При объединении переходов в операции следует учитывать необходимость обеспечение допусков взаимного расположения поверхностей. Последнему способствуют:

1. Обработка поверхностей, связанных допуском взаимного расположения, в особенности – окончательная в одной операции, за один установ или даже один инструментальный переход (одновременная обработка параллельных плоскостей на продольно-фрезерном станке, параллельных отверстий на многошпиндельном агрегатном оборудовании; растачивание отверстия и подрезание перпендикулярного его оси торца; обработка соосных цилиндрических поверхностей одним резцом на гидрокопировальном полуавтомате или на токарном станке с ЧПУ по одной программе и т.д.).

2. Базирование при окончательной обработке поверхностей, связанных допуском взаимного расположения, должно осуществляться по поверхности, относительно которой задан указанный допуск.

3. Конкретный анализ условий обеспечения допуска взаимного расположения каждого вида.

Предварительно определенное содержание технологических операций может уточняться при разработке операционной технологии.

Таблица 7.

Правила объединения переходов в операции
для оборудования некоторых групп и типов

Определение типов применяемого оборудования и оснастки

Наименование технологической операции находится в строгом соответствии с группой и типом применяемого технологического оборудования, независимо от конкретного содержания выполняемых технологических переходов.

Уточнение наименования и содержания операции механической обработки позволяет правильно выбрать оборудование из имеющегося парка (по паспорту) или по каталогу.

По выбранному виду (методу) обработки, представленному в маршруте обработки основных поверхностей, устанавливают группу станков (всего их 9): 1 – токарные; 2 – сверлильные и расточные; 3 – шлифовальные, полировальные, доводочные, заточные; 4 – электрофизические и электрохимические; 5 – зубо­‑ и резьбообрабатывающие; 6 – фрезерные; 7 – строгальные. долбежные, протяжные; 8 – разрезные; 9 – разные [4], [5].

Тип станка определяют его назначение, компоновка, степень автоматизации, вид применяемого оборудования, инструмента. Например, для токарной группы типами могут быть: винторезный, револьверный, карусельный, гидрокопировальный и т.д. Соответствующие операции будут иметь наименования: “токарно-винторезная”, ”токарно-револьверная”, ”токарно-карусельная” и т.д.

При выборе оборудования (станка) обычно рассматривают альтернативные варианты. Для уменьшения их числа или даже для выбора единственного используют следующие критерии:

1. Соответствие размеров рабочей зоны станка габаритным размерам обрабатываемой заготовки (или нескольких одновременно обрабатываемых заготовок).

2. Соответствие типа станка типу производства.

3. Наименьшая стоимость станкоминуты (минимизация коэффициента машино-часа).

4. Полнота использования технологических возможностей станка.

5. Соответствие класса станка этапу технологического процесса, на котором планируется его использование.

6. Наименьшая отпускная цена станка и реальность его приобретения.

7. Необходимость использования имеющихся станков.

Характерные размеры рабочей зоны определяются группой станка. Так, например, для станков токарной группы это – диаметр обрабатываемой детали над станиной (над суппортом), длина обрабатываемой детали; для станков фрезерной группы – размеры рабочей поверхности стола, перемещения вертикального стола.

Тип станка в значительной мере определяется типом производства:

1. Единичное производство – применяют станки, отличающиеся гибкостью и универсальностью формообразования поверхностей, большим диапазоном габаритов обрабатываемых поверхностей, отсутствием автоматизации (токарно‑винторезные, токарно‑карусельные, вертикально‑ и радиально‑сверлильные, горизонтально‑фрезерные консольные, круглошлифовальные и т.п.).

2. Мелкосерийное и серийное производство – используют станки с меньшей универсальностью, но с большей производительностью и с автоматизацией управления (токарно‑револьверные полуавтоматы, сверлильные одно и многошпиндельные полуавтоматы, барабанно‑сверлильные, с ЧПУ и др.).

3. Крупносерийное и массовое производство – применяют станки с узкой специализацией, высокой производительностью и высоким уровнем автоматизации (агрегатные станки, гибкие автоматические линии из станков с ЧПУ, жесткие автоматические линии из агрегатных и специальных станков).

Для оборудования каждого типа определены значения удельных затрат на его содержание и эксплуатацию за 1 машиночас или за 1 станкоминуту [4]. Выбор оборудования с меньшими значениями коэффициента машиночаса позволяет уменьшить затраты при его использовании в производстве.

Каждый тип оборудования обладает определенными технологическими возможностями, характеризующимися:

– множеством использующихся технологических методов;

– предельными размерами поверхностей, которые могут быть обработаны указанными технологическими методами;

– возможностью применения указанных технологических методов в автоматическом режиме.

Так, например, токарно-винторезный станок 16К30 при автоматическом получении размеров обработанных поверхностей может использовать лишь 4 инструмента (резца) установленных в суппорте. При необходимости использования в операции большего числа резцов нужно использовать станки других типов.

Класс выбранного станка (таблица 8) должен соответствовать характеру обработки и этапу технологического процесса, на котором он используется. Допускаемые отклонения для регламентированных нормативами показателей точности станков при переходе от класса к классу составляют геометрическую прогрессию со знаменателем 1,6.

При разработке МТП для новых производств преимущество отдают более дешевым станкам отечественного производства, а при разработке МТП для действующих производств выбор осуществляют, в первую очередь, среди имеющегося (и не загруженного полностью) оборудования.

Таблица 8.

Общая характеристика классов станка

Одновременно с выбором станка устанавливают вид станочного приспособления, необходимого для выполнения на данном станке намеченной операции. Преимущество отдают универсальным приспособлением, часто являющимся принадлежностью станка (патроны, тиски, люнеты и т.д.). При выборе ориентируются на выбранную ранее схему установки заготовки и характер (черновые, промежуточные, окончательные) технологических баз. В единичном и мелкосерийном производствах широко применяют обработку в универсальных приспособлениях. В крупносерийном и массовом производствах главным образом используют специальные приспособления.

На выбор типа режущего инструмента влияют: группа и тип станка; характеристики метода обработки; материал обрабатываемой заготовки; размеры и конфигурация заготовки; требуемые точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей; тип производства. В маршрутной карте указывают: наименование инструмента, марку материала режущей части, номер стандарта.

Выбор измерительного инструмента в значительной мере определяется типом производства. В единичном и мелкосерийном производствах применяют универсальный измерительный инструмент (линейки, штангенциркули, микрометры, нутромеры, глубиномеры, штихмассы и т.п.). В серийном и массовом производствах применяют специальный измерительный инструмент (калибры, пробки, шаблоны), а также измерительные приспособления, в том числе и автоматизированные. В маршрутную карту заносят: наименование, тип измерительного инструмента; его размер или диапазон измерений; стандарт.

При разработке МТП бывает очень полезным определение типов применяемого оборудования (даже альтернативных) еще до определения содержания и последовательности операций. В этом случае ориентация на использование оборудования выбранных типов позволяет резко упростить определение содержания операций.

Эскизирование маршрутных технологических процессов

Разработка МТП иллюстрируется эскизами выполнения технологических операций, представляемых в КЭ.

Эскизы, как правило, изображают для всех технологических операций, за исключением тех, при выполнении которых не происходит изменений формы, размеров, параметров шероховатости, а также иных видимых изменений состояния предмета производства (химико-термическая обработка, слесарные, моечные, комплектовочные и т.д.).

Эскиз операции, соответствующий маршрутному описанию технологического процесса изготовления детали, должен включать:

1. Изображение заготовки в состоянии соответствующем завершению технологической операции, с выделением контуров поверхностей, подвергнутых технологическому воздействию, либо линией красного цвета, либо черной утолщенной линией. Изображение заготовки может быть значительно упрощенным, но с сохранением приближенных пропорций между ее элементами. Если операция выполняется за несколько установов, возможно изображение эскиза для каждого установа отдельно.

2. Размерные линии, размеры, отклонения размеров, обозначения параметров шероховатости и другие технологические атрибуты указывают только для поверхностей, обработанных в данной операции. Отклонения размеров указывают, как правило, в численном виде (для массового и крупносерийного производств могут указываться и символьные обозначения) для всех выдерживаемых размеров. Знаки отклонений промежуточных размеров поверхностей указывают: для валов в “–”, для отверстий в “+”; симметричные отклонения целесообразно указывать только для заключительных операций.

3. Схему установки, изображенную с использованием принятых условных обозначений (см. табл.3 – 6), поставленных на соответствующие базовые поверхности заготовки.

Внимание! На эскизах, соответствующих маршрутному описанию технологического процесса не изображают инструменты и не указывают направлений движений исполнительных органов оборудования в процессе выполнения операции.