Технологическая подготовка производства

Одним из главнейших рычагов совершенствования техноло

гической подготовки производства а, следовательно, и его эффек

тивности, является технологическая унификация

Основными направлениями технологической унификации в

современном машиностроении, позволяющими решать задачу

стандартизации технологических процессов и всего технологиче

ского оснащения, являются [11.13]:

- типизация технологических процессов;

- групповая обработка.

 

а) Вопросы типизации технологических процессов рас

сматриваются при технологической подготовке массового и круп

носерийного производства. Типизация основана на классификации

деталей, создании типов деталей, объединенных общим техноло

гическим маршрутом и в комплексном решении всех технологиче

ских вопросов при разработке технологических процессов для ка

ждого типа деталей [11, 14.15]. Типизация завершается созданием

либо типовых маршрутов, либо типовых операций (элементарных

технологических процессов). Типовая технологическая операция

характеризуется единством содержания и последовательности

технологических переходов для групп изделий с общими конст

руктивными признаками.

Типовая технологическая операция повторяется при изго

товлении деталей родственных групп и сочетаний элементарных

поверхностей.

Основа построения типовых процессов – конструктивное сходство деталей, при типизации рассматриваются главным образом деталепроцессы, охватывающие преимущественно один способ сварки, иногда несколько способов.

b) Групповой метод – метод унификации технологии мелкосерийного и среднесерийного производства, при котором для групп однородной по тем или иным конструктивно-технологическим признакам продукции устанавливаются одни (несколько) способов сборки и сварки с использованием однородных и быстропереналаживаемых (универсальных) орудий производства (приспособлений для сборки и сварки, сварочного обору

дования и др.) [12].

Основным признаком классификации и группирования явля

ются применяемые средства технологического оснащения. Наибо

лее общие задачи, решаемые групповым методом: специализация,

технологическая концентрация на основе сварки однотипных

сварных соединений объединенных следующими общими техно

логическими или конструкционными признаками:

- виды (способы) сварки (наплавки);

- основные и сварочные (присадочные) материалы;

- виды сварных конструкций (труба, лист, стержень, их соче

тания);

- размеры сварных конструкций;

- типы швов;

- типы и виды сварных соединений;

- условия формирования корня шва (естественное, принуди

тельное, на весу);

- положения при сварке;

- степень автоматизации оборудования;

- дополнительные условия выполнения сварочных работ

(диапазон допустимых изменений технологических параметров

режимов сварки, подогрева, термической обработки и др.);

- требования к контролю качества сварных соединений.

Групповой метод . основа унификации технологической ос

настки, ограничивает ее конструктивные разновидности, размеры

и составные элементы при одновременном расширении области ее

применения.

Применение методов типизации и групповых методов обра

ботки предполагает следующую последовательность работ [16].

1. Классификация объектов производства. Целью технологической

классификации является создание базы для разработки технологи

ческих процессов, а также осуществление быстрого поиска ранее

разработанных групповых и типовых технологических процессов.

Например:

1.1. Типовой технологический процесс ручной аргонодуговой

сварки неплавящимся электродом при изготовлении (в условиях

цеха) труб, поверхностей нагрева котлоагрегатов из сталей 20 и

12Х1МФ (толщина стенки трубы от 3 до 6 мм, диаметр труб от 32

до 76 мм).

1.2. Типовой технологический процесс стыковой сварки оплавлением

стержней арматуры Ат 400, Ат 500 диаметром от 6 до 40 мм.

1.3. Типовой технологический процесс автоматической аргоноду

говой наплавки неплавящимся электродом внутренних поверхно

стей втулок диаметром от 40 до 350 мм и наружных поверхностей

поршней диаметром от 50 до 400 мм гидроцилиндров бронзой

марки БрКМц3-1.

1.4. Типовой технологический процесс автоматической сварки под

слоем флюса обечаек ресиверов объемом от 12 до 63 м3 (толщина

стенки обечайки от 10 до 60 мм, диаметр от 1200 до 6500 мм).

1.5. Типовой технологический процесс восстановления наплавкой

под слоем флюса отверстий водоопускных труб диаметром от 80

мм до 180 мм барабанов котлов высокого давления диаметром от

1200 мм до 2000 мм и толщиной стенки от 80 мм до 130 мм изго

товленных из сталей 22К, 16ГНМ и 16ГНМА.

Задачи, решаемые на данном этапе:

- создание групп объектов производства, обладающих общ

ностью конструктивно-технологических характеристик;

- выбор деталей-представителей для каждой группы объек

тов производства.

 

с) Количественная оценка групп объектов производства.

Задачей этапа является определение типа производства для

каждой детали-представителя группы объектов производства. Ос

новными документами, обеспечивающими решение задачи, явля

ются чертежи деталей-представителей и плановые задания.

Одна из методик группирования объектов производства с

применением ЭВМ изложена в [17].

 

4.8. Определение типа производства и метода работы (3.5 страниц)

На этапе проектирования тип производства определяется на

основе принятого метода технологической унификации. При из

вестной годовой программе по чертежу детали оценивают размеры

и массу изделия, что позволяет ориентировочно выбрать тип про

изводства. Кроме того, серийность оценивают и по коэффициенту

закрепления операций, для этого укрупненно определяют штучное

время по операциям [18].

Устанавливаются методы работы (поточный или не поточ

ный), уточняется специализация рабочих мест и форма организа

ции технологических процессов – групповая (типовая) или поточ

ная. Для этого определяют длительность производственных про

цессов и наладок технологического оборудования, потребное ко

личество технологического оборудования и коэффициенты его за

грузки, рассчитывают показатель относительной трудоемкости и

показатель средней относительной трудоемкости.

При этом для массового производства определяется такт выпус

ка, для серийного производства . количество деталей в партии, рас

сматриваются режим работы и фонды времени [18.19].

Облегчить принятие необходимых решений могут организа

ционно-технические характеристики типов производства, представ

ленные в таблице.

Характеристики	Тип производства
Массовое	Крупно- серийное	Среднесерий- ное	Мелкосе- рийное	Единичное
Форма организации производственного процесса, Kзо	Непрерывно поточная, прямоточная,	Непрерывно поточная,1.10	Переменно по точная или групповая, 10.20	Групповая, 20–40	Предметная, более 40
Виды технологических процессов	Типовые и единичные	Типовые, групповые и единичные	Групповые и единичные	Единичные
Степень де- тализации проектиро- вания	Операционные. Автоматизированное или неавтоматизированное	Маршрутно- операционные неавтоматизированные	Маршрутные
Построение операций	Параллельная концентрация	Дифференциация	Последовательная концентрация
Метод обеспечения точности	Базирование без выверки, работа на выверенных приспособлениях для сборки и сварки, автоматический контроль процесса сборки и сварки	Базирование без выверки и с выверкой, настройка по шаблонам и образцам деталей, узлов, изделий или комбинированная	По предварительной разметке и шаблонам
Оборудование	Специальное	Специальное и специализированное	Универсальное и специализированное	Универсальное
Оснастка	Неразборные специальные приспособления (НСП)	Универсально-сборная переналаживаемая оснастка (УСПО)	Универсальные безналадочные приспособления (УБП), универсально-сборные приспособления (УСП)

 

4.9. Отработка конструкции изделия на технологичность (3.5 страниц)

Производится в соответствии со стандартами ЕСТПП (ГОСТ

14.201.83, 14.205.83 и 14.206.73) при использовании методиче

ских рекомендаций [21.27]. Выполняется качественная и количе

ственная оценка технологичности, выявляются нетехнологичные

элементы конструкции изделия. На основе отработки на техноло

гичность вносятся изменения в конструкцию изделия. Техноло

гичная конструкция должна обеспечивать достижение минимума

затрат при производстве, техническом обслуживании (эксплуата

ции) и ремонте для заданных показателей качества, объема выпус

ка и условий выполнения работ.

По результатам отработки конструкции изделия на техноло

гичность выполняется технологический контроль конструкторской

документации по ГОСТ 14.206.73, направленный на соблюдение в

изделии технологических норм и требований с учетом современ

ного уровня развития техники и способов изготовления, эксплуа

тации и ремонта, а также выявление наиболее рациональных спо

собов изготовления изделий [18].

 

4.10. Обзор рекомендаций по применению заготовительных,

сборочных и сварочных операций металлоконструкций

однотипных проектируемым

 

На основе исходной информации полученной на предди

пломной практике следует критически проанализировать приме

няемые в настоящее время для изготовления металлоконструкции

заготовительные, сборочные и сварочные операции. Провести

обзор наиболее производительного оборудования для заготови

тельных, сборочных и сварочных операций.

4.11. Обоснование и выбор заготовительных операций,

операций сборки и сварки. Применение новых методов

сборки и сварки

 

4.11.1. При выборе заготовительных операций следует выби

рать такие операции, которые являются наиболее производитель

ными, наименее энергоемкими и в максимальной степени автома

тизированными. Предпочтение следует отдавать малоотходным

заготовительным операциям, обеспечивающим наибольшую эко

логическую безопасность.

Выбор заготовительной операции производится в следующей

последовательности:

- определение вида исходной заготовки (прокат, литье, штам

повка, поковка);

- выбор способов изготовления детали, предпочтение отдается

способу, обеспечивающему минимум последующей обработки;

- проводятся сравнительные экономические расчеты спосо-

бов изготовления деталей, назначаются припуски на обработку

(при необходимости).

 

4.11.2. При выборе операций сборки необходимо выбирать

методы, обеспечивающие наибольшую производительность и точ

ность сборки не ниже, установленной конструкторской докумен

тацией (ТУ на изделие и чертежами изделия). Степень механиза

ции и автоматизации процесса сборки должна соответствовать ти

пу производства (программе выпуска изделий).

Выбор схемы базирования диктуется схемой простановки

размеров на чертеже детали (расположением конструкторских

баз) и техническим требованиям. При решении задачи выбора баз

должны быть соблюдены следующие условия:

- по возможности должен соблюдаться принцип единства и

совмещения баз;

- технологические базы должны обеспечивать применение

наиболее простых конструкций приспособлений для закрепления

деталей в приспособлении для сборки (сборки-сварки).

Определить усилия, действующие в приспособлении.

Рассчитать зажимные элементы и основание приспособления.

Выполнить чертеж приспособления.

 

4.11.3. При выборе способа сварки следует исходить из обес

печения наименьшей энергоемкости процесса, возможности ме

ханизации и автоматизации процесса, применения максимально

возможной скорости сварки, обеспечения максимальной равно

прочности сварного соединения, получения в процессе сварки ми

нимальных напряжений и деформаций конструкции.