Технология электроаппаратостроения (стр. 4 )

Под технологичностью деталей следует понимать такую сово­купность свойств и конструктивных элементов, которая обеспе­чивает наиболее простое и экономичное изготовление деталей (в условиях данной серийности производства) при соблюдении тех­нических и эксплуатационных требований к ним.

ЕСТПП предлагает общий для всех организаций подход к вы­бору и применению методов и средств ТПП, которые соответ­ствуют последним достижениям науки, техники и производства; освоению производства и выпуску изделий необходимого каче­ства в предусмотренные сроки при минимальных трудовых за­тратах.

Из различных вариантов ТП выбирают тот, который обеспечи­вает наименьшую себестоимость изготовления изделия. Исходны­ми данными являются рабочие чертежи детали и сборочной еди­ницы, технические условия, годовая программа выпуска изде­лия, государственные стандарты, нормали, каталоги и другая до­кументация на оборудование и оснастку, руководящие техничес­кие материалы, нормативы и справочники и т. п.

Проектирование ТП осуществляется для изделий, прошедших отработку на конструкторскую технологичность. Выбор метода получения заготовки определяется в основном свойствами мате­риала детали.

Устанавливается последовательность операций. Они подразде­ляются на черновые, чистовые и отделочные. Сначала следует предусмотреть обработку, связанную с получением технологичес­ких баз и снятием больших припусков. К первоочередным относят и такие операции, при выполнении которых существует наиболь­ший риск появления брака.

Для черновых операций, связанных со снятием больших при­пусков, применяют станки с высокой производительностью, а для чистовых и отделочных операций - высокоточные станки.

При разработке операций нужно учитывать возможность при­менения многостаночного обслуживания и совмещения профес­сий. При выборе оборудования исходят из необходимости обеспе­чения заданных требований к точности размеров, формы, поло­жения и качеству обрабатываемых поверхностей при минималь­ных затратах на осуществление технологического процесса и вы­полнение заданной программы выпуска изделий. Кроме того, учи­тывают соответствие габаритных размеров, массы и формы дета­ли основным размерам станка, а также загруженность станка по времени и мощности. Следует стремиться к сокращению произ­водственных площадей (например, за счет применения вертикаль­но-протяжных станков вместо горизонтально-протяжных).

2.2. Расчет параметров технологического процесса

Расчет режимов операции начинают с составления плана об­работки поверхностей детали и схемы расположения режущего инструмента. Затем рассчитывают режимы резания, производят необходимые уточнения, оформляют инструментальную карту (указывая шифры инструментов, калибры и т. д.), составляют схе­мы наладок, выполняют рабочие чертежи наладок и оснастки. Определение режимов резания при многоинструментальной об­работке имеет свои особенности. Режимы резания зависят от стра­тегии смены инструментов (раздельная, групповая или одновре­менная). Многоинструментальная обработка должна обеспечивать работу, согласованную по времени, рабочим ходам инструмен­тов, суппортов, числу оборотов, подачам и другим показателям.

Оптимизация режимов резания заключается в достижении ми­нимальных затрат при заданной производительности. При выборе режимов резания должны быть учтены ограничения, налагаемые заданными показателями точности, шероховатости поверхности, производительности и себестоимости обработки.

Глубина резания определяется величиной припуска и числом переходов. Подача зависит от требований к шероховатости и точ­ности обработки поверхности, от прочности инструмента, кинематических, силовых и прочностных характеристик станка. Скорость резания определяется заданными параметрами качества по­верхности, производительностью Обработки, стойкостью режущего инструмента и :кинематическими характеристиками станка.

Если установление глубины резания и подачи не вызывает осо­бых затруднений, то выбор скорости резания является сложной комплексной задачей, которая связана с нахождением зависимо­сти стойкости инструмента от скорости резания и определением скорости резания при наименьшей себестоимости или трудоем­кости операции на основе существующих зависимостей.

После того :как расчеты режимов резания и техническое нор­мирование завершены, по тарифно-квалификационным справоч­никам определяют профессии и квалификацию рабочих, прово­дят комплекс мероприятий по планировке производственных уча­стков, разработке операций перемещения изделия и отходов.

2.3. Оптимизация проектирования технологического процесса

Автоматизированная система технологической подготовки про­изводства предусматривает применение типовых ТП, что позво­ляет сократить срок подготовки производства. Основой типиза­ции ТП является классификация деталей. Все детали разбивают на два класса: относящиеся к телам вращения (шкивы, валы, втулки и т. д.) И не относящиеся к таковым (полюсные наконеч­ники, платы, :корпусные детали и т. д.). Классы подразделяют на подклассы, подклассы - на группы, группы - на подгруппы.

Под типизацией ТП понимают разработку процессов, характе­ризующихся единством содержания и последовательностью тех­нологических операций и переходов для группы (класса) изделий с общими конструктивными признаками.

Типовой ТП разрабатывается для наиболее характерной детали данного класса (группы). Например, валы стартеров и генерато­ров легковых и грузовых автомобилей имеют сходную технологию механической обработки: одинаковые базовые поверхности, пос­ледовательности операций и переходов, виды применяемого обо­рудования и т. д.

Групповой ТП разрабатывают для комплексной детали, кото­рая является одной из деталей группы или абстрагированной де­талью, имеющей поверхности, характерные для всех деталей дан­ной группы.

Для каждой из остальных деталей группы разрабатывается ос­настка, если она отличается от той, которая используется в ТП изготовления комплексной детали.

Технико-экономическое обоснование выбора оптимального варианта технологического процесса выполняют на основе сравнительного анализа нескольких возможных его вариантов. Наибо­лее важным из рассчитываемых показателей является технологи­ческая себестоимость детали. Оптимальным считается вариант ТП с наименьшими затратами, обеспечивающий минимальную себе­стоимость. Кроме того, следует отметить определяемый расчет­ным путем срок окупаемости оборудования (оснастка, средства механизации и автоматизации и т. д.) - показатель, характеризу­ющий эффективность использования капиталовложений. Его зна­чение должно соответствовать нормативному.

Поскольку проектирование технологического процесса явля­ется многовариантной задачей, причем каждый вариант зависит от множества технологических факторов, взаимосвязь которых оп­ределяется вероятностными законами распределения, то для ре­шения оптимизационных математических моделей применяют ЭВМ.

В настоящее время все большее распространение получают си­стемы автоматического проектирования технологических процессов (САПР ТП), что позволяет сократить срок ТПП, ускорить выпуск изделий (например, при единичном и серийном произ­водстве затраты времени на ТПП изделия составляют 70 - 90%, на изготовление – 10 - 30% общей продолжительности его про­изводства), повысить качество проектирования и конкурентоспособность изделий, а также высвободить специалистов, участву­ющих в производственном процессе.

САПР ТП включает в себя, в частности, под системы разработ­ки принципиальной структуры ТП, проектирования технологи­ческого маршрута и операций, разработки управляющих программ для станков с ЧПУ и имеет следующие виды обеспечения:

• организационное (проектная организация, связи ее подраз­делений и их функции, форма и порядок рассмотрения проект­ных документов);

• информационное (каталоги, справочники, банки данных и т. п.);

• методическое (правила отбора и эксплуатации средств обес­печения проектирования);

• математическое (математические методы, модели и алгорит­мы);

• программное;

• лингвистическое (язык программирования, правила форма­лизации и т. д.);

• техническое (совокупность технических средств, предназна­ченных для проектирования).

Этапы проектирования должны быть отражены в технологи­ческой документации, предусмотренной Единой системой техно­логической документации (ЕСТД) и отвечающей требованиям стандартов.

Лекция 4

3. ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА

3.1. Конструкторская подготовка производства

Заводы АТЭ выпускают изделия двух видов - новые и освоен­ные. Для первых необходимы разработка конструкций, техноло­гии и освоение производства, а для вторых - систематическая рационализация конструкций и методов производства.

Конструкторской подготовкой занимается отдел главного кон­структора. (ОГК), а технологической - отдел главного технолога (ОГТ). Деятельность этих отделов взаимосвязана. Работа конструк­тора и технолога проводится параллельно при создании изделия, причем это касается не только выбора основных принципов кон­струкции, но и всего процесса проектирования.

Принцип технологичности конструкции изделия состоит в том, что при ее разработке в равной степени учитываются как эксплу­атационные характеристики, так и производственные аспекты.

Влияние конструкции изделия на трудоемкость его изготовле­ния очень велико. Каждый его узел может быть выполнен в раз­личных вариантах. Но даже при выбранном варианте конструкции класс точности обработки, чистота поверхности, величина при­пусков на обработку, твердость, форма детали и другие факторы существенно сказываются на трудоемкости производственных опе­раций.

Взаимную связь между рассчитываемыми характеристиками изделия, его конструкцией и технологией изготовления можно пояснить на следующих примерах:

• при расчете магнитной индукции в зубцах статора определя­етcя минимальное сечение зуба, а при укладке обмотки - мини­мальный размер паза, которые должны быть согласованы друг с другом;