первые два направления) в группу входят детали, обрабатываемые на однотипном оборудовании, имеющие общие признаки и прежде всего общность базовых и обрабатываемых поверхностей. Следствием последнего признака является общность выполняемых операций и переходов.

Для всех деталей группы создается единая последовательность переходов, проектируется и изготавливается общее групповое приспособление, групповая наладка.

Для группы деталей, особенно тел вращения, целесообразно создавать комплексную деталь. Комплексная деталь включает элементы, составляющие любую деталь данной группы.