Массовое производство

характеризуется большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых или ремонтируемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция.

Коэффициент закрепления операций равен 1.

По степени детализации описания ТП принято разделять на маршрутные, маршрутно-операционные и операционные. Различные виды ТП рационально использовать в различных типах производства.

Маршрутный ТП представляет собой сокращенное описание всех технологических операций в последовательности их выполнения с указанием оборудования, на котором осуществляется их выполнение, без операционных эскизов и без указания переходов и технологических режимов обработки. Маршрутные ТП и предполагают высокую квалификацию рабочих, выполняющих их, и используются в единичном производстве.

В маршрутном ТП указываются:

- состав и последовательность операций обработки;

- состав оборудования, используемого на каждой операции;

- состав и квалификация исполнителей;

- норма времени.

Маршрутно-операционный ТП – это сокращенное описание всех технологических операций в последовательности их выполнения с полным описанием отдельных, наиболее сложных технологических операций. Такие ТП используются в серийном производстве.

В маршрутно-операционном ТП, кроме элементов маршрутного ТП, указываются:

- схемы базирования обрабатываемого объекта в процессе обработки;

- состав и конструктивные схемы установочно-зажимных приспособлений;

- состав оборудования, инструментов и оснастки;

- технико-экономические показатели операций и ТП в целом.

Операционный ТП представляет собой полное описание всех технологических операций в последовательности их выполнения с указанием всех переходов и с операционными эскизами. Операционный ТП, как наиболее подробный, используется в массовом производстве и включает, кроме элементов маршрутно-операционного процесса, следующие описания:

- состав и последовательность переходов по операциям;

- схемы инструментальных наладок;

- описание траекторий движения инструментов;

- режимы обработки;

- основное и вспомогательное время обработки на каждой операции;

- трудоемкость и технологическую себестоимость каждой операции и процесса в целом.

Определение класса детали и выбор в качестве аналога унифицированного технологического процесса осуществляется путем кодирования детали и поиска аналога в базе данных унифицированных технологических процессов с помощью полученного кода. Классификатора ЕСКД и Технологического классификатора деталей машиностроения и приборостроения. В настоящее время созданы, так называемые, электронные классификаторы, позволяющие автоматизировать процесс получения кода детали, с помощью которого выбираются ТП-аналоги из банка данных разработанных технологических решений.

Выбор исходной заготовки и методов ее изготовления осуществляется на основании характеристики материала изделия, его конструктивной формы и размеров, требуемой точности и качества изготовления, программы выпуска и заданных сроков ее выполнения.

При выборе заготовки необходимо решить следующие задачи:

- установить способ получения заготовки;

- рассчитать припуски на обработку каждой поверхности;

- рассчитать размеры и указать допуски на заготовку;

- разработать чертеж заготовки.

Основные способы получения заготовок для деталей машиностроения:

- литьем (в песчаные или металлические формы, центробежное литье, литье под давлением, по выплавляемым моделям, в оболочковые формы)

-;

- обработкой давлением (ковка, горячая штамповка в открытых и в закрытых штампах, в штампах для выдавливания, на молотах, на прессах, на горизонтально-ковочных машинах, холодная объемная и листовая штамповка, вальцовка, раскатка, накатка, калибровка);

- резкой сортового и профильного проката;

- комбинированными методами (ковка с последующей сваркой, соединение отливок и штампованных элементов сваркой и др.)

;

- специальными методами (порошковая металлургия, изотермическое деформирование и др.)

-.

Для расчета припусков на обработку поверхностей, размеров и допусков на заготовку, разработки чертежа заготовки в настоящее время используются автоматизированные подсистемы, базирующиеся на методах трехмерного моделирования и на расчетных методах технологии машиностроения.

Выбранная заготовка и метод ее изготовления влияют на затраты на операциях последующего технологического процесса. Поэтому заготовка должна обеспечить достижение заданного критерия эффективности разрабатываемого ТП (например, наименьшую его себестоимость или наибольшую производительность).

Для этого на основании рекомендаций, известных из технологии машиностроения, выбирается несколько вариантов получения заготовок, для каждого из которых разрабатываются различные варианты ТП, на основании чего определяется наиболее рациональный ТП.

Этот этап требует большого количества трудоемких вычислений и автоматизируется средствами САПР ТП. Для этого в САПР ТП используют информационные справочные и экспертные системы, позволяющие автоматизировать процесс выбора заготовки и метода ее изготовления из банка данных унифицированных решений.

Исходными данными для выбора технологических баз являются:

- рабочий чертеж детали;

- вид и точность заготовки;

- условия расположения и работы детали в изделии.

На этапе выбора схем базирования определяются:

- состав базируемых поверхностей и возможных вариантов технологических баз для них;

- возможные схемы базирования из которых выбираются рациональные схемы базирования;

- конструктивные схемы станочных приспособлений.

Автоматизация этого этапа средствами САПР заключается в поиске возможных, наиболее рациональных вариантов в банке данных типовых решений или в разработке новых, оригинальных вариантов.

При выбранных схемах базирования и конструктивных схемах станочных приспособлений выполняется размерный анализ точности обработки с помощью подсистем автоматизированных расчетов размерных цепей.

План обработки поверхностей представляет собой совокупность методов обработки каждой поверхности, выполняемых в определенной последовательности, которая устанавливается на основе требований рабочего чертежа детали и исходной заготовки.

На этом этапе определяются составы контуров обрабатываемых поверхностей, возможный состав методов обработки и последовательность обработки. Причем для одной и той же поверхности могут применяться различные варианты обработки. Выбор наилучшего варианта является задачей оптимизации технологических процессов, возможность решения которой имеется в современных САПР ТП.

На этапе проектирования технологического маршрута обработки разрабатывается общий план обработки детали, уточняются технологические базы, определяется содержание операций. Технологический маршрут проектируют на основе выбранного аналога – типового технологического маршрута, найденного в базе данных унифицированных технологических решений.

На этапе проектирования технологических операций решаются следующие основные задачи:

- уточняется содержание и устанавливается последовательность переходов на каждой операции;

- определяются возможные составы оборудования, инструментов, технологической оснастки;

- выполняется расчеты межоперационных припусков, размеров, режимов обработки;

- определяются состав и квалификация исполнителей;

- осуществляется нормирование операций;

- выполняется расчет технико-экономических показателей;

- формируется технологическая документация.

Автоматизированное проектирование технологических операций осуществляется методами адресации или синтеза с использованием унифицированных технологических решений. Возможные составы оборудования, инструментов и технологической оснастки выбираются из базы данных производственной модели предприятия. Расчеты межоперационных припусков и размеров выполняются с помощью математических моделей, разработанных на основании размерного анализа между величинами припусков и геометрическими характеристиками обрабатываемых поверхностей, и хорошо автоматизируются средствами САПР. Расчет режимов обработки заключается в определении наиболее рационального сочетания условий обработки (глубины, подачи, скорости резания) и выполняется в САПР с помощью соответствующих подсистем.

Нормирование операций и всего технологического процесса заключается в определении трудоемкости с помощью эмпирических формул или на основании параметров режимов обработки. Расчет технико-экономических показателей имеет целью определение затрат на изготовление изделия и выбор наиболее рационального варианта из нескольких возможных спроектированных вариантов.