Методическое пособие 407

Операции технического контроля намечают после тех этапов обработки, где вероятно повышенное количество брака, перед сложными и дорогостоящими операциями, а также в конце обработки. При выполнении большинства операций функции технического контроля выполняются выборочно «летучими» контролерами, а также станочниками и наладчиками. На отдельных, в основном предварительных, операциях, где используется мерный режущий инструмент (сверла, зенкеры) контроль обычно не производят, полагаясь на правильность размера стандартного инструмента. Это сокращает количество контролеров и издержки производства. Размер выборок при выборочной приемке массовых деталей производят по правилам математической статистики.

При проектировании технологических процессов для существующих заводов, где цехи организованы по видам обработки, последовательность обработки устанавливают с учетом возможного сокращения путей транспортировки деталей. В данном случае, например, выполняется токарная обработка, затем фрезерная и т. д.

Предварительное содержание операций устанавливают объединением тех переходов на данной стадии обработки, которые могут быть выполнены на выбранном типе станка. В массовом производстве содержание операций определяют из условия, чтобы их длительность была равна или кратна темпу. На содержание операций влияет также необходимость сокращения количества перестановок деталей со станка на станок, что имеет большое значение для условий тяжелого машиностроения.

Принципиально правильный подход к составлению маршрута обработки деталей различного класса точности для данных производственных условий должен определяться на базе типизации технологических процессов.

Для проектирования отдельной операции необходимо знать: маршрут обработки заготовки, схему ее базирования и закрепления, поверхности обработки и класс точности их обработки, поверхности, обработанные на предшествующих

60

операциях, и точность их обработки, припуск на обработку, а также темп работы, если операция проектируется для поточной линии. При проектировании операций уточняют ее содержание (намеченное ранее при составлении маршрута), устанавливают последовательность и возможность совмещения переходов во времени, выбирают оборудование, инструменты и приспособление (или дают задание на их конструирование), назначают режимы резания, определяют норму времени, устанавливают настроечные размеры и составляют схему наладки. Оценку возможных вариантов производят по производительности и себестоимости, сохраняя в силе техникоэкономический принцип проектирования. Проектируя технологическую операцию, стремятся к уменьшению штучного времени. При поточном методе работы штучное время увязывают с темпом, обеспечивая заданную производительность поточной линии.

2.7. Установление режимов резания и выбор технологического оснащения

Режимы резания (глубина, подача и скорость резания) определяют точность, качество обработанной поверхности, производительность и себестоимость обработки. Вначале устанавливают глубину резания, потом подачу и, в последнюю очередь скорость резания.

Глубина резания при однопроходной обработке на предварительно настроенном станке определяется величиной ранее рассчитанного промежуточного припуска на обработку данной поверхности. При многопроходной обработке глубину резания стремятся назначить наибольшей, соответственно уменьшив число проходов. На последних проходах глубина резания обычно уменьшается в целях обеспечения заданных точности и шероховатости поверхности.

Подачу назначают максимально допустимую. При черновой обработке подача ограничивается прочностью самого слабого звена данной технологической системы (инструмент,

61

заготовка или отдельные элементы станка). При чистовой обработке и отделке подача определяется в зависимости от заданных точности и шероховатости поверхности. Подачу выбирают по нормативам или рассчитывают, согласовывая ее величину с паспортными данными станка.

Найденную из условий точности обработки подачу проверяют по условиям обеспечения заданной шероховатости поверхности (по нормативам) и окончательно согласовывают с паспортными данными станка.

Скорость резания рассчитывают по формулам теории резания или устанавливают по нормативным таблицам, зная условия выполнения данного перехода обработки. В обычных условиях при расчете скорости резания ориентируются на экономическую стойкость режущего инструмента. В особых случаях принимают во внимание стойкость наибольшей производительности.

Эмпирическая формула устанавливается для каждого вида обработки и имеет общий вид

Значения коэффициента Св и показателей степени, содержащихся в этих формулах, так же как и периода стойкости Т инструмента, применяемого для данного вида обработки, приведены в таблицах. Вычисленная с использованием табличных данных скорость резания учитывает конкретные значения глубины резания t, подачи s и стойкости Т и действительно при определенных табличных значениях ряда других факторов. Поэтому для получения действительного значения скорости резания с учетом конкретных значений упомянутых факторов вводится поправочный коэффициент k, являющийся произведением ряда частных коэффициентов, отражающих:

-качество обрабатываемого материала;

-состояние поверхности заготовки;

62

-качество материала инструмента.

-стойкость инструмента Т - это период работы инструмента до затупления, приводимой для различных видов обработки в условиях одноинструментной обработки.

Частоту вращения шпинделя находят по формуле

где υ – найденная ранее скорость резания, а D – максимальный диаметр обработки данной поверхности (при сверлении это диаметр отверстия, при фрезеровании – диаметр фрезы).

Эту величину согласовывают с паспортными данными станка, принимая ближайшую меньшую.

На основании скорректированной частоты вращения шпинделя по формуле

окончательно определяют скорость резания.

Выбор технологического оборудования начинают с анализа формирования типовых поверхностей деталей и сборочных единиц для определения наиболее эффективных методов их обработки, учитывая при этом назначение и параметры изделия. Выбор оборудования производят по главному параметру, в наибольшей степени выявляющему его функциональное значение и технические возможности. Физическая величина, характеризующая главный параметр, устанавливает взаимосвязь оборудования с размером изготовляемого изделия.

При выборе вариантов оборудования учитывают также минимальный объем приведенных затрат на выполнение технологического процесса при максимальном сокращении периода окупаемости затрат на механизацию и автоматизацию. Годовая потребность в оборудовании определяется из годового объема работ, устанавливаемого статистическим анализом затрат средств и времени на изготовление изделий. Годовые приведенные затраты на использование оборудования опреде-

63

ляются размерами затрат на его эксплуатацию и изготовление. Производительность оборудования определяют на основании анализа времени изготовления изделия заданного каче-

ства.

В производственной практике выбор оборудования производится в следующей последовательности:

-учитываются метод обработки и вид обрабатываемой поверхности;

-согласовываются габариты детали с техническими характеристиками станка;

-обеспечиваются качественно-точностные характеристи-

ки;

-мощность электродвигателей подбираемого оборудования не должна значительно превышать потребную мощность на обработку;

-учитывается возможность объединения переходов. Важным этапом проектирования технологического про-

цесса является выбор технологической оснастки, в которую входят установочные приспособления, режущий, мерительный и вспомогательный инструменты.

Выбор технологической оснастки предполагает проведение комплекса работ:

-анализ конструктивных характеристик изготовляемого изделия (габаритные размеры, материал, точность, геометрия

ишероховатость поверхностей и т. д.); организационных и технологических условий изготовления изделия (схема базирования и фиксации, вид технологической операции, организационная форм процесса изготовления и т. д.);

-группирование технологических операций для того, чтобы определить наиболее приемлемую систему технологической оснастки и повысить коэффициент ее использования;

-определение исходных требований к технологической оснастке;

-отбор номенклатуры оснастки, соответствующей установленным требованиям;

-определение исходных расчетных данных для проекти-

64

рования изготовления новых конструкций оснастки; - выдачу технических заданий на разработку и изготов-

ление технологической оснастки.

Конструкцию оснастки необходимо определять, учитывая стандарты и типовые решения для данного вида технологических операций на основе габаритных размеров изделий, вида заготовок характеристики материала заготовок, точности параметров конструктивных характеристик обрабатываемых поверхностей, влияющих на конструкцию оснастки, технологических схем базирования и фиксации заготовок, характеристик оборудования объемов производства.

При выборе приспособлений учитывают:

-серийность производства и форму организации работы, предопределяющие целесообразность применения универсальных или специальныхприспособлений, а также ихбыстродействие;

-форму и размеры базовой поверхности;

-возможность использования параллельной обработки нескольких деталей.

При выборе режущего инструмента учитывают:

-серийность производства;

-метод обработки;

-заданные качественно-точностные характеристики обрабатываемойна данном технологическомпереходе поверхности;

-материал детали;

-требуемую производительность.

Метод измерения и необходимый мерительный инструмент определяется формой измеряемой поверхности и серийностью производства.

2.8. Техническое нормирование

Норма времени - это регламентированное время выполнения некоторого объема работ в определенных производственных условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации.

65

Технически обоснованная норма штучнокалькуляционного времени Тш.к состоит из нормы подготови- тельно-заключительного времени на партию n обрабатывае-

Ттех.о – время технического обслуживания; Торг.о – время организационного обслуживания; Тотд- время на отдых.

Основное время (То) – это время на достижение непосредственной цели данного технологического перехода по качественному и (или) количественному изменению предметов труда. Основное (технологическое) время представляет собой время, в течение которого осуществляется изменение размеров, формы заготовки, состояние поверхностного слоя.

Основное время определяется по формуле

где L – длина обработки;

lвр,пер – величина врезания и перебега инструмента, определяется расчетным путем или по таблицам;

n – частота вращения; s – подача.

Основное время может быть машинным, машинноручным, ручным и аппаратурным. Кроме того, оно может быть неперекрываемым и перекрываемым.

Вспомогательное время (Тв) затрачивается на осуществление действий, обеспечивающих выполнение основной работы. Наиболее характерные затраты Тв - установки и снятие заготовки, пуск и выключение станка, изменение режимов обра-

66

ботки, подвод и отвод инструмента, включая поворот револьверной головки или инструментального магазина, быстрое перемещение инструмента или изделия в рабочую зону. Вспомогательное время может быть машинным, машинно-ручным или ручным, перекрываемым или неперекрываемым.

Основное и вспомогательное время суммарно составляют оперативное время:

Время технического обслуживания (Ттех.о) затрачивается на уход за рабочим местом в течение данной конкретной работы. Сюда входит смена затупившихся инструментов, регулировка инструментов и подналадка оборудования в процессе работы, удаление стружки и т.п.

Время организационного обслуживания (Торг.о) - это время, затрачиваемое на уход за рабочим местом в течение рабочей смены, время на его смазку, чистку и т.д.

Время на обслуживание и отдых принимается в процентах от оперативного времени.

Подготовительно-заключительное время (Тп.з) включает в себя время на подготовку к работе и выполнение действий, связанных с ее окончанием. Оно предусматривает затраты времени на получение материалов, инструментов, приспособлений, технической документации, ознакомление с работой, наладку технологического оснащения и, после окончания цикла работ, переход к следующей партии деталей. В автоматизированном производстве Тп.з требуется для переналадки ГПС, ГПМ или любой другой единицы автоматизированного комплекса на переход к изготовлению новой детали. В автоматизированном производстве высокого уровня это время может исчисляться минутами или десятками минут, в автоматизированном производстве низкого уровня - часами и десятками часов.

67

2.9. Заполнение технологической документации

Основными документами технологического процесса являются:

1.Маршрутная технологическая карта.

2.Спецификация приспособления.

3.Спецификация режущего инструмента.

4.Спецификация мерительного инструмента.

5.Операционная технологическая карта.

Маршрутная технологическая карта содержит в себе информацию о последовательности с четким указанием наименования операций, типа и модели оборудования, типа и полного наименования режущих, мерительных и вспомогательных инструментов и указанием штучного времени.

Спецификации приспособлений, режущего и мерительного инструмента содержат информацию о наименовании инструмента, его основных параметрах, инструментальном материале с перечислением операций, в которых этот инструмент применяется.

Главным документом, содержащим полную информацию об изготовлении детали по конкретным технологическим операциям, является операционная технологическая карта. В ней содержится следующая информация:

-Номер и наименование операций. Оно отражает технологическую сущность операции и тип станка, например: «Токарная», «Вертикально-сверлильная», «Продольно-фрезерная»

ит.д. Нумеруются операции арабскими цифрами с интервалом

«5»: 01, 05, 10, 15…100.

-Номер и наименование переходов. Перед технологическими переходами обычно размещается переход А «Установить и снять деталь». Далее в этой же графе указывается номер перехода и его содержание. Нумерация переходов сплошная 1, 2, 3, 4…28… и т. д. Содержание переходов пишется в повелительном наклонении с указанием номера обрабатываемой поверхности и вида обработки. Номер поверхности обозначается сразу и не меняется при его последующей повторной обработ-

68

ке. Размеры обрабатываемой поверхности в наименовании перехода не указываются. Пример написания перехода: «1. Фрезеровать пов. 1 предварительно».

- Эскиз операции. На поле эскиза показана деталь и выделяется обрабатываемая поверхность. Условно обозначаются поверхности базирования и закрепления. Показаны размеры, обеспечиваемые в данной операции. Если в ней поверхность обрабатывается предварительно и окончательно, указываются окончательные размеры. Если на операции поверхность обрабатывается предварительно, а окончательно она обрабатывается на других операциях, то на эскизе показываются размеры, соответствующие данной операции.

Все размеры кроме свободных на поверхности, подлежащие обработке, должны быть представлены с соответствующими допусками, показанными в цифровой форме. Обозначения типа «Н7» не допускаются. На эскизе должны быть представлены только размеры, необходимые для информации по данной технологической операции.

В правой верхней части эскиза представляется информация о требуемой шероховатости поверхности. Если в данной операции ко всем обрабатываемым поверхностям предъявляются одни и те же требования по шероховатости, то в правой верхней части эскиза проставляется знак шероховатости и ее величина. Если же к обрабатываемым в данной операции поверхностям предъявляются различные требования по шероховатости, то в правом верхнем углу показывается общий знак шероховатости без указания ее величины, тут же в скобках указывается знак шероховатости с численной величиной, характерной для большинства обрабатываемых поверхностей, а шероховатость других поверхностей указывается на поле эскиза.

Эскиз операции дается для всей операции, а не для отдельных ее переходов.

- В верхней части технологической карты дается информация по всей операции, а именно – тип и наименование оборудования, приспособления, вид смазывающе-охлаждающей

69