- •Конспект лекцій
- •Кафедра зносостійкості та відновлення деталей
- •Конспект лекцій
- •1 Основи проектування технологічних процесів обробки матеріалів
- •1.1 Виробничий і технологічний процеси
- •1.1.1 Визначення й основні поняття
- •1.1.2 Класифікація машинобудівного виробництва
- •1.1.3 Концентрація і диференціація технологічного процесу
- •Запитання для самоконтролю
- •1.2 Вибір заготовок
- •1.2.1 Технологічні методи отримання заготовок
- •1.2.2 Припуски на механічну обробку
- •Запитання для самоконтролю
- •1.3 Бази і базування при обробці заготовок і складанні деталей
- •1.3.1 Поняття про бази, їхня класифікація і призначення
- •1.3.2 Принципи постійності бази й суміщення баз. Закріплення деталей
- •1.4 Точність у машинобудуванні
- •1.4.1 Поняття про точність
- •1.4.2 Відхилення від форми і взаємного розміщення плоских і циліндричних поверхонь
- •1.4.3 Точність деталей
- •1.4.4 Точність спряжень
- •1.4.5 Жорсткість системи верстат-пристрій-інструмент-деталь (впід)
- •1.4.6 Вплив на точність обробки температури й інших чинників
- •1.4.7 Розсіювання розмірів оброблюваних заготовок і закони розподілу розмірів
- •1.4.8 Розрахунково-аналітичний метод забезпечення точності оброблюваних заготовок
- •Запитання для самоконтролю
- •1.5 Якість поверхонь деталей машин після механічної обробки
- •1.5.1 Поняття про якість поверхні
- •1.5.2 Значення якості поверхонь деталей машин
- •1.5.3 Параметри і характеристики шорсткості поверхонь
- •1.5.4 Позначення шорсткості поверхонь
- •1.5.5 Засоби оцінки шорсткості поверхонь
- •Запитання для самоконтролю
- •1.6 Технологічність конструкцій деталей і машин
- •1.6.1 Основні поняття
- •Запитання для самоконтролю
- •1.7 Проектування технологічний процесів виготовлення деталей машин
- •1.7.1 Загальні положення
- •1.7.2 Вихідні дані і етапи розробки технологічних процесів
- •1.7.3 Аналіз технічних вимог креслення, виявлення технологічних задач і умов виготовлення деталі
- •1.7.4 Технічне нормування
- •1.7.5 Вибір режимів різання
- •1.7.6 Оформлення (документація) технологічних процесів механічної обробки
- •1.7.7 Економічна оцінка технологічних процесів
- •2 Методи механічної обробки матеріалів
- •2.1 Загальні відомості
- •2.1.2 Основні методи обробки різанням
- •2.1.3 Основні частини і елементи різця, його геометричні параметри
- •2.1.4 Елементи режиму різання і переріз зрізуваного шару
- •2.1.5 Процес стружкоутворення при різанні металів та явища, що його супроводять
- •2.1.6 Теплові явища при різанні матеріалів
- •2.1.7 Спрацювання і стійкість різального інструмента
- •2.1.8 Класифікація і умовні позначення металорізальних верстатів
- •2.1.9 Приводи верстатів
- •2.2 Обробка на верстатах токарної групи
- •2.2.1 Токарні різці та їх застосування
- •2.2.2 Пристрої для закріплення заготовок на токарних верстатах
- •2.2.3 Основні роботи, які виконують на токарно-гвинторізних верстатах
- •2.2.4 Основний технологічний час при точінні
- •2.2.5 Токарно-карусельні верстати і роботи, які на них виконують
- •2.2.6 Багаторізцеві токарні верстати і роботи, які виконують на них
- •2.2.7 Обробка деталей на токарно-револьверних верстатах
- •2.3. Обробка заготовок на свердлильних і розточувальних верстатах
- •2.3.1 Обробка отворів на свердлильних верстатах
- •2.3.2 Свердла
- •2.3.3 Зенкери
- •2.3.4 Розвертки
- •2.3.5 Свердлильні верстати
- •2.3.6 Обробка заготовок на розточувальних верстатах
- •2.4 Обробка заготовок на фрезерних верстатах
- •2.4.1 Основні характеристики процесу фрезерування
- •2.4.2 Основні типи фрез і їхнє призначення
- •2.4.3 Фрезерні верстати
- •2.4.4 Основні види фрезерних робіт
- •2.5 Обробка на стругальних і довбальних верстатах
- •2.5.1 Основні характеристики обробки струганням і довбанням
- •2.5.2 Стругальні й довбальні різці
- •2.5.3 Основні роботи, які виконують на стругальних верстатах
- •2.6 Обробка заготовок на протяжних верстатах
- •2.6.1 Характеристика обробки протягуванням
- •2.6.2 Основні елементи і геометричні параметри протяжок
- •2.6.3 Роботи, які виконують на протяжних верстатах
- •2.7 Зубонарізання
- •2.7.1 Загальні відомості
- •2.7.2 Фрезерування зубців циліндричних і черв’ячних зубчастих коліс
- •2.7.3 Нарізання зубців зубчастих коліс на зубодовбальному верстаті
- •2.7.4 Нарізання зубців конічних зубчастих коліс
- •2.8 Обробка заготовок на шліфувальних верстатах
- •2.8.1 Загальні відомості
- •2.8.2 Абразивний інструмент
- •2.8.3 Шліфувальні верстати
- •2.9 Викінчувальні методи обробки
- •2.9.1 Обробка поверхонь
- •2.9.2 Обробка зубців зубчастих коліс
- •2.10 Покращення оброблюваності труднооброблюваних матеріалів
- •2.10.1 Обробка з пічним підігрівом
- •2.10.2 Обробка з підігріванням газополуменевим пальником
- •2.10.3 Обробка з електроконтактним нагріванням
- •2.10.4 Обробка з індукційним нагріванням
- •2.10.5 Обробка з електродуговим нагріванням
- •2.10.6 Обробка з підігріванням плазмовою дугою
- •2.10.7 Лазерно-механічна обробка
- •3 Немеханічна обробка матеріалів
- •3.1 Електрофізичні й електрохімічні методи обробки
- •3.1.1 Загальні відомості
- •3.1.2 Електроерозійні методи обробки
- •3.1.3 Електрохімічні методи обробки
- •3.1.4 Анодно-механічна обробка
- •3.1.5 Хімічні методи обробки
- •3.1.6 Хіміко-механічна обробка
- •3.1.7 Ультразвукова обробка
- •3.1.8 Безабразивна ультразвукова фінішна обробка
- •3.2. Променеві методи обробки
- •3.2.1 Електронно-променева обробка
- •3.2.2 Лазерна обробка
- •3.2.3 Плазмова обробка
1.7.6 Оформлення (документація) технологічних процесів механічної обробки
При проектуванні технологічного процесу виготовлення машини для кожної деталі, що входить в цю машину, складають такі карти на механічну обробку:
Маршрутна карта містить опис технологічного процесу виготовлення і контролю виробу по всім операціях різноманітних видів робіт у технологічній послідовності з вказівкою даних по обладнанню, оснастці, матеріальних і трудових нормативах.
Карта ескізів містить графічну ілюстрацію технологічного процесу (операцію) виготовлення виробу.
Операційна карта містить опис операції технологічного процесу виготовлення виробу з розчленовуванням по переходах і вказівкою відповідних даних по обладнанню, оснастці і режимах різання.
Карта технологічного процесу містить опис технологічного процесу виготовлення і контролю виробу по всім операціях окремого виду робіт, виконуваних в однім цеху в технологічній послідовності, з указівкою даних по обладнанню, оснастці, матеріальних і трудових нормативах.
Коли технологічні процеси не розробляють докладно, а обмежуються встановленням порядку і переліку маршрутних операцій (з вказівкою верстатів, приспосіблень, інструменту і числа робітників, необхідних для виконання намічених операцій, а також часу на обробку, установленого шляхом порівняння за аналогією або наближеними підрахунками), складають маршрутні карти.
Для детальних розрахунків по нормуванню на додаток до маршрутних карт механічної обробки складають ще операційні карти на кожну операцію. У них докладно вказується, як треба робити обробку на кожному переході, з якими режимами, яка встановлена норма часу на обробку і т.д. Ці карти можуть супроводжуватися ескізами, що ілюструють обробку, схемами налаштувань верстата, схемами, що вказують прийоми керування верстатом, що зображується на картах ескізів.
До технологічної карти додаються креслення (ескізи) технологічних налаштувань по операціях або переходах і позиціях, що ілюструють положення і кріплення деталі при обробці, положення, кріплення і тип інструменту, застосовуване приспосіблення й оброблювану поверхню.
На кресленні (ескізі) повинні бути зазначені розміри з допусками, одержувані в результаті обробки на даній операції (переході або позиції), а також необхідний клас шорсткості обробки.
До технологічної документації, крім карт різних видів відносяться: робочі креслення деталей і складальні креслення з простановкою технологічних розмірів, допусків, посадок і значень шорсткості обробки, необхідні для розробки технологічних процесів, креслення або ескізи технологічних налаштувань по операціях або переходах, креслення приспосіблень, спеціального ріжучого, допоміжного (кріпильно-затискного) і вимірювального інструменту і т.д.
1.7.7 Економічна оцінка технологічних процесів
Вибір варіанту технологічного маршруту і його техніко-економічне обґрунтування. Варіант технологічного процесу в цілому або окремій операції вибирають шляхом зіставлення затрат на виробництво продукції по існуючому (базовому варіанті) і проектованому процесу. Розрахунок роблять по формулі:
Е = (С1+ЕнК1) - (С2+ЕнК2), (1.30)
де Е - річний економічний ефект в грн.;
С1 і С2 - собівартість продукції по існуючому і проектованому технологічних процесах в грн. в розрахунку на річний об’єм виробництва;
К1 і К2 - одноразові вкладення в основні й оборотні фонди в умовах існуючого і проектованого технологічних процесів на річний об’єм виробництва в грн.;
Ен - коефіцієнт ефективності, єдиний для усіх варіантів технологічного процесу, для існуючих підприємств - фактично досягнутий, для заново проектованих - нормативний (приймають Ен = 0,15).
Якщо проектовані варіанти технологічного процесу не змінюють одноразових витрат в основні фонди й оборотні кошти, то варіант технологічного процесу можна вибирати по різниці собівартості виготовлення деталі або виконання технологічної операції.
Розрахунок собівартості продукції при виборі варіанту технологічного процесу може бути здійснений методом прямого розподілу затрат (методом калькулювання) або нормативним методом.
Метод прямого калькулювання полягає в тому, що затрати по всіх статтях технологічної собівартості обробки виробу, деталі або виконання операції визначають прямим розрахунком по місцю і часу здійснення технологічного процесу по формулі
З = М + 3П +Е + І + А + О + Р, грн. (1.31)
де М - вартість матеріалів або заготовки (вартість матеріалів і напівфабрикатів враховують при порівняльній оцінці ефективності, якщо новий технологічний процес передбачає зміну технології виробництва заготовки і норм витрати матеріалів);
3П - основна і додаткова заробітна плата виробничих робітників з нарахуванням по соцстрахуванню;
Е - витрати на силову електроенергію;
І - витрати на інструмент і приспосіблення;
А - амортизаційні відрахування від балансової вартості обладнання;
О - витрати по утриманню обладнання;
Р - витрати на поточний ремонт обладнання.
Для приблизної оцінки собівартості виготовлення виробу можна скористатися також наступною методикою.
Елементи собівартості продукції в різній мірі впливають на її рівень. Для продукції машинобудування і металообробки характерна структура витрат на виробництво в якій сировина й основні матеріали складають 50%. Тому достатньо визначити тільки вартість основного матеріалу на момент розробки проекту по рекламних оголошеннях оптових фірм або складів, що торгують металопродукцією, а потім за вище запропонованим відсотковом співвідношенням розрахувати собівартість.
Запитання для самоконтролю
1 Види технологічних процесів та їх особливості.
2 Яку мінімальну інформацію необхідно мати для розробки технологічного процесу?
3 Послідовність розробки технологічного процесу.
4 Що таке технічне нормування? Для чого і як воно виконується?