В целом проектирование технологических процессов обработки деталей и сборки узлов представляет собой сложную, трудоемкую и многовариантную задачу. Поэтому его выполняют в несколько последовательных этапов.
Вначале делают предварительный проект технологического процесса; на последующих стадиях его уточняют и конкретизируют на основе детальных технологических расчетов. Последовательным уточнением предварительного проекта получают законченные разработки технологического процесса. Правильное решение удается получить только после разработки и сравнения нескольких технологических вариантов.
Степень проработки технологического процесса в деталях зависит от типа производства. В условиях массового производства технологические процессы разрабатывают подробно для всех деталей изделия. Такие процессы называют операционными. Технологическая документация на них содержит подробную информацию об операциях и переходах, режимах обработки и межоперационных размерах деталей, инструменте, оснастке и т.д. В единичном производстве ограничиваются сокращенной разработкой технологических процессов, так как подробная разработка их в данных условиях экономически не оправдывается. Эти технологические процессы называют маршрутными.
Процесс проектирования содержит взаимосвязанные и выполняемые в определенной последовательности этапы, к которым относятся:
- определение типа производства и методов работы;
- выбор метода получения заготовки и установление предъявляемых к ней требований;
- выбор и обоснование технологических баз;
- назначение маршрута обработки отдельных поверхностей и составление маршрута обработки детали в целом;
- расчет припусков, установление технологических допусков и предельных размеров заготовки на отдельных стадиях обработки;
- уточнение степени концентрации операций технологических переходов;
- выбор обрабатывающего оборудования, технологической оснастки н инструментов;
- расчет режимов резания;
- определение настроечных размеров;
- установление норм времени и квалификации рабочих на операциях;
- оформление технологической документации.
При проектировании технологических процессов обработки сложных деталей суммарное число возможных вариантов может быть весьма значительным. Оптимизацию проектируемых и действующих технологических процессов производят по различным целевым функциям (минимальной себестоимости изготовления детали, максимальной производительности обработки, по заданному сроку окупаемости дополнительных капитальных вложений в производство).
Исходными данными для проектирования технологических процессов механической обработки являются:
- рабочий чертеж обрабатываемой детали с указанием ее материала, конструктивных особенностей и размеров;
- технические условия на изготовление детали, характеризующие точность и качество обрабатываемых поверхностей, а также особые требования к твердости и структуре материала, термической обработке, балансировке и т.п.;
- объем выпуска изделий, в состав которых входит изготовляемая деталь, с учетом выпуска запасных частей;
- планируемый интервал времени (обычно в годах) выпуска изделий.
При проектировании технологических процессов для действующего производства необходимо располагать информацией о имеющемся оборудовании, площадях и других местных производственных условиях. При проектировании используют справочные и нормативные материалы, каталоги и паспорта оборудования, альбомы приспособлений; ГОСТы и нормали на режущий и измерительный инструменты, нормативы точности, шероховатости, расчета припусков, режимов резания и технического нормирования времени; тарифно-квалификационные справочники и другие материалы. Оформление технологических разработок производится на бланках технологической документации.
Проектированию технологического процесса предшествует подробное изучение рабочего чертежа детали, технических условий на ее изготовление и условий ее работы в изделии. Особое внимание уделяется возможности улучшения технологичности конструкции детали, так как в результате может быть получен значительный эффект от снижения трудоемкости и себестоимости выполнения процессов обработки.
Разработанные технологические процессы оформляются на соответствующих технологических документах.