На машиностроительных предприятиях изготовляют огромное количество деталей разнообразных наименований, при­чем технологические процессы их изготовления также различны. Большое разнообразие технологических процессов отмечается даже для деталей, имеющих аналогичную форму, близкие размеры и одинаковые требования к точности и качеству поверхностей. Это разнообразие объясняется различными факторами, а также большим числом возможных решений каждой технологической задачи. Количество технологических процессов можно сократить, их можно упростить, а также качественно улучшить работу по их проектированию и освоению, если использовать идею типизации технологи­ческих процессов. Эта идея была выдвинута профессором А. П. Соколов­ским. Дальнейшее развитие она получила в работах профессора Ф. С. Демьянюка и других российских ученых.

Согласно А. П. Соколовскому, типизацией технологических процессов называют такое направление в деле изучения и построе­ния технологии, которое заключается в классификации техноло­гических процессов изготовления деталей машин и их элементов и затем в комплексном решении всех задач, возникающих при осуществлении процессов каждой классификационной группы.

Работу по типизации технологических процессов разбивают на два этапа. На первом этапе осуществляют классификацию дета­лей машин, на втором – разрабатывают типовые технологические процессы на основе разработанной классификации.

А.П.Соколовский отмечал, что технологический процесс обработки какой-либо детали определяется следующими факторами:

1)    формой (конфигурацией) детали;

2)    размерами детали;

3)    точностью обработки и качеством обработанных поверхностей;

4)    материалом детали;

5)    объемом производственного задания и размером отдельных партий обрабатываемых деталей;

6)    общей производственной обстановкой (наличный парк оборудования, наличие инструментальной базы, расположение оборудования, схема организации производства в цехе и т.д.).

Для классификации деталей определено понятие класса. Классом называется совокупность деталей, характеризуемых общностью технологических задач, решаемых в условиях определенной классификации этих деталей. Исходя из изложенных соображений, профессор А.П.Соколовский определил 15 классов деталей: валы, втулки, диски, эксцентриковые детали, крестовины, зубчатые колеса, фасонные кулачки, ходовые винты и червяки, мелкие крепежные детали.

В пределах одного класса детали можно разбить на группы, подгруппы и типы. Практически к одному типу относятся детали, для которых можно разработать типовой технологический процесс. В пределах одного типа могут быть некоторые отклонения в порядке обработки, возможно исключение или добавление некоторых переходов и даже операций.

Профессор Ф.С.Демьянюк при классификации деталей учитывает три определяющих фактора: размеры деталей (ее габариты и масса); форма детали и процесс ее обработки. Способы получения заготовки детали и размеры ее выпуска учитывают при разработке типовых технологических процессов.

В основу классификации деталей положено два принципа: разделение деталей машин на размерные группы и деление их на классы с отнесением к одному классу и группе деталей, имеющих подобные процессы изготовления и, в большинстве случаев, подобную форму.

Определено шесть классов и четыре размерные группы.

Классы:

I – корпусные детали;

II – круглые стержни (валы);

III – полые цилиндры;

IV – диски;

V – некруглые стержни (рычаги);

VI – крепежные детали.

Размерные группы: крупные, средние, небольшие и мелкие детали.

В VI классе (крепежные детали) предусмотрена одна размерная группа – мелкие детали.

Вопросы типизации технологических процессов нашли отражение и закрепление в государственных нормативных документах.

Типизация технологических процессов существенно сокращает технологическую подготовку производства, обеспечивая при этом стабильность качества этих процессов, и является основой автома­тизированной разработки технологических процессов.

Излагая идею типизации технологических процессов, А.П.Соколовский отмечал, что “при широком понимании задач рассматриваемого направления организации технологии типизация – это систематизация и обобщение опыта всей машиностроительной промышленности; вместе с тем – это систематизация новых мыслей и идей”.

Развитием идей типизации технологических процессов является метод групповой обработки, разработанный профессором С. П. Митрофа­новым.

Метод групповой обработки основан на классификации с выде­лением таких групп деталей, для изготовления которых требуются одинаковое оборудование, общие приспособления и настройка станка. Этот метод может быть использован для полного изготовле­ния группы деталей, имеющих общую последовательность опера­ций, а также для выполнения отдельных операций.

Группа является основной технологической единицей.

При формировании группы учитывают габаритные размеры деталей, так как они определяют размеры технологического оборудования и оснастки, выявляют характерную деталь данной группы» которую называют комплексной деталью. Эта деталь может быть реальной или условной. Комплексная деталь является основным конструкторско-технологическим представителем данной группы, ее конструкция содержит все основные элементы, характерные для вошедших в группу деталей.

К основным элементам относятся поверхности, определяющие конфигурацию деталей и технологические задачи, которые необхо­димо решать в процессе их обработки; эти элементы входят в число главных признаков, которые учитывают при классификации деталей.

Комплексная деталь используется при разработке группового технологического процесса с применением соответствующей груп­повой технологической оснастки. Эта оснастка представляет собой совокупность приспособлений и инструментов, которая обеспечи­вает изготовление всех деталей данной группы с применением небольших подналадок. Следовательно, технологический процесс, разработанный на комплексную деталь, пригоден для любой детали данной группы; при его выполнении пропускаются те операции или переходы, которые не требуются для этой детали. Могут быть небольшие подналадки средств технологиче­ского оснащения.

На рис. 13.6 представлена сформированная группа деталей, обозначенных буквами А, Б, В, Г, ..., М, и комплексная деталь “А”, состоящая из ряда элементарных поверхностей (1-18), / 11 /.

Различные детали данной группы состоят из таких же геометри­ческих элементов, но в различной их комбинации. Учитывая то, что эти детали объединены в одну группу также с учетом общности решаемых технологических задач, они могут быть обра­ботаны по групповому технологическому процессу с использова­нием одних и тех же средств технологического оснащения. Таким образом, в производственном отношении это равноценно увеличе­нию серийности выпуска комплексной детали.

Основой разработки группового технологического процесса и выбора общих средств технологического оснащения для совместной обработки группы изделий является комплексное изделие.

Групповую технологическую операцию можно разрабатывать и применять как составную часть группового технологического процесса (маршрута), как однооперационный групповой техноло­гический процесс и отдельную групповую операцию.

Групповые технологические операции разрабатывают с учетом специализации рабочих мест, которая достигается применением высокопроизводительных специализированных или универсально-переналаживаемых средств технологического оснащения, целевой модернизации и наладки оборудования.

В работах С.П.Митрофанова / 11, 12 / рассмотрены основные положения групповой технологии, организации и управления группового производства, организации подетально-групповых участков, групповых поточных и автоматических линий; разработаны принципы проектирования переналаживаемой технологической оснастки, вопросы механизации и автоматизации производства, рационального использования автоматов, агрегатных станков, станков с ЧПУ, многоцелевых; приводятся материалы по автоматизации технологической подготовки группового производства с применением ЭВМ и рациональному использованию роботов.

Профессор С.П.Митрофанов подчеркивает положение о принципиальном различии типовых и групповых технологических процессов: типовая технология характерна общностью последовательности и содержания операций технологического процесса, а групповая – общностью оборудования и технологической оснастки, необходимых для выполнения данной операции или полного изготовления детали.

Создание группового производства обеспечивает повышение производительности труда путем совершенствования технологии и улучшения организации производства.

Метод групповой технологии находит все большее распростра­нение, как в нашей стране, так и за рубежом, что подтверждает его высокую эффективность.