Экономическое обоснование технологического процесса

В процессе разработки технологического процесса специалисты могут предложить различные его варианты, обеспечивающие примерно одинаковое качество продукции, соответствующие техническому заданию. В этом случае возникает проблема выбора наиболее экономичного варианта, т.е. такого, который обеспечивает минимальный объем потребляемых материальных, трудовых и энергетических ресурсов.

Показателем, учитывающим перечисленные затраты, является себестоимость продукции. Расчет так называемой полной себестоимости продукции достаточно сложен (требует много времени и исходных данных), и применять его в случае сопоставления различных вариантов технологических процессов не всегда целесообразно. В целях упрощения расчетов (без заметного ущерба для их точности) на практике используют не полную себестоимость, а так называемую технологическую себестоимость, включающую только те виды затрат на изготовление изделия, величина которых неодинакова для сравниваемых вариантов технологических процессов. Естественно, что данный показатель представляет собой условную себестоимость с непостоянным составом статей затрат, устанавливаемым отдельно в каждом конкретном случае.

Известно, что себестоимость единицы любой продукции в значительной степени зависит от объема производства. Чем этот объем выше, тем себестоимость единицы продукции при прочих равных условиях ниже за счет относительного (на единицу продукции) сокращения условнопостоянных затрат. Это относится и к технологической себестоимости.

Условнопостоянные — это затраты, общая (на весь объем выпущенной продукции) величина которых практически не меняется с изменением объема производства. В случае технологической себестоимости это затраты, связанные с эксплуатацией оборудования, оснастки и инструмента, специально сконструированных для осуществления технологического процесса по данному варианту; затраты на оплату подготовительнозаключительного времени.

Затраты, общая величина которых на весь объем выпущенной продукции меняется пропорционально изменению объема производства, называются переменными затратами. Такое свойство этих затрат определяется тем, что они постоянны в расчете на единицу продукции. К переменным в первую очередь относятся затраты на основные материалы, топливо технологическое, энергетические затраты (на технологические цели), затраты, связанные с эксплуатацией универсального технологического оборудования, инструмента, универсальной оснастки, зарплата рабочих и др.

69. Особенности технологического проектирования обработки деталей на станках с ЧПУ

Виды и характер работ по проектированию технологических процессов обработки деталей на станках с ЧПУ существенно отличаются от работ, проводимых при использовании обычного универсального и специального оборудования. Прежде всего, значительно возрастает сложность технологических задач и трудоёмкость проектирования технологического процесса. Для обработки на станках с ЧПУ необходим детально разработанный технологический процесс, построенный по переходам. При обработке на универсальных станках излишняя детализация не нужна. Рабочий, обслуживающий станок, имеет высокую квалификацию и самостоятельно принимает решение о необходимом числе переходов и проходов, их последовательности. Сам выбирает требуемый инструмент, назначает режимы обработки, корректирует ход обработки в зависимости от реальных условий производства.

При использовании ЧПУ появляется принципиально новый элемент технологического процесса – управляющая программа, для разработки и отладки которой требуются дополнительные затраты средств и времени.

Существенной особенностью технологического проектирования для станков с ЧПУ является необходимость точной увязки траектории автоматического движения режущего инструмента с системой координат станка, исходной точкой и положением заготовки. Это налагает дополнительные требования к приспособлениям для зажима и ориентации заготовки, к режущему инструменту.

Расширенные технологические возможности станков с ЧПУ обуславливают некоторую специфику решения таких традиционных задач технологической подготовки, как проектирование операционного технологического процесса, базирование детали, выбор инструмента и т.д. 

На стадии разработки технологического процесса необходимо определить обрабатываемые контуры и траекторию движения инструмента в процессе обработки, установить последовательность обработки контуров. Без этого не возможно рассчитать координаты опорных точек, осуществить точную размерную увязку траектории инструмента с системой координат станка, исходной точкой положения инструмента и положением заготовки.

В процессе обработки детали инструмент рассматривается в системе координат станка. При токарной обработке центр инструмента совпадает с центром окружности при вершине резца. Траектория инструмента совпадает с эквидистантой к контуру детали и отстоит от контура на величину радиуса при вершине резца (рис.3.1). Эквидистанта состоит из отдельных участков, разделенных опорными точками (1 – 6). Перемещения 0 – 1 и 6 – 0 являются холостыми ходами.

При построении маршрута обработки деталей на станках с ЧПУ необходимо руководствоваться общими принципами, положенными в основу выбора последовательности операций механической обработки на станках с ручным управлением. Кроме того, должны учитываться специфические особенности станков с ЧПУ. Поэтому маршрут обработки рекомендуется строить следующим образом.

1. Процесс механической обработки делить на стадии (черновую, чистовую и отделочную), что обеспечивает получение заданной точности обработки за счет снижения ее погрешности вследствие упругих перемещений системы СПИД, температурных деформаций и остаточных напряжений. При этом, следует иметь в виду, что станки с ЧПУ более жесткие по сравнению с универсальными станками, с лучшим отводом теплоты из зоны резания, поэтому допускается объединение стадий обработки. Например, на токарных станках с ЧПУ часто совмещаются черновая и чистовая операции, благодаря чему значительно снижается трудоемкость изготовления детали, повышается коэффициент загрузки оборудования.

2. В целях уменьшения погрешности базирования и закрепления заготовки соблюдать принципы постоянства баз и совмещения конструкторской и технологической баз. На первой операции целесообразно производить обработку тех поверхностей, относительно которых задано положение остальных или большинства конструктивных элементов детали (с целью обеспечения базы для последующих операций).

3. При выборе последовательности операций стремиться к обеспечению полной обработки детали при минимальном числе ее установок.

4. Для выявления минимально необходимого количества типоразмеров режущих инструментов при выборе последовательности обработки детали проводить группирование обрабатываемых поверхностей. Если количество инструментов, устанавливаемых в револьверной головке или в магазине, оказывается недостаточным, операцию необходимо разделить на части и выполнять на одинаковых установках, либо подобрать другой станок с более емким магазином.                                                        

5. При точении заготовок типа тел вращения первоначально обрабатывается более жесткая часть (больший диаметр), а затем зона малой жесткости.