16. Сущность и основные требования, предъявляемые к разработке технологических процессов изготовления новой техники и основные показатели ее оценки.

Важная задача технологической подготовки производства — обес­печение максимальной преемственности новых машин по методам производства, что достигается типизацией технологических процессов и стандартизацией оснастки и элементов процесса.

Под типизацией технологических процессов понимается подбор групп однородных типовых предметов труда (заготовок, деталей, сборочных единиц) по конструктивно-технологическому признаку и разработка общего рационального маршрута и процесса, предусматривающего при­менение наиболее производительного оборудования, совершенной ос­настки и методов организации производства.

В машиностроении типизация технологических процессов осущест­вляется в трех основных направлениях.

1. Разработка типовых, наиболее эффективных, процессов получения заготовок, деталей и изменения их свойств (химических, механических и др.); при этом маршрут обработки, состав и последовательность опе­раций зависят не от форм и размеров деталей, а от их эксплуатацион­ных и технологических свойств (литейные, кузнечно-штамповочные, термические, гальванические и другие подобные процессы).

2. Разработка типовых процессов получения готовых деталей опре­деленных форм и размеров, зависящих от характера маршрута обработки, состава и последовательности операций, применяемого оборудования. Сюда относится разработка процессов механической обработки ориги­нальных деталей.

3. Разработка типовых процессов для получения деталей определен­ного конструктивного сходства по формам и размерам (типовые процессы обработки стандартизованных, нормализованных и унифицированных деталей). Применение таких процессов требует внесения коррективов в конструкцию деталей. Для каждого типового технологического процесса механической обработки деталей составляются карты по специальным формам.

Дальнейшим развитием идеи типизации в технологической подго­товке является метод групповых технологических процессов, разработанный проф. СП. Митрофановым. Этот метод также основан на классификации деталей по конструктивно-технологическому признаку. Суть в определении операционной группы деталей, которые могут быть обработаны на одинаковом оборудо­вании с помощью единой оснастки и при ее наладке по общему техноло­гическому процессу. В каждой такой группе выделяется так называемая комплексная деталь, в конструкции которой должны содержаться все основные поверхности, определяющие конфигурацию и способы обра­ботки всех других деталей, входящих в данную группу. Комплексная деталь требует наиболее сложной обработки и наладки оборудования и оснастки. Она может реально существовать в данной группе деталей или быть искусственной, специально сконструированной.

Метод групповых технологических процессов позволяет значительно расширить область применения типового проектирования процессов обработки, так как в технологически однородные группы объединяются детали, различающиеся по конфигурации, благодаря чему общим мар­шрутом охватывается большая их номенклатура. Типизация технологических процессов резко уменьшает затраты на разработку технологической документации. Опыт отдель­ных заводов показывает, что при широком применении типовых процессов количество технологических документов снижается в 5—10 раз, а трудоемкость проектирования — в 2-3 раза. Кроме того, создаются предпосылки для стандартизации оснастки и отдельных элементов технологического процесса, а также применения специального и спе­циализированного оборудования.

Эффективным средством повышения степени технологической пре­емственности является стандартизация отдельных элементов процесса — операций и переходов. Под стандартизацией элементов технологических процессов понимается расчленение конструкции деталей на отдельные характерные поверхности, выбор оптимальных стандартизованных спо­собов и методов их обработки.

Под стандартизацией технологической оснастки и ее элементов по­нимается расчленение ее конструкции на отдельные простые элементы в соответствии с их функциональным назначением и установление для каждого из них таких единых форм, размеров и свойств, которые по­зволяют использовать их в оснастке разного назначения..

Эффективность стандартизации заключается в возможности приме­нения более производительных- методов при изготовлении элементов оснастки за счет повышения серийности, упрощения конструкторских работ, экономии материалов и т.д.

Возможности стандартизации оснастки различных типов неодинако­вы. Все многообразие оснастки можно свести к двум основным груп­пам — универсальной и специальной.

Универсальная оснастка (УО) применяется при обработке деталей различных размеров и форм на данном оборудовании (патроны, зажимы, тиски, хомуты и др.). Она может быть безналадочной (УБО), при которой переход от обработки детали одного наименования к другой осуществ­ляется лишь с помощью регулировки рабочих элементов, и наладочной (УНО), на которой детали разного наименования обрабатываются пу­тем замены специальных сменных наладок. Универсальная оснастка применяется в большом количестве на машиностроительных заводах и поэтому должна быть стандартизована в масштабах не только одного завода или отрасли, но и всей страны и, как правило, должна произво­диться на специализированных предприятиях.

Специальная оснастка предназначена для выполнения определен­ных деталеопераций. Она разделяется на два основных типа: непереналаживаемую, или неразборную (НСО), и переналаживаемую (ПСО). Не­разборная оснастка — это необратимые приспособления узкоспециали­зированного назначения, состоящие в основном из не поддающихся нормализации оригинальных элементов (пресс-формы, матрицы, мо­дели и т.п.). Переналаживаемая оснастка разделяется на следующие ос­новные виды: универсально-сборочная (УСО), сборно-разборная (СРО), универсально-наладочная (УНО), универсально-групповая (УГО).

Состояние работ по технологической стандартизации оценивается с помощью ряда показателей (коэффициентов): технологической пре­емственности, типизации технологических процессов, стандартизации оснастки и элементов технологического процесса и др.

Коэффициент технологической преемственности (K_т.п) характеризует степень применения ранее разработанных и освоенных процессов в про­изводстве новой машины и определяется отношением их количества (Т_ос) к общему количеству технологических процессов (Т):

К_т.п = Т_ос/Т.

Коэффициент преемственности оснастки (К_п.о) характеризует сте­пень применения ранее разработанной и освоенной специальной осна­стки в производстве новой машины. Он определяется отношением количества наименований заимствованной оснастки (О_з) к общему ко­личеству ее наименований в производстве новой машины (О):

К_п.о = О_з/О.

Коэффициент типизации технологических процессов (К_тип) определя­ется отношением количества наименований деталей машины, обраба­тываемым по типовым процессам (Д_тип), к общему их количеству (Д):

К_тип = Д_тип/Д.

Коэффициент охвата типовыми технологическими процессами (К_о.т) определяется отношением количества наименований деталей, изготав­ливаемых по типовым процессам (Д_тип), к общему количеству этих процессов (Т_тип):

К_о.т = Д_тип/Т_тип,

т.е. характеризует среднее количество наименований деталей, изготав­ливаемых по одному типовому процессу.

Коэффициент охвата групповыми процессами (К_о.гр) определяется отно­шением количества наименований деталей, изготавливаемых по груп­повым процессам (Д_гр), к общему количеству этих процессов (Т_гр):

К_о.гр = Д_гр/Т_гр.

Он характеризует среднее количество наименования деталей, изготав­ливаемых по одному групповому процессу.

Коэффициент стандартизации элементов процессов (К_ст.э) определя­ется отношением количества элементарных технологических поверхно­стей, обрабатываемых по стандартизованным переходам (П_ст), к общему их количеству (П):

К_ст.э = П_ст/П.

Коэффициент стандартизации оснастки (К_ст.о) определяется отноше­нием количества наименований специальной оснастки, изготавливаемой из стандартизованных элементов (О_ст.э), к общему ее количеству (О):

К_ст.о = О_ст.э/О.

Коэффициент стандартизации элементов оснастки (К_ст.э) определя­ется отношением количества наименований стандартизованных узлов и деталей оснастки, применяемой на заводе (Э_ст), к общему их количе­ству (Э):

К_ст.э = Э_ст/Э.

Общее состояние работ по стандартизации при технологической подготовке производства машины новой конструкции можно оценить с помощью среднеарифметического (К_ср) или средневзвешенного ( ) коэффициента стандартизации:

К_ср = (Д_з + Д_тип + Д_гр)/Д;

,

где Д_з — количество наименований деталей, изготавливаемых по заим­ствованным процессам; N_{з i}, N_{тип i}, N_{гр i} — количество деталей данного наименования (на машину), изготавливаемых соответственно по заим­ствованным, типовым или групповым технологическим процессам; t_{з i}, t_{тип i}, t_{гр i} — трудоемкость, ч; ΣT — общая трудоемкость изготовления машины на заводе.

Чем больше рассмотренные коэффициенты, тем выше на заводе уровень технологической стандартизации, меньше затраты труда и средств на подготовку производства и изготовление машин и выше ее эффек­тивность.

В целях обеспечения максимальной стандартизации в области под­готовки производства вся документация проходит нормализационный контроль, который состоит из двух основных частей: контроля пра­вильности оформления документов и проверки технологической пре­емственности новой машины.

Дополнительно: Показатели технологичности товара. Технологичность показывает, насколько близко конструкция учитывает требования существующей технологии и организации освоения, производства, транспортирования и технического обслуживания объекта. Технологичная конструкция обеспечивает минимизацию продолжительности работ и затрат ресурсов на всех стадиях жизненного цикла объекта.

К показателям технологичности относятся:

• коэффициент блочности (сборности) изделия характеризует трудоемкость его монтажа: , где Сбл – стоимость самостоятельных, легко отделимых блоков или агрегатов, выполняющих самостоятельную функцию; С – себестоимость объекта.

• коэффициент унификации технологических процессов изготовления объекта , где Нс.т.п – количество наименований существующих технологических процессов, заимствованных для производства нового объекта; Нт.п – общее количество наименований технологических процессов изготовления нового объекта.

• удельный вес деталей объекта с механической обработкой Нмех – количество наименований деталей объекта, трудоемкость механической обработки которых выше 10% полной трудоемкости их изготовления;

• коэффициент прогрессивности технологических процессов изготовления объекта , где Нпр.т.п – количество наименований прогрессивных технологических процессов изготовления объекта, оно зависит от программы выпуска предмета труда, возраста технологи и метода изготовления (точное литье, точная штамповка, обработка лазером, электрофизические, электрохимические методы изготовления).