15.Разработка единичного тп механической обработки. Исходные данные, последовательность разработки. Проектирование операций.

Единичный ТП применим для любого типа производства.

Исходные данные для разработки ТП:

1)сборочный чертеж узла, в который входит эта деталь;

2)рабочий чертеж детали (он определяет форму, размеры, точность, материалы детали);

3)объем выпуска;

4)сведения об имеющихся средствах технического оснащения;

5)стандарты и нормы на полуфабрикаты;

6)типовые, групповые и рабочие ТП на аналогичные детали;

7)различного вида справочная литература, руководящие материалы, инструкция, нормативы.

Основные этапы проектирования:

1)Анализ конструкции детали с точки зрения соответствия ее служебному назначению;

2)Анализ технологичности детали (с точки зрения изготовления);

3)Выбор действующего типового, группового или аналогичного единичного ТП;

4)Определение типа производства и его организационные формы;

5)Выбор метода получения заготовки (прокат, штамповка, поковка и др.);

6)Разработка технологического маршрута изготовления детали (составляется маршрутная карта);

7)Проектирование операций:

• Расчет припусков и размеров заготовки при определении переходов;

• Выбор средств технологического оснащения;

• Расчет и назначение режимов обработки;

• Нормирование операции;

• Техникоэкономическое сравнение вариантов;

• Оформление технологической документации, которая должна соответствовать ЕСТПП.

Численной характеристикой определения типа производства является коэффициент закрепления операции: К_зо=О/Р, где

О – кол-во операций, выполняемых на данном участке;

Р – число рабочих мест.

Количество операций, закреплённых за рабочим местом зависит от фонда времени, коэффициент выполнения нормы, программы выпуска и т.д.

16.Выбор метода получения заготовки в зависимости от типа производства, формы, материала, точности и др. Факторов. Термическая обработка стальных и чугунных заготовок.

При выборе метода получения заготовок необходимо учитывать:

1)объем производства, серийность;

2)материал детали;

3)технические требования(точность, твердость).

Рекомендации которых стоит придерживаться:

-для стальных заготовок:

Для деталей типа тел вращения, до 100 мм без небольших ступеней рекомендуется прокат (цилиндрического ил специального профиля).

В массовом производстве рекомендуются специальные виды проката. Точность холоднокатаного 8-12 квалитет.

Заготовки, полученные холодной высадкой рентабельны в массовом производстве.

Свободная ковка применяется в единичном и мелкосерийном производстве с большим перепадом ступеней. Недостаток: большие припуски на обработку.

Заготовки, полученные штамповкой покладных штампов. Еще лучше – штамповка в закрытых штампах. Применяется на молотах и прессах, и на горизонтально-ковочных машинах. Оправдано в условиях крупносерийного и массового производства.

-заготовки из чугуна и цветных литейных сплавов (корпусные детали):

Получают литьем в земляную форму с ручной формовкой, с машинной формовкой, в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, литье в кокиль, центробежное литье.

Реже литье используется для стальных заготовок.

Для корпусных деталей так же применяется сварные заготовки (для изготовления сложных корпусных деталей).

Перед механической обработкой заготовки должны подвергаться термообработке.

Термическая обработка – один из широко применяемых методов улучшения свойств металлических материалов и изделий из них. Под термической обработкой понимают процесс тепловой обработки, при котором заданные физико-механические свойства (высокая твердость, пластичность, износостойкость) достигаются за счет изменения кристаллической структуры, но без изменения химического состава материалов.

Отжиг стали

Отжигом называют термическую операцию, заключающуюся в нагревании материала до определенной температуры, выдерживании его при этой температуре и медленном охлаждении.

Целью отжига углеродистой стали является снятие внутренних напряжений, получение мелкозернистой структуры стали, уменьшение твердости, улучшение обрабатываемости, а также увеличение пластичности и вязкости стали.

Закалка стали

Закалкой называется технологический процесс термической обработки, применяемый для получения высоких механических свойств стальных изделий за счет изменения их структуры. Закалка состоит в нагревании изделия до определенной температуры, выдержке при этой температуре для ее выравнивания по всему сечению изделия и быстром охлаждении. Применяют следующие виды закалки: в одном или двух охладителях, струйчатую, ступенчатую и изотермическую.

Способ нагревания стали оказывает большое влияние на весь дальнейший процесс термической обработки. Перед нагреванием стали для закалки следует прежде всего определить вид и сорт стали. Если сталь не подвергалась отжигу, следует ее отжечь. Сталь необходимо очистить от грязи и следов жира.

Чем меньше в стали содержание углерода, тем выше температура нагревания.

Поверхностная закалка стали

Поверхностная закалка стали состоит из быстрого нагрева поверхностного слоя стали до температуры, значительно превышающей критическую, и последующего быстрого ее охлаждения. При этом обеспечивается высокая поверхностная твердость при мягкой и пластичной сердцевине детали.

Отпуск стали

Отпуск – это термическая операция, которой подвергают предварительно закаленные стальные изделия. Она заключается в нагревании изделий до определенной температуры, выдерживании при этой температуре и последующем постепенном охлаждении на воздухе. Отпуск на цвет побежалости производится в интервале температур 230–330 °C (табл. 25) с последующим замачиванием в воде.

Термическая обработка чугуна

Для повышения механических свойств чугуна применяются следующие виды термической обработки: отжиг, нормализация, закалка и отпуск.

Термической обработке подвергаются практически все виды чугу-нов, особенно серый, ковкий и высокопрочный.

Низкотемпературный отжиг выполняют при температуре 500–550 °C с выдержкой от 2 до 8 ч. Охлаждение производится со скоростью 20–30 °C в час до температуры 150–200 °C, затем на воздухе. Применяется для снятия внутренних напряжений, заменяет естественное старение.

Высокотемпературный отжиг проводят при температуре 950–1000 °C с выдержкой в течение до 4-х часов и охлаждением в печи. Применяется для повышения обрабатываемости чугуна, понижения его твердости, а при длительной выдержке – для получения ковкого чугуна.

Нормализация (нагрев до температуры 820–900 °C с последующим охлаждением на воздухе) применяется для повышения износостойкости и прочности чугуна.

Закалка чугуна может быть обычной, изотермической с нагревом в печах или токами высокой частоты. Нагревают до 830–900 °C. При изотермической закалке охлаждение производится в ванне с расплавленной солью, нагретой до 200–400 °C. При закалке в масле изделия нагревают до 830–870 °C, при закалке в воде – до 800–820 °C.

Закалка применяется для повышения твердости, износостойкости, предела прочности и упругости.

Закаленный чугун подвергается низкотемпературному (180–250 °C) или высокотемпературному (400–600 °C) отпуску для снятия внутренних напряжений, повышения пластичности и прочности.

Для литья деталей машин используется серый чугун с содержанием углерода от 3,1 до 3,6 %, а также ковкий, высокопрочный модифицированный; для особо ответственных деталей – специальные легированные (жаропрочные, коррозионностойкие и др.) чугуны.

Легированным называют чугун, содержащий специальные добавки, такие как никель, молибден, кремний, хром и ванадий. Легированные чугуны с целью закаливания нагреваются до температуры 850–880 °C, а затем охлаждаются в масле. Температура отпуска 200–250 °C.

Модифицированный чугун – это чугун, в который в жидком состоянии перед разливкой введены модификаторы: ферросилиций, силикокальций и алюминий, церий, магний. Модификаторы способствуют получению высоких прочностных и других механических свойств чугуна.

Ковкий чугун получают из белого или серого чугуна путем соответствующего отжига. После такой термической обработки он приобретает вязкость, хорошую обрабатываемость и механическую прочность.