Выбор оптимальной операции. Выбор стадий обработки поверхностей в зависимости от требований по точности и шероховатости

- 78 W1E 4.5 ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ

ОПЕРАЦИИW0F

4.5.1 Методика решения задачи

Разработка технологического процесса обработки деталей основывается на двух принципах: техническом и  экономическом. Использование только технического  принципа  проектирования, согласно которому деталь должна быть изготовлена в  соответствии с требованиями чертежа, является  необходимым,  но  недостаточным условием для оценки его эффективности. Как правило, в начальной стадии проектирования перед  технологом  стоит  многовариантная задача выбора оптимального из множества  решений, удовлетворяющих техническому принципу. Критериями для оценки варианта могут являться, например, его станкоемкость, производительность, сроки запуска в производство. Однако, наиболее  объективным критерием является технологическая себестоимость изготовления детали

(если сравниваются варианты с различными видами  заготовки) или себестоимость обработки (если вид не изменяется).

В условиях неавтоматизированного проектирования  выбор оптимального варианта обработки детали по экономическому критерию основывается главным образом на опыте и  интуиции  технолога  и обычно не подкрепляется соответствующими расчетами  в  связи  с недостаточностью информации на начальном этапе проектирования.

Задача оптимизации технологических процессов  по  минимуму технологической себестоимости может быть решена в  условиях автоматизированного их проектирования, что  позволит экономически обоснованно производить выбор варианта обработки.

Одним из наиболее важных  этапов  структурной  оптимизации технологических процессов является выбор технологических операций механической обработки. Изменяя вид операции  и применяемое оборудование можно существенно изменять  трудоемкость обработки и связанную с ней технологическую себестоимость.  Последний показатель обычно используется для выбора  вариантов изготовления изделий. Технологическая себестоимость может определяться уточненным способом, который базируется на расчете  величины расходов по каждому элементу технологической себестоимости операции, различающемуся по сопоставляемым вариантам и  приближенным способом на основании укрупненных затрат, приходящихся на  час работы оборудования и рабочих мест.

При расчетах на стадии эскизного проектирования при выборе операции механической обработки  технологическая  себестоимость определяется приближенным методом по следующей формуле:

CtSiT=CrSiT * Tшт.k.SiT                      (4.5.1)

где CrSiT - норматив производственных затрат, приходящихся  на  1

час работы оборудования, занятого при выполнении i-ой операции;

Tшт.k.SiT - норма штучно-калькуляционного времени на выполнение i-ой операции изготовления.

4.4.2  Алгоритм решения задачи

Как показывает анализ зависимости (4.5.1),  ее минимизацию за счет  одновременного  уменьшения  удельных  производственных затрат на оборудование CrSiT  и  штучно-калькуляционного  времени обработки Тшт.k.SiT осуществить, как  правило,  невозможно,  т.к.

- 79 использование более высокопроизводительного оборудования приводит к уменьшению Tшт.k.SiT при одновременном росте  удельных расходов на его содержание и эксплуатацию. Очевидно, что  из  ряда сравниваемых вариантов обработки  оптимальным  будет  тот,  при

Сосуществлении которого рост  производительности  превысит  рост удельных расходов на его содержание и эксплуатацию.  Очевидно и то, что абсолютная величина сомножителей (а значит и  их произведение - себестоимость) напрямую связана с  рациональным выбором оборудования для обработки.

Таким образом,задача определения технологической себестоимости обработки сводится к решению двух  взаимосвязанных подзадач:

а) определению возможных для  заданных  условий  вариантов обработки поверхностей детали с выбором соответствующих моделей станков и величины удельных затрат CrSiT на 1 час работы;

б) определение трудоемкости  обработки  этих  поверхностей

Tшт.k.SiT применительно к выбранным видам  технологических операций.

Выбор возможных для заданных  условий  операций  обработки поверхностей детали производится на основе анализа конструктивно-технологических признаков и их сравнения с признаками, определяющими выбор отдельных операций. К  таким конструктивно-технологическим признакам относятся:

1)тип поверхностей детали, подлежащих обработке;

2)стадии обработки(черновая,чистовая,тонкая,отделочная) ;

3)габаритные размеры детали;

4)точность и шероховатость поверхностей  для рассматриваемой стадии обработки;

5)твердость поверхностей, обрабатываемых  на рассматриваемой стадии;

6)конструктивная сложность поверхностей, обрабатываемых на соответствующей стадии;

7)годовая программа выпуска деталей.

По общности методов, используемых при  обработке,  все поверхности, образующие конфигурацию деталей  машин,  разбиты  на группы. Как правило, на начальных этапах  проектирования технологических процессов решаются вопросы выбора  рациональных способов обработки  групп  однородных  поверхностей:  наружных поверхностей вращения, внутренних, плоских,  зубчатых, резьбовых, шлицевых и т.д. Такое группирование позволяет использовать единую методическую основу для  укрупненной  оценки  эффективности различных методов обработки уже на  ранних  этапах проектирования, когда у технолога еще отсутствует вся необходимая информация для точной оценки трудоемкости обработки.