Тема 1.2.Технологическая документация

Тема 1.2.Технологическая документация


Задачи и их решения по информатике и математике
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ -->> Тема 1.3. Системы координат станка, детали и инструмента

Тема 1.2.Технологическая документация

   Технологические процессы и управляющие программы разрабатывают на основе разнообразной информации, носителем которой является технологическая документация.
   Технологической документацией называется комплекс текстовых и графических документов, определяющих в отдельности или в совокупности технологический процесс изготовления изделия и содержащих данные, необходимые для организации производства.
   Государственными стандартами установлена Единая система технологической документации (ЕСТД), в которой определены правила ее разработки, оформления и комплектации, применяемые всеми машиностроительными и приборостроительными предприятиями. Основное назначение стандартов ЕСТД — унификация обозначений и последовательности размещения однородной информации в формах документов, разрабатываемых для работ различных видов. Стандарты предписывают Не только форму бланков, но и характер записи, термины и определения, условные обозначения и др.
   Технологическую документацию, используемую при разработке технологических процессов (ТП) и подготовке УП, можно разделить на справочную и сопроводительную. Сопроводительную документацию
составляют при выполнении того или иного этапа работ, она может быть исходной для следующих этапов.
   Справочная документация. В состав справочной документации входят классификаторы деталей по конструкторско-технологическим признакам; типовые технологические процессы; каталоги и картотеки универсальных станков и станков с ЧПУ, режущего, вспомогательного и измерительного инструмента, приспособлений и обрабатываемых материалов; нормативы режимов резания; таблицы допусков и посадок; инструкции по расчету, кодированию, записи, контролю и редактированию УП; методические материалы по определению экономической эффективности обработки на станках с ЧПУ.
   Ряд справочных данных, используемых при разработке ТП на станках с ЧПУ в условиях реального предприятия, удобно представлять на специально разработанных картах, составляющих вместе специализированную тематическую картотеку.
   Карта станка с ЧПУ предназначена для записи его краткой технической характеристики. Формы этих карт разработаны для отдельных технологических групп станков. В карту оборудования с ЧПУ для конкретного станка записывают модель и инвентарный номер станка; тип устройства ЧПУ; технологическую группу и назначение станка; наибольшие габаритные размеры обрабатываемых заготовок; число программно-управляемых координат, в том числе управляемых одновременно; исходные положения и предельные перемещения рабочих органов станка; число позиций инструмента и размеры, определяющие положение его державок; мощность и КПД двигателя привода главного движения; частоты вращения шпинделя по диапазонам и соответствующие им допустимые крутящие моменты; допустимые силы на привод подач; дискретность задания перемещений; скорости рабочих подач и быстрых ходов; продолжительность смены инструмента; экономическую точность станка и стоимость работы станка в течение 1 мин. В карте станка с ЧПУ приводят схематический чертеж, на котором указывают обозначения осей координат и положительные направления перемещений рабочих органов.
   Карта режущего инструмента предназначена для записи всех необходимых для программирования данных об инструменте. Формы карт разработаны для отдельных групп инструментов: резцов, фрез, сверл и других инструментов для обработки отверстий. В карту записывают тип и назначение инструмента; характер обработки; шифр инструмента, содержащий коды режущей части, державки и станка, в комплект которого входит данный инструмент; координаты вершины инструмента относительно базовой точки его державки; настроечные размеры, определяющие положение инструмента в приспособлении при его настройке вне станка; материал режущей части; предельные глубины резания и врезания; признак формы передней грани; радиус закругления при вершине; длину режущей части; главный и вспомогательный углы в плане; углы наклона режущей кромки; рекомендуемые глубину резания, скорость резания и подачу; допустимый износ; число переточек или граней неперетачиваемых пластинок; стоимость нового инструмента. В карте режущего инструмента приводят эскиз, поясняющий расположение вершины инструмента и ориентацию его режущей части. На эскизе показывают также возможные направления движения инструмента на рабочей подаче.
   Карту крепежной оснастки при обработке на станках токарной группы используют в основном для записи размеров патрона и зажимных кулачков, необходимых для определения положения заготовки относительно шпиндельного узла станка. В карту крепежной оснастки записывают шифр патрона, определяющий его принадлежность к конкретному станку; расстояния между опорными поверхностями кулачков и базовой плоскостью шпинделя; предельные диаметральные размеры рабочих поверхностей кулачков; твердость кулачков и наибольшее усилие зажима. В карте приводят эскиз патрона с кулачками, установленными для зажима наружных и внутренних поверхностей заготовки, с обозначением записываемых в карте размеров.
   Аналогично составляют карты для тисков, координатных плит, универсальных сборных приспособлений и специальной зажимной оснастки, используемой при обработке на сверлильных, фрезерных и других станках с ЧПУ.
   Карта обрабатываемого материала предназначена для записи технологических параметров, используемых при выборе режимов резания. Основной характеристикой обрабатываемого материала служит зависимость между скоростью резания и стойкостью инструмента. Коэффициенты и.показатели степени этой зависимости вносят в соответствующие графы формы. Обрабатываемые материалы систематизируют по группам (углеродистые и легированные конструкционные и инструментальные стали, коррозионно-стойкие жаропрочные стали, чугуны, алюминиевые и бронзовые сплавы и т. п.), в пределах которых они различаются коэффициентами обрабатываемости и поправочными коэффициентами, учитывающими материал режущего инструмента. В наибольшем объеме содержание карт обрабатываемых материалов используют при машинном программировании.
   Сопроводительная документация. Сопроводительная технологическая документация при разработке ТП и УП для станков с ЧПУ достаточно разнообразна. Часть документации, в частности при разработке маршрутной технологии, в ряде случаев не отличается от общепринятой при проектировании ТП для универсальных станков. Сопроводительная документация при выполнении этапов работ, связанных с подготовкой УП, имеет существенную специфику. Она включает информацию о программировании обработки детали на станке с ЧПУ, информацию о наладке станка и инструмента, информацию, отражающую контроль УП, и др.
Оформление операционной карты на технологическую операцию, выполняемую на станке с ЧПУ
Оформление операционной карты на технологическую операцию, выполняемую на станке с ЧПУ
   Карта наладки станка содержит все сведения, используемые при наладке станка для работы по УП. Формы карт наладки разработаны для технологических групп или отдельных станков с ЧПУ. В процессе ручной подготовки УП карту заполняет технолог-программист, при автоматизированной подготовке УП на ЭВМ ее выдает оператор. Для каждого установа в карту наладки станка записывают номер чертежа и наименование детали; модель станка с ЧПУ; номер УП; тип и материал заготовки; шифр крепежной оснастки и силу зажима заготовки; координаты исходных положений рабочих органов станка; диапазон частот вращения шпинделя; сведения об изменении рабочей подачи с пульта УЧПУ; указание о включении охлаждения; шифры инструментов с указанием номеров их позиций и блоков коррекции; данные об отдельных размерах с допусками и указанием номеров кадров УП, а также блоков коррекции для компенсации отклонений формы и расположения обработки в наладочном режиме. В карте наладки станка приводят эскиз, поясняющий схему крепления заготовки в данном установе.
   Карту наладки инструмента используют при настройке инструмента вне станка и установе его на станке в соответствии с выбранной наладкой. В карту записывают координаты вершин всех инструментов наладки и показания прибора для их настройки вне станка.
а— карта наладки инструмента
 
б— карта эскизов
Оформление КН/П (карта наладки инструмента для технологического процесса) для станков с ЧПУ  совместно с картой эскизов
   Операционная расчетно-технологическая карта предназначена для ручной подготовки УП. В эту карту, представляющую собой «рукопись» программы, в принятой для операции последовательности обработки записывают номера, координаты или приращения координат опорных точек траектории; подачи на отдельных траекториях движения инструмента, частоты и направления вращения шпинделя; номера корректоров и технологические команды.
 
Оформление карты кодирования информации (ККИ), применяемой при ручном способе заполнения
   К операционной расчетно-технологической карте прилагают эскиз
траектории центра инструмента. На нем траекторию инструмента вычерчивают для всех переходов с нумерацией опорных точек, обозначением начала системы координат, а также точек, в которых выполняются технологические команды.
   Распечатка УП выполняется на бумажной полосе устройством подготовки данных одновременно с подготовкой перфоленты. При автоматизированном программировании распечатка УП выдается ЭВМ в составе сопроводительной документации.
   График траектории инструментов вычерчивается на автономном или подключенном к ЭВМ графопостроителе.
   Акт внедрения УП является заключительным документом, в котором отражаются результаты пробной обработки одной или нескольких заготовок на станке с ЧПУ по подготовленной УП. В акте отмечают соответствие обработанных поверхностей требованиям к их точности и шероховатости, рациональность режимов резания и приводят данные хронометража. Акт подписывают контролер ОТК, мастер участка станков с ЧПУ, технолог ОГТ и начальник БПУ. Если деталь ранее изготовлялась на станке с ручным управлением, то в акте обосновывают экономическую эффективность ее перевода на станок с ЧПУ, после чего акт служит основанием для изменения технологического процесса на предприятии.
   Комплектность и формы технологической документации, используемой при подготовке УП, могут меняться в зависимости от принятого на данном предприятии документооборота и метода программирования (ручного или с помощью ЭВМ).
    Комплектность и формы технологической документации очень зависят от характера и вида производства. Например, в условиях КИП бумажная документация практически сведена к нулю. Вся необходимая информация на таких предприятиях находится в электронном виде и хранится в соответствующих базах данных в памяти ЭВМ. Разработанные на соответствующих компьютерных рабочих местах управляющие программы, включая тексты, рисунки, эскизы, карты наладки инструмента по кабельной связи передаются непосредственно в УЧПУ необходимого станка, где по мере надобности вызываются и используются рабочим-оператором.
   Возможный вариант оформления некоторых технологических документов для оборудования с ЧПУ приведен на рисунках выше.
   Государственными стандартами установлена Единая система технологической документации (ЕСТД), в которой определены правила ее разработки, оформления и комплектации, применяемые всеми машиностроительными и приборостроительными предприятиями. Основное назначение стандартов ЕСТД — унификация обозначений и последовательности размещения однородной информации в формах документов, разрабатываемых для работ различных видов. Стандарты предписывают Не только форму бланков, но и характер записи, термины и определения, условные обозначения и др.
   Технологическую документацию, используемую при разработке технологических процессов (ТП) и подготовке УП, можно разделить на справочную и сопроводительную. Сопроводительную документацию
составляют при выполнении того или иного этапа работ, она может быть исходной для следующих этапов.
   Справочная документация. В состав справочной документации входят классификаторы деталей по конструкторско-технологическим признакам; типовые технологические процессы; каталоги и картотеки универсальных станков и станков с ЧПУ, режущего, вспомогательного и измерительного инструмента, приспособлений и обрабатываемых материалов; нормативы режимов резания; таблицы допусков и посадок; инструкции по расчету, кодированию, записи, контролю и редактированию УП; методические материалы по определению экономической эффективности обработки на станках с ЧПУ.
   Ряд справочных данных, используемых при разработке ТП на станках с ЧПУ в условиях реального предприятия, удобно представлять на специально разработанных картах, составляющих вместе специализированную тематическую картотеку.
   Карта станка с ЧПУ предназначена для записи его краткой технической характеристики. Формы этих карт разработаны для отдельных технологических групп станков. В карту оборудования с ЧПУ для конкретного станка записывают модель и инвентарный номер станка; тип устройства ЧПУ; технологическую группу и назначение станка; наибольшие габаритные размеры обрабатываемых заготовок; число программно-управляемых координат, в том числе управляемых одновременно; исходные положения и предельные перемещения рабочих органов станка; число позиций инструмента и размеры, определяющие положение его державок; мощность и КПД двигателя привода главного движения; частоты вращения шпинделя по диапазонам и соответствующие им допустимые крутящие моменты; допустимые силы на привод подач; дискретность задания перемещений; скорости рабочих подач и быстрых ходов; продолжительность смены инструмента; экономическую точность станка и стоимость работы станка в течение 1 мин. В карте станка с ЧПУ приводят схематический чертеж, на котором указывают обозначения осей координат и положительные направления перемещений рабочих органов.
   Карта режущего инструмента предназначена для записи всех необходимых для программирования данных об инструменте. Формы карт разработаны для отдельных групп инструментов: резцов, фрез, сверл и других инструментов для обработки отверстий. В карту записывают тип и назначение инструмента; характер обработки; шифр инструмента, содержащий коды режущей части, державки и станка, в комплект которого входит данный инструмент; координаты вершины инструмента относительно базовой точки его державки; настроечные размеры, определяющие положение инструмента в приспособлении при его настройке вне станка; материал режущей части; предельные глубины резания и врезания; признак формы передней грани; радиус закругления при вершине; длину режущей части; главный и вспомогательный углы в плане; углы наклона режущей кромки; рекомендуемые глубину резания, скорость резания и подачу; допустимый износ; число переточек или граней неперетачиваемых пластинок; стоимость нового инструмента. В карте режущего инструмента приводят эскиз, поясняющий расположение вершины инструмента и ориентацию его режущей части. На эскизе показывают также возможные направления движения инструмента на рабочей подаче.
   Карту крепежной оснастки при обработке на станках токарной группы используют в основном для записи размеров патрона и зажимных кулачков, необходимых для определения положения заготовки относительно шпиндельного узла станка. В карту крепежной оснастки записывают шифр патрона, определяющий его принадлежность к конкретному станку; расстояния между опорными поверхностями кулачков и базовой плоскостью шпинделя; предельные диаметральные размеры рабочих поверхностей кулачков; твердость кулачков и наибольшее усилие зажима. В карте приводят эскиз патрона с кулачками, установленными для зажима наружных и внутренних поверхностей заготовки, с обозначением записываемых в карте размеров.
   Аналогично составляют карты для тисков, координатных плит, универсальных сборных приспособлений и специальной зажимной оснастки, используемой при обработке на сверлильных, фрезерных и других станках с ЧПУ.
   Карта обрабатываемого материала предназначена для записи технологических параметров, используемых при выборе режимов резания. Основной характеристикой обрабатываемого материала служит зависимость между скоростью резания и стойкостью инструмента. Коэффициенты и.показатели степени этой зависимости вносят в соответствующие графы формы. Обрабатываемые материалы систематизируют по группам (углеродистые и легированные конструкционные и инструментальные стали, коррозионно-стойкие жаропрочные стали, чугуны, алюминиевые и бронзовые сплавы и т. п.), в пределах которых они различаются коэффициентами обрабатываемости и поправочными коэффициентами, учитывающими материал режущего инструмента. В наибольшем объеме содержание карт обрабатываемых материалов используют при машинном программировании.
   Сопроводительная документация. Сопроводительная технологическая документация при разработке ТП и УП для станков с ЧПУ достаточно разнообразна. Часть документации, в частности при разработке маршрутной технологии, в ряде случаев не отличается от общепринятой при проектировании ТП для универсальных станков. Сопроводительная документация при выполнении этапов работ, связанных с подготовкой УП, имеет существенную специфику. Она включает информацию о программировании обработки детали на станке с ЧПУ, информацию о наладке станка и инструмента, информацию, отражающую контроль УП, и др.
Оформление операционной карты на технологическую операцию, выполняемую на станке с ЧПУ
Оформление операционной карты на технологическую операцию, выполняемую на станке с ЧПУ
   Карта наладки станка содержит все сведения, используемые при наладке станка для работы по УП. Формы карт наладки разработаны для технологических групп или отдельных станков с ЧПУ. В процессе ручной подготовки УП карту заполняет технолог-программист, при автоматизированной подготовке УП на ЭВМ ее выдает оператор. Для каждого установа в карту наладки станка записывают номер чертежа и наименование детали; модель станка с ЧПУ; номер УП; тип и материал заготовки; шифр крепежной оснастки и силу зажима заготовки; координаты исходных положений рабочих органов станка; диапазон частот вращения шпинделя; сведения об изменении рабочей подачи с пульта УЧПУ; указание о включении охлаждения; шифры инструментов с указанием номеров их позиций и блоков коррекции; данные об отдельных размерах с допусками и указанием номеров кадров УП, а также блоков коррекции для компенсации отклонений формы и расположения обработки в наладочном режиме. В карте наладки станка приводят эскиз, поясняющий схему крепления заготовки в данном установе.
   Карту наладки инструмента используют при настройке инструмента вне станка и установе его на станке в соответствии с выбранной наладкой. В карту записывают координаты вершин всех инструментов наладки и показания прибора для их настройки вне станка.
а— карта наладки инструмента
 
б— карта эскизов
Оформление КН/П (карта наладки инструмента для технологического процесса) для станков с ЧПУ  совместно с картой эскизов
   Операционная расчетно-технологическая карта предназначена для ручной подготовки УП. В эту карту, представляющую собой «рукопись» программы, в принятой для операции последовательности обработки записывают номера, координаты или приращения координат опорных точек траектории; подачи на отдельных траекториях движения инструмента, частоты и направления вращения шпинделя; номера корректоров и технологические команды.
 
Оформление карты кодирования информации (ККИ), применяемой при ручном способе заполнения
   К операционной расчетно-технологической карте прилагают эскиз
траектории центра инструмента. На нем траекторию инструмента вычерчивают для всех переходов с нумерацией опорных точек, обозначением начала системы координат, а также точек, в которых выполняются технологические команды.
   Распечатка УП выполняется на бумажной полосе устройством подготовки данных одновременно с подготовкой перфоленты. При автоматизированном программировании распечатка УП выдается ЭВМ в составе сопроводительной документации.
   График траектории инструментов вычерчивается на автономном или подключенном к ЭВМ графопостроителе.
   Акт внедрения УП является заключительным документом, в котором отражаются результаты пробной обработки одной или нескольких заготовок на станке с ЧПУ по подготовленной УП. В акте отмечают соответствие обработанных поверхностей требованиям к их точности и шероховатости, рациональность режимов резания и приводят данные хронометража. Акт подписывают контролер ОТК, мастер участка станков с ЧПУ, технолог ОГТ и начальник БПУ. Если деталь ранее изготовлялась на станке с ручным управлением, то в акте обосновывают экономическую эффективность ее перевода на станок с ЧПУ, после чего акт служит основанием для изменения технологического процесса на предприятии.
   Комплектность и формы технологической документации, используемой при подготовке УП, могут меняться в зависимости от принятого на данном предприятии документооборота и метода программирования (ручного или с помощью ЭВМ).
    Комплектность и формы технологической документации очень зависят от характера и вида производства. Например, в условиях КИП бумажная документация практически сведена к нулю. Вся необходимая информация на таких предприятиях находится в электронном виде и хранится в соответствующих базах данных в памяти ЭВМ. Разработанные на соответствующих компьютерных рабочих местах управляющие программы, включая тексты, рисунки, эскизы, карты наладки инструмента по кабельной связи передаются непосредственно в УЧПУ необходимого станка, где по мере надобности вызываются и используются рабочим-оператором.
   Возможный вариант оформления некоторых технологических документов для оборудования с ЧПУ приведен на рисунках выше.