Технологическая унификация

В целях сокращения длительности и трудоёмкости ТПП, а также для обеспечения высокого качества всех технологических разработок на предприятиях проводится технологическая унификация, основными направлениями которой являются:

• типизация и нормализация технологических процессов;


• стандартизация технологической оснастки.

Типизация технологических процессов строится на основе технологических рядов. В такой ряд включают детали, конфигурация и основные размеры которых позволяют вести их изготовление или обработку по одному общему для них технологическому маршруту, с использованием однотипного оборудования и оснастки, с обеспечением одинаковой требуемой для них точности и чистоты обработки.

Типизации технологических процессов предшествует разработка конструктивно-технологической классификации, при которой детали предварительно группируются в классы по признаку служебного назначения деталей (например, корпусные, валы, рычаги и пр.).

Каждый класс делится на подклассы сообразно конструктивным формам деталей, что обусловливает подобие их технологических маршрутов и идентичность применяемой оснастки (плоские детали, тела вращения и т. д.).

Дальнейшее разделение на группы (например, по признаку общности материала и способов его термической обработки) и подгруппы (например, по размерам деталей) обеспечивает их объединение, в максимальной степени отвечающее поставленной задаче - добиться унификации технологических маршрутов, оборудования и оснастки.

Наконец, на заключительном этапе все детали группируют по типам в соответствии с требуемой точностью их обработки и шероховатостью поверхности.

Классификация технологических процессов при подготовке к групповой обработке также строится на конструктивно-технологическом сходстве деталей с последующим выбором из них (или с условной проектировкой) комплексной детали, в которой имеются все поверхности обработки, встречающиеся в деталях данной группы.

Это позволяет сделать для такой детали специальное приспособление со сменными наладками и при помощи его и групповой инструментальной наладки обрабатывать при одной настройке станка все детали данной группы.

На многих заводах в настоящее время типизация охватывает не только основные технологические операции, но и сопутствующие им вспомогательные, включая установку и снятие деталей, смену инструмента, контроль, транспортировку.

Создание такой комплексной технологии позволяет в еще большей степени нормализовать условия проведения отдельных производственных процессов и регламентировать наиболее рациональные способы работы.

Использование в работе технологических нормалей экономит время технологов, унифицирует значительную часть работы по технологической подготовке производства. Такие нормали разрабатывают на типовые геометрические элементы конструкций, например на радиусы закруглений, припуски и допуски, конусность, режимы изготовления деталей ≈ плавки, нагрева, сварки, механической и термической обработки.

Для удешевления и ускорения работы по проектированию и изготовлению инструментальной и технологической оснастки в настоящее время во всех технологических процессах проводят типизацию и стандартизацию оснастки, в связи с чем широко заменяют специальную оснастку унифицированной и стандартизованной, например, в литейных цехах применяют групповые формоблоки со сменными вкладышами, нормализованные кокили, опоки, стержневые ящики, координатные и секционные модельные плиты и пр.

Степень универсальности оснастки характеризуется широтой её возможного использования при обработке деталей разных типоразмеров или при проведении разных операций над одной деталью. При этом, очевидно, потребуется замена отдельных элементов оснастки, либо переналадка регулируемых узлов, либо её полная перекомпоновка.

Станочные приспособления делятся на три основные группы:

• специальные, применяемые при проведении одной определённой операции над одной деталью или группой однотипных деталей;


• универсальные, используемые без переналадки при обработке большого числа разнообразных деталей;


• унифицированные, с помощью которых можно вести обработку деталей разных типоразмеров или одной детали на разных операциях, используя при этом сменные наладки или же проводя частичную (а в некоторых случаях даже полную) перекомпоновку всего приспособления.

Унифицированные приспособления отличаются от универсальных не только тем, что в их конструкциях широко используются нормализованные и стандартные элементы, но и тем, что они обеспечивают точность и постоянство базировки любой обрабатываемой при их помощи детали.

На основе нормализации создана система универсально-сборных приспособлений (УСП), компонуемых из отдельных нормализованных и взаимозаменяемых деталей с последующей разборкой и использованием в других комбинациях при сборке других приспособлений.

Существенным недостатком этой системы является относительно высокая стоимость комплекта используемых при ней стандартных элементов. Срок службы до 8-10 лет. На компоновку приспособлений средней сложности по чертежу или оригиналу детали затрачивается не больше 2-4 ч., а на их переналадку с одной операции на другую ≈ 10-15 мин.

Некоторой разновидностью системы УСП являются сборно-разборные приспособления (СРП), стандартные корпусные детали которых выполняют чугунными.

Нормализация различных вспомогательных устройств (делительных и поворотных стволов, силовых приводов и пр.) в конструкциях универсальных приспособлений при агрегатировании их отдельных сборочных единиц и применении специальных установочных сменных наладок (зажимов, цанг, кондукторных плит и др.), ориентированных на обработку небольшой (10-30 шт.) группы деталей, послужила основой для создания системы универсально-наладочных приспособлений (УНП).

В этих приспособлениях, их несменяемая часть (наиболее дорогая и трудоёмкая) используется при обработке деталей очень широкой номенклатуры. По сравнению со специальными приспособлениями УНП позволяют снизить затраты материалов и труда на проектирование и изготовление оснастки и значительно сократить сроки подготовки производства.

Сфера применения специальных и унифицированных приспособлений определена довольно чётко.

В крупносерийном и массовом производстве с малой (1-2) и редкой сменяемостью типоразмеров деталей на каждом станке, а также при большой трудоёмкости деталей применяются специальные приспособления, преимущественно со встроенным силовым приводом, обеспечивающим быстрое закрепление деталей, а также разборно-сборные приспособления (РСП).

В среднесерийном производстве, где число переналадок колеблется (4-24), вполне применимы УНП, особенно с силовым приводом.

В мелкосерийном производстве с устойчивой на протяжении 2-3 лет номенклатурой выпускаемых изделий также экономически оправдано применение УНП, оснащенных силовым приводом; при относительно более частой (через 1-1,5 года) смене номенклатуры предпочтение следует отдавать системе УСП; УНП становится нерентабельным.

При малых размерах выпуска в единичном и мелкосерийном производстве, где число деталей (партий), проходящих за год, равно 1-8, также целесообразно применение УСП.

Окончательное решение в каждом отдельном случае при любом масштабе и типе производства может быть получено только на основании технико-экономического сопоставления вариантов.

Основным документом, завершающим разработку проектируемого процесса, является технологическая карта: маршрутная (в единичном и мелкосерийном производстве) и операционная (в крупносерийном и массовом).

Для особо сложных и ответственных операций в массовом производстве дополнительно составляется попереходная инструкционная карта.

В серийном и массовом производстве обязательно, а в единичном и мелкосерийном производстве при необходимости используют карты применяемости основных материалов, оснастки, карты раскроя, различные спецификации (материалов, собственных и покупных заготовок, деталей и изделий), комплектовочные ведомости, сборочные сетки, чертежи оснастки. Иногда возникает надобность и в специальных чертежах заготовок, в картах технологического контроля и др.