Разработка рабочих технологических процессов

Различают две стадии проектирования рабочих технологических процессов: начальную и конечную (заключительную). На первой из них разрабатывают временные технологические процессы, по которым с минимально допустимым уровнем технологического оснащения изготовляют головную серию изделий. Разработку временных технологических процессов ведут обычно по чертежам опытного производства, которые подлежат уточнению в период освоения нового изделия.

На второй стадии разрабатывают рабочие технологические процессы для установившегося серийного производства с учетом полного технологического оснащения, обеспечивающего необходимую производительность труда и высокое качество серийных изделий. Конструкция изделия и его элементов к началу второй стадии должна пройти отработку по результатам изготовления опытных образцов и головной серии. В рабочих чертежах должны быть устранены все выявленные неточности, неувязки и ошибки. Конструкция должна быть отработана на технологичность как в процессе ее проектирования, так и по результатам входного технологического контроля рабочих чертежей на заводе-изготовителе ЛА.

Проектирование рабочих технологических процессов в общем случае включает следующие этапы:

· расцеховка чертежей;

· разработка технологических схем сборки ЛА и его составных частей;

· разработка рабочих технологических процессов изготовления сборочных единиц и изделия в целом;

· разработка рабочих технологических процессов изготовления деталей.

Расцеховка чертежей устанавливает технологический маршрут деталей и сборочных единиц по цехам предприятия в процессе их изготовления.

Технологический маршрут должен обеспечивать максимально возможную прямоточностъ движения деталей и сборочных единиц, создавать благоприятные условия для организации поточных методов работы в цехах основного производства.

Рабочие технологические процессы разрабатывают для изготовления изделий, конструкция которых отработана на технологичность (см. п. 5.3). Информационной основой при их разработке являются типовые и действующие единичные технологические процессы, а также стандарты (отраслевые, внутризаводские) на технологические операции. Разработка рабочих технологических процессов на основе типовых в общем случае включает: отнесение изготовляемого изделия к соответствующей классификационной группе технологического классификатора, выбор типового технологического процесса на эту группу, уточнение состава и последовательности операций, уточнение выбранных средств технологического оснащения в зависимости от объема и типа производства.

Если типовой технологический процесс на аналогичные изделия отсутствует, то рабочий процесс разрабатывают на основе действующего единичного технологического процесса изготовления изделия такого же вида с его переработкой в соответствии с особенностями конструкции данного изделия, а также с учетом последних достижений науки, техники и передового опыта в области технологии.

Если имеется ранее разработанный перспективный технологический процесс на заданное изделие, то рабочий единичный технологический процесс разрабатывается с его использованием.

При серийном производстве рабочие групповые и единичные технологические процессы называют также серийными процессами.

При проектировании рабочих (серийных) технологических процессов изготовления характерных для ЛА деталей и сборочных единиц, проходящих последовательный цикл пооперационной обработки или сборки, выполняется целый комплекс различных видов работ, этапы и содержание которых зависят от конструкции изделия и объема производства.

При проектировании рабочих технологических процессов изготовления деталей из листовых материалов, прессованных профилей и тонкостенных труб, выполняют следующие основные работы (в их логической последовательности):

· определяют форму и размеры заготовки, выбирают методы раскроя материала и тип раскройного оборудования. В случае необходимости устанавливают размеры припусков на межоперационную и окончательную обрезку заготовки;

· с целью обеспечения эффективного использования материала для листовых деталей составляют карты раскроя стандартизованных листов на полосы или карточки, из которых в дальнейшем будут изготовляться плоские детали или развертки деталей сложной пространственной формы. Карты раскроя представляют собой эскиз листа с расчерченными на нем заготовками в виде полос или карточек с указанием размеров. Составляются они обычно в нескольких вариантах для листов различного размера, из которых выбирается вариант, обеспечивающий наименьший расход материала на изготовление детали. Если развертку детали изготовляют штамповкой из полосы, то находят оптимальные размеры полосы с наиболее экономичным расположением в ней вырубаемых разверток или плоских деталей;

· определяют нормы расхода материала на каждую деталь и на изделие. Норма расхода материала представляет собой то количество материала, которое необходимо затратить на изготовление детали с учетом всех технологических припусков и отходов. Нормы расхода лежат в основе составления заказов на материал. При выполнении этого этапа определяют также коэффициент использования материала (КИМ), который представляет собой отношение массы готовой детали к норме материала на ее изготовление. Чем больше значение КИМ, тем экономичнее расходуется материал и следовательно меньше материала идет в отход:

· подбирают типовой или действующий единичный технологический процесс, которые можно применить при изготовлении заданной детали;

· уточняют технологические методы типового или единичного технологического процесса, применительно к изготовлению заданной детали, составляют (уточняют) маршрутный технологический процесс изготовления детали в нескольких вариантах с указанием всех необходимых операций в последовательности их выполнения с учетом . . . принятой их совмещенности;

· определяют технические нормы времени на каждый вариант маршрутного технологического процесса изготовления детали по укрупненным нормативам;

· определяют тип, число и ориентировочную стоимость технологической оснастки для каждого варианта технологического процесса и вид потребного технологического оборудования;

· рассчитывают размер партии запуска деталей в производство и определяют число переналадок оборудования и оснастки в течение года;

· нормируют варианты технологического процесса по укрупненным нормативам и рассчитывают технологическую себестоимость детали при каждом варианте технологического процесса (см. п. 5.6);

· проводят сравнительный анализ вариантов технологического процесса и выбирают наиболее экономичный вариант при заданной производственной программе (см. п. 5.6);

· разрабатывают операционный технологический процесс изготовления детали при оптимальном варианте, уточняют нормы времени, выполняют все необходимые технологические расчеты по каждой операции, определяющие силовые и геометрические параметры обработки;

· конкретизируют необходимую для выполнения операционного технологического процесса рабочую технологическую оснастку и контрольно-измерительные инструменты;

· окончательно выбирают технологическое оборудование с указанием его типа, модели, мощности, а также средств механизации и автоматизации технологического процесса или его элементов;

· определяют профессии и квалификацию исполнителей по каждой операции;

· заполняют бланки технологических карт установленного образца в соответствии с ЕСТПП (с вычерчиванием операционных эскизов);

· разрабатывают технические задания и заказы на проектирование и изготовление нестандартизованной технологической оснастки (штампов, оправок, обтяжных пуансонов и т.п.), специального технологического оборудования и контрольно-измерительного инструмента.

· Составляют планировки рабочих мест.

При проектировании технологических процессов изготовления деталей на металлорежущих станках выполняют аналогичные этапы комплекса проектных работ:

· выбирают вид заготовки и метод ее получения. Выбор заготовки зависит от конструкции детали (ее формы, 'размеров, исходного материала), объема и типа производства. Исходя из экономических и технологических соображений технологическими методами получения заготовки могут быть литье, горячая и холодная штамповка, отрезка от пруткового материала и некоторые другие. При всех условиях следует стремиться к тому, чтобы форма заготовки была максимально приближена к форме детали, однако степень этого приближения должна определяться с учетом экономических показателей;

· рассчитывают припуски на обработку, определяют поверхности заготовки, которые можно оставить без последующей обработки на металлорежущих станках, определяют промежуточные размеры заготовки при ее обработке;

· определяют норму расхода материала на деталь и КИМ;

· выбирают исходные установочные и измерительные базы — это один из наиболее важных этапов проектирования рабочего технологического процесса. Установочные базы применяют для координации заготовки относительно опорных поверхностей приспособлений и осей металлообрабатывающего оборудования для каждой из обрабатываемых поверхностей, измерительные базы — для проверки точности выполненных размеров при обработке;

· выбирают типовой или, при его отсутствии, действующий единичный технологический процесс, который можно применить для изготовления заданной детали;

· уточняют методы обработки, число операций и составляют маршрутный технологический процесс изготовления детали в нескольких вариантах с указанием по каждому из них всех основных и финишных операций в последовательности их выполнения. Варианты могут отличаться друг от друга степенью концентрации или дифференциации операций, уровнем технологического оснащения, последовательностью операций;

· определяют технические нормы времени по каждому варианту технологического процесса по укрупненным нормативам;

· определяют тип, число и стоимость технологической оснастки и технологического оборудования для каждого варианта технологического процесса;

· рассчитывают партию запуска деталей в производство и определяют число переналадок оборудования и оснастки в течение года;

· рассчитывают технологическую себестоимость детали при каждом варианте технологического процесса (см. п. 5.6);

· проводят сравнительный анализ вариантов технологического процесса изготовления детали, выбирают экономически наиболее целесообразный вариант при заданном объеме производства (см. п. 5.6);

· разрабатывают операционный технологический процесс применительно к выбранному варианту маршрутного технологического процесса;

· уточняют и конкретизируют необходимую технологическую оснастку (приспособление к металлорежущим станкам, режущий и мерительный инструменты, средства механизации и автоматизации технологического процесса);

· конкретизируют выбор оборудования для каждой операции технологического процесса с определением его типа, модели, мощности электродвигателя;

· рассчитывают режимы резания при обработке заготовки на металлорежущих станках и выполняют другие технологические расчеты;

· определяют уточненные нормы времени на изготовление детали по каждой операции, переходу, рабочему ходу, приему;

· определяют профессию и квалификацию исполнителей каждой операции;

· заполняют бланки технологических карт с эскизами обработки по операциям и переходам в соответствии с ЕСТД;

· разрабатывают технические задания на проектирование технологической оснастки, специальных видов технологического оборудования и оформляют заказы на их проектирование и изготовление. В случае необходимости составляют планировки рабочих мест.

Проектирование рабочих технологических процессов сборки и монтажа изделий представляет собой более сложную задачу, чем проектирование технологических процессов заготовительно-штамповочных работ и обработки резанием. Главным при этом является определение последовательности установки в сборочное приспособление соединяемых элементов конструкции, способа их взаимной фиксации, закрепления и соединения предусмотренными в чертежах методами (клепкой, сваркой, на болтах и т.п.).

Последовательность разработки, номенклатура и содержание выполняемых работ в процессе проектирования технологических процессов сборки в общем случае может быть следующей:

· на основе конструктивно-технологического членения планера ЛА на составляющие элементы и их рабочих чертежей определяют степень дифференциации сборочных работ и номенклатуру сборочных единиц, подлежащих самостоятельной сборке. Выполнение этой технологической задачи обуславливается теми конструктивно-технологическими решениями, которые приняты в процессе проектирования ЛА в соответствии с заданным объемом производства и директивными технологическими материалами. В случае необходимости число самостоятельно изготовляемых сборочных единиц может быть уменьшено по сравнению с предусмотренным в конструкторской документации. Такую задачу приходится решать при небольшом объеме производства; например, при единичном производстве, несмотря на то, что в конструкции планера может быть предусмотрено членение отсеков на узлы самостоятельные в конструктивном и технологическом отношениях, нет смысла изготовлять специальные приспособления для сборки узлов, а экономически целесообразнее сборку отсеков осуществлять непосредственно из деталей в общесборочных стапелях (приспособлениях для сборки), технологически не выделяя узлы в самостоятельные сборочные единицы. Создание новых сборочных единиц самостоятельных в конструктивном и технологическом отношениях, при большом объеме производства, представляет сложную задачу и, как правило, требует соответствующих конструктивных доработок;

· выбирают типовой технологический процесс сборки аналогичных изделий или, при его отсутствии, действующий на предприятии единичный технологический процесс сборки аналогичной сборочной единицы;

· составляют схемы сборки ЛА и входящих в его конструкцию сборочных единиц, в том числе и той, на изготовление которой составляется рабочий технологический процесс. Схемы сборки определяют порядок поступления на сборку и последовательность соединения деталей в узлы, а узлов в более крупные сборочные единицы. Составляют указанные схемы в нескольких вариантах, которые кладут в основу разработки соответствующих вариантов технологических процессов сборки элементов конструкции ЛА, включая заданную сборочную единицу;

· определяют содержание и последовательность выполнения сборочных операций для каждой сборочной единицы в нескольких вариантах в соответствии с предусмотренными в чертежах методами соединения деталей, нормы времени на сборку по укрупненным нормативам;

· дают экономическую оценку каждому варианту маршрутного технологического процесса сборки и выбирают наиболее целесообразный вариант с экономической и технологической точек зрения;

· на выбранный вариант разрабатывают операционный технологический процесс сборки с указанием операций, переходов и, в случае необходимости, приемов, уточняют нормы времени;

· уточняют степень и применяемые методы обеспечения геометрической взаимозаменяемости элементов конструкции ЛА и увязки технологической оснастки, строят соответствующие структурные схемы увязки на каждую сборочную единицу (см. п. 10.3). Схемы

· взаимозаменяемости и увязки определяют последовательность образования размеров и формы элементов конструкции ЛА и перенесения их с первоисточников увязки на технологическую оснастку, детали и сборочные единицы;

· устанавливают методы базирования деталей в процессе сборки и базирующие поверхности сборочных единиц и приспособлений;

· уточняют номенклатуру и тип необходимой сборочной оснастки и специальных инструментов, применяемых при сборке;

· рассчитывают точность сборки при принятой последовательности изготовления деталей и выполнения сборочных операций;

· разрабатывают технические условия на поставку деталей и узлов, идущих на сборку более крупных сборочных единиц. В технических условиях устанавливается степень законченности деталей, поставляемых на сборку (наличие припусков, удаляемых при сборке, технологических и конструктивных отверстий, специальных вырезов и т.д.), требования к точности их изготовления;

· выбирают оборудование для выполнения работ по соединению элементов конструкции в заданную сборочную единицу;

· определяют профессии и квалификацию исполнителей;

· разрабатывают линейные цикловые графики сборки, в которых приводятся перечень и содержание заданий, состоящих из нескольких операций технологического процесса сборки в последовательности их выполнения, указывается длительность выполнения каждого задания и его составных частей, число одновременно работающих исполнителей, трудоемкость и цикловое время выполнения каждого задания. Цикловой график характеризует продолжительность изготовления сборочной единицы и используется при планировании работ в сборочных цехах;

· выбирают методы и средства контроля геометрических параметров собранных конструкций, в том числе контуров, выходящих на теоретическую поверхность;

· выбирают транспортные и подъемные средства для транспортирования собранных конструкций;

· заполняют бланки технологических карт и оформляют другую технологическую документацию в соответствии с ЕСТД;

· разрабатывают задание на проектирование сборочных приспособлений, специальных инструментов, средств механизации и автоматизации, контроля и транспортирования собранных конструкций и оформляют заказы на их проектирование и изготовление.

Технологические процессы сборки, так же как и процессы изготовления деталей, разрабатывают в нескольких вариантах, из которых путем технико-экономического анализа выбирают оптимальный вариант при заданной производственной программе выпуска ЛА. Варианты маршрутных процессов могут различаться схемами сборки, содержанием и последовательностью выполнения операций, методами базирования деталей и узлов, средствами и методами выполнения отдельных операций, уровнем механизации и автоматизации технологических процессов и их элементов, средствами и методами контроля готовых сборочных единиц, методами обеспечения геометрической взаимозаменяемости их элементов, характером выполнения работ по соединению элементов конструкции, применяемым оборудованием.

Конкретное содержание каждого из этапов разработки рабочих технологических процессов изготовления деталей и сборочных единиц, общей сборки ЛА, соответствующих технологических и экономических расчетов рассматривается при последующем изучении технологических дисциплин: «Технология заготовительно- штамповочных работ», «Технология механической обработки резанием», «Технология клепально-сборочных и монтажных работ», «Технология сварочно-сборочных работ».