Технологический процесс – это часть производственного процесса, содержащая в себе последовательное изменение размеров, формы, внешнего вида предмета производства, и их контроль.
Элементы технологического процесса : операция, установка, позиция, обработка, перход, проход, рабочий прием, движение.
Технологический процесс обычно делится на части, называемые операциями.
Операция представляет собой законченную часть технологического процесса. О. предназначена для изменения геометрических и физических параметров изделия на 1 раб месте с 1 рабочим.
Операция , выполняемую непрерывно на одном рабочем месте.
Операция – это основная единица производственного планирования и учета. На онове операций определяют трудоемкость изготовления деталей, устанавливают нормы времени и расценки, задается требуемое кол-во оборудования, приспособлений и инструментов, опредеяют с/с обработки.
Состав О.: СПИД: станок, приспособление, инструмент, деталь.
Установка – это определение положения заготовки на станке с использованием станочных приспособлений.
С тем, чтобы иметь возможность представить структуру операции и учесть затраты времени на ее выполнение, потребовалось расчленение операции на отдельные части, названные переходами.
Позиция – это фиксированое положение, занимаемое закрепленной заготовкой совместно с приспособлением относительно инструмента. (токарно- револьв станки с гориз и вертик осью вращения головки.)
Обработка . Цели мех обраб- изменение св-в, геометрич характеристик, размеров заготовки.
Технологический переход – это механическая обработка одной или нескольких пов-те заготовки, одним или несколькими инстументами, при постоянных технологических режимах и установке.
В соответствии с этим переход, непосредственно связанный с осуществлением технологического воздействия, называют основным (сверление). Переход, состоящий из действий рабочего или механизмов, необходимых для выполнения основного перехода, называют вспомогательным (установка и закрепление детали).
Проход – обработка отдельных пов-тей при неизменной установке заотовки.
Рабочим ходом называют однократное относительное движение инструмента и заготовки, в результате которого с ее поверхности удаляется один слой материала. Чтобы иметь возможность обработать заготовку, ее надо установить и закрепить в приспособлении, на столе станка. Каждое новое фиксированное положение объекта производства совместно с приспособлением, в котором объект установлен и закреплен, называют рабочей позицией.
Движение – это отдельные действия станка (включение, выключение).
Рабочий прием - законченная совокупность действий человека при выполнении определенной части операции, применяемых при выполнении перехода или его части. Например - включить станок, переключить подачи и т.п.
Прием является частью вспомогательного перехода.
Типы производства
Различают три типа производства: I/ массовый, 2/ серийный, З/единичный.
Единичное: Единичным называют производство, характеризуемое малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление изделий, которых, как правило, не предусматривается. Здесь отсутствует цикличность производства, свойственная серийному производству.
Отсутствие повторяемости изготовления ведет к поиску наиболее упрощенных путей изготовления продукции. Чаще всего так работают экспериментальные, ремонтные цехи и т.п. Рабочие здесь, как
правило, высокой квалификации. Оборудование и оснастка - универсальные. Стоимость продукции - высокая.
1.широта номенклатуры изготовляемых изделий 2. малый объем их выпуска десятки шт в год. 3. универсальный охват разнообразных типов изделий. 4. гибкость с точки зрения применения универсального оборудования (напр., токарно-винторезный станок, станд-ый режущий или измерительный инструмент)5. Технологический процесс изготовления детали имеет уплотненный хар-р, т.е. на одном станке вып-ся несколько операций или полная обработка 6.С/c выпускаемого изделия относительно высока 7. квалификация раб – 5 – 6 разряд, высокая. 8 станок – универсальный, точное оборуд. 9. кооэфицент закрепл операции более 40. 10. применяется упрощенная система документации. 11. тех нормы отсутствуют, применяют опытно-статистическое нормирование труда. 12. заготовки: горячий прокат, литье в землю, поковки
Серийное: (мелко-, средне-, крупно-серийн – зависит от V партии)
мелко- :1.квалификация раб 5-6 разряд, 2. сатнки – полуавтоматы 3. коэффициент зкрепления операции 20 - 40
средне-:1.квалификация раб 4 разряд, 2. сатнки – полуавтоматы 3. коэффициент зкрепления операции 10-20
крупно-серийн: 1.квалификация раб 3 разряд, 2. автоматич. Сатнки, производств модули 3. коэффициент зкрепления операции от 1-10
1.ограниченная номенклатура изделий изготовляется периодически повторяющимися партиями 2. объем выпуска больше, чем в единичном произ-ве, периодически, повторяющимися партиями 3. заготовки- горячий и холодный прокат, литье в землю под давлением, литье, штамповки 4. Технологический процесс преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен на отд. операции, выполняемые на опред. станках 5. при выборе технол-го оборудования (исп-ся вспомогательные, спец-е приспособления) необходимо производить расчет затрат и сроков окупаемости, а также ожижаемый эк. Эффект. 6. с/c ниже, чем в единичном произ-ве
Массовое:
Массовым - производство, характеризуемое большим объемом выпуска изделий непрерывно
изготовляемых или ремонтируемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция. При массовом производстве для каждой операции
выбирается наиболее производительное, дорогое оборудование /автоматы, полуавтоматы/, рабочее место оснащается сложными, высокопроизводительными устройствами и приспособлениями, в
результате чего при большом объеме выпуска изделий достигается самая низкая себестоимость продукции.
1. коэфф закрепл =1. 2. квалификация 3-4 (на кахд рабочем месте выполняется 1 повторяющаяся операция) 3. автоматич. сатнки, производств модули. 4 производство поточное 5. требуемая точность достигается методами автомаоического получения размеров на настроеных станках.
1.узкая номенклатура изделий. 2. большой объем выпуска изделий, непрерывно изготовляемый в теч. продолжительного периода времени 3. Технологический процесс разрабатывается подробно, которому свойственна малая трудоемкость и низкая в сравнении с серийным пр-вом с/c изделия. 4. применение механизации и автоматизации произ-ых процессов. 5. использование техн. процесса с элементарными операциями. 6. применение быстродейст-их спец. приспособлений, а также режущего и измерительного инстр-та. 7. Исп-ся шаблон
Качество поверхности
Качество поверхности - это совокупность всех её служебных свойств и, в первую очередь, износоустойчивости, коррозионной стойкости, усталостной прочности, а также некоторых других свойств. Качество поверхности оценивается двумя параметрами:
Геометрическими характеристиками
Геометрические характеристики - это параметры отклонения поверхности от идеальной, заданной. Поверхность может быть неплоской, овальной, с огранкой и т.п. Поверхность можно в увеличенном виде изобразить в виде волнистой линии.
Геом. хар-ки качества обработанной поверхности определяются отклонением реальной поверхности от номинальной. Эти отклонения можно подразделить на 3 разновидности: шероховатость, волнистость и отклонение от прав. геом. формы..
Шероховатость – это совокуп неровностей, обработанной овехности с относитедльно малыми шагами. Шероховатость поверхности опреджеляют по ее профилю, котор образуется в сечении этой поверхности
Шероховатость и волнистость являются характеристиками качества поверхности, оказывающими большое влияние на многие эксплуатационные свойства деталей машин.
Рассматриваемые микронеровности образуются в процессе механической обработки путем копирования формы режущих инструментов, пластической деформации поверхностного слоя деталей под воздействием обрабатывающего инструмента, трения его о деталь, вибраций и т.д.
Шероховатость поверхностей деталей оказывает существенное влияние на износостойкость, усталостную прочность, герметичность и другие эксплуатационные свойства
Волнистость занимает промежуточное положение между отклонениями формы и шероховатостью поверхности. Возникновение волнистости связано с динамическими процессами, вызываемыми потерей устойчивости системы станок-приспособление-инструмент-деталь и выражающимися в возникновении вибраций.
Волнистость поверхности - это совокупность периодически повторяющихся неровностей, у которых расстояния между смежными возвышенностями или впадинами превышают базовую длину для имеющейся шероховатости поверхности.
Отклонением формы называется отклонение формы реальной поверхности или реального профиля от формы номинальной поверхности или номинального профиля.
Точность - это степень соответствия действительных значений геометрических параметров их заданным (расчетным) значениям.
К физико-механическим св-вам относят твердость и напряжение .
Остаточное напряжение возникает после механической обработки, заготовительных операций, при шлифовании (Материал поверхностного слоя испытывает наклеп, разупрочнение, изменяется его структура и микротвердость, образуются остаточные напряжения). После заготовительных операций заготовки, полученные на прессе, подвергаются термич. обработке.
Виды термической обработки и остаточное напряжение:
Нормализация – нагрев детали и охлаждение ее в последующем на воздухе. При этом снимается остаточное напряжение и формируется твердость выше, чем при обжиге. Обжиг – характеризуется тем, что у заготовки снимается остаточное напряжение в результате нагрева печи с последующим остыванием внутри нее со скоростью остывания печи. Закалка может произ-ся в соляные р-ры, в воду, в масло. Остаточное напряжение определяют расчетными и экспериментальными методами.
При эксперимент. методах остат. напряжения опред-ют расчетами по деформации образца после снятия с него напряженного слоя. Этот метод явл. разрушающим.
11. Точность механической обработки. Суммарная погрешность. Система СПИД. Виды погрешностей.
Под точностью обработки следует понимать степень соответствия действительного значения показателя к номинальному.
Точность геометрических параметров является комплексным понятием, включающим в себя:
Точность размеров элементов деталей;
Точность геометрических форм поверхностей элементов деталей;
Точность взаимного расположения элементов деталей;
Шероховатость поверхностей деталей (микрогеометрия);
Волнистость поверхностей (макрогеометрия).
Повышение точноти исходных заготовок снижает трудоемкость и с/c обработки мех обработки, снижает значения припусков, приводит к экономии металла.
Точность детали зависит от ряда факторов:
Отклонение от геом. формы детали или ее отд. элементов.
Отклонение действительных размеров детали от номинальных
Отклонение поверхностей и осей деталей от точного взаимного расположения (от параллельности, перпендикулярности, концентричности)
Т.к. точность обработки в произ-ых условиях зависит от многих ф-ров, обработку на станках ведут не с достижимой, а с экономической точностью.
Эк.точность мех. обработки – такая точность, при кот. min с/c обработки достигается в нормальных произ-ых условиях (работа произ-ся на исправных станках с применением необх-ых приспособлений и инструментов при нормальных затратах времени и нормальной эксплуатации рабочих) Достижимая точность – точность, кот. можно достичь при обработке в особых наиб. благоприятных усл., необходимых для данного произ-ва высококвалифицированными рабочими при значительном увеличении затрат времени, на считаясь с с/c обработки.
СПИД: станок, приспособление, инструмент, деталь.
Суммарная погрешность измерения – это совокупность погрешностей, возникающих под влиянием большого числа факторов.
Погрешности: теоретичские, погрешн., вызваные действием упругой силы СПИД, погрешности, вызванные деформацией заготовки под действием неуравновешенных сил, из-за действия тепла, из-за износа режущего инструмента, погрешность базирования
Структура технологического процесса
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС И ЕГО СТРУКТУРА (ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ)
Производственный и технологический процессы
Производственным процессом завода (участка, цеха) называют весь комплекс процессов организации, планирования, снабжения, изготовления, контроля, учета и т.д., необходимых для превращения поступающих на завод материалов и полуфабрикатов в готовую продукцию завода (цеха). Таким образом, производственный процесс – это совокупность всех действий людей и орудий производства, осуществляемых для изготовления выпускаемых изделий на данном предприятии.
Производственный процесс сложен и многообразен. Он включает: обработку заготовок для получения из них деталей; сборку узлов и двигателей и их испытание; перемещение на всех стадиях изготовления; организацию обслуживания рабочих мест и участков; управление всеми звеньями производства, а также все работы по технической подготовке производства.
Конечно, в любом производственном процессе наиболее важное место занимают процессы, непосредственно связанные с достижением заданных параметров продукции. Такие процессы называются технологическими. Технологический процесс – это часть производственного процесса, содержащая действия по последовательному изменению размеров, формы или состояния предмета труда и их контроль (ГОСТ 3.1109-82).
В производстве авиационных двигателей используют разнообразные процессы: литье, обработку давлением и резанием, термическую и физико-химическую обработку, сварку, пайку, сборку, испытания. Таким образом, по виду процесса и виду продукции различают технологический процесс отливки, например, лопатки турбины; технологический процесс термической обработки, например, вала турбины; технологический процесс механической обработки и т.п. Применительно к процессам формообразования можно сформулировать, что технологический процесс – это система взаимосогласованных операций, предусматривающих последовательное превращение полуфабриката в изделие (деталь, заготовку …) путем формообразования механическими, физико-механическими, электрофизикохимическими и др. методами.
Структура технологического процесса
Основным элементом технологического процесса является операция.
Операция – это часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте одним или несколькими рабочими, одной или несколькими единицами оборудования до перехода к обработке заготовки следующей детали.
Для существования операции достаточно хотя бы одного из двух указанных условий. Если, например, процесс состоит из шлифования заготовки детали на шлифовальном станке и электроискровом легировании этой поверхности на другом, то независимо от количества деталей (хотя бы одна деталь) в технологическом процессе будут две операции, так как меняется рабочее место (рис. 2.1).
|
Рис. 2.1. Операции технологического процесса(фрагмент)
Вместе с тем обработка на одном рабочем месте также может состоять из нескольких операций. Если, например, сверление и развертывание деталей выполняется на одном сверлильном станке, таким образом, что сначала всю партию деталей просверлить, а затем, по обстоятельствам осуществив переналадку оборудования (замена инструмента, приспособления, режимов обработки, смазывающее-охлаждаемой среды, мерительных интсрументов и др.), осуществить развертывание, то получится две операции – «сверлильная», вторая «развертывание», хотя рабочее место одно.
Рабочее место – это часть площади (объема) цеха, предназначенная для выполнения операции одним или группой рабочих, в которой размещено технологическое оборудование, инструмент, приспособления и др.
Понятие «операция» относится не только к технологическому процессу (ТП), предусматривающему формообразование. Имеют место контрольные, испытательные, моечные, упрочняющие, термические и т.д. операции.
Операция характеризуется:
Неизменностью объекта обработки;
Неизменностью оборудования (рабочего места);
Постоянством рабочих исполнителей;
Непрерывностью выполнения.
Проектирование технологического процесса состоит в установлении:
Состава (номенклатуры) операций;
Последовательности операций в ТП;
Операция – неделимая в планово-организационном отношении часть ТП. Она является основной единицей производственного планирования. Весь производственный процесс строится на основании совокупности операций:
Трудоемкость;
Материально-техническое обеспечение (станки, инструменты и др.);
Квалификация и количество рабочих;
Необходимые производственные площади;
Количество электроэнергии и др. определяют по операциям.
Операция тщательно документируется.
Операция может состоять из нескольких переходов . Переход –это часть операции, в течение которой обрабатывается одна и та же поверхность детали, одним и тем же инструментом, при неизменном режиме работы станка.
|
 |
Рис. 2.2. Технологические переходы
а – два простых перехода (Ι и ΙΙ); б – один сложный (пояснения в тексте)
На рис. 2.2 показана операция по прошиванию отверстий электрохимическим методом. Как видно из рис. 2.2, а осуществляется последовательное получение отверстий при реализации переходов Ι и ΙΙ. Для повышения производительности часто объединяют несколько простых переходов в один сложный переход (рис. 2.2, б ); это позволяет одновременно обрабатывать несколько поверхностей.
Технологический переход может содержать несколько проходов. Проход – это часть перехода, во время которого снимается (наносится) один слой металла. Деление на проходы необходимо в тех случаях, когда за один прием (по условиям прочности инструмента, жесткости станка, требованиям по точности и др.) удалить (нанести) весь слой металла не представляется возможным.
Операция может выполняться за один или несколько установок обрабатываемой детали. Установ представляет собой часть технологической операции, выполняемой при одном закреплении заготовки.
Во многих случаях операции делят на позиции. Позиция – фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой совместно с приспособлением, относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определенной части операции. Таким образом, позиция – это каждое из различных положений заготовки относительно инструмента или инструмента относительно заготовки при одном ее закреплении, например фрезерование каждой из четырех граней головки винта при одном его закреплении в делительном приспособлении.
Различие между позицией и установом состоит в том, что в каждом новом установе новое взаимное положение заготовки и инструмента достигается путем перезакрепления заготовки, а в каждой новой позиции – без открепления заготовки, перемещением или поворотом заготовки или инструмента в новое положение. Замена установов позициями всегда дает сокращение времени на обработку, поскольку поворот приспособления с заготовкой или головки с инструментом занимает меньше времени, чем открепление, переустановка и закрепление заготовки.
Cанкт-Петербургский Государственный Университет водных коммуникаций
Кафедра Технологии судоремонта
Курсовой проект
по дисциплине Основы технологии судового машиностроения
Выполнил:
студент группы СП-42
Чудин А. С.
Проверил:
Цветков Ю. Н.
Санкт-Петербург
Технологические процессы в машиностроительном производстве разрабатывают для того, чтобы:
1)выбрать наиболее целесообразную последовательность обработки заготовок, которая обеспечит удовлетворение технических требований конструкторской документации (рабочих чертежей) по физико-механическим свойствам и конструктивно-технологическим параметрам (точность размеров, микрорельеф и т.д.);
2)создать возможно более строгую базу для нормирования затрат времени на производство отдельной детали при механической обработке или сборочной единицы на участках узловой и общей сборки.
Технологические процессы механической обработки служат основой для проектирования производственных участков, цехов и т.п.
По более конкретным технологическим указаниям конструкторские службы отдела главного технолога проектируют приспособления, специальный режущий, измерительный и вспомогательный инструменты.
Одной из особенностей современного машиностроения является то, что создание новых машин чаще всего связано не с проектированием и изготовлением принципиально новых образцов, а в большей степени с модернизацией и совершенствованием апробированных и хорошо зарекомендовавших энергетических установок, двигателей и т.п.
Такое положение предопределяет вполне естественную эволюцию технологической и организационной подготовки машиностроительного производства.
В технологии получают развитие аналогии построения технологических процессов, основанные на большом опыте и традициях практического проектирования.
Организацию производства обосновано ориентируют на гибкие быстро переналаживаемые структуры.
Основной документ для разработки технологического процесса является рабочий чертеж детали (сборочной единицы). Главными факторами, влияющими на построение технологических процессов, рассматривают масштабы производства и требования, которые предъявляют к качеству детали. В распоряжении разработчиков имеются каталоги металлорежущего оборудования, режущего и измерительного инструмента, вспомогательной автоматизированной или нормализованной технологической оснастки. При назначении режимов резания и нормирования затрат времени на механическую обработку используют государственные и отраслевые общемашиностроительные нормативы.
2. Технологический анализ рабочего чертежа детали
Технологический анализ рабочего чертежа детали (или собственно детали) производят по двум следующим направлениям:
1)отработке конструкций детали на технологичность;
2)анализу собственно технологических свойств детали.
Отработку конструкций на технологичность ведут совместно конструкторские и технологические службы на стадии проектирования изделий. Главную задачу такой отработки сводят к тому, чтобы придать формам, габаритным размерам, способам получения заготовок наиболее приемлемые и экономичные для данных условий показатели (характеристики). Отработку конструкций на технологичность ведут до тех пор, пока изделие не будет запущено в серийное производство. Все затраты, связанные с совершенствованием конструкций на стадии отработки ее на технологичность, относят на головные образцы изделий (детали).
В обоснованных случаях при такой отработке упрощают геометрические формы, придают сложным конструктивным элементам более простые формы с ориентацией на механическую обработку на универсальном оборудовании.
Технологичность понятие условное, так как одна и та же конструкция, например штамповка, безусловно, технологичная в серийном производстве и совершенно не технологична при изготовлении деталей единичными образцами и т.д.
Важным показателем технологичности конструкции детали является ориентация задания линейных размеров цепей на конкретные условия производства и использования для обеспечения их точности тех или иных методов. При отработке на технологичность в ряде случаев ужесточают предельные размеры (отклонения) технологически для создания лучших условий базирования заготовок при механической обработке.
Технологические свойства деталей анализируют по физико-механическим свойствам материала и конструктивно-технологическим параметрам.
Среди физико-механических свойств материалов рассматривают пластичность, поверхностную и общую твердость, состояние заготовки и пр. Пластические или хрупкие материалы обуславливают практически однозначно выбор материала режущего инструмента, особенно для твердых сплавов. При обработки пластичных материалов, например, сталей, используют более производительные, но менее прочные титановольфрамокобальтоые сплавы типа ТК (Т5К10, Т5К6 и др.). Наоборот, для обработки хрупких сплавов (чугунов и т.п.) предусматривают более прочные твердые сплавы вольфрамокобальтовой группы типа ВК (ВК3, ВК6 и т.д.).
При технологическом анализе конструктивно-технологических характеристик оптимизируют:
1)параметры точности размеров (квалитеты точности наружных поверхностей и отверстий, размеры с предельными отклонениями и без них);
2)параметры микрорельефа (интервалы изменения параметров микрорельефа наружных поверхностей и отверстий, поверхностей с различными значениями твердости);
3)отклонения обрабатываемых поверхностей от формы и отклонения во взаимном расположении базовых поверхностей.
При этом анализе акцентируют внимание на том, какое влияние каждый из указанных признаков (параметров) оказывает на структуру и содержание технологического процесса механической обработки.
3. Структура и оформление технологического процесса
Любой технологический процесс механической обработки заготовок структурно состоит маршрутной и операционной технологий. Наиболее детализированной является операционная технология. Она включает в себя технологические операции. Среди основных составляющих технологических операций выделяют установы и технологические переходы. Установы представляют собой часть технологической операции, выполняемой при одном неизменном закреплении заготовки.
В соответствии с Единой системой технологической документации (ЕСТД) полный комплект технологических документов включает в себя большое количество стандартных форм (карт). При практическом проектировании вид и число технологических карт зависит от конкретных условий производства и определяется стандартами.
Маршрутный технологический процесс представляет собой укрупненное описание последовательности и содержания технологических операций, которые выполняют для преобразования заготовки в готовую деталь.
Операционный технологический процесс оформляют на специальных операционных картах. В отличии от маршрутной технологии, операционных технологических картах приводят подробную запись последовательности обработки каждой отдельной поверхности с детализацией всей необходимой технологической информации.
Карта эскизов (операционный технологический чертеж) – это графическое изображение детали в том виде, в каком она «выходит» с данной операции после обработки.
На операционном чертеже указывают следующие сведения и обозначения:
1)обрабатываемые поверхности более толстыми линиями; порядковые номера этих поверхностей; при этом, если все обозначенные поверхности обрабатываются одним и тем же инструментом на одних и тех же режимах резания, то в операционной технологической карте будет ровно столько основных переходов, сколько обрабатываемых поверхностей;
2)все параметры точности обрабатываемых поверхностей: обязательно квалитеты точности и параметры микрорельефа, при необходимости - точность форм и взаимного расположения;
3)базовые поверхности (их графическое изображение стандартизировано).
Карты эскизов в технологических процессах разрабатывают на каждую технологическую операцию.
4. Методика разработки операционной технологии механической обработки
На выбор последовательности механической обработки детали влияют следующие факторы:
1)характер производства;
2)требования, предъявляемые к качеству готовой детали по параметрам точности, состоянию и физико-механическим свойствам обрабатываемого поверхностного слоя.
В единичном производстве технологические операции включают в себя большое количество установов и переходов по обработке многих наружных и внутренних поверхностей. Все это требует частой смены и подналадки инструмента, затрат вспомогательного времени и т.д.
В технологических процессах серийного производства, спроектированных для специальных станков, одноименные операции дифференцированы и могут состоять из одного вспомогательного и одного основного перехода. Переустановки детали в одной операции отсутствуют, смена инструмента сведена к минимуму, затраты времени на подналадку инструмента уменьшается.
При оценке влияния требований, предъявляемых к качеству готовой детали, на построение технологического процесса ориентировочно можно руководствоваться следующим:
1)любой технологический процесс должен починятся структурной схеме (рис.1);
2)этапы техпроцесса взаимосвязаны с параметрами точности и методами обработки;
3)повышение твердости поверхности до HRC 35 выше требует перехода от обработки лезвийным инструментом к абразивной обработке;
4)наборы центрового инструмента при обработке отверстий принимают в соответствии с параметрами точности поверхностей.
Рисунок 1.Структурная схема технологического процесса изготовления деталей
Таблица 1. Взаимосвязь технологических этапов с параметрами точности при обработке лезвийным или абразивным инструментом наружных поверхностей
| №№ этапа | Параметры точности | ||||||
| Квалитет | Микрорельеф, мкм | Лезвийным | Абразивным | ||||
| Rz | Ra | ||||||
| 000 | Заготовка | По ГОСТ на заготовки | |||||
| 005 | |||||||
| 010 | 14 | 80 | Обточить предварительно | ||||
| 015 | Термообработка: отжиг для снятия внутренних напряжений | ||||||
| 020 | Получистовая механическая обработка | 11 | 20 | Обточить | |||
| 025 | |||||||
| 030 | Чистовая механическая обработка при поверхностной твёрдости: | ||||||
| HB = 120 – 180 | 9 | 2,5 | Обточить начисто (окончательно) | ||||
| 9 и 7 | 1,25 | Обточить начисто (предварительно) | |||||
| HRC = 40 | 9 | 2,5 | |||||
| 9 и 7 | 1,25 | Шлифовать предварительно Шлифовать окончательно |
|||||
Таблица 2. Взаимосвязь технологических этапов с параметрами точности при обработке лезвийным или абразивным инструментом внутренних поверхностей
| №№ этапа | Наименование и содержание этапа | Параметры точности | Технологический переход при обработке инструментом | ||||
| Квалитет | Микрорельеф, мкм | Лезвийным | Абразивным | ||||
| Rz | Ra | центровым | нецентровым | ||||
| 000 | Заготовка | По ГОСТ на заготовки | |||||
| 005 | Термообработка: отжиг для снятия внутренних напряжений | ||||||
| 010 | Черновая механическая обработка | 14 | 80 | Сверлить | Расточить | ||
| 015 | Термообработка: отжиг для снятия внутренних напряжений | ||||||
| 020 | Получистовая механическая | 11 | 20 | Сверлить Зенкеровать | Расточить | ||
| 025 | Термообработка для повышения физикомеханических свойств деталей в соответствии с указаниями чертежа | ||||||
| 030 | Чистовая механическая при поверхностной твёрдости: | ||||||
| HB = 120 – 180 | 9 | 2,5 | Сверлить Зенкеровать Развернуть | Расточить начисто (окончательно) | |||
| 9 и 7 | 1,25 | Сверлить Зенкеровать Развернуть предварительно Развернуть окончательно | |||||
| HRC = 40 | 9 | 2,5 | Шлифовать начисто (окончательно) | ||||
| 9 и 7 | 1,25 | Шлифовать предварительно Шлифовать окончательно |
|||||
5. Режимы резания и нормирование технологического процесса (операции)
К режимам резания относят глубину резания t мм, подачу инструмента S мм/об (мм/мин), скорость резания V м/мин, мощность резания кВт.
Режимы резания являются основой для нормирования технологических операций, выбора оборудования и настройки станка на выполнение конкретного технологического перехода.
Режимы резания определяют расчетным путем или назначают по таблицам.
Теоретический расчет режимов резания является более строгим. Однако эмпирические расчетные зависимости скорее дают лучшее преставление о природе взаимодействия различных факторов, чем количественные оценки. Поэтому в практических приложениях теоретические расчеты применяют крайне редко.
Назначение режимов резания по таблицам просто и доступно пользователю даже с небольшим опытом технологического проектирования.
Назначению режимов резания предшествует выбор материала заготовки и инструментального материала.
Выбор материала заготовки практически однозначно предопределен рабочим чертежом детали.
Среди инструментальных материалов в современной металлообработке применения находят углеродистые легированные инструментальные стали, твердые сплавы и сверхтвердые инструментальные материалы.
В машиностроении до 70% механической обработки приходится на обработку лезвийными инструментами из твердых сплавов. Все твердые сплавы в соответствии с рекомендациями международных организаций стандартов в зависимости от материалов, для обработки которых они предназначены, разделены на следующие три группы:
1)Р – для обработки углеродистых, низколегированных и среднелегированных сталей; это сплавы титановольфрамокобальтовой группы типа Т5К10, Т15К6 и др.; они отличаются повышенной износостойкостью при относительно меньшей механической прочности и допускают скорость резания до 250 м/мин;
2)К – для обработки материалов с сыпучей стружкой, таких как например чугуны и т.п.; это сплавы вольфрамокобальтовой группы типа ВК; они более прочные, но менее износостойкие;
3)М – твердые сплавы для обработки специальных сплавов.
При назначении режимов определяют:
1)резания как разность между размерами обрабатываемой поверхности на предыдущем на выполняемом переходе по операционным эскизам;
2)подачу инструмента при точении, сверлении, зенкеровании, развертывании и шлифовании в зависимости от вида обработки: черновая, получистовая, чистовая;
3)скорость резания по таблицам.
Надо иметь в виду, что скорость резания зависит от стойкости инструментального материала и для оператора является как бы воображаемой. Для оператора всегда важна частота вращения шпинделя станка, так как на станке можно установить конкретную частоту вращения шпинделя, а не скорость резания.
Поэтому принятую скорость резания пересчитывают на частоту вращения шпинделя n по формуле
где D – диаметр обрабатываемой поверхности или центрового инструмента, мм.
Нормирование технологического процесса сводится к определению затрат времени на выполнение каждой отельной операции, а при необходимости и всего технологического процесса.
По затратам времени на выполнение каждой операции рассчитывают заработную плату основных производственных рабочих.
В единичном производстве затраты времени оценивают по так называемому штучно-калькуляционному времени Тшт.к.. Это время рассчитывают по формуле
где Тп.з – подготовительно-заключительное время выполнения технологической операции; его предусматривают на ознакомление с рабочими чертежами, технологическим процессом и наладку станка;
m – количество деталей в обрабатываемой партии;
Тшт. – штучное время выполнения технологической операции.
В серийном производстве количество обрабатываемых деталей велико и следовательно, Тп.з./m─>0 и Тшт.к.= Тшт.
Штучное время определяют в целом на технологическую операцию по выражению:
где ТО – основное время выполнения технологической операции,
ТВ – вспомогательное время выполнения технологической операции,
К= (1,03 – 1,10) – коэффициент, учитывающий затраты времени на организационно – техническое обслуживание станка и отдых.
Основное время определяют для каждого основного перехода, а вспомогательное – для всех переходов (основных и вспомогательных).
Основное время – это время, затрачиваемое непосредственно на резание. Для всех видов механической обработки:
где Ар – расчетная длина обрабатываемой поверхности.
Вспомогательное время назначают по нормативам в виде суммы отдельных составляющих, а именно:
где tуст – время на установку и снятие детали, учитывается один раз на операцию, если нет переустановок заготовки,
tпр – время, связанное с выполнением основного технологического перехода; его предусматривают на подвод (отвод) инструмента, включение (выключение) станка и т.д.; учитывается столько раз, сколько основных переходов в операции;
tn и ts –соответственно время на изменение частоты вращения шпинделя (инструмента) и подачи инструмента (заготовки);
tизм – время на измерения, учитывается для каждой обрабатываемой (измеряемой) поверхности;
tсм – время на смену инструмента, время на первичную установку (настройку) инструмента включают в tпр первого основного технологического перехода;
tвс – время на вывод сверла для удаления стружки; предусматривают только при сверлении отверстий в сплошных заготовках.
В курсовой работе условно принимаем:
tуст =1,2 мин., tпр =0,8-1,5 мин., (большие значения для получистовых, а меньшие – для черновых переходов), tn = ts= 0,05 мин., tизм = 0,08 – 1,2мин. (большие значения для калибров, меньшие – для универсального измерительного инструмента), tсм = 0,10 мин, tвс = 0,07.
вал обработка деталь технологический
Таблица 3. Расчет затрат времени на выполнение технологической операции
| Номера | Основное время, мин | |||||||||||||||||||
| Операции | Пере хода | tуст | tпр | tn | ts | tизм | tсм | |||||||||||||
| 05 | 1(А) | - | 1,2 | - | - | - | - | - | ||||||||||||
| 2 | 0,02 | - | 0,8 | - | - | 0,1 | - | |||||||||||||
| 3 | 0,03 | - | 0,8 | 0,05 | 0,05 | - | 0,1 | |||||||||||||
То = 0,05 мин. Тв = 3,1 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(0,05 + 3,1) = 3,31 мин. |
||||||||||||||||||||
| 010 | 1(А) | - | 1,2 | - | - | - | - | - | ||||||||||||
| 2 | 0,29 | - | - | - | - | - | - | |||||||||||||
То = 0,29 мин. Тв = 1,2 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(0,29 + 1,2) = 1,56 мин. |
||||||||||||||||||||
| 015 | 1(А) | - | 1,2 | - | - | - | - | - | ||||||||||||
| 1 | 0,47 | - | - | - | - | - | - | |||||||||||||
То = 0,47 мин. Тв = 1,2 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(0,47 + 1,2) = 1,75 мин. |
||||||||||||||||||||
| 025 | 1(А) | - | 1,2 | - | - | - | - | - | ||||||||||||
| 2 | 0,32 | - | 1,0 | - | - | - | - | |||||||||||||
| 3 | 0,10 | - | 1,0 | - | 0,05 | - | 0,1 | |||||||||||||
| 4 | 0,04 | - | 1,0 | 0,05 | - | - | - | |||||||||||||
| 5 | 0,48 | - | 1,0 | 0,05 | 0,05 | 0,1 | 0,1 | |||||||||||||
| 6 | - | 1,0 | - | - | 0,1 | - | ||||||||||||||
| 7 | 0,20 | - | 1,0 | - | 0,05 | - | - | |||||||||||||
То = 1,14 мин. Тв = 7,85 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) =1,05(1,14 + 7,85) =9,44 мин. |
||||||||||||||||||||
| 030 | 1(А) | - | 1,2 | - | - | - | - | - | ||||||||||||
| 2 | 0,02 | - | 1,0 | - | - | 0,1 | - | |||||||||||||
| 3 | 0,16 | - | 1,0 | 0,05 | - | 0,1 | - | |||||||||||||
| 4 | 0,20 | - | 1,0 | 0,05 | - | 0,1 | - | |||||||||||||
| 5 | 1,1 | - | 1,0 | - | - | 0,5 | 0,1 | |||||||||||||
| 6 | 0,04 | - | 1,0 | 0,05 | - | 0,5 | 0,1 | |||||||||||||
| 7 | 0,07 | - | 1,0 | - | - | 0,5 | - | |||||||||||||
| 8 | 0,05 | - | 1,0 | 0,05 | - | 0,5 | - | |||||||||||||
| 9 | - | - | 1,0 | - | - | 0,5 | - | |||||||||||||
То = 1,64 мин. Тв = 10,15 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(1,64 + 10,15) = 12,38 мин. |
||||||||||||||||||||
| 040 | 1(А) | - | 1,2 | - | - | - | - | - | ||||||||||||
| 2 | 2,0 | - | 1,5 | - | - | 0,2 | - | |||||||||||||
То = 2,0 мин. Тв = 2,9 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(2,0 + 2,9) = 5,15 мин. |
||||||||||||||||||||
| 045 | 1(А) | - | 1,2 | - | - | - | - | - | ||||||||||||
| 2 | 0,5 | - | - | - | - | 0,2 | - | |||||||||||||
| 3 | 0,5 | - | - | - | - | 0,2 | - | |||||||||||||
| 4 | 0,5 | - | - | - | - | 0,2 | - | |||||||||||||
То = 1,5 мин. Тв = 1,8 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) =1,05(1,5 + 1,8) = 3,47 мин. |
||||||||||||||||||||
| 050 | 1(А) | - | 1,2 | - | - | - | - | - | ||||||||||||
| 2 | 0,48 | - | 1,5 | - | - | 0,2 | - | |||||||||||||
То = 0,48 мин. Тв = 2,9 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(0,48 + 2,9) = 3,55 мин. |
||||||||||||||||||||
| Номера | S, мм/об | n, об/мин | Основное время T0, мин | Вспомогательное время Tв, мин | ||||||||||||||||
| Операции | Пере хода | tуст | tпр | tвс | tn | ts | tизм | tсм | ||||||||||||
| инстр. | конд. втулки | |||||||||||||||||||
| 055 | 1(А) | - | - | - | 1,2 | - | - | - | - | - | - | - | ||||||||
| 2 | 0,3 | 630 | 0,11 | - | 1,5 | 0,07 | - | - | - | - | - | |||||||||
| 3 | 0,8 | 630 | 0,04 | - | 1,5 | - | 0,05 | 0,05 | - | 0,1 | 0,1 | |||||||||
| 4 | 1,0 | 250 | 0,08 | - | 1,5 | - | 0,05 | 0,05 | 0,2 | 0,1 | 0,1 | |||||||||
| 5 | - | - | - | - | 1,5 | - | - | - | - | 0,1 | 0,1 | |||||||||
То = 0,23 мин. Тв = 8,27 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(0,23 + 8,27) = 8,93 мин. |
||||||||||||||||||||
6. Расчет размерных цепей
Расчет размерных цепей при замене замыкающего размера
Вид пересчета размерной цепи, при котором независимо от последовательности пересчета точность размера A6 будет обеспечиваться автоматически.
Рисунок 2. Схема размерной цепи при замене замыкающего звена
Расчет выполняем в табличной форме.
| Расчет допусков составляющих размеров в технологических размерных цепях | |||||||||||
| Размеры | Распределение | ||||||||||
| Обозначение | Значение | Равномерное | По одинаковому квалитету TA6 = 0,4; aст = 40 мкм. |
||||||||
| TAi = =TA6/m | TAik/ /TAi | Интервал размеров, мм | Aiср, мм | TAI, мм | TAik/ /TAi | ||||||
| A1 | 30 | -0,45 | 0,45 | 0,07 | 6,4 | 18 - 30 | 24 | 2,88 | 1,13 | 0,05 | 9 |
| A2 | 200 | -0,5 | 0,50 | 0,07 | 7,1 | 180 - 250 | 215 | 5,99 | 2,70 | 0,12 | 4 |
| A3 | 25 | +0,2 | 0,20 | 0,07 | 2,9 | 18 - 30 | 24 | 2,88 | 1,13 | 0,05 | 4 |
| A4 | 45 | +0,4 | 0,40 | 0,07 | 5,7 | 30 - 50 | 40 | 3,42 | 1,54 | 0,06 | 7 |
| A5 | 25 | +0,25 | 0,25 | 0,07 | 3,6 | 18 - 30 | 24 | 2,88 | 1,13 | 0,05 | 5 |
| A6 | 5 | +0,2 | 0,40 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| AT | 70 | - | - | 0,05 | - | 50 - 80 | 65 | 4,02 | 1,81 | 0,07 | - |
ТАi1=1.13*0.4/9.44=0.05 ТАik1/ ТАi1=0.45/0.05=9
ТАi2=2.70*0.4/9.44=0.12 ТАik2/ ТАi2=0.50/0.12=4
ТАi3=1.13*0.4/9.44=0.05 ТАik3/ ТАi3=0.20/0.05=4
ТАi4=1.54*0.4/9.44=0.06 ТАik4/ ТАi4=0.40/0.06=7
ТАi5=1.13*0.4/9.44=0.05 ТАik5/ ТАi5=0.25/0.05=5
ТАiт=1,81*0,4/9,44=0,07
Анализ полученных результатов показывает то, что изменение линейной размерной цепи по технологическим соображениям приводит к ужесточению их значений от 2 до 6 раз.
Расчет размерной цепи по методу «максимум – минимум»
В ряде случаев, например, при подготовке к сборке сопрягаемых деталей бывает целесообразно оценить возможные колебания замыкающего размера. Такую оценку проводят путём расчета размерной цепи, в которую входит замыкающий размер, по предельным отклонениям методом «максимум – минимум».
Рисунок 3. Схема размерной цепи при расчете замыкающего звена
A0, es(A0) и ei(A0) – соответственно размер, верхнее и нижнее предельное отклонение замыкающего звена;
Aув, es(Aув) и ei(Aув) – соответственно размер, верхнее и нижнее предельное отклонение увеличивающего размера;
Aiум, es(Aiум) и ei(Aiум) – соответственно размер, верхнее и нижнее предельное отклонение уменьшающих размеров;
A2 = Aув = 200; es(Aув) = 0; ei(Aув) = -0,5;
A1 = A1ум = 30; es(A1ум) = 0; ei(A1ум) = -0,45;
A6 = A6ум = 5; es(A6ум) = 0,2; ei(A6ум) = -0,2;
A5 = A5ум = 25; es(A5ум) = 0,25; ei(A5ум) = 0;
A4 = A4ум = 45; es(A4ум) = 0,4; ei(A4ум) = 0;
A3 = A3ум = 25; es(A3ум) = 0,2; ei(A3ум) = 0;
TAув = 0,5; TA1ум = 0,45; TA6ум = 0,4; TA5ум = 0,25; TA4ум = 0,4; TA3ум = 0,2;
1) Номинальный размер замыкающего звена:
2) Верхнее предельное отклонение:
3) Нижнее предельное отклонение:
4) Допуск замыкающего размера:
5) Также допуск определяется:
Преобразование проведено правильно.
7. Технологический процесс механической обработки вала концевого
| Материал | Массадетали | |||||||
| Наименование, марка | Вид | Профиль | ||||||
| Сталь 35 | Штамповка | |||||||
|
операции |
Наименование и содержание операции | Оборудование | Приспособление и инструмент | Тп.з. | ||||
| Тшт | ||||||||
| 000 | Заготовительная Заготовка-штамповка |
|||||||
| 005 | Токарная. Подрезка торца. Центровка торца |
Токарный 1К62 | 3-х кулачковый патрон. Резец проходной. Сверло центровочное. | 3,02 | ||||
| 010 | Токарная с ЧПУ. Предварительная. Обработка наружных поверхностей. | Токарный с ЧПУ 1К20Ф3С5 |
Зажимное спец. Резец проходной. | 6,41 | ||||
| 015 | Токарная с ЧПУ. Подрезание торца, обработка наружной поверхности фланца. | Токарный с ЧПУ 1К20Ф3С5 | Зажимное специальное. Резец проходной. | 5,71 | ||||
| 020 | Термическая. Отжиг для снятия внутренних напряжений. | Специальное | ||||||
| 025 | Токарная. Получистовая обработка наружных и внутренних поверхностей. | Токарный 1К62 | 3-х кулачковый патрон. Сверло спир., резец расточн., резец проходной. | 1,06 | ||||
| 030 | Токарная. Получистовая обработка наружных поверхностей | Токарный 1К62 | 3-х кулачковый патрон. Центр. вращающийся. Резец канавочный, резец проходной. | 0,81 | ||||
| 035 | Химико-термическая. Цементация. Закалка. | Специальное. | ||||||
| 040 | Внутришлифовальная. Окончательное шлифование отверстия. | Шлифовальный 3А240 | Приспособление специальное круглошлиф. | 1,94 | ||||
| 045 | Круглошлифовальная. Окончательное шлифование наружных поверхностей. | Шлифовальный 3152 | Оправка цанг., центр. вращ. круглошлиф. | 2,88 | ||||
| 050 | Вертикальносверлильная. Нарезание резьбы в отверстии фланца вала. | Вертикально-сверлильный 2А125 | Приспособление зажимное. Метчик машинный. | 2,82 | ||||
| 055 | Радиальносверлильная. Обработка отверстий на фланце вала | Радиально-сверлильный 2А53 | Кондуктор специальный накладной. Сверло, зенкер, развертка. | 1,12 | ||||
| 060 | Контрольная. Окончательный контроль детали по чертежу. | |||||||
15,5/1250*0,5=0,025 ;
10/2000*0,2=0,025
25/2000*0,5=0,03;
45/1600*0,5=0,06;
25/1250*0,5=0,04;
70/1000*0,5=0,14;
32/400*0,5=0,16;
60/400*0,5=0,3;
38/400*0,3=0,32;
0,5/1000*0,3=0,10;
20/1000*0,5=0,04;
60/500*0,25=0,48;
31/630*0,25=0,20
5/1000*0,25=0,02;
25/630*0,25=0,16;
80/1600*0,25=0,20;
25/2500*0,25=0,04;
45/2500*0,25=0,07
25/2000*0,25=0,05;
Таблица 4. Комментарий технологического процесса механической обработки
| Структура | Содержание |
| Маршрутная технология | Маршрутную технологию так же, как и операционную, оформляем на стандартных технологических картах. Для методического упрощения учебного проектирования в технологических картах ряд граф, не несущих принципиально важной информации, не заполнены и не обозначены. Маршрутный технологический процесс построен в соответствии с рекомендациями методических указаний о влиянии требований, предъявляемых к качеству деталей на структуру техпроцесса, а именно: он включает в себя этапы предварительной, получистовой и окончательной (чистовой) обработки. В технологическом процессе (в маршрутных картах) подготовительно-заключительное время принимаем равным нулю (соответствует условиям серийного производства) и в картах не указываем. |
| Операция 000 | Заготовительная операция спроектирована с ориентацией на серийное производство и по этой причине в качестве заготовки выбрана штамповка. Припуски на механическую обработку приняты с таким расчетом, чтобы можно было их удалять в операциях предварительной обработки за один проход. Это вполне допустимо в учебных целях. На практике размеры заготовок принимают с учетом тех припусков, которые рекомендованы нормативными таблицами. Здесь установили следующие численные значения припусков: на предварительную обработку-2,5 мм, получистовую-0,75 мм и окончательную (шлифование)-0,25 мм на сторону. Естественно, что такие припуски однозначно определяют размеры заготовки. Предельные размеры штамповки устанавливали по типичной для штамповке методике: верхнее предельное от в плюс (отклонение на износ штампа) всегда большее, нижнее предельное в минус (на недоштамповку) всегда меньшее. Кроме того, на технологическом чертеже штамповки в скобках указывают номинальные размеры поверхностей готовой детали. |
| Операция 005 | Предусмотрена для создания установочной базы в виде центрового отверстия. Такие отверстия обрабатывают технологически даже в тех случаях, если они не указаны в чертеже (за исключением специально оговоренных требований). |
| Операция 010 | Конструкция детали вполне технологична для применения станка с ЧПУ. Особенность ее проектирования состоит в том, что для приведения размерной цепи к абсолютной системе координат потребовалось преобразование конструкторской размерной цепи в технологическую. Управляющую программу разрабатывали по типовому алгоритму. Поскольку вся обработка предусмотрена по программе,то при расчетах затрат вспомогательного времени учитывали только время на установку и снятие детали. Частоты вращения шпинделя станка оптимизировали по диаметрам ступеней детали приведением их к стандартным значениям. |
| Операция 015 | Операция аналогична предыдущей на станке с ЧПУ. Как и в операции 010,контрольные переходы не предусматривали, поскольку работу по управляющей программе ограничивают периодическим контролем настройки станка. |
| Операция 020 | Термическая. Специальных комментариев не требует, а ее назначение понятно из технологической карты. Содержание этой термообработки определяют по технологическим процессам главного металлурга предприятия. |
| Операция 025 | Получистовую обработку начинаем с создания дальнейшей удобной установочной базы в виде отверстия. Это обосновано еще и тем, что по черт ежу относительно оси отверстия заданы технические требования по радиальному биению одной из наружных поверхностей. Скорости резания при поперечном точении растачивании при необходимости можно корректировать по скорости резания при продольном резании введением коэффициента 0,8-0,9. |
| Операция 030 | Получистовая обработка наружных поверхностей. Пока особой точности не требуется. На практике всегда при прочих равных условиях такое базирование более экономично. Подготовку детали к окончательной обработке сводим к прорезанию технологических канавок для выхода шлифовального круга на чистовой обработке. |
| Операция 035 | Эту операцию включаем в тех процесс по требованию конструктора (рабочего чертежа). Обратим внимание на некоторые особенности этой химико-термической операции, а именно:1) она служит для повышения поверхностной твердости до таких численных значений, при которых дальнейшая механическая обработка лезвийным инструментом становится невозможной и требуется переход к шлифованию; 2) как видно, насыщение углеродом поверхности на определенную глубину, контролируют эту глубину по изломам образцов, так называемых свидетелей, которые специально изготавливают одновременно с обработкой заготовки. В случае необходимости по эти образцам можно определять микроструктуру. При цементации поверхности, не обозначенные на чертеже и не требующие повышенной твердости, перед химико-термической обработкой специальным образом защищают. |
| Операция 040 | Окончательная обработка шлифованием посадочного пояска. По признаку серийного производства в качестве измерительного инструмента применяют калибр-пробку. |
| Операция 045 | Окончательная (чистовая) обработка наружных поверхностей. Базирование безусловно по внутреннему отверстию с поджатием задним вращающимся центром для повышения жесткости технологической системы. Поскольку протяженность обрабатываемых поверхностей небольшая, то шлифование выполняют врезанием. Контролируют размеры калибрами-скобами. |
| Операция 050 | Особых комментариев не требует. |
| Операция 055 | Предусматриваем обработку отверстий на радиально-сверлильном станке в специальном кондукторе для исключения из техпроцесса разметочных операций и обеспечения заданной точности по расположению отверстий. Набор центрового инструмента принимаем по рекомендациям методических указаний. Контроль точности отверстий – калибрами-пробками. |
Библиографический список
1. Сумеркин Ю.В. Основы технологии машиностроения (курсовая работа) – СПб; СПГУВК, 2002
2. Сумеркин Ю.В. Основы технологии судового машиностроения: Учебник – СПб; СПГУВК, 2001 – 240 с.
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕССЫ
Под производственным процессом понимают совокупность отдельных процессов, осуществляемых для получения из материалов и полуфабрикатов готовых машин (изделий).
В производственный процесс входят не только основные, т. е. непосредственно связанные с изготовлением деталей и сборкой из них машин, процессы, но и все вспомогательные процессы, обеспечивающие возможность изготовления продукции (например, транспортирование материалов и деталей, контроль деталей, изготовление приспособлений и инструмента, и т. д.).
Технологическим процессом называют последовательное изменение формы, размеров, свойств материала и полуфабриката в целях получения детали или изделия в соответствии с заданными техническими требованиями.
Технологический процесс механической обработки деталей является частью общего производственного процесса изготовления всей машины.
Производственный процесс разделяется на следующие этапы:
1) изготовление заготовок деталей - литье, ковка, штамповка;
2) обработка заготовок на металлорежущих станках для получения деталей с окончательными размерами и формами;
3) сборка узлов и агрегатов (или механизмов), т. е. соединение отдельных деталей в сборочные единицы и агрегаты; в единичном производстве применяются слесарная обработка и пригонка деталей к месту постановки при сборке; в серийном производстве эти работы выполняются в незначительном объеме, а в массовом и крупносерийном не применяются, так как благодаря применению предельных калибров при обработке на металлорежущих станках достигается взаимозаменяемость деталей;
4) окончательная сборка всей машины;
5) регулирование и испытание машины;
6) окраска и отделка машины (изделия). Окраска состоит из нескольких операций, выполняемых на разных этапах технологического процесса, например, шпаклевка, грунтовка и первая окраска отливок, окраска обработанных деталей, окончательная окраска всей машины.)
На каждом этапе производственного процесса, по отдельным операциям технологического процесса, осуществляется контроль за изготовлением деталей в соответствии с техническими условиями, предъявляемыми к детали для обеспечения должного качества готовой машины (изделия). Технологический процесс механической обработки деталей должен проектироваться и выполняться таким образом, чтобы посредством наиболее рациональных и экономичных способов обработки удовлетворялись требования к деталям (точность обработки и шероховатость поверхностей, взаимное расположение осей и поверхностей, правильность контуров и т. д.), обеспечивающие правильную работу собранной машины.
Согласно ГОСТ 3.1109-73 технологический процесс может быть проектным, рабочим, единичным, типовым, стандартным, временным, перспективным, маршрутным, операционным, маршрутно-операционным.
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ СОСТАВ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ЗАВОДА
Машиностроительные заводы состоят из отдельных производственных единиц, называемых цехами, и различных устройств.
Состав цехов, устройств и сооружений завода определяется объемом выпуска продукции, характером технологических процессов, требованиями к качеству изделий и другими производственными факторами, а также в значительной мере степенью специализации производства и кооперирования завода с другими предприятиями и смежными производствами.
Специализация предполагает сосредоточение большого объема выпуска строго определенных видов продукции на каждом предприятии.
Кооперирование предусматривает обеспечение заготовками (отливками, поковками, штамповками), комплектующими агрегатами, различными приборами и устройствами, изготовляемыми на других специализированных предприятиях.
Если проектируемый завод будет получать отливки в порядке кооперирования, то в его составе не будет литейных цехов. Например, некоторые станкостроительные заводы получают отливки со специализированного литейного завода, снабжающего потребителей литьем в централизованном порядке.
Состав энергетических и санитарно-технических устройств завода также может быть различным в зависимости от возможности кооперирования с другими промышленными и коммунальными предприятиями по снабжению электроэнергией, газом, паром, сжатым воздухом, в части устройства транспорта, водопровода, канализации и т. д.
Дальнейшее развитие специализации и в связи с этим широкое кооперирование предприятий значительно отразятся на производственной структуре заводов. Во многих случаях в составе машиностроительных заводов не предусматриваются литейные и кузнечно-штамповочные цехи, цехи по изготовлению крепежных деталей и т. п., так как заготовки, метизы и другие детали поставляются специализированными заводами. Многие заводы массового производства в порядке кооперирования со специализированными заводами также могут снабжаться готовыми узлами и агрегатами (механизмами) для выпускаемых машин; например, автомобильные и тракторные заводы - готовыми двигателями и др.
Состав машиностроительного завода можно разделить на следующие группы:
1. Заготовительные цехи (чугунолитейные, сталелитейные, литейные цветных металлов, кузнечные, кузнечно-прессовые, прессовые, кузнечно-штамповочные и др.);
2. Обрабатывающие цехи (механические, термические, холодной штамповки, деревообрабатывающие, металлопокрытий, сборочные, окрасочные и др.);
3. Вспомогательные цехи (инструментальные, ремонтно-механические, электроремонтные, модельные, экспериментальные, испытательные и др.);
4. Складские устройства (для металла, инструмента, формовочных и шихтовых материалов и др.);
5. Энергетические устройства (электростанция, теплоэлектроцентраль, компрессорные и газогенераторные установки);
6. Транспортные устройства;
7. Санитарно-технические устройства (отопление вентиляция, водоснабжение, канализация);
8. Общезаводские учреждения и устройства (центральная лаборатория, технологическая лаборатория, центральная измерительная лаборатория, главная контора, проходная контора, медицинский пункт, амбулатория, устройства связи, столовая и др.).
СТРУКТУРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
В целях обеспечения наиболее рационального процесса механической обработки заготовки составляется план обработки с указанием, какие поверхности надо обработать, в каком порядке и какими способами.
В связи с этим весь процесс механической обработки расчленяется на отдельные составные части: технологические операции, установы, позиции, переходы, ходы, приемы.
Технологической операцией называется часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте и охватывающая все последовательные действия рабочего (или группы рабочих) и станка по обработке заготовки (одной или нескольких одновременно).
Например, обтачивание вала, выполняемое последовательно сначала на одном конце, а потом после поворота, т. е. перестановка вала в центрах, без снятия его со станка, - а на другом конце, является одной операций.
Если же все заготовки (валы) данной партии обтачиваются сначала на одном конце, а потом на другом, то это составит две операции.
Установом называют часть операции, выполняемую при одном закреплении заготовки (или нескольких одновременно обрабатываемых) на станке или в приспособлении, или собираемой сборочной единицы.
Так, например, обтачивание вала при закреплении в центрах - первый установ, обтачивание вала после его поворота и закрепления в центрах для обработки другого конца - второй установ. При каждом повороте детали на какой- либо угол создается новый установ (при повороте детали необходимо указывать угол поворота).
Установленная и закрепленная установка может изменять свое положение на станке относительно его рабочих органов под воздействием перемещающих или поворотных устройств, занимая новую позицию.
Позицией называется каждое отдельное положение заготовки, занимаемое ею относительно станка при неизменном ее закреплении.
Например, при обработке на многошпиндельных полуавтоматах и автоматах деталь при одном ее закреплении занимает различные положения относительно станка путем вращения стола (или барабана), последовательно подводящего деталь к разным инструментам.
Операция разделяется на переходы - технологические и вспомогательные.
Технологический переход - законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента, поверхностей, образуемых обработкой, или режима работы станка.
Вспомогательный переход - законченная часть технологической операции, состоящая из действия человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и шероховатости поверхности, но необходимы для выполнения технологического перехода. Примерами вспомогательных переходов являются установка заготовки, смена инструмента и т. д.
Изменение только одного из перечисленных элементов (обрабатываемой поверхности, инструмента или режима резания) определяет новый переход.
Переход состоит из рабочих и вспомогательных ходов.
Под рабочим ходом понимают часть технологического перехода, охватывающую все действия, связанные со снятием одного слоя материала при неизменности инструмента, поверхности обработки и режима работы станка.
На станках, обрабатывающих тела вращения, под рабочим ходом понимают непрерывную работу инструмента, например на токарном станке снятие резцом одного слоя стружки непрерывно, на строгальном станке - снятие одного слоя металла по всей поверхности.
Если слой материала не снимается, а подвергается пластической деформации (например, при образовании рифлений и при обкатывании поверхности гладким роликом с целью ее уплотнения), а также применяют понятие рабочего хода, как и при снятии стружки.
Вспомогательный ход - законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, не сопровождаемого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки, но необходимого для выполнения рабочего хода.
Все действия рабочего, совершаемые им при выполнении технологической операции, расчленяются на отдельные приемы. Под приемом понимают законченное действие рабочего. Обычно приемами являются вспомогательные действия, например, постановка или снятие детали, пуск станка, переключение скорости или подачи и т. п. Понятие «прием» используют при техническом нормировании операции.
В план механической обработки включают также промежуточные работы - контрольные, слесарные и др., необходимые для дальнейшей обработки, например, спайка, сборка двух деталей, термическая обработка и т. д.; окончательные операции для других видов работ, выполняемых после механической обработки, вносятся в план соответствующих видов обработки.
ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОГРАММА
Производственная программа машиностроительного завода содержит номенклатуру изготовляемых изделий (с указанием их типов и размеров), количеств изделий каждого наименования, подлежащих выпуску в течении года, перечень и количество запасных деталей к выпускаемым изделиям.
На основании общей производственной программы завода составляется подетальная производственная программа по цехам, указывающая наименование, количество, черный и чистый вес (массу) деталей, подлежащих изготовлению и обработке в каждом данном цехе (литейном, кузнечном, механическом и др.) и проходящих обработку в нескольких цехах; составляется программа по каждому цеху и одна сводная, указывающая какие детали и каком количестве проходят через каждый цех. При составлении подетальных программ по цехам к общему количеству деталей, определяемому производственной программой, прибавляются детали запасные, прилагаемые к выпускаемым машинам, а также поставляемые в качестве запасных частей доя обеспечения бесперебойной работы машин, находящихся в эксплуатации. Количество запасных деталей принимают в процентном отношении к количеству основных деталей.
К производственной программе прилагаются чертежи общих видов машин, чертежи сборочные и отдельных деталей, спецификации деталей, а также описание конструкций машин и технические условия на их изготовление и сдачу.
машиностроительный завод технологический производственный
ВИДЫ (ТИПЫ) ПРОИЗВОДСТВА И ХАРАКТЕРИСТКА ИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ФОРМЫ РАБОТЫ
В зависимости от размера производственной программы, характера продукции, а также технических и экономических условий осуществления производственного процесса все разнообразные производства условно делятся на три основных вида (или типа): единичное (или индивидуальное), серийное и массовое. У каждого из этих видов производственный и технологический процессы имеют свои характерные особенности, и каждому из них свойственна определенная форма организации работы.
Необходимо отметить, что на одном и том же предприятии и даже в одном и том же цехе могут существовать различные виды производства, т. е. отдельные изделия или детали могут изготовляться на заводе или в цехе по разным технологическим принципам: технология изготовления одних деталей соответствует единичному производству, а других - массовому, или одних - массовому, других - серийному. Так, например, в тяжелом машиностроении, имеющем характер единичного производства, мелкие детали, требующиеся в большом количестве, могут изготовляться по принципу серийного и даже массового производства.
Таком образом, характеризовать производство всего завода или цеха в целом можно только по признаку преимущественного характера производственных и технологических процессов.
Единичным называется такое производство, при котором изделия изготовляются единичными экземплярами, разнообразными по конструкции или размерам, причем повторяемость этих изделий редка или совсем отсутствует.
Единичное производство универсально, т. е. охватывает разнохарактерные типы изделий, поэтому оно должно быть очень гибким, приспособленным к выполнению разнообразных заданий. Для этого завод должен располагать комплектом универсального оборудования, обеспечивающим изготовление изделий сравнительно широкой номенклатуры. Этот комплект оборудования должен быть подобран таким образом, чтобы, с одной стороны, можно было применять различные виды обработки, а с другой - чтобы количественное соотношение отдельных видов оборудования гарантировало определенную пропускную способность завода.
Технологический процесс изготовления деталей при этом виде производства имеет уплотненный характер: на одном станке выполняется несколько операций и часто производится полная обработка деталей разнообразных конструкций и из различных материалов. Ввиду разнохарактерности работ, выполняемых на одном станке, и неизбежности вследствие этого в каждом случае подготовки и наладки станка для новой работы основное (технологическое) время в общей структуре нормы времени невелико.
Приспособления для обработки деталей на станках имеют здесь универсальный характер, т. е. могут быть использованы в разнообразных случаях (например, тиски для крепления деталей, угольники, прихваты и т. п.). Специальные приспособления не применяют или применяют редко, так как значительные затраты на их изготовление экономически не оправдываются.
Необходимый при этом виде производства режущий инструмент также должен быть универсальным (стандартные сверла, развертки, фрезы и т. п.), так как ввиду разнообразия обрабатываемых деталей применение специального инструмента экономически не представляется возможным.
Равным образом и измерительный инструмент, употребляемый при обработке деталей, должен быть универсальным, т. е. измерять детали разнообразных размеров. В этом случае широко применяют штангенциркули, микрометры, нутромеры, штихмасы, индикаторы и другие универсальные измерительные средства.
Разнохарактерность изготовляемых изделий, неравномерность по времени поступления в производство более или менее сходных конструкций, различие требований, предъявляемых к изделию в отношении точности обработки деталей и качества применяемых материалов, необходимость благодаря разнообразию деталей выполнения различных операций на универсальном оборудовании - все это создает особые условия успешной работы цехов и всего завода, характерные для единичного производства.
Указанные особенности этого вида производства обуславливают относительно высокую себестоимость выпускаемых изделий. Увеличение потребности в данной продукции с одновременным уменьшением ее номенклатуры и стабилизацией конструкций изделий создает возможность перехода от единичного производства к серийному.
Серийное производство занимает промежуточное положение между единичным и массовым производством.
При серийном производстве изделия изготовляют партиями или сериями, состоящими из одноименных, однотипных по конструкции и одинаковых по размерам изделий, запускаемых в производство одновременно. Основным принципом этого вида производства является изготовление всей партии целиком как в обработке деталей, так и в сборке.
Понятие «партия» относится к количеству деталей, а понятие «серия» - к количеству машин, запускаемых в производство одновременно.
В серийном производстве в зависимости от количества изделий в серии, их характера и трудоемкости, частоты повторяемости серий в течении года различают производство мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное. Такое подразделение является условным для разных отраслей машиностроения.
В серийном производстве технологический процесс преимущественно дифференцирован, т. е. расчленен на отдельные операции, которые закреплены за отдельными станками.
Станки здесь применяются разных видов: универсальные, специализированные, специальные, автоматизированные, агрегатные. Станочный парк должен быть специализирован в такой мере, чтобы был возможен переход от производства одной серии машин к производству другой, несколько отличающейся от первой в конструктивном отношении.
Серийное производство значительно экономичнее, чем единичное, так как лучшее использование оборудования, специализация рабочих, увеличение производительности труда обеспечивает уменьшение себестоимости продукции.
Серийное производство является наиболее распространенным видом производства в общем и среднем машиностроении.
Массовым называется производство, в котором при достаточно большом количестве одинаковых выпусков изделий, изготовление их ведется путем непрерывного выполнения при рабочих местах одних и тех же постоянно повторяющихся операций.
Массовое производство бывает следующих видов:
· поточно-массовое производство, при котором осуществляется непрерывность движения деталей по рабочим местам, расположенным в порядке последовательности технологических операций, закрепленных за определенными рабочими местами и выполняемый примерно в одинаковый промежуток времени;
· массовое прямоточное производство. Здесь технологические операции также выполняются на определенных рабочих местах, расположенных в порядке операций, но время на выполнение отдельных операций не всегда одинаково.
Массовое производство возможно и экономически выгодно при выпуске достаточно большого количества изделий, когда все затраты на организацию массового производства окупаются и себестоимость единицы выпускаемой продукции получается меньше, чем при серийном производстве.
Экономичность выпуска достаточно большого количества изделий можно выразить следующей формулой
где n - число единиц изделий; C - величина затрат при переходе с серийного на массовое производство; - себестоимость единицы изделий при серийном производстве; - себестоимость единицы изделий при массовом производстве.
К условиям, определяющим эффективность массового производства, относятся прежде всего объем производственной программы и специализация завода на определенных типах изделий, причем наиболее благоприятным условием массового производства находится один тип, одна конструкция изделия.
При массовом и крупносерийном производстве технологический процесс строится по принципу дифференциации или по принципу концентрации операций.
По первому принципу технологический процесс дифференцируется на элементарные операции с примерно одинаковым временем выполнения; каждый станок выполняет одну определенную операцию. В связи с этим станки здесь применяются специальные и узкоспециализированные; приспособления для обработки должны быть также специальными, предназначенными для выполнения только одной операции. Часто такое приспособление является неотъемлемой частью станка.
По второму принципу технологический процесс предусматривает концентрацию операций, выполняемых на многошпиндельных автоматах, полуавтоматах, многорезцовых станках, отдельно на каждом станке или на автоматизированных станках, связанных в одну линию, производящих одновременно несколько операций при малой затрате основного времени. Подобные станки все шире внедряются в производство.
Техническая организация массового производства должна быть весьма совершенной. Как уже указывалось, технологический процесс должен быть разработан детально и точно в отношении как методов обработки, так и расчетов основного и вспомогательного времени.
Оборудование должно быть точно определено и расставлено таким образом, чтобы его количество, типы, комплектность и производительность соответствовали заданному выпуску продукции.
Особо важное значение в массовом производстве имеет организация технологического контроля, так как недостаточно тщательная проверка деталей и несвоевременная отбраковка негодных деталей могут привести к задержке и разладке всего производственного процесса. Лучшие результаты достигаются при использовании автоматического контроля в процессе обработки.
Несмотря на небольшие первоначальные капитальные затраты, необходимые для организации массового производств, технико-экономический эффект его на правильно организованном предприятии бывает обычно высок и значительно больше, чем при серийном производстве.
Себестоимость одного и того же вида продукции при массовом производстве значительно ниже, оборачиваемость средств выше, расходы на транспорт меньше, выпуск продукции больше, чем при серийном производстве.
Каждому из описанных выше производства (единичному, серийному, массовому) свойственны соответствующие формы организации работы и способы расположения оборудования, которые определяются характером изделия и производственного процесса, объемом выпуска и рядом других факторов.
Существуют следующие основные формы организации работы.
o По видам оборудования, свойственная главным образом единичному производству; для отдельных деталей применяется в серийном производстве.
Станки располагают по признаку однородности обработки, т. е. создают участки станков, предназначенных для одного вида обработки - токарных, строгальных, фрезерных и др.
o Предметная, свойственная главным образом серийному производству, для отдельных деталей применяется в массовом производстве.
Станки располагают в последовательности технологических операций для одной или нескольких деталей, требующих одинакового порядка обработки. В той же последовательности образуется и движение деталей. Детали обрабатывают на станках партиями; при этом выполнение операций на отдельных станках может быть не согласовано с другими станками. Изготовленные детали хранят у станков и затем транспортируют целой партией.
o Поточно-серийная, или переменно-поточная, свойственна серийному производству, станки располагают в последовательности технологических операций, установленной для деталей, обрабатываемых на данной станочной линии. Производство идет партиями, причем детали каждой партии могут несколько отличаться одна от другой размерами или конструкцией. Производственный процесс ведется таким образом, что время выполнения операции на одном станке согласовано с временем работы на следующем станке.
o Прямоточная, свойственна массовому и в меньшей мере крупносерийному производству; станки располагают в последовательности технологических операций, закрепленных за определенными станками; детали со станка на станок передают поштучно. Транспортирование деталей от одного рабочего места к другому осуществляется рольгангами, наклонными лотками, иногда применяют и конвейеры, служащие здесь только в качестве транспортеров.
o Непрерывным потоком, свойственная только массовому производству. При этой форме организации работы станки располагают в последовательности операций технологического процесса, закрепленных за определенными станками, время выполнения отдельных операций на всех рабочих местах примерно одинаково или кратно такту.
Различают несколько разновидностей работы непрерывным потоком: а) с передачей деталей (изделий) простыми транспортными устройствами - без тягового элемента; б) с периодической подачей деталей транспортным устройством с тяговым элементом. Передвижение деталей от одного рабочего места к другому производится при помощи механических конвейеров, которые двигаются периодически - толчками. Конвейер перемещает деталь через промежуток времени, соответствующий величине такта работы, в течении которого конвейер стоит и выполняется рабочая операция; продолжительность выполнения операции примерно равна величине такта работы; в) с непрерывной подачей деталей (изделий) транспортными устройствами с тяговым элементом; в этом случае механический конвейер движется непрерывно, перемещая расположенные на нем детали от одного рабочего места к другому. Операция выполняется во время движения конвейера; при этом деталь или снимается с конвейера для выполнения операции, или остается в конвейере и в этом случае операция выполняется во время движения детали вместе с конвейером. Скорость движения конвейера должна соответствовать времени, необходимому на выполнение операции. Такт работы механически поддерживается конвейером.
Для всех рассмотренных случаев работы непрерывным потоком можно установить, что решающим фактором, обусловливающим соблюдение принципа непрерывного потока, является не механическое транспортирование деталей, а такт работы.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА
В Украине удельный вес продукции комплекса в общем объеме продукции промышленности составляет 20%, функционируют такие большие предприятия, Новокраматорский машиностроительный завод, Краматорский завод тяжелого машиностроения, Харьковский тракторный завод, Харьковский завод «Электротяжмаш», харьковский и киевский авиационный заводы, трансформаторный завод в Запорожье, завод электронных микроскопов в Сумах и целый ряд других. Новыми центрами развитого машиностроения стали средние и большие города западных областей Украины.
Машиностроительный комплекс Украины - это сложные, взаимосвязанные многопрофильные производства, которые специализируются по выпуску машин и оборудования, устройств и средств вычислительной техники, запасных частей к ним, технологического оснащения и т. д. Особое место принадлежит производству оборудования для отраслей промышленности. Ведущими являются химическое и нефтехимическое, горношахтное и горнорудное, металлургическое машиностроение, авиационное, станкостроительное машиностроение для легкой и пищевой промышленности и бытовых приборов, сельскохозяйственной техники.
Производство металлообрабатывающего оборудования, особенно станков, занимает важное место в машиностроении, обеспечивает его необходимыми основными производственными фондами. От наличного парка станков, их должного технологического уровня, оптимальной структуры по видовому составу и значимости в значительной степени зависят производственные возможности самого машиностроения, его соответствие современным требованиям и способности для технологического перевооружения всего производства и прежде всего машиностроения. Состояние и техникотехнологический уровень станкостроения, структура металлообрабатывающего устройства страны - один из основных показателей развития машиностроения, ее производственных возможностей.
Центрами производства металлообрабатывающего оборудования, в частности станков, а также инструмента являются преимущественно большие и самые надежные города - Одесса, Харьков, Киев, Житомир, Краматорск, Львов, Бердичев; производство кузнечно-прессовых машин расположено в Одессе, Хмельницке, Днепропетровске, Стрие; промышленность по производству искусственных бриллиантов и абразивных материалов - в Полтаве, Львове, Запорожье, Киеве; производство металлообрабатывающего и деревообрабатывающего инструмента - в Запорожье, Хмельницке, Виннице, Харькове, Камянец-Подольском, Луганске. Центрами авиастроения являются Киев и Харьков.
Машиной называют механическое устройство с согласованноработающими частями, которые осуществляют определенные и целесообразные перемещения для превращения энергии, материалов или информации.
Основное назначение машины - замещение производственных функций человека для облегчения труда и повышения производительности.
Машины делят на энергетические (т. е. такие, которые превращают энергию из одного вида в другой) - электродвигатели, электрогенераторы, двигатели внутреннего сгорания, турбины (паровые, газовые, водные и т. д.).
Рабочие машины - станки, строительные, текстильные, вычислительные машины, машины-автоматы.
Машиностроение - отрасль для производства машин. Машиноведение наука о машинах (ТММ, металловедение, сопротивление, материалов, детали машин и т. д.).
Любая машина состоит из отдельных узлов и деталей. При этом значительная часть деталей является стандартизированной и общей для многих видов машин - болты, винты, оси, весы и т. д. Они могут быть произведены на отдельных специализированных предприятиях массового производства, что дает возможность полностью автоматизировать и механизировать всю техническую линию их изготовления.
Из отдельных деталей производят узлы тоже иногда массового общего назначения - редукторы, помпы, тормоза и т. д. Узлами или агрегатами могут считаться более крупные соединения деталей и узлов.
Например, двигатели являются составляющими агрегатами автомобилей, комбайнов, самолетов и тоже изготовляются на отдельных заводах.
Т. е. все машиностроительные предприятия очень тесно связаны между собой техническими и экономическими показателями. Работа каждого машиностроительного предприятия в значительной степени зависит от поставщиков металлоизделий, деталей, узлов агрегатов.
Кроме внутренних отраслевых связей, машиностроение связано с другими отраслями, которые снабжают машиностроение полимерами, резиной, тканями, древесиной и т. д., которые используются в машиностроении как конструкционные и дополнительные материалы.
Подобные документы
Структура и характеристика промышленности. Производственный и технологический процессы. Типы производства, их технико-экономическая характеристика. Элементы технологического процесса и основы его построения. Формы организации промышленного производства.
учебное пособие , добавлен 11.04.2010
Этапы технологических процессов изготовления деталей машин и операций. Характеристика зубчатого колеса, служащего для передачи вращательного движения. Процесс производства детали "Вал" для крупносерийного типа производства. Выбор оборудования, материалов.
курсовая работа , добавлен 14.07.2012
Определение основных технико-экономических показателей производственного процесса участка механической обработки деталей в условиях выбранного типа производства. Расчет количества оборудования участка и его загрузки, численности персонала участка.
курсовая работа , добавлен 12.12.2010
Типы производства, формы организации и виды технологических процессов. Точность механической обработки. Основы базирования и базы заготовки. Качество поверхности деталей машин и заготовок. Этапы проектирования технологических процессов обработки.
курс лекций , добавлен 29.11.2010
Понятие о производственном и технологическом процессах, их классификация. Размер программного задания. Характеристики технологического процесса. Технологическая характеристика различных типов производства. Изготовление продукции, контроль ее качества.
презентация , добавлен 26.10.2013
Разработка технологического предложения на создание роботизированного технологического комплекса для изготовления заданных деталей методом механической обработки, штамповки или литья. Конструкторские задачи автоматизации машиностроительного производства.
курсовая работа , добавлен 25.10.2014
Сущность производственного процесса. Структура и технологический порядок осуществления операций. Соблюдение принципов организации производства как основополагающее условие его эффективности. Целесообразность единичного и серийного его типов в экономике.
презентация , добавлен 24.03.2014
Схема технологического процесса на льнозаводе. Техническая характеристика оборудования. Баланс рабочего времени и режим работы завода. Расчет производственной мощности завода по готовой продукции. Расчет загруженности куделеприготовительного агрегата.
курсовая работа , добавлен 09.12.2014
Тип производства, количество деталей в партии. Вид заготовки и припуски на обработку. Структура технологического процесса, выбор оборудования и приспособлений. Нормирование времени, определение расценки и себестоимости механической обработки деталей.
курсовая работа , добавлен 08.03.2016
Структура технологического процесса по эскизам обработки вала: количество операций, установы, позиции, переходы и рабочие ходы. Расчёты для единичного и крупносерийного производства. Достижение точности обработки. Число установов заготовки в операции.
Й1. Введение
Технологией называется совокупность знаний о методах и средствах производства изделий.
Технология машиностроения изучает методы и средства механической обработки и сборки изделий.
Согласно учебному плану специальности 151001 - Технология машиностроения предмет «Технология машиностроения» состоит из трех отдельных курсов.
1. Основы технологии машиностроения . Этот курс является базовым для остальных технологических дисциплин. В нем представлены теоретические сведения: термины, определения и основные понятия, необходимые для проектирования технологических процессов механической обработки деталей машин и оформления технологической документации.
2. Технология машиностроения, часть 1. Технология производства машин . В этом курсе изучается технология производства типовых деталей машин: валов, корпусных деталей, зубчатых колес и. т. д., а также технология сборки изделий
3. Технология машиностроения, часть 2. Технология автоматизированного производства . В этом курсе изучаются особенности технологии производства изделий на станках с числовым программным управлением, станках автоматах и полуавтоматах.
Кроме того, учебный план содержит дисциплины тесно связанные с технологией машиностроения. Среди них: физико-химические методы обработки материалов, материаловедение, технология конструкционных материалов, производство и механическая обработка заготовок, проектирование машиностроительного производства, технологическая оснастка, резание металлов, режущий инструмент, металлорежущие станки и ряд других.
В результате изучения этих курсов студент должен получить знания и навыки достаточные для разработки технологии производства изделий необходимого качества, в заданном количестве, в планируемые сроки, при наименьших затратах.
Выпускникам кафедры технологии машиностроения УГТУ-УПИ присваивается квалификация «инженер» по специальности 151001 - «Технология машиностроения». Срок обучения составляет пять лет. Учебный план ориентирован на специализацию «Технология машиностроения. Компьютерное проектирование». Дисциплинами специализации являются: математическое моделирование процессов в машиностроении, размерный анализ и обоснование технологических решений, машинная графика в автоматизированном проектировании, промышленные САПР и др.
Виды изделий
Изделие - это предмет или набор предметов, полученных в результате целенаправленных трудовых действий.
Согласно ГОСТ 2.101- 68 установлены следующие виды изделий.
Детали - изделия, изготовленные из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций: свинчивания, сварки, клепки и. т. д. Например: вал, зубчатое колесо, корпус редуктора и. т. д.
Сборочные единицы - изделия, составные части которых подлежат соединению между собой на предприятии – изготовителе путем применения сборочных операций. Например: редуктор, станок, автомобиль и. т. д.
Комплексы - два и более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии- изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций. Например, ленточный транспортер, который состоит из электродвигателя, редуктора, ведущего и ведомого барабанов и транспортерной ленты. Объединение этих изделий при сборке создает единую функциональную систему для выполнения транспортных операций.
Комплекты - два и более изделия не соединенных на предприятии – изготовителе сборочными операциями и представляющие собой набор изделий, которые имеют общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера. Примерами являются наборы запасных инструментов и приспособлений (ЗИП), наборы слесарного инструмента и. т. д.
Наиболее сложным изделием является машина.
Машиной называется устройство, выполняющее механические движения по преобразованию материалов, энергии и информации для облегчения физического и умственного труда человека.
Порядок создания нового изделия
Новоё изделие имеет усовершенствованные технические и потребительские свойства. Процесссоздания нового изделия включает: выдачу технического задания, проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИР и ОКР), проектирование изделия и производственную деятельность.
Техническое задание разрабатывает заказчик нового изделия. В нем приводятся сведения о назначении изделия, условиях его эксплуатации, технические и другие параметры необходимые для проектирования.
НИР проводится в том случае, если существующий уровень науки и техники не позволяет решить задачи, поставленные в техническом задании. НИР включает постановку задач исследования, проведение теоретических и экспериментальных исследований, обработку полученных результатов, выдачу рекомендаций и составление отчета. В результате проведения НИР получают новые научные результаты, которые используют при создании нового изделия с более высокими технико-экономическими показателями.
ОКР проводится для отработки конструкции изделия. ОКР включает проектирование, изготовление и испытания в лабораторных или производственных условиях опытных образцов изделий. В результате проверяются технические решения, на основе которых разрабатывается это изделие. Необходимость проведения НИР и ОКР определяется в техническом задании.
Проектирование изделия по ГОСТ 2.103 - 68 включает последовательную разработку технического предложения, эскизного проекта, технического проекта и рабочей конструкторской документация.
В техническом предложении (ГОСТ 2.118 - 73)рассматриваются вариант или варианты реализации требований технического задания.
Эскизный проект (ГОСТ 2.119 - 73)содержит решения, которые дают общее представление о конструкции и принципе работы изделия, с указанием его основных параметров, например габаритов.
Технический проект (ГОСТ 2.120 - 73) включает чертежи общих видов с детальной проработкой конструкции изделия, достаточной для создания комплекта рабочей документации
Рабочая конструкторская документация разрабатывается на основе ЕСКД. Она включает комплект чертежей на сборочные единицы, детали и другие документы необходимые для изготовления, сборки, упаковки, хранения и транспортировки изделия.
Производственный процесс
Производственная деятельность на предприятии называется производственным процессом.
Производственный процесс по ГОСТ 14.004 - 83 - это совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления и ремонта продукции.
Производственный процесс в машиностроении включает: организацию и управление производством, получение и хранение исходных материалов и полуфабрикатов, технологическую подготовку производства, изготовление и сборку изделий, контроль качества продукции, маркировку, упаковку и хранение готовых изделий, транспортировку продукции на всех этапах ее изготовления, снабжение и обслуживание рабочих мест, участков и цехов, обеспечение кадрами, т.е. рабочими, служащими, инженерно-техническими работниками (ИТР) и многое другоё.
Производственный процесс осуществляется на машиностроительном предприятии или заводе . На машиностроительных заводах используются самые разнообразные методы получения и обработки изделий: литьё, ковка, штамповка, сварка, обработка резанием, термообработка, сборка и.т.д. Однако, методы механической обработки заготовок резанием со снятием стружки и сборка изделий являются основными. Примерно до 60% от общего времени затрачивается на обработку этими методами. Поэтому производство на машиностроительных заводах называется еще механосборочным .
Основным производственным подразделением завода является цех . В состав машиностроительного завода входят самые разнообразные цеха, которые делятся на следующие группы:
1. Заготовительные цеха: литейные, кузнечные, сварочные. В литейных цехах производится получение отливок из черных и цветных металлов. В кузнечных цехах производится ковка и штамповка заготовок.
2. Основные или обрабатывающие цеха: механические, сборочные, термические и др.
3. Вспомогательные цеха: инструментальные, ремонтные, модельные и др.
Структура машиностроительного предприятия подробно изучается в курсе проектирование машиностроительного производства.
Заводские цеха поделены на производственные участки . Участок образован из рабочих мест .
Рабочее место по ГОСТ 14.004 - 83 является элементарной структурной единицей предприятия, где размещены исполнители работы, обслуживаемое технологическое оборудование, часть конвейера, на ограниченное время оснастка и предметы труда. Иными словами, рабочее место - это часть производственной площади, оборудованной в соответствии с выполняемой на ней работой.
Технологический процесс и его структура
Технологическим процессом называется часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению или определению состояния предмета труда.
В результате этих действий последовательно изменяются и контролируются размеры, форма, шероховатость и состояние поверхности, внешний вид и внутренние свойства изделий. В зависимости от вида действий различают технологические процессы механической обработки, сборки, литья, обработки давлением, термической обработки, нанесения покрытий и. т. д. Технологический процесс состоит из технологических операций.
Технологической операцией согласно ГОСТ 3.1109 - 82 называется законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте.
Операция выполняется одним или несколькими исполнителями над одним изделием без перехода к обработке другого изделия. Операция может включать неоднократную установку и снятие заготовки, смену инструмента, вида обработки, приспособлений, контрольно-измерительных устройств и. т. д. При выполнении технологической операции заготовка может быть обработана полностью или только частично даже при одном виде обработки. Содержанием операции определяется трудоемкость ее выполнения и размер заработной платы рабочих.
В документации на технологический процесс наименование операции механической обработки записывается именем прилагательным в именительном падеже от вида оборудования, на котором выполняется данная операция. Например: токарная, фрезерная, сверлильная и. т. д. Нумеруются операции числами ряда арифметической прогрессии кратными 5. Например: 5, 10, 15 и. т. д. (ГОСТ 3.1129-93, п.5.3) . Это необходимо для резервирования позиций в случае внесения изменений в технологический процесс.
Последовательность технологических операций обработки или сборки изделий, записанных в порядке их выполнения, называетсятехнологическим маршрутом . Согласно ГОСТ 3.1109-82 технологическая операция состоит из следующих элементов:
Установ - это часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы. Если операция выполняется полностью при неизменном закреплении заготовки, то говорят, что она выполняется за один установ.
Технологический переход - это законченная часть технологической операции, которая выполняется одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и положении заготовки.При механической обработке в пределах одного технологического перехода остаются неизменными: инструмент, приспособление, положение заготовки, и технологические режимы обработки, т.е. подача, скорость резания или частота вращения шпинделя. Наименование технологического перехода записывается глаголом в неопределенной форме, который соответствует методу механической обработки. Например: точить, сверлить, фрезеровать и. т. д.
Вспомогательный переход - это законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предмета труда, но необходимы для выполнения технологического перехода. Примерами вспомогательного перехода являются установка и снятие заготовки на станке, смена инструмента, взятие пробных стружек при настройке станка на размер и.т.д. Наименование вспомогательного перехода записывается глаголом в неопределенной форме, который соответствует выполняемому действию. Например, установить, снять, закрепить и т. д. В технологической документации технологические и вспомогательные переходы нумеруются цифрами 1, 2, 3,…
Структурными элементами технологического перехода являются рабочий ход и вспомогательный ход.
Рабочий ход - это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, которая сопровождается изменениями формы, размеров, качества поверхности или свойств заготовки.
Вспомогательный ход - это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, необходимого для подготовки рабочего хода. Примером вспомогательного хода является подвод инструмента к заготовке, перемещение его в исходное положение после выполнения рабочего хода и.т.д.
Структурным элементом перехода является прием.
Прием – этозаконченная совокупность действий человека, необходимых для выполнения перехода или его части и объединенных одним целевым назначением. Например, вспомогательный переход «установить и снять заготовку» включает следующие приемы: взять заготовку, установить ее в приспособление, закрепить, открепить заготовку после обработки, снять заготовку со станка. Вспомогательный переход по замене инструмента включает такие приемы: взять инструмент, установить его в шпиндель станка, извлечь его из шпинделя.
При обработке заготовок на станках, где инструмент или заготовка закрепляются в поворотных устройствах, структурным элементом технологической операции является позиция.
Позиция - это фиксированное положение, занимаемое закрепленной заготовкой или собираемой сборочной единицей относительно инструмента или неподвижной части оборудования при выполнении определенной части операции. Иными словами позиция – это фиксированное положение заготовки и инструмента относительно друг друга на станках с поворотными устройствами, например, на токарно-револьверных станках. Изменение позиции производится поворотом, заготовки или инструмента относительно друг друга. В технологической документации позиции обозначаются римскими цифрами I, II, III и.т.д.
В технологической документации правила записи содержания операций и переходов при обработке резанием определены ГОСТ 3.1702 -79, согласно которому запись содержания операции выполняется в форме маршрутного или операционного описания. При операционном описании в записи операции отдельно выделяется содержание вспомогательных переходов. Запись вспомогательных переходов допускается не выполнять при наличии графических иллюстраций.
Согласно ГОСТ 3.1702-79 в содержание операции при маршрутном описании должно быть включено:
1. Ключевое слово, характеризующее метод обработки, выраженное глаголом в неопределенной форме, например: точить, сверлить, фрезеровать и. т. д. (приложение 3)
2. Дополнительная информация в виде указания количества последовательно или одновременно обрабатываемых поверхностей, например 4 отверстия (приложение 4, часть 1)
3. Дополнительная информация, характеризующая обрабатываемую поверхность, например, для отверстия: глухое, сквозное или для канавки - кольцевая (приложение 4, часть 2).
4. Наименование обрабатываемой поверхности, конструктивных элементов или предметов производства, например: поверхность, буртик, галтель, заготовка (приложение 5).
5. Информация по размерам или их условным обозначениям, например: размеры d 1 =…, d 2 =…, l 1 =…, l 2 =… или размеры 1, 2, 3, 4, пронумерованные на чертеже (приложение 6).
6. Дополнительная информация по характеру обработки, например: предварительно, окончательно, одновременно, последовательно, по копиру, согласно чертежу и. т. д. (приложение 4, часть 4).
Запись в указанном порядке называется полной и применяется при отсутствии графических иллюстраций к операции. При наличии графических иллюстраций применяют сокращенную запись. В этом случае в содержание операции включают п.п. 1; 4; 5.
При операционном описании запись содержания перехода включает:
1. Ключевое слово, выраженное глаголом в неопределенной форме, который соответствует методу механической обработки, например: точить, сверлить, фрезеровать. Для вспомогательного перехода ключевое слово записывается глаголом в неопределенной форме, который соответствует выполняемому действию, например, установить, снять, закрепить (приложение 3).
2. Наименование предметов производства, обрабатываемых поверхностей, конструктивных элементов, например, буртик, галтель, резьба (приложение 5).
3. Условное обозначение размеров и конструктивных элементов (приложение 6).
Рассмотрим структуру операции и ее запись на следующем примерах.
Пример 1. Пусть требуется получить отверстие в сплошной заготовке (без отверстия) по чертежу на рис. 5.1,а в размер d = 20Н8 . Отверстия такого размера и точности можно получить последовательной обработкой: сверлением, зенкерованием и развертыванием на вертикально-сверлильном станке.
При обработке используется следующая технология: заготовку устанавливают в самоцентрирующем трехкулачковом патроне, которым обеспечивается зажим заготовки и совмещение ее оси с осью шпинделя. В шпиндель устанавливают сверло диаметром 18 мм, которым сверлят отверстие в сплошном материале. Затем меняют сверло на зенкер и зенкеруют отверстие в размер 19,8 мм. Затем меняют зенкер на развертку, переключают частоту вращения шпинделя и развертывают отверстие в размер d = 20Н8 . Далее заготовку открепляют и снимают со станка. Эскиз операции приведен на рис. 5.1,б.
При маршрутном описании полная запись содержания операции будет выглядеть так:
005. Сверлильная.
d =18; d= 19,8; d = 20Н8 , последовательно ,согласно чертежу.
При сокращенной записи будем иметь
005. Сверлильная.
Сверлить, зенкеровать и развернуть отверстие d = 20Н8 .
При операционном описании полная запись содержания операции будет выглядеть следующим образом:
005 Сверлильная.
1. Установить и снять.
d =18.
d =19,8.
d =20Н8
Рассмотренная операция содержит три технологических перехода и ряд вспомогательных. При операционном описании вспомогательные переходы по установке и снятию заготовки принято объединять в один: «Установить и снять». Вспомогательные переходы по замене инструмента объединены с технологическими переходами и отдельно не прописаны. Приемы, входящие в состав этих переходов, перечислены выше. Все переходы выполняются последовательно. Каждый технологический переход состоит из рабочего хода, связанного с обработкой отверстия, например сверления, и вспомогательных ходов, связанных с подводом инструмента к заготовке и перемещением его в исходное положение. Кроме того, в технологические переходы включены приемы по включению (выключению) частоты вращения шпинделя и подачи инструмента.
Можно построить операцию с другой структурой, в которой все переходы будут выполняться параллельно. Для этого вертикально-сверлильный станок оснащается револьверным устройством в виде поворотного стола с четырьмя трехкулачковыми самоцентрирующими патронами и трехшпиндельной сверлильной головкой: первый шпиндель для сверла, второй для зенкера и третий для развертки. Общий вид многошпиндельной сверлильной головки показан на (рис. 5.2). Шпиндели имеют разную частоту вращения, но одинаковую вертикальную подачу. Обработка заготовок выполняется за один рабочий ход. шпинделя. Схема этой операции приведена на рис. 5.1,в. Согласно схеме, на данной операции обрабатываются одновременно три детали. Обработка производится следующим образом. В первой позиции производится установка заготовки и снятие уже готовой детали. Вторая, третья и четвертая позиции используются для сверления, зенкерования и развертывания. Перемещение детали из позиции в позицию производится с помощью поворотного стола. Позиции обозначены римскими цифрами. Таким образом, операция имеет параллельную структуру, т.к. все технологические переходы совмещены. Полная запись содержания операции при маршрутном описании выглядит следующим образом:
005 Сверлильная.
Сверлить, зенкеровать и развернуть сквозное отверстие, выдерживая размеры d =18; d= 19,8; d = 20Н8 , одновременно .
При операционном описании полная запись операции будет выглядеть так:
005 Сверлильная.
1. Установить и снять
Одновременно:
2. Сверлить отверстие, выдерживая размер d =18.
3. Зенкеровать отверстие, выдерживая размер d =19,8.
4. Развернуть отверстие, выдерживая размер d =20Н8.
Пример 2. Пусть требуется обработать валик по чертежу (рис. 5.4,а). Чертеж заготовки представлен на рис. 5.4, б. Операция выполняется за два установа.
Эскизы установов представлены на рис. 5.4, в; г.
Обработка ведется на токарном станке с установкой вала в центрах с поводковым патроном (рис 5.3). Передний центр установлен в шпиндель станка. Задний центр установлен в пиноль задней бабки. При маршрутном описании полная запись содержания операции будет выглядеть так:
005. Токарная.
Точить поверхности, выдерживая размеры 1-5 последовательно, согласно чертежу.
При операционном описании будем иметь следующую запись:
005. Токарная.
Установить и снять.
1. Точить поверхности, выдерживая размеры 3,4.
Переустановить
2. Точить поверхности, выдерживая размеры 1,2,5.