Загрузка...Из каких стадий состоит проектирование технологического процесса
Этапы проектирования технологических процессов механической обработки
Проектирование технологических процессов состоит из следующих взаимосвязанных этапов (Алгоритм проектирования):
и технических условий
При анализе исходных данных следует ознакомиться с назначением и конструкцией детали, подлежащей изготовлению, техническими условиями ее изготовления и эксплуатации, объемом выпуска деталей, а также с производственными условиями, в которых намечено выполнение процесса (оборудование, транспортные средства и др.). Исходные данные предопределяют принципиальное направление проектируемого процесса с целью обеспечения требуемого качества и эффективности при заданном объеме выпуска.
В процессе анализа исходных данных технолог осуществляет технологический контроль чертежа и технических условий. При этом следует выявить пути улучшения технологичности конструкции детали. Это позволит уменьшить трудоемкость изготовления детали, снизить себестоимость ее обработки.
Однако, любые изменения в конструкции детали не должны приводить к нарушению ее функционального назначения.
При отработке чертежа детали может потребоваться привести в соответствие степень точности размера (квалитет) и шероховатость поверхности.
Выбор типа производства
Для определения типа производства можно как вариант использовать годовой объем выпуска и массу детали (табличный метод).
Выбор исходной заготовки
На выбор заготовки и метода ее получения значительное влияние оказывает характеристика материала, из которого должна изготавливаться деталь, ее конструктивные формы и размеры, объем выпуска.
Р и с. 3.38. Влияние точности заготовки на себестоимость детали
Метод получения заготовки должен обеспечить наименьшую себестоимость изготовления детали. Например, при изготовлении ступенчатого вала в условиях единичного производства экономически оправдано применение заготовки из проката, так как штампованная заготовка потребует изготовления дорогостоящего штампа. При серийном или массовом выпуске следует сопоставить себестоимость изготовления детали при различных вариантах исходной заготовки.
Каждому методу получения исходной заготовки соответствует определенная точностная характеристика и область рационального применения. Точность заготовки влияет на себестоимость изготовления детали Сд , что видно из рис. 3.38: расширение допуска на размер заготовки позволит снизить расходы Сзаг на заготовительную операцию (например замена штамповки с последующей чеканкой на обычную горячую штамповку). Однако расширение этого допуска приведет к необходимости увеличения трудоемкости механической обработки, т.е. к возрастанию стоимости механической обработки Смех .
Следует также иметь ввиду, что при малом объеме выпуска деталей расходы на изготовление специальной оснастки для заготовительных процессов (проектирование и изготовление штампов, пресс-форм и др.) не окупаются. Таким образом, выбор метода получения заготовки должен быть обоснован экономическими расчетами себестоимости изготовления детали с учетом себестоимости получения заготовки и себестоимости механической обработки. Структурная формула себестоимости одной детали определяется по формуле
,
где М – затраты на материал; Рзаг и Рмех – заработная плата основных производственных рабочих соответственно заготовительного и механического цехов; Zзаг – накладные расходы по заготовительному цеху без учета издержек на специальную оснастку (штампы, модели, пресс-формы и др.); Сос – расходы на специальную оснастку; N – объем выпуска деталей, на который распределяются расходы на оснастку; Zмех – накладные расходы по механическому цеху.
При выборе литых заготовок и поковок помимо назначения припусков на обработку и допусков на размеры указывают также штамповочные или литейные уклоны, радиусы округлений, допустимые дефекты поверхностей, базовые поверхности для первой операции механической обработки и требования, предъявляемые к этим поверхностям, способы термической обработки заготовки и очистки ее поверхностей.
Для заготовок из проката и специальных профилей размеры устанавливают согласно ГОСТ, учитывая необходимые припуски на обработку.
Выбор технологических баз
Выбор технологических баз является основой построения технологического процесса изготовления детали и имеет большое значение для обеспечения требуемой точности обработки и экономичности процесса. Назначая технологические базы, следует руководствоваться следующими общими соображениями.
При обработке заготовок на станках различают следующие поверхности:
· обрабатываемые поверхности, которые подвергают воздействию рабочего инструмента;
· поверхности, посредством которых определяют положение заготовки при обработке (технологические базы);
· поверхности, контактирующие с зажимными устройствами станочного приспособления;
· поверхности, от которых измеряют выдерживаемые размеры (измерительные базы);
Общие рекомендации при выборе баз:
— технологические базы должны иметь необходимую протяженность для обеспечения устойчивого положения заготовки при ее обработке;
— обрабатываемая заготовка должна иметь минимальные деформации от действия силы резания, зажимной силы и от действия собственной массы;
— в качестве технологической базы следует принимать поверхности, обеспечивающие наименьшую погрешность установки.
На первой операции должны быть обработаны те поверхности, которые будут приняты за технологическую базу для последующей операции.
Так как технологической базой на первой операции будут необработанные поверхности, следует выбирать те поверхности, которые обеспечивают по возможности равномерное снятие припусков и достаточно точное взаимное расположение обрабатываемых и не подлежащих обработке поверхностей.
Если все поверхности детали подвергают механической обработке, то в качестве базы на первой операции следует выбирать поверхности с наименьшим припуском, чтобы при последующей обработке не получилось брака из-за недостатка припуска.
На второй и последующих операциях технологические базы должны быть возможно точными по геометрической форме и по шероховатости поверхности.
Рекомендуется, если возможно, соблюдать принцип совмещения баз, т.е. в качестве технологической базы принимать поверхности, которые будут одновременно измерительной базой, и еще лучше, если они являются также конструкторскими базами.
Необходимо придерживаться принципа постоянства баз на основных операциях обработки, т.е. использовать в качестве технологических баз одни и те же поверхности. Соблюдение этого принципа особенно важно, если измерительные базы при выполнении различных операций переменны, и в связи с этим затруднительно осуществить принцип совмещения баз. С целью соблюдения принципа постоянства баз в ряде случаев на деталях создают искусственные технологические базы, не имеющие конструктивного назначения (центровые гнезда валов, специально обработанные отверстия в корпусных деталях при базировании их с помощью установочных пальцев).
Если по условиям обработки не удается выдержать принцип постоянства базы, то в качестве новой базы принимают обработанную поверхность, по возможности, наиболее точную и обеспечивающую жесткость установки заготовки.
Этапы проектирования технологических процессов
ВНИМАНИЕ! САЙТ ЛЕКЦИИ.ОРГ проводит недельный опрос. ПРИМИТЕ УЧАСТИЕ. ВСЕГО 1 МИНУТА.
целом проектирование технологических процессов обработки деталей и сборки узлов представляет собой сложную, трудоемкую и многовариантную задачу. Поэтому его выполняют в несколько последовательных этапов.
Вначале делают предварительный проект технологического процесса; на последующих стадиях его уточняют и конкретизируют на основе детальных технологических расчетов. Последовательным уточнением предварительного проекта получают законченные разработки технологического процесса. Правильное решение удается получить только после разработки и сравнения нескольких технологических вариантов.
Степень проработки технологического процесса в деталях зависит от типа производства. В условиях массового производства технологические процессы разрабатывают подробно для всех деталей изделия. Такие процессы называют операционными. Технологическая документация на них содержит подробную информацию об операциях и переходах, режимах обработки и межоперационных размерах деталей, инструменте, оснастке и т.д. В единичном производстве ограничиваются сокращенной разработкой технологических процессов, так как подробная разработка их в данных условиях экономически не оправдывается. Эти технологические процессы называют маршрутными.
Процесс проектирования содержит взаимосвязанные и выполняемые в определенной последовательности этапы, к которым относятся:
• определение типа производства и методов работы;
выбор метода получения заготовки и установление предъявляемых к ней требований;
выбор и обоснование технологических баз;
назначение маршрута обработки отдельных поверхностей и составление маршрута обработки детали в целом;
расчет припусков, установление технологических допусков и предельных размеров заготовки на отдельных стадиях обработки;
уточнение степени концентрации операций технологических переходов;
выбор обрабатывающего оборудования, технологической оснастки н инструментов;
расчет режимов резания;
определение настроечных размеров;
установление норм времени и квалификации рабочих на операциях;
оформление технологической документации.
Взаимосвязь этапов проектирования и многовариантность частных и общих решений поставленной задачи хорошо видна из рассмотрения укрупненной схемы (рис. 15.2) последовательного выполнения этапов проектирования технологии механической обработки заготовки применительно к условиям массового производства. Общие и частные варианты (выполнения отдельных этапов) показаны штриховыми разветвляющимися линиями. Отдельные этапы, например расчет темпа и определение типа производства, расчет режимов резания, установление нормы времени на обработку, решаются однозначно по предварительно установленным условиям и исходным данным.
При проектировании технологических процессов обработки сложных деталей суммарное число возможных вариантов может быть весьма значительным. Оптимизацию проектируемых и действующих технологических процессов производят по различным целевым функциям (минимальной себестоимости изготовления детали, максимальной производительности обработки, по заданному сроку окупаемости дополнительных капитальных вложений в производство).
Исходными данными для проектирования технологических процессов механической обработки являются:
рабочий чертеж обрабатываемой детали с указанием ее материала, конструктивных особенностей и размеров;
технические условия на изготовление детали, характеризующие точность и качество обрабатываемых поверхностей, а также особые требования к твердости и структуре материала, термической обработке, балансировке и т.п.;
объем выпуска изделий, в состав которых входит изготовляемая деталь, с учетом выпуска запасных частей;
планируемый интервал времени (обычно в годах) выпуска изделий.
При проектировании технологических процессов для действующего производства необходимо располагать информацией о имеющемся оборудовании, площадях и других местных производственных условиях. При проектировании используют справочные и нормативные материалы, каталоги и паспорта оборудования, альбомы приспособлений; ГОСТы и нормали на режущий и измерительный инструменты, нормативы точности, шероховатости, расчета припусков, режимов резания и технического нормирования времени; тарифно-квалификационные справочники и другие материалы. Оформление технологических разработок производится на бланках технологической документации.
Проектированию технологического процесса предшествует подробное изучение рабочего чертежа детали, технических условий на ее изготовление и условий ее работы в изделии. Особое внимание уделяется возможности улучшения технологичности конструкции детали, так как в результате может быть получен значительный эффект от снижения трудоемкости и себестоимости выполнения процессов обработки.
Разработанные технологические процессы оформляются на соответствующих технологических документах.
Этапы проектирования ТП изготовления деталей;
Сайт СТУДОПЕДИЯ проводит ОПРОС! Прими участие 🙂 — нам важно ваше мнение.
В общей постановке проектирование ТП обработки оригинальных деталей относится к числу сложных задач, характеризующихся недостаточной начальной информацией. Это связано с тем, что в технологии машиностроения еще нет аналитических и логических зависимостей, связывающих структуру и параметры обрабатываемой детали со структурой и характеристиками технологического процесса.
Одним из методов преодоления начальной неопределенности при решении задач технологического проектирования служит многоуровневая декомпозиция процессов проектирования в сочетании с итерационными алгоритмами решения проектных задач на каждом уровне и использование режима диалога при решении сложных трудноформализуемых задач. Основу метода составляет расчленение сложных процессов проектирования на несколько взаимосвязанных уровней (стадий), характеризующихся последовательно возрастающей от уровня к уровню степенью детализации проектных решений.
Проектирование ТП ведется поэтапно с увеличением детализации проектных решений. Количество, последовательность этапов и перечень решаемых на них задач не зависит от сложности формы деталей, требования к точности и качеству поверхностей. Отдельные этапы проектирования могут не выполняться, если по характеру производства не требуется подробная детализация спроектированного технологического процесса. Например, в условиях мелкосерийного и единичного производства могут не рассчитываться режимы резания, иногда в технические документы не записываются обозначения инструмента, операции не расписываются до переходов и т.д. Это предполагает, что операции будут выполняться высококвалифицированными рабочими. Автоматизация проектирования технологических процессов позволяет даже в единичном производстве без дополнительных затрат технолога получать детально разработанный технологический процесс, а это, в свою очередь, дает возможность использовать исполнителя более низкой квалификации. В связи с этим целесообразно рассматривать схему проектирования технологического процесса в полном объеме с максимальной степенью детализации.
В проектировании ТП изготовления деталей выделяют следующие основные этапы (при этом этап заготовительного производства выносят за скобки):
1.Определение методов формообразования элементарных поверхностей (конструктивных элементов), детали, вида окончательной их обработки и плана обработки. Наибольшее влияние на выбор метода окончательной обработки оказывает заданная конструкторской документацией точность элементарной поверхности. Кроме того, на выбор влияют материал детали, ее габаритны и масса, номенклатура оборудования, которое может быть применено в условиях данного предприятия. Назначив метод окончательной обработки, можно назначить и метод предшествующей обработки. В результате выполнения этапа формируются планы обработки каждой поверхности.
2.Определение последовательности и состава операций, схем базирования и закрепления, назначается оборудование. На последовательность и состав операций влияют:
– планы обработки элементарных поверхностей, полученные на первом этапе;
– технические требования, предусмотренные конструкторской документацией (например, по покрытиям, термообработке, точности взаимного расположения поверхностей и т.д.);
– схема задания размеров на чертеже;
– принятая степень концентрации операций, которая, в свою очередь зависит от серийности производства и технических возможностей оборудования.
Схемы базирования и закрепления деталей выбирают исходя из схемы задания размеров на чертеже с учетом принципов единства и постоянства баз. Однако на практике бывают случаи, когда эти принципы приходится нарушать.
Оборудование для выполнения данной операции выбирается в зависимости от намеченного состава операций, габаритов и конфигурации детали, требуемой точности обработки, программы выпуска деталей.
Все три задачи, решаемые на данном этапе, тесно взаимосвязаны. Например, состав операции (т.е. перечень поверхностей, оборудования, и наоборот, оборудование выбирается в зависимости от состава операции, поэтому названные задачи решаются параллельно.
3. Расчет межоперационных размеров, который выполняется с учетом размеров, точности и плана обработки элементарных поверхностей. Рассчитанные размеры корректируют в зависимости от номенклатуры режущего инструмента и средств измерения.
4. Подбор приспособлений. Исходными данными этапа являются:
– форма и размеры детали;
– вид, размеры и точность обрабатываемых поверхностей;
– технические характеристики станка (в частности, размеры присоединительных элементов);
– выбранная схема базирования и закрепления детали;
– программа выпуска деталей.
5. Выбор режущего инструмента и средств измерения.
Исходными данным для выбора режущего инструмента являются:
– вид выполняемой работы (точение, сверление, зенкерование, фрезерование);
– геометрическая форма обрабатываемой поверхности;
– размеры и точность обрабатываемой поверхности;
– шероховатость обрабатываемой поверхности;
– расположение обрабатываемой поверхности относительно других поверхностей;
– технические характеристики оборудования (например, размеры посадочного места под инструмент);
– некоторые технические характеристики приспособления (например, толщина кондукторной плиты);
– физико-химическое состояние обрабатываемой поверхности (наличие линейной корки, цементация и т.д.);
– программа выпуска деталей.
Исходными данным для выбора средств измерения являются:
– характеристика измерений (длина или диаметр, радиус, угол и т.д.);
– геометрическая форма поверхности;
– значение измеряемого размера, а также других размеров поверхности;
– точность измеряемого размера;
– положение измеряемой поверхности относительно других поверхностей детали;
– программа выпуска деталей.
6. Выбор вспомогательного инструмента. При выборе инструмента типа оправок учитывают размеры присоединительной части режущего инструмента и посадочного места под инструмент на оборудовании. При выборе инструмента типа штатива должны быть приняты во внимание размеры присоединительного элемента средства измерения.
7. Расчет режимов резания. На режимы резания влияют:
– вид работы (например, продольное точение, подрезание торца с поперечной подачей, сверление и т.д.);
– материал обрабатываемой детали;
– физико-химическое состояние обрабатываемой поверхности;
– характер нагрузки на инструмент (постоянная, переменная, ударная);
– вид обрабатываемой поверхности;
– величина припуска, снимаемого на данном переходе;
– материал режущей части инструмента;
– жесткость системы СПИД;
– шероховатость поверхности после обработки;
– технические характеристики оборудования, в частности, мощность привода главного движения, ступени чисел оборотов и подач;
8. Расчет программ для станков с ЧПУ. Исходными данными этого этапа являются:
– геометрическая форма обрабатываемых на данной операции поверхностей и взаимное расположение обрабатываемых и необрабатываемых поверхностей;
– размеры обрабатываемых поверхностей;
– допускаемые отклонения размеров;
– шероховатость обрабатываемых поверхностей;
– технические характеристики станков и систем ЧПУ;
– технические характеристики режущего и вспомогательного инструментов.
Результатом выполнения является управляющая программа.
9. Определение штучного времени. Расчет основного времени не составляет трудности, т.к. исходные данные уже определены. Т. о., главной задачей является расчет вспомогательного времени.
На величину вспомогательного времени оказывает влияние:
– конструкция оборудования, степень его автоматизации;
– конструкция режущего, вспомогательного инструмента, а также средств измерения;
– степень концентрации операций;
– организационно-технические факторы (централизованная заточка инструмента уменьшает вспомогательное время).
Имеющиеся справочники и нормативы по расчету вспомогательного времени не содержат достаточных данных и формальных зависимостей для расчетов, необходимых для автоматического проектирования.
10. Выбор рационального варианта ТП.
11. Оформление технологической документации – написание маршрутной и операционных карт, вычерчивание операционных эскизов, их копирование, подписание ТД должностными лицами и согласование их со смежными службами.
12. Проектирование ТП можно считать законченным после его передачи в АСУП.
Для объективного выбора варианта технологического процесса следовало бы разрабатывать каждый допустимый вариант до этапа нормирования включительно и определять себестоимость детали по каждому из них, используя критерий оптимальности технологического процесса – минимальную стоимость детали при безусловном выполнении требований конструкторской документации и обеспечении программы выпуска. Но такой способ оптимизации технологического процесса в несколько раз увеличивает объем работ по проектированию, поэтому при ручном проектировании его, как правило, не применяют, а оставляют лишь один вариант решения на каждом этапе, отбрасывая остальные на основе интуиции, опыта и других субъективных факторов. При таком выборе не исключена потеря оптимального варианта.
Автоматизированное проектирование ТП создает предпосылки для проведения оптимизации описанным способом, однако для точного решения задачи необходимо учитывать большое количество факторов (например, автоматизацию оборудования, стоимость оснастки, квалификацию рабочих по всем вариантам и др.), что не всегда выполнимо.
Автоматизация проектирования ТП – задача, заключающаяся в определении состава и последовательности технологических операций, а также структуры и характеристик операций в целях получения заданных чертежом формы, размеров и точности изготовления с наименьшей технологической себестоимостью.
В перечисленных этапах все действия по проектированию ТП следует разделять по степени формализации: полностью формализуемые, частично формализуемые и не формализуемые. Первые действия компьютер может выполнять без участия человека на основании исходных данных. К ним относят:
– расчет припусков на механическую обработку и определение межоперационных размеров;
– расчет операционных размеров на основе размерного анализа технологического процесса;
– расчет режимов резания;
– силовой и точностной расчет станочных приспособлений;
– расчет режущего инструмента, обоснование геометрии;
– расчет контрольного приспособления на точность;
– расчет экономической эффективности варианта технологического процесса;
Не формализуемые (творческие) задачи
Литература
1. Норенков И. П. Основы автоматизированного проектирования: учеб. для вузов — 4-е изд., перераб. и доп.. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009. — 430 с.
2. Норенков И. П. Основы автоматизированного проектирования: учеб. для вузов — 2-е изд., перераб. и доп.. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. —336 с.
6. Кондаков А.И. САПР технологических процессов : учебник для суд.высш. Учеб.заведений / А. И. Кондаков. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 272 с.
7. Норенков И.П. Автоматизированное проектирование. Учебник. Серия: Информатика в техническом университете. — M.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. — 188 с.:ил.
8. Автоматизация технологической подготовки заготовительного производства / Под общ. ред. Г.П. Гырдымова. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1990. – 349 с., ил.
9. Классификатор технологических операций машиностроения и приборостроения: 185151. М.: Издательство стандартов, 1987.
10. Автоматизированное проектирование технологических процессов / А.М. Гордон и др. – Воронеж: Издательство ВГУ, 1989. – 196с.
11. Автоматизированная система проектирования технологических процессов механосборочного производства / В.М. Зарубин и др. – М.: Машиностроение, 1979. – 247 с., ил.
12. Автоматизированное проектирование и производство в машиностроении / Под ред. Ю.М. Соломенцева, В.Г. Митрофанова. – М.: Машиностроение, 1986. – 256 с., ил.
Этапы проектирования ТП изготовления деталей;
Сайт СТУДОПЕДИЯ проводит ОПРОС! Прими участие 🙂 — нам важно ваше мнение.
В общей постановке проектирование ТП обработки оригинальных деталей относится к числу сложных задач, характеризующихся недостаточной начальной информацией. Это связано с тем, что в технологии машиностроения еще нет аналитических и логических зависимостей, связывающих структуру и параметры обрабатываемой детали со структурой и характеристиками технологического процесса.
Одним из методов преодоления начальной неопределенности при решении задач технологического проектирования служит многоуровневая декомпозиция процессов проектирования в сочетании с итерационными алгоритмами решения проектных задач на каждом уровне и использование режима диалога при решении сложных трудноформализуемых задач. Основу метода составляет расчленение сложных процессов проектирования на несколько взаимосвязанных уровней (стадий), характеризующихся последовательно возрастающей от уровня к уровню степенью детализации проектных решений.
Проектирование ТП ведется поэтапно с увеличением детализации проектных решений. Количество, последовательность этапов и перечень решаемых на них задач не зависит от сложности формы деталей, требования к точности и качеству поверхностей. Отдельные этапы проектирования могут не выполняться, если по характеру производства не требуется подробная детализация спроектированного технологического процесса. Например, в условиях мелкосерийного и единичного производства могут не рассчитываться режимы резания, иногда в технические документы не записываются обозначения инструмента, операции не расписываются до переходов и т.д. Это предполагает, что операции будут выполняться высококвалифицированными рабочими. Автоматизация проектирования технологических процессов позволяет даже в единичном производстве без дополнительных затрат технолога получать детально разработанный технологический процесс, а это, в свою очередь, дает возможность использовать исполнителя более низкой квалификации. В связи с этим целесообразно рассматривать схему проектирования технологического процесса в полном объеме с максимальной степенью детализации.
В проектировании ТП изготовления деталей выделяют следующие основные этапы (при этом этап заготовительного производства выносят за скобки):
1.Определение методов формообразования элементарных поверхностей (конструктивных элементов), детали, вида окончательной их обработки и плана обработки. Наибольшее влияние на выбор метода окончательной обработки оказывает заданная конструкторской документацией точность элементарной поверхности. Кроме того, на выбор влияют материал детали, ее габаритны и масса, номенклатура оборудования, которое может быть применено в условиях данного предприятия. Назначив метод окончательной обработки, можно назначить и метод предшествующей обработки. В результате выполнения этапа формируются планы обработки каждой поверхности.
2.Определение последовательности и состава операций, схем базирования и закрепления, назначается оборудование. На последовательность и состав операций влияют:
– планы обработки элементарных поверхностей, полученные на первом этапе;
– технические требования, предусмотренные конструкторской документацией (например, по покрытиям, термообработке, точности взаимного расположения поверхностей и т.д.);
– схема задания размеров на чертеже;
– принятая степень концентрации операций, которая, в свою очередь зависит от серийности производства и технических возможностей оборудования.
Схемы базирования и закрепления деталей выбирают исходя из схемы задания размеров на чертеже с учетом принципов единства и постоянства баз. Однако на практике бывают случаи, когда эти принципы приходится нарушать.
Оборудование для выполнения данной операции выбирается в зависимости от намеченного состава операций, габаритов и конфигурации детали, требуемой точности обработки, программы выпуска деталей.
Все три задачи, решаемые на данном этапе, тесно взаимосвязаны. Например, состав операции (т.е. перечень поверхностей, оборудования, и наоборот, оборудование выбирается в зависимости от состава операции, поэтому названные задачи решаются параллельно.
3. Расчет межоперационных размеров, который выполняется с учетом размеров, точности и плана обработки элементарных поверхностей. Рассчитанные размеры корректируют в зависимости от номенклатуры режущего инструмента и средств измерения.
4. Подбор приспособлений. Исходными данными этапа являются:
– форма и размеры детали;
– вид, размеры и точность обрабатываемых поверхностей;
– технические характеристики станка (в частности, размеры присоединительных элементов);
– выбранная схема базирования и закрепления детали;
– программа выпуска деталей.
5. Выбор режущего инструмента и средств измерения.
Исходными данным для выбора режущего инструмента являются:
– вид выполняемой работы (точение, сверление, зенкерование, фрезерование);
– геометрическая форма обрабатываемой поверхности;
– размеры и точность обрабатываемой поверхности;
– шероховатость обрабатываемой поверхности;
– расположение обрабатываемой поверхности относительно других поверхностей;
– технические характеристики оборудования (например, размеры посадочного места под инструмент);
– некоторые технические характеристики приспособления (например, толщина кондукторной плиты);
– физико-химическое состояние обрабатываемой поверхности (наличие линейной корки, цементация и т.д.);
– программа выпуска деталей.
Исходными данным для выбора средств измерения являются:
– характеристика измерений (длина или диаметр, радиус, угол и т.д.);
– геометрическая форма поверхности;
– значение измеряемого размера, а также других размеров поверхности;
– точность измеряемого размера;
– положение измеряемой поверхности относительно других поверхностей детали;
– программа выпуска деталей.
6. Выбор вспомогательного инструмента. При выборе инструмента типа оправок учитывают размеры присоединительной части режущего инструмента и посадочного места под инструмент на оборудовании. При выборе инструмента типа штатива должны быть приняты во внимание размеры присоединительного элемента средства измерения.
7. Расчет режимов резания. На режимы резания влияют:
– вид работы (например, продольное точение, подрезание торца с поперечной подачей, сверление и т.д.);
– материал обрабатываемой детали;
– физико-химическое состояние обрабатываемой поверхности;
– характер нагрузки на инструмент (постоянная, переменная, ударная);
– вид обрабатываемой поверхности;
– величина припуска, снимаемого на данном переходе;
– материал режущей части инструмента;
– жесткость системы СПИД;
– шероховатость поверхности после обработки;
– технические характеристики оборудования, в частности, мощность привода главного движения, ступени чисел оборотов и подач;
8. Расчет программ для станков с ЧПУ. Исходными данными этого этапа являются:
– геометрическая форма обрабатываемых на данной операции поверхностей и взаимное расположение обрабатываемых и необрабатываемых поверхностей;
– размеры обрабатываемых поверхностей;
– допускаемые отклонения размеров;
– шероховатость обрабатываемых поверхностей;
– технические характеристики станков и систем ЧПУ;
– технические характеристики режущего и вспомогательного инструментов.
Результатом выполнения является управляющая программа.
9. Определение штучного времени. Расчет основного времени не составляет трудности, т.к. исходные данные уже определены. Т. о., главной задачей является расчет вспомогательного времени.
На величину вспомогательного времени оказывает влияние:
– конструкция оборудования, степень его автоматизации;
– конструкция режущего, вспомогательного инструмента, а также средств измерения;
– степень концентрации операций;
– организационно-технические факторы (централизованная заточка инструмента уменьшает вспомогательное время).
Имеющиеся справочники и нормативы по расчету вспомогательного времени не содержат достаточных данных и формальных зависимостей для расчетов, необходимых для автоматического проектирования.
10. Выбор рационального варианта ТП.
11. Оформление технологической документации – написание маршрутной и операционных карт, вычерчивание операционных эскизов, их копирование, подписание ТД должностными лицами и согласование их со смежными службами.
12. Проектирование ТП можно считать законченным после его передачи в АСУП.
Для объективного выбора варианта технологического процесса следовало бы разрабатывать каждый допустимый вариант до этапа нормирования включительно и определять себестоимость детали по каждому из них, используя критерий оптимальности технологического процесса – минимальную стоимость детали при безусловном выполнении требований конструкторской документации и обеспечении программы выпуска. Но такой способ оптимизации технологического процесса в несколько раз увеличивает объем работ по проектированию, поэтому при ручном проектировании его, как правило, не применяют, а оставляют лишь один вариант решения на каждом этапе, отбрасывая остальные на основе интуиции, опыта и других субъективных факторов. При таком выборе не исключена потеря оптимального варианта.
Автоматизированное проектирование ТП создает предпосылки для проведения оптимизации описанным способом, однако для точного решения задачи необходимо учитывать большое количество факторов (например, автоматизацию оборудования, стоимость оснастки, квалификацию рабочих по всем вариантам и др.), что не всегда выполнимо.
Автоматизация проектирования ТП – задача, заключающаяся в определении состава и последовательности технологических операций, а также структуры и характеристик операций в целях получения заданных чертежом формы, размеров и точности изготовления с наименьшей технологической себестоимостью.
В перечисленных этапах все действия по проектированию ТП следует разделять по степени формализации: полностью формализуемые, частично формализуемые и не формализуемые. Первые действия компьютер может выполнять без участия человека на основании исходных данных. К ним относят:
– расчет припусков на механическую обработку и определение межоперационных размеров;
– расчет операционных размеров на основе размерного анализа технологического процесса;
– расчет режимов резания;
– силовой и точностной расчет станочных приспособлений;
– расчет режущего инструмента, обоснование геометрии;
– расчет контрольного приспособления на точность;
– расчет экономической эффективности варианта технологического процесса;
Не формализуемые (творческие) задачи
Литература
1. Норенков И. П. Основы автоматизированного проектирования: учеб. для вузов — 4-е изд., перераб. и доп.. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009. — 430 с.
2. Норенков И. П. Основы автоматизированного проектирования: учеб. для вузов — 2-е изд., перераб. и доп.. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. —336 с.
6. Кондаков А.И. САПР технологических процессов : учебник для суд.высш. Учеб.заведений / А. И. Кондаков. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 272 с.
7. Норенков И.П. Автоматизированное проектирование. Учебник. Серия: Информатика в техническом университете. — M.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. — 188 с.:ил.
8. Автоматизация технологической подготовки заготовительного производства / Под общ. ред. Г.П. Гырдымова. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1990. – 349 с., ил.
9. Классификатор технологических операций машиностроения и приборостроения: 185151. М.: Издательство стандартов, 1987.
10. Автоматизированное проектирование технологических процессов / А.М. Гордон и др. – Воронеж: Издательство ВГУ, 1989. – 196с.
11. Автоматизированная система проектирования технологических процессов механосборочного производства / В.М. Зарубин и др. – М.: Машиностроение, 1979. – 247 с., ил.
12. Автоматизированное проектирование и производство в машиностроении / Под ред. Ю.М. Соломенцева, В.Г. Митрофанова. – М.: Машиностроение, 1986. – 256 с., ил.
