Классификация технологических процессов механической обработки

Согласно ГОСТ 3.1109 - 82технологические процессы механической обработки делятся на три категории: единичные, типовые и групповые.

Единичным называется технологический процесс изготовления или ремонта изделия одного наименования, типоразмера и исполнения независимо от типа производства. Согласно этому определению, единичным следует считать технологический процесс на изготовление каждой отдельной детали.

Типовым называется технологический процесс изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками. Конструктивными признаками являются форма, размеры деталей, точность размеров и шероховатость поверхности. К технологическим признакам следует отнести методы и средства обработки поверхностей. Очевидно, что детали одинаковые по конструкции обрабатываются по аналогичной технологии. Сущность разработки типовых технологических процессов заключается в следующем. На машиностроительных предприятиях изготавливается большое количество разнообразных деталей. Если на каждую деталь разрабатывать свой (единичный) технологический процесс, то потребуются значительные трудовые ресурсы. В то же время многие детали имеют одинаковую форму и близкие размеры. К ним предъявляются одинаковые требования по точности, шероховатости поверхности и свойствам материала. Поэтому технология изготовления этих деталей будет примерно одной и той же. Таким образом, существует много деталей с общими конструктивными признаками, технология изготовления которых будет одинакова.

В этих условиях является целесообразным объединить эти детали в группы выбрать для этой группы типовую деталь, обладающую наиболее полным набором одинаковых конструктивных признаков и разработать на эту деталь типовой технологический процесс. Типовая деталь может быть реальной, выбранной из номенклатуры выпускаемых изделий, или виртуальной, разработанной специально, с целью объединения наибольшего числа конструктивных признаков данной группы. Отдельные детали группы имеют одинаковую форму с типовой деталью, но отличаются от нее разными размерами, точностью и шероховатостью поверхностей. В этой связи аналогичные по конструкции детали можно изготавливать по технологическому процессу, составленному из набора типовых операций. Разработка типовых технологических процессов называется типизацией.

Типизация технологических процессов производится в два этапа. На первом этапе осуществляют классификацию деталей, формируют типовую деталь. На втором разрабатывают технологию изготовления типовой детали, т.е. типовую технологию. При классификации вся совокупность деталей разбивается на классы, подклассы, группы и типы по конструктивным признакам. К таким признакам относятся конфигурация детали, ее размеры, точность обработки, качество поверхности, материал детали и его свойства. В каждой группе выделяется типовая деталь, на которую разрабатывается типовой технологический процесс. Разработка технологических процессов изготовления других деталей группы заключается в редакции типового технологического процесса, исключением или добавлением операций, переходов, изменением набора средств технологического оснащения, режимов резания и. т. д. Таким образом, типовой технологический процесс используется как аналог или шаблон для проектирования технологических процессов изготовления других деталей группы.

Процесс типизации не стандартизирован, т.к. нормативные документы в ранге стандартов на классификацию деталей и типовые технологии не разработаны, ввиду большой номенклатуры изделий, различных по форме, размерам и свойствам. Задачи типизации решаются на отраслевом уровне или каждым предприятием самостоятельно. Например, классификация деталей, предложенная профессором А.П.Соколовским, предусматривает 14 классов. Эта классификация касается деталей общего назначения и включает следующие классы: валы, втулки, диски, эксцентричные детали, крестовины, рычаги, плиты, стойки, угольники, бабки, зубчатые колеса, фасонные кулачки, ходовые винты и червяки, мелкие крепежные детали. В табл.16.1 представлен пример классификации подкласса ступенчатых валов. Здесь по конструктивным признакам образовано два подкласса: валы без центрального отверстия и валы с центральным отверстием. В зависимости от длины вала подклассы делятся на размерные группы. В размерных группах опять же по конструктивным признакам выделены типы валов. Приведенный пример является частным случаем. Возможен другой подход при классификации этих деталей.

В настоящее время основой типизации может послужить классификатор деталей машиностроения и приборостроения ОК 012-93 ЕСКД. Здесь установлено шесть классов от 71 до 76. Основным признаком деления на классы является геометрическая форма деталей.

Типизация устраняет многообразие технологических процессов, сводит их к ограниченному числу, является базой для унификации и стандартизации. Использование типовых технологических процессов эффективно при массовом и крупносерийном производстве, когда используются поточные методы работы с объединением рабочих мест в поточные линии. Настройка оборудования поточных линий на типовой технологический процесс дает возможность за счет небольших переналадок быстро переходить на выпуск других деталей при запуске изделий новой серии, в состав которых эти детали входят в качестве комплектующих. Пример типового технологического процесса механической обработки оси представлен в таблице 5.1.

Групповым называется технологический процесс изготовления группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками. Групповой технологический процесс осуществляется, как правило, за одну операцию на станках одной группы: токарных, фрезерных, расточных. Отсюда его название. Типовой технологический процесс состоит из ряда операций, выполняемых на станках, которые принадлежат к различным группам. Изготовление деталей по групповым технологическим процессам называется групповой обработкой.

Основой групповой обработки также как и при типизации является классификация изделий с объединением деталей в группы. Однако признак классификации здесь другой. Объединение разных по конструкции и назначению деталей производится по признаку их полной или частичной обработки на станках одной группы. Очевидно, что детали одной группы должны иметь однотипные поверхности, подлежащие обработке. Примером группы являются детали, представленные на рис.16.1. Здесь в группу объединены разные по конструкции и назначению детали: втулка со сложной наружной поверхностью, рычаг, стойка и корпусная деталь. Признаком объединения является наличие одинаковых отверстий, обрабатываемых на расточном станке. Обработка остальных поверхностей производится на других станках.

Рациональной организацией групповой обработки при изготовлении различных деталей является использование одной и той же наладки.

Наладкой называется подготовка технологического оборудования и технологической оснастки к выполнению технологической операции. К наладке относится установка инструмента, приспособлений и настройка станка на заданные режимы резания.

Технологический процесс изготовления деталей, представленных на рис. 16.1, содержит одну групповую операцию – растачивание отверстий. Однако можно разработать технологический процесс, который полностью составлен из групповых операций. В этом случае наладка станков по операциям производится для наиболее сложной детали группы, конфигурация которой включает все элементарные поверхности других деталей. Если в конфигурации простой детали имеется поверхность, которая отсутствует у более сложной детали, то эту поверхность искусственно добавляют в конструкцию более сложной детали. Деталь, конфигурация которой включает все элементарные поверхности деталей группы, называется комплексной. Комплексная деталь может быть реальной деталью с наиболее сложной конфигурацией или виртуальной деталью, состоящей из элементарных поверхностей деталей группы.Отличие комплексной детали от типовой заключается в том, что все ее поверхности с размерами, точностью и шероховатостью соответствуют реально существующим поверхностям деталей группы.На рис.16.2 представлена схема создания комплексной детали А, путем искусственного объединения поверхностей деталей В-З.

Наладка станка производится на обработку комплексной детали. Такая наладка называется групповой. При обработке других более простых деталей группы часть переходов пропускается, а средства технического оснащения в наладке, которые предусмотрены для выполнения этих переходов, не применяются. Возможна частичная подналадка оборудования. Групповая обработка с созданием комплексной детали эффективна с использованием токарно-револьверных станков, станков-автоматах токарной группы, а также станков с ЧПУ. При обработке на других станках, например фрезерных или шлифовальных, возможность использования групповой обработки значительно меньше. Групповые технологические процессы успешно применяются для деталей, цикл обработки которых ограничивается одной операцией: автоматной, токарно-револьверной или ЧПУ. Групповая обработка дает возможность использовать в мелкосерийном производстве концентрацию операций с выполнением на рабочих местах одной операции. Мелкие партии деталей объединяются в более крупные партии по групповому признаку. Это позволяет сокращать количество рабочих мест применением станков оснащенных большим количеством инструментов, например, токарно-револьверных станков и станков с ЧПУ.

Рассмотрим пример групповой обработки на токарно-револьверном станке (ТРС). Схема компоновки ТРС показана на рис 16.5. Этот станок имеет два суппорта. Один суппорт такой же, как у обычного универсального токарно-винторезного станка (ТВС). Он может работать с продольной и поперечной подачами. Поэтому его называют крестовым. На нем установлены два резцедержателя: передний и задний. Передний резцедержатель поворотный, как у ТВС. Задний резцедержатель неподвижный. На рис.16.5 резцедержатели не показаны.

Второй суппорт с револьверной головкой установлен вместо задней бабки и работает только с продольной подачей. Револьверная головка представляет собой поворотное устройство на шесть позиций для установки режущего инструмента: резцов, сверл, зенкеров, сверл, метчиков. Револьверный и крестовый суппорты могут перемещаться независимо друг от друга. За счет установки на револьверной головке в одной позиции двух и более инструментов можно при обработке совмещать переходы. Например, одновременно обтачивать поверхность и сверлить отверстие.

Комплексная деталь А для групповой обработки и детали группы Б; В; Г; Д показаны на рис.16.3. Одинаковые поверхности на деталях обозначены одними и теми же цифрами. Наладка ТРС представлена на рис.16.4. Позиции револьверной головки обозначены цифрами 1-6. Позиции резцедержателя крестового суппорта обозначены цифрами I-IV. Рядом с каждой позицией стоит номер поверхности, которая обрабатывается в этой позиции.

Содержание операции при обработке комплексной детали представлено в табл.16.3. В табл. 16.4 знаком /+/ указаны, какие инструменты в наладке револьверной головки и резцедержателя используются при обработке каждой детали группы, а знаком /-/ указаны инструменты, которые не используются для этой детали.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: