Разработка технологических операций включает следующие основные разделы:

- разработка (или уточнение) последовательности переходов в операции;

- выбор средств технологического оснащения (СТО);

- расчет операционных размеров, припусков и допусков на операции технологического процесса;

- назначение и расчет режимов резания;

- выбор средств контроля.

Разработка последовательности переходов.

В первую очередь необходимо составить схему построения операции. Различают одно- и многоместную, одно- и многоинструментальную, последовательную, параллельную или параллельно-последовательную схемы. Схема операции учитывает принципы концентрации и дифференциации обработки.

Выбор средств технологического оснащения.

Он включает в себя выбор оборудования и технологической оснастки: приспособлений, инструментов и средств контроля.

Правила выбора оборудования регламентируются Р 50-54-11-87 «Рекомендации. Единая система технологической подготовки производства. Общие положения по выбору, проектированию и применению средств технологического оснащения».

Выбор модели станка осуществляется, прежде всего, с учетом возможности изготовления на нем деталей, требуемого качества, размеров и форм. Если эти требования можно обеспечить на различных станках, конкретную модель станка выбирают из следующих соображений:

1) соответствие размеров рабочей зоны станка габаритам обрабатываемых деталей;

2) соответствие производительности заданному масштабу производства;

3) возможность работы на оптимальных режимах резания;

4) соответствие станка требуемой мощности при обработке;

5) возможность механизации и автоматизации;

6) обеспечение наименьшей трудоемкости обработки;

7) возможность приобретения станка;

8) необходимость использования имеющихся станков.

В условиях массового производства нужно стремиться к тому, чтобы на одной операции было занято не более одного-двух станков. Если это условие не выполняется, то применяют более производительные станки (многошпиндельные, многопозиционные, агрегатные). Данные о компоновках, характеристиках станков приводится в паспортах и каталогах. [12], [16], [39], [40], [51], [55], [59].

Правила выбора технологической оснастки регламентируются Р50-54- 11-87 «Рекомендации. Единая система технологической подготовки производства. Общие положения по выбору, проектированию и применению средств технологического оснащения». При выборе и проектировании технологической оснастки рекомендуется литература [3], [10], [15],

Выбор вида и конструкции режущего инструмента, основных параметров (габаритные размеры, материал и геометрия режущей части, период стойкости) осуществляется исходя из вида проектируемой операции механической обработки, схемы установки, способа закрепления инструмента на станке, конструкции и размеров посадочного гнезда инструментальной державки, свойств обрабатываемого материала.

Необходимо стремиться к наиболее широкому применению стандартных режущих инструментов. Однако в крупносерийном и массовом производствах с целью повышения производительности труда при обработке сложнопрофильных поверхностей используют специальные режущие инструменты. Рекомендации по проектированию приведены в литературе [2],[13],[25],[26],[31], [45],[46],[63],[66].

Средства контроля должны обеспечивать заданные показатели с учетом метрологических и эксплуатационных характеристик. Они выбираются с помощью государственных, отраслевых стандартов, классификаторов и каталогов [24], [48], [50], [56], [65],

Расчет припусков и операционных размеров.

Расчет припусков и операционных размеров необходимо производить в следующей последовательности:

1) определение по нормативным таблицам межоперационных номинальных припусков;

2) определение номинальных операционных размеров;

3) определение допусков на операционные размеры по нормативным документам;

4) построение размерных цепей, на основе решения которых производится проверка и корректировка нормативных припусков и операционных размеров.

Для одной из обрабатываемых поверхностей припуски определяют расчетно-аналитическим методом [1], [5], [53], [57].

Назначение режимов резания. Нормирование операций.

При механической обработке режимы резания определяются следующими параметрами: глубиной резания t и количеством переходов i, подачей S и скоростью резания V Исходной информацией при их назначении служат: вид операции механической обработки; свойства обрабатываемого и инструментального материалов; геометрия, размеры и стойкость режущего инструмента; применяемое охлаждение; технические характеристики оборудования.

Аналитический расчет режимов резания позволяет определить их оптимальные значения на основе учета большего числа факторов, оказывающих влияние на выходные параметры процесса резания. При выполнении технологической части ВКР рассчитываются режимы резания для 4-5 разнообразных технологических переходов (операций): токарного, сверлильного, фрезерного, шлифовального и т.п.

Глубина резания t и число проходов i назначаются исходя из размеров заготовки и детали.

По соответствующим аналитическим выражениям [2], [57] определяется скорость резания V, частота вращения шпинделя n, сила и мощность резания. Откорректированные значения S и n вписываются в технологические карты.

Для остальных операций механической обработки элементы режима резания определяются приближенно с помощью нормативных таблиц.

Для каждой технологической операции (перехода) по соответствующим формулам рассчитывается основное технологическое время. Определив по нормативам [43], [44] затраты вспомогательного времени, связанного с операцией (переходом), а также затраты времени на обслуживание и отдых, отнесенные к одной детали, рассчитывают штучное время. Результаты вносятся в технологические карты. В технологических картах необходимо указать разряд выполненной работы. Нормирования операций, выполняемых на станках с ЧПУ, выполняется по методике, описанной в работе [33].