2. Рабочие процессы вт

Не принижая важности других признаков ВТ и констатируя необхо­димость наличия всей их совокупности, необходимо выделить особую роль и значимость рабочих процессов, т.к. ожидаемый результат высоких техно­логий не может быть получен, если рабочий процесс потенциально не обес­печивает достижения необходимого уровня свойств изделия. Таким образом, рабочий процесс является базой создания высоких технологий.

Все существующие целевые рабочие процессы технологии машиностро­ительного производства можно разделить на восемь видов (рис. 29):

• деление (дозирование) материала;

• соединение;

• формообразование;

• изменение механо-физико-химических свойств материала изделий;

• размерная обработка;

• сборка;

• контроль, диагностика, испытание.

Эти широко известные и повсеместно применяемые рабочие процессы, которые обычно используются в единой системе технологической подготов­ки производства, в большой степени отвечают традиционным требованиям и точностным характеристикам, параметрам качества поверхностного слоя и т. д., а значит, и соответствующему уровню функциональных свойств.

Применительно к высоким технологиям требования к рабочим процес­сам, их роль и значимость не идентичны тем, которые приняты в традицион­ных (конвенциональных) технологиях.

Принципиальным отличительным признаком рабочих процессов ВТ яв­ляется их индивидуализация, более жесткая связь с требованиями, вытека­ющими из заданного уровня функциональных, экологических эстетических свойств изделий.

В данном пособии внимание будет сосредоточено на рабочих процес­сах формообразования, размерной обработки, изменении механо-физико-химических свойств материала, окончательной (финишной) обработки, диагностике.

При рассмотрении рабочих процессов следует отметить, что обработка резанием является превалирующей: в общей структуре оборудования око­ло 98 % занимают металлорежущие станки (78 % для лезвийной и 20 % для абразивной) и только 2 % оборудования для электрохимической и элек­трофизической (ЭХО и ЭФО) и комбинированной обработки.

Различные процессы обработки резанием за счет их комбинирования и изменения режимов обладают широкими возможностями в обеспечении точности, повышении надежности и долговечности деталей машин.

В настоящее время в решении этой проблемы сформировались два на­правления рабочих процессов, ориентированных на:

1. Технологическое обеспечение параметров поверхностного слоя дета­ лей машин, определяющих их функциональные свойства.

2. Непосредственное обеспечение функциональных свойств деталей машин.

Второе направление является перспективным, так как рассмотрение экс­плуатации детали как последней операции технологической подготовки по­зволяет в значительной мере снизить себестоимость изготовления, обеспечивая надежность и долговечность.

Основные направления развития обработки резанием связаны с ее интен­сификацией за сче^ новейших и синтеза существующих методов обработки. Основная тенденция смещения технологических показателей в размерном обработке в направлении более высоких степени точности и качества изме­няет соотношение отдельных видов обработки: уменьшается объем токарной обработки за счет внедрения абразивной, увеличивается доля шлифования, и, напротив, внедрение лезвийной обработки сверхтвердыми материалами может вытеснить абразивную обработку.

Возрастает доля сверхскоростного резания, позволяющего повысить ско­рости и подачи в несколько десятков раз. Так, например, для фрезерования до 100 м/с и 14000 мм/мин соответственно.

Среди принципиально новых следует выделить вибрационное и ударно-импульсное резание, резание с опережающим пластическим деформирова­нием, резание в оригинальных технологических средах, в том числе в среде охлажденных ионизированных газов, а также СОЖ под высоким давлением, «сухое» резание и резание с минимальной смазкой.

Новый уровень финишной обработки может быть достигнут на основе развития нового направления в размерной обработке — триботехнологии. За счет комбинированного воздействия алмазно-абразивного, деформирую­щего и антифрикционного инструмента обеспечивается управление как гео­метрическими, так и физико-химическими параметрами поверхности. При этом достигается повышение ресурса, например пар трения, в 3 — 10 раз.

Достижения размерной обработки связаны с применением таких рабо­чих процессов, как плазменно-механическая; гидролучевая, обеспечиваю­щая высокую производительность особенно при обработке композиционных материалов и пластмасс (отсутствие температурного влияния, экологи­ческая чистота и пожаробезопасность при резке пластмасс и компози­тов); комбинированные методы шлифования на основе использования традиционных, электроэрозионных и электрохимических, эрозионно-хи мических методов обработки, совмещение ультразвуковой и электроэрозинной обработки.

Лазерная обработка может превалировать над электронно-лучевой, а так­же возможно появление новых физико-химических методов обработки, ис­пользующих новые теплофизические явления, которые позволят обрабатывать композиционные материалы, керамику и др.

Среднее и малое производство

Крупное децентролизованное производство

Автономные производственные ячейки сегменты, модули

Тотальное управление качеством

Самообучающиеся интеллигентные

системы конструирования, планирования, изготовления и сборки

Интегрированная конструкторско-технологическая

Интегрированная конструкторско-эксплуатационная

Интегрированная технологически-эксплуатационная

Специализированная

Интегрированная технологе-экономическая

рис. 8Требования к компетентности специалистов в области ВТ

Компетентность в традиционном объеме (паспорт специальности)

Традиционное производство