Проектирование технологических процессов

8.3. Классификация технологических процессов

Первым этапом проектирования ТП является разработка предварительного проекта, вторым — разработка рабочей технологической документации на стадии опытного образца (партии), установочной серии, установившегося серийного или массового производства.

Предварительный проект предназначен для отработки и проверки технологичности конструкции изделия на стадиях эскизного и технического проектов разработки конструкторской документации, для подготовки и разработки рабочей документации.

Под рабочей технологической документацией подразумевается совокупность технологических документов (карт, инструкций, ведомостей), которые содержат все данные, необходимые для изготовления и контроля изделия.

Технологические процессы разделяются на следующие виды:

• Проектный технологический процесс, выполняемый по предварительному проекту технологической документации.
• Рабочий технологический процесс, выполняемый по рабочей технологической и конструкторской документациям.
• Единичный технологический процесс, относящийся к изделиям одного наименования, типоразмера и исполнения, независимо от типа производства.
• Типовой технологический процесс, характеризуемый единством содержания и последовательности большинства технологических операций и переходов для группы изделий с общими конструктивными признаками.
• Стандартный технологический процесс — технологический процесс, установленный стандартом.
• Временный технологический процесс, применяемый на предприятии в течение ограниченного периода времени из-за отсутствия надлежащего оборудования или в связи с аварией до замены на более современный.
• Перспективный технологический процесс, соответствующий современным достижениям науки и техники, методы и средства осуществления которого полностью или частично предстоит освоить на предприятии. Маршрутный технологический процесс, выполняемый ПО документации, в которой содержание операций излагается без указания переходов и режимов обработки.
• Операционный технологический процесс, выполняемый по документации, в которой содержание операций излагается с указанием переходов и режимов обработки.
• Маршрутно-операционный технологический процесс, выполняемый по документации, в которой содержание операций излагается без указания переходов и режимов обработки.
• Групповой технологический процесс, разрабатываемый не на одну деталь, а на группу деталей, сходных по технологическим признакам.

8.4. Содержание работ проектирования технологических процессов

Разработка технологических процессов производится на изделия, конструкция которых отработана на технологичность и включает комплекс взаимосвязанных работ. К ним относятся:

• выбор заготовок;
• выбор технологических баз;
• подбор типового технологического процесса;
• определение последовательности и содержания технологических операций;
• определение, выбор и заказ новых средств технологического оснащения (в том числе средств контроля и испытания);
• назначение и расчет режимов обработки;
• нормирование процесса;
• выбор средств механизации и автоматизации элементов технологических процессов и внутрицеховых средств транспортирования и другие.

При разработке технологических процессов используются классификаторы деталей и технологических операций, системы обозначения, типовые технологические процессы, стандарты, каталоги, справочники и "Единая система технологической документации (ЕСТД)".

При разработке типовых технологических процессов необходимо учитывать конкретные производственные условия типового представителя группы изделий, обладающих общими конструктивно-технологическими признаками.

К типовому представителю группы изделия обычно относится такое изделие, обработка которого требует наибольшего количества основных и вспомогательных операций, характерных для изделий, входящих в эту группу.

Необходимость разработки типовых технологических процессов определяется экономической целесообразностью, связанной с частотой применения изделия группы. Типизация осуществляется в двух направлениях:

• типизация комплексных технологических процессов изготовления однотипных изделий;
• типизация и стандартизация отдельных операций обработки различных изделий. Типовые технологические процессы могут быть оперативными и перспективными.

Типовые технологические процессы и стандарты на технологические операции являются информационной основой при разработке рабочего технологического процесса.

8.5. Виды технологических документов

Разработанные технологические процессы оформляются в виде технологических документов следующих видов, предусмотренных Государственным стандартом ЕСТД (ГОСТ 3.1001-74 -3.1106-74 и т. д.).

1. Маршрутная карта (МК) — технологический документ, содержащий описание технологического процесса изготовления или ремонта изделия (включая контроль и перемещения) по всем операциям различных видов и технологической последовательности с указанием данных об оборудовании, оснастке, материальных и трудовых нормативах в соответствии с установленными формами.

   Маршрутная карта является обязательным документом. Эту карту допускается разрабатывать на отдельные виды работ (токарные, штамповочные, сборочные и др.).
2. Карта эскизов (КЭ) — технологический документ, который содержит эскизы, схемы и таблицы, необходимые для выполнения технологического процесса, операции или перехода изготовления или ремонта изделия.
3. Технологическая инструкция (ТИ) — технологический документ, содержащий описание приемов работы или технологических процессов изготовления или ремонта изделия, правил эксплуатации средств технологического оснащения, описания физических и химических явлений, возникающих при ОТДЕЛЬНЫХ операциях.
4. Комплектовочная карта (КК) — технологический документ, который содержит данные о деталях, сборочных единицах и материалах, входящих в комплект собираемого изделия.
5. Ведомость расцеховки (ВР) — технологический документ, содержащий данные о маршруте прохождения изготовленного (ремонтированного) изделия по службам предприятия.
6. Ведомость оснастки (ВО) — технологический документ, который содержит перечень технологической оснастки, необходимой для выполнения данного технологического процесса или операции.
7. Ведомость материалов (ВМ) — технологический документ, содержащий данные о заготовках, нормах расхода материала, маршруте прохождения изготавливаемого изделия и его составных частей.

   Ведомость деталей (сборочных единиц) к типовому технологическому процессу (ВТП) — технологический документ, содержащий перечень деталей (сборочных единиц). Эти детали изготавливаются по типовому технологическому процессу (операции) с указанием соответствующих данных о трудозатратах и, при необходимости, о материалах, технологической оснастке и режимах обработки.
8. Карта технологического процесса (КТП) — технологический документ, который содержит описание технологического процесса изготовления или ремонта изделия (включая контроль и перемещения) по всем операциям, выполняемым в одном цехе в технологической последовательности, с указанием данных о средствах технологического оснащения, материальных и трудовых нормативах.

   Для отдельных видов работ (например, механической обработки), связанных технологическим маршрутом изготовления изделий с другими видами работ (термообработка, обезжиривание и т. п.), допускается разрабатывать КТП с указанием всех видов работ, выполняемых в разных цехах. При этом, если КТП охватывает весь маршрут изготовления данного изделия, то она заменяет МК, и последняя не разрабатывается.
9. Карта типового технологического процесса (КТТП) — технологический документ, содержащий описание типового технологического процесса изготовления и ремонта группы деталей (сборочных единиц) в технологической последовательности с указанием операций и переходов и соответствующих данных о средствах технологического оснащения и материальных нормативах.
10. Операционная карта (ОК) — технологический документ, содержащий описание технологической операции с указанием переходов, режимов обработки и данных о средствах технологического оснащения.
11. Операционная карта типовая (ОКТ) — технологический документ, содержащий описание типовой технологической операции с указанием переходов, данных о технологическом оборудовании и, при необходимости, о технологической оснастке и режимах обработки.
12. Ведомость операций (ВОП) — технологический документ, который содержит перечень и описание всех операций технологического контроля, выполняемых в одном цехе, с указанием данных об оборудовании, оснастке и требований к контролируемым параметрам.

8.6. Основные документы АСТПП

Основными документами являются:

• МК — маршрутная карта;
• КТП — карта технологического процесса;
• ВТП — ведомость деталей (сборочных единиц) к типовому технологическому процессу.

Основной документ в отдельности или в совокупности с другими документами, записанными в нем, полностью и однозначно определяет технологический процесс изготовления изделия по всем или отдельным видам работ.

ЕСТД установлены формы документов общего и специального назначения. Общие документы предназначены для оформления в них различных видов работ. К ним относятся: МК, КЭ, ТИ, КК, ВР, ВО, ВМ и ВТП.

Специальные документы предназначены для оформления в них технологических процессов, специализированных по отдельным видам работ. К ним относятся: КТП, КТТП, ОК, ОКТ, ВОП.

Имеются также прочие документы. К ним относятся, например, карта учета обозначений, карта применяемости оснастки, технологический паспорт и другие, отличающиеся тем, что они не имеют графы "обозначение технологического документа" по ГОСТ 3.1201-74.

Стандартом ЕСТД установлены требования к выполнению графических и текстовых технологических документов:

1. Документы должны соответствовать стандартам ЕСТД.
2. Документы должны заполняться одним из следующих способов: типографическим, машинным, рукописным.
3. К графическим документам относятся карты эскизов.

Карта эскизов разрабатывается на операции и переходы. В опытном и единичном производстве допускается применять вместо карты эскизов чертежи изделия.

На карте эскизов указываются данные, необходимые для выполнения технологического процесса — размеры, предельные отклонения, обозначения шероховатости поверхности, технические требования и т.п.

Таблицы, схемы и другие данные следует размещать на свободном поле карты эскиза справа от изображения или под ним.

Эскизы могут быть выполнены без соблюдения масштаба. Количество изображений, разрезов, сечений на эскизе устанавливается исполнителем по соображениям обеспечения наглядности и ясности изображения обрабатываемого или собираемого изделия.

Заполнение текстовых документов производится согласно графам той или иной карты. При заполнении некоторых граф предусмотрено кодирование заполняемых данных. В частности, установлены коды технологическим процессам (операциям) в зависимости от способа их выполнения. Например, общим операциям, которых насчитывается 35 видов (разметка, зачистка, сушка и т. п.), присвоен код 01 и они кодируются 0101, 0102, 0103. Операции литья металлов, которых насчитывается 49 видов, имеют код 11, то есть кодируются 1101, 1102,... . Обработка резанием металлов насчитывает 61 вид операций, которым присвоен код 41, поэтому токарные операции кодируются 4110, ..., сверлильные 4120, ..., шлифовальные 4130, ... . Фрезерным операциям в количестве 20 видов присвоен отдельный код 42 и т. д.

Установлены формулировки записи наименования операции и перехода в технологических картах. Допускается два вида записи наименования операции: полное и сокращенное.

Полное наименование операции применяется при заполнении операционных карт и состоит из наименования метода обработки, выраженного именем существительным, наименования обрабатываемой поверхности, наименования материала или детали.

Сокращенное наименование операции употребляется при заполнении маршрутной карты. Сокращенное наименование выражается именем прилагательным, производным от вида оборудования, или именем существительным. Например: "Токарная", "Сборочная", "Электромонтажная", "Фотохимическая" и т. д., или "Обезжиривание", "Сборка", "Пайка", "Травление", "Металлизация" и т. д.

В содержание операции (перехода) должно быть включено наименование метода обработки, выраженное глаголом в повелительной форме (точить ..., сверлить ..., паять ... и т. п.). Далее дается наименование обрабатываемой поверхности: цилиндрическую поверхность, ... отверстия диаметром 1,2 мм, ... резисторы МЛТ и т. д. В содержании перехода также указывается количество одновременно обрабатываемых поверхностей: "Намотать 420 витков первой обмотки проводом Р1ЭЛ 0,1 на шести катушках одновременно", "Сверлить монтажные отверстия диаметром 0,9 мм в четырех заготовках одновременно" и т. д.

Контрольные вопросы и упражнения

1. Что характерно для неавтоматизированной технологической подготовки производства (ТПП)?
2. Какие возможности дает автоматизированная система ТПП?
3. Что является источником информации для решения задач автоматизированного управления ТП?
4. Что характерно для группового производства?
5. В каких целях используются классификаторы?
6. Что называют классификационным кодом?
7. Что входит в понятие "технологичность"?
8. Как выполняется проектный технологический процесс?
9. Как выполняется рабочий технологический процесс?
10. Что характерно для единичного технологического процесса?
11. Как характеризуется типовой технологический процесс?
12. Что представляет собой стандартный технологический процесс?
13. Когда применяется временный технологический процесс?
14. Чему соответствует перспективный технологический процесс?
15. Что входит в маршрутный технологический процесс?
16. Как выполняется операционный технологический процесс?
17. Что содержится в маршрутно-операционном технологическом процессе?
18. Как разрабатывается групповой технологический процесс?