Анализ базовых вариантов технологического процесса
Детали “Шток” № 01.1.116.00.001:
Предметом анализа является технологический процесс изготовления - штока. Производство единичное. Техпроцесс состоит из следующих основных операций:
005 - токарно-винторезная;
010 – термообработка;
015 - токарная с ЧПУ;
020 - токарная с ЧПУ;
025 – фрезерная;
030 - радиально-сверлильная;
035 – термообработка;
040 - токарная с ЧПУ;
045 - кругло-шлифовальная;
050 - кругло-шлифовальная;
055-гальваника.
Принятую в данном технологическом процессе общую последовательность операций обработки следует считать логически целесообразной, так как при этом соблюдаются принципы постепенности формирования свойств детали и качеств обрабатываемой поверхности.
Для анализа, применяемого для обработки заданной детали, оборудования составляем таблицу 6.1.1
Таблица 6.1.1 - Технологические возможности применяемого оборудования
№ Операции |
Модель станка |
Предельные размеры обрабатываемой заготовки, мм |
Квалитет обработки |
Параметр шероховатости поверхности Ra |
||
Диаметр (ширина) d(мм) |
Длина l(мм) |
Высота h(мм) |
||||
005 |
1М63Н |
620 |
1400 |
- |
10 |
5 |
015 |
1740РФ3 |
400 |
1000 |
- |
8 |
5 |
020 |
1740РФ3 |
400 |
1000 |
- |
8 |
5 |
025 |
6М13П |
320 |
1250 |
- |
8 |
2,5 |
030 |
2М55 |
55 |
- |
1000 |
7 |
2,5 |
040 |
1740 РФ3 |
400 |
1000 |
- |
8 |
5 |
045 |
3У13МВ |
200 |
1200 |
- |
6 |
0,63 |
050 |
3У13МВ |
200 |
1200 |
- |
6 |
0,32 |
Данное оборудование удовлетворяет требованиям необходимых для обработки детали в соответствии с выбранным технологическим процессом, а также имеет запас 25…30% по техническим возможностям, который, является необходим в условиях данного производства. Анализ приведенных данных показывает, что используемые станки по габаритным размерам обрабатываемой заготовки, достигаемой точности и шероховатости соответствуют требуемым условиям обработки.
Для характеристики срока службы, стоимости, производительности и степени использования оборудования составим таблицу 6.1.2.
Таблица 6.1.2 – Характеристика срока службы, стоимости, сложности, производительности применяемого оборудования.
Модель станка |
Год изготовления |
Цена станка, руб. |
Категория ремонтной сложности |
Количество станков на операции |
Трудоёмкость, Тшт.к. мин |
Коэффициент загрузки станка |
1М63Н |
1989 |
5530 |
19 |
1 |
6,15 |
0,02 |
1740РФ3 |
2003 |
26800 |
28 |
1 |
22,8 |
0,07 |
1740РФ3 |
2003 |
26800 |
28 |
1 |
25,2 |
0,08 |
6М13П |
1995 |
3160 |
19 |
1 |
3,6 |
0,01 |
2М55 |
1999 |
7900 |
30 |
1 |
3,55 |
0,01 |
1740 РФ3 |
2002 |
26800 |
28 |
1 |
5,12 |
0,02 |
3У13МВ |
1999 |
11600 |
30 |
1 |
11,8 |
0,04 |
3У13МВ |
1998 |
11600 |
30 |
1 |
19,4 |
0,06 |
Категория ремонтной сложности станков сравнительно невысокая, фактическое состояние станков, находящихся на участке, удовлетворительное. Однако данные станки имеет значительный моральный и физический износ, применение нового оборудования с учётом передовых разработок могло бы значительно повысить качество получаемых изделий, сократить время изготовления деталей, повысить гибкость производства.
В настоящее время выбор правильных условий эксплуатации инструмента не менее важен, чем правильная его конструкция. Понятие условия эксплуатации включает: технически обоснованные нормы расхода, выбор технологической среды, восстановление работоспособности после отказа, контроль качества инструмента после восстановления и дальнейшая подготовка к последующему использованию.
Для оценки схем базирования детали в ходе технологического процесса изобразим эскиз детали рисунке 6.1. и составим таблицу 6.3.
Рис. 6.1 – Эскиз детали “Шток” № 01.1.116.00.001
Таблица 6.3 - Базирование заготовок при обработке
№ и назначение операции |
Выдерживание размеров |
Номера поверхностей-баз |
Погрешность установки, мм |
||||||
Номинал, мм |
Допуск,мм |
Уст. |
Напр. |
Дв. напр. |
Оп. |
Дв. оп. |
|
||
005 Токарно-винторезная |
L=365 Ø 13,2 L=8 |
1,4 0,3 0,5 |
- |
- |
2 |
4 |
- |
0,06 |
|
015 Токарная c ЧПУ |
Ø 64 240 63 Ø 72,8 |
1,0 1,2 0,74 0,4 |
- |
- |
6,3 |
5 |
- |
0,06 |
|
020 Токарная c ЧПУ |
R 35 Ø 70 |
0,62 0,74 |
- |
- |
6,3 |
5 |
- |
0,06 |
|
025 Фрезерная |
98 50 |
0,5 0,62 |
- |
- |
- |
2 |
5 |
0,1 |
|
030 Радиально-сверлильная |
Ø 46 320 |
0,62 1,4 |
- |
- |
- |
2 |
5 |
0,1 |
|
Продолжение таблицы 6.3
№ и назначение операции |
Выдерживание размеров |
Номера поверхностей-баз |
Погрешность установки, мм |
||||||
Номинал, мм |
Допуск,мм |
Уст. |
Напр. |
Дв. напр. |
Оп. |
Дв. оп. |
|
||
040 Токарная c ЧПУ |
Ø 45 Ø 55 8 16 7,5 39 Ø 56 46,3 65 64 |
0,062 0,074 0,09 0,43 0,22 0,1 0,074 0,062 0,74 0,3 |
- |
- |
6,3 |
5 |
- |
0,03 |
|
045 Круглошлифовальная |
Ø 63 |
0,07 |
- |
- |
6,3 |
5 |
- |
- |
|
050 Круглошлифовальная |
Ø 63 |
0,07 |
- |
- |
6,3 |
5 |
- |
- |
|
В технологическом процессе производства детали “Шток” применяется стандартный и специальный инструмент, наименование, режимы работы, настройка инструмента, применяемого в техпроцессе, приведены в таблице 6.4.
Таблица 6.4 - Режущего инструмента
№ операции |
Наименование инструмента |
Вид инструмента |
Материал режущей части |
Стойкость, мин |
Сож |
Параметры резания |
Метод настройки на размер |
||
V, м/мин |
S, мин-1 |
t, мм |
|||||||
005 |
Резец проходной |
станд. |
Т15К6 |
90 |
ЭМ |
85 |
0,26 |
3,0 |
По пробным деталям |
Сверло |
станд. |
Р6М5 |
60 |
17 |
0,1 |
3,2 |
По пробным деталям |
||
Продолжение таблицы 6.4
№ операции |
Наименование инструмента |
Вид инструмента |
Материал режущей части |
Стойкость, мин |
Сож |
Параметры резания |
Метод настройки на размер |
|||
V, м/мин |
S, мин-1 |
t, мм |
||||||||
015 |
Резец проходной |
станд. |
Т15К6 |
90 |
ЭМ |
85 |
0,26 |
3,0 |
По пробным деталям |
|
020 |
Резец проходной |
станд. |
Т15К6 |
90 |
ЭМ |
90 |
0,26 |
0,5 |
По проходам и замерам |
|
Резец проходной |
станд. |
Т15К6 |
90 |
ЭМ |
85 |
0,26 |
2,0 |
|||
025 |
Фреза |
спец. |
Т15К6 |
60 |
ЭМ |
180,6 |
0,1 |
4,5 |
По щупу |
|
030 |
Сверло |
станд. |
Р6М5 |
60 |
ЭМ |
22,6 |
0,3 |
12,0 |
По эталону |
|
040 |
Резец проходной |
станд. |
Т15К6 |
90 |
ЭМ |
122 |
0,15 |
0,5 |
По пробным деталям |
|
Резец канавочный |
спец. |
Т15К6 |
90 |
ЭМ |
89 |
0,05 |
5,5 |
|||
Резец канавочный |
спец. |
Т15К6 |
90 |
ЭМ |
89 |
0,05 |
4,85 |
|||
045 |
Круг- шлифовальный |
станд. |
23А25-40С1-СМ16К5 |
20 |
ЭМ |
19,3 |
0,015 |
0,015 |
По проходам и промерам |
|
050 |
Круг полировальный |
станд. |
14А32НГС |
20 |
ЭМ |
37,7 |
0,002 |
0,002 |
По проходам и промерам |
|
Как видно из таблицы 6.4, в технологическом процессе применяется как стандартный инструмент, так и специальный. Режимы резания достаточно высокие, обработка ведется с применением СОЖ, что позволяет вести ее с высокими скоростями и сохранением оптимальных периодов стойкости инструмента.
Таблица 6.5 - Вспомогательного инструмента
№ операции |
Наименование инструмента |
Вид инструмента |
Установка режущего инструмента во вспомогательный |
|
Способ крепления |
Время на смену одного инструмента, мин |
|||
005 |
Втулка переходная |
Спец.
|
По цилиндрическому хвостовику инструмента |
0,6 |
015 |
Патрон быстросменный |
Спец. |
по конической поверхности втулки |
0,8 |
Втулка переходная |
Спец. |
По цилиндрическому хвостовику инструмента |
0,6 |
|
025 |
Оправка для фрезы |
Спец. |
По отверстию и шпоночному пазу |
3,2 |
В современных технологических процессах затраты на изготовление и эксплуатацию технологической оснастки составляет до 20 себестоимости продукции. Наибольший удельный вес в общем парке технологической оснастки составляют станочные приспособления, применяемые для установки и закрепления деталей.
Обычно станочные приспособления классифицируются по типу станков, уровню механизации и виду привода. В зависимости от типа станков, приспособления к ним делятся на токарные, фрезерные, расточные, сверлильные, шлифовальные и другие приспособления.
По степени специализации приспособления делятся на неразборные специальные (НСП), универсально-наладочные (УНП), универсально-сборные (УСБ), сборно-разборные (СРП), универсально-безналадочные (УБН), специализированные наладочные (СНП).
По уровню механизации приспособления делятся на ручные, механизированные, полуавтоматические и автоматические.
По источнику энергии привода станочные приспособления делятся на пневматические, пневмогидравлические, гидравлические, электромеханические, магнитные, вакуумные и центробежно-инерционные.
В таблице 6.6 приведены установочно-зажимные приспособления, применяемые в технологическом процессе.
Таблица 6.6 - Установочно-зажимные приспособления
№ операции |
Название приспособления |
Вид приспособления |
Привод приспособления и удельное давление |
Количество приспособлений на станке |
Время на установку и снятие заготовки, мин |
005 |
Трехкулачковый патрон 7102-088 ГОСТ 24351-80 |
УБН |
Ручн. |
1 |
0,8 |
015, 020, 040 |
Хомутик |
УБП |
Ручной |
1 |
0,9 |
Центр плавающий |
СНП |
- |
1 |
0,9 |
|
Центр вращающийся |
УБН |
- |
1 |
0,85 |
|
025 |
Приспособление |
СНП |
Ручн. |
1 |
0,58 |
030 |
Кондуктор |
СНП |
Ручн. |
1 |
0,9 |
045 050 |
Центр упорный |
УБП |
Ручн. |
1 |
0,9 |
Хомутик |
УБП |
Ручн. |
1 |
0,9 |
Приспособления, применяемые на участке, специальные ручные, соответствуют современным требованиям: позволяют добиться нужных параметров по качеству и точности, предъявляемых к детали, обеспечивают точное базирование и надежное закрепление, а также повышают производительность труда.
Как видно из таблицы в техпроцессе применяются приспособления, обеспечивающие минимальное время для установки и закрепления деталей.
Для получения максимального выхода годной продукции необходимо постоянно контролировать соблюдение требований технологического процесса. Для контроля размеров, получаемых в процессе обработки заготовки, на каждой операции имеется определенный набор инструментов для измерения.
Основными причинами брака являются:
несоблюдение техпроцесса;
неисправность оборудования;
несоответствие мерительного и режущего инструмента;
недобросовестное отношение рабочих и наладчиков к работе.
Средства технического контроля, применяемые при изготовлении детали, проанализируем с использованием.
Для детали “Грундбукса” № 01.1.116.00.002-10:
Для оценки схем базирования детали в ходе технологического процесса изобразим эскиз детали рисунке 6.2. и составим таблицу 6.8.
Рис. 6.2 – Эскиз детали “Грундбукса” № 01.1.116.00.002-10.
Таблица 6.8 - Базирование заготовок при обработке
№ и назначение операции |
Выдерживание размеров |
Номера поверхностей-баз |
Погрешность установки, мм |
||||||
Номинал, мм |
Допуск, мм |
Уст. |
Напр. |
Дв. напр. |
Оп. |
Дв.оп. |
|
||
005 Токарно-винторезная |
Ø 106 60 Ø 61 25 |
0,87 0,74 0,74 0,52 |
- |
- |
2 |
4 |
- |
0 |
|
015 Токарная c ЧПУ |
Ø 98,6 59 8 22,5 27 94,5 7 Ø 70 14,2 11,3 24,8 Ø 76 4 Ø 63 Ø 67,4 R 3,2 58 |
0,22 0,3 0,36 0,33 0,52 0,35 0,2 0,4 0,2 0,3 0,4 0,3 0,2 0,4 0,4 0,12 0,3 |
- |
- |
5 |
3 |
- |
0 |
|
020 Токарная c ЧПУ |
Ø105 Ø96,8 8 13 8,3 |
0,087 0,087 0,36 0,43 0,15 |
- |
- |
4 |
5 |
- |
0 |
|
Продолжение таблицы 6.8
№ и назначение операции |
Выдерживание размеров |
Номера поверхностей-баз |
Погрешность установки, мм |
||||||
Номинал, мм |
Допуск, мм |
Уст. |
Напр. |
Дв. напр. |
Оп. |
Дв.оп. |
|
||
025 Токарная c ЧПУ |
Ø 75 Ø 78 14 25,3 Ø 63,7 11,8 3 |
0,12 0,074 0,18 0,2 0,12 0,2 0,25 |
- |
- |
2 |
4 |
- |
0 |
|
В технологическом процессе производства детали “ Грундбукса ” применяется стандартный и специальный инструмент, наименование, режимы работы, настройка инструмента, применяемого в техпроцессе, приведены в таблице 6.9.
Таблица 6.9 - Режущего инструмента
№ операции |
Наименование инструмента |
Вид инструмента |
Материал режущей части |
Стойкость, мин |
Сож |
Параметры резания |
Метод настройки на размер |
|||
V, м/мин |
S, мин-1 |
t, мм |
||||||||
010 |
Резец подрезной |
станд. |
Т15К6 |
90 |
ЭМ |
95,5 |
0,25 |
2,0 |
По пробным деталям |
|
Резец проходной |
станд. |
Т15К6 |
90 |
116,1 |
0,4 |
2,5 |
||||
015 |
Резец подрезной |
станд. |
Т15К6 |
90 |
ЭМ |
95,5 |
0,25 |
2,0 |
||
Резец расточной |
станд. |
Т15К6 |
90 |
90,1 |
0,25 |
2,0 |
||||
Резец расточной |
спец. |
Т15К6 |
90 |
90 |
0,2 |
2,0 |
||||
020 |
Резец для контурного точения |
станд. |
Т15К6 |
90 |
ЭМ |
116,1 |
0,2 |
1,0 |
||
Резец канавочный |
спец. |
Т15К6 |
90 |
87,1 |
0,15 |
6,0 |
||||
Резец канавочный |
спец. |
Т15К6 |
90 |
90,4 |
0,15 |
9,0 |
||||
Продолжение таблицы 6.9
№ операции |
Наименование инструмента |
Вид инструмента |
Материал режущей части |
Стойкость, мин |
Сож |
Параметры резания |
Метод настройки на размер |
|||
V, м/мин |
S, мин-1 |
t, мм |
||||||||
025 |
Резец расточной |
Спец. |
Т15К6 |
90 |
ЭМ |
79,1 |
0,1 |
10 |
По пробным деталям |
|
Резец расточной |
Спец. |
Т15К6 |
90 |
ЭМ |
77,7 |
0,1 |
8 |
|||
Резец расточной |
Спец. |
Т15К6 |
90 |
ЭМ |
79,1 |
0,1 |
7,2 |
|||
Как видно из таблицы 6.9, в технологическом процессе применяется как стандартный инструмент, так и специальный. Режимы резания достаточно высокие, обработка ведется с применением СОЖ, что позволяет вести ее с высокими скоростями и сохранением оптимальных периодов стойкости инструмента.
Таблица 6.10 - Вспомогательного инструмента
№ операции |
Наименование инструмента |
Вид инструмента |
Установка режущего инструмента во вспомогательный |
|
Способ крепления |
Время на смену одного инструмента, мин |
|||
025 |
Патрон |
спец. |
по конической поверхности |
0,8 |
В рассматриваемом техпроцессе используется специальная вспомогательная оснастка. Время необходимое на смену одного режущего инструмента во вспомогательном, не велико. Крепление инструмента, их установка и смена не сложны.
В таблице 6.11 приведены установочно-зажимные приспособления, применяемые в технологическом процессе.
Таблица 6.11 - Установочно-зажимные приспособления
№ операции |
Название приспособления |
Вид приспособления |
Привод приспособления и удельное давление |
Количество приспособлений на станке |
Время на установку и снятие заготовки, мин |
010, 015,020,025 |
Патрон трехкулачковый |
УПП |
ручной |
1 |
0,33 |
Приспособления, применяемые на участке, специальные ручные, соответствуют современным требованиям: позволяют добиться нужных параметров по качеству и точности, предъявляемых к детали, обеспечивают точное базирование и надежное закрепление, а также повышают производительность труда.
Как видно из таблицы в техпроцессе применяются приспособления, обеспечивающие минимальное время для установки и закрепления деталей.
Для получения максимального выхода годной продукции необходимо постоянно контролировать соблюдение требований технологического процесса. Для контроля размеров, получаемых в процессе обработки заготовки, на каждой операции имеется определенный набор инструментов для измерения.
Основными причинами брака являются:
несоблюдение техпроцесса;
неисправность оборудования;
несоответствие мерительного и режущего инструмента;
недобросовестное отношение рабочих и наладчиков к работе.
Средства технического контроля, применяемые при изготовлении детали, проанализируем с использованием.