книги из ГПНТБ / Ремонт строительных машин учебник

бот, широко применяются специальное оборудование, механизация и автоматизация производственных процессов, строго соблюдается принцип взаимозаменяемости, обеспечивающий снижение трудоем­ кости и времени выполнения сборки изделий. Необходимый уро­ вень квалификации рабочих вследствие их узкой специализации снижается, хотя уровень квалификации исполнителей вспомога­ тельных работ (наладчиков, ремонтников и др.) требуется более высокий.

Продукцией массового производства являются изделия, имею­ щие широкое применение во всех отраслях народного хозяйства. Такой продукцией являются, например, автомобили, тракторы, электродвигатели и т. д.

В массовом производстве, а в последнее время и в серийном производстве широко применяются поточные методы работы. Сущ­ ность поточного метода состоит в следующем:

— за каждым рабочим местом закрепляется (постоянно или на время выпуска данной серии изделий) выполнение только одной операции;

— рабочие места и оборудование располагаются строго по ходу технологического процесса в виде поточной линии;

— на каждой линии в каждый данный момент производится обработка одной детали или сборка одного узла (машины);

— длительности выполнения операций на всех рабочих местах синхронизированы и согласованы с тактом производства. В непре­ рывно-поточных линиях длительности выполнения операций оди­ наковы и равны или кратны (в этом случае возникает необходи­ мость дублирования рабочих мест для выполнения данных опера­ ций) такту производства.

П од т а к т о м п р о и з в о д с т в а понимается промежуток вре­ мени, через который происходит выпуск единицы продукции. Такт поточной линии зависит от фонда рабочего времени и программы

Величина, обратная такту, т. е. количество изделий, выпускае­ мых в единицу времени, носит название темпа производства.

Необходимость приведения штучного времени каждой операции к величине, равной или кратной такту, требует соответствующего расчленения технологического процесса на операции.

Все более массовый переход на поточный метод производства объясняется его значительными преимуществами перед непоточ­ ным методом. Поточный метод работы обеспечивает:

— сокращение пути движения и длительности цикла производ­ ства изделия;

10

ГЛАВА 2

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

§ 1. Общие принципы и этапы проектирования технологических процессов изготовления деталей

Технологические процессы в машиностроении проектируются:

'— при подготовке производства к выпуску новых машин;

— при усовершенствовании конструкций освоенных машин, из­

менении масштабов производства, внедрении нового оборудова­ ния и совершенствовании технологии производства;

— при проектировании новых и реконструкции существующих предприятий.

Технологические процессы являются основой для определения необходимого количества оборудования, (по видам и типоразме­ рам), потребности в рабочей силе (по специальностям и квалифи­ кации), размеров производственных площадей, их пространствен­ ной планировки и размещения оборудования, потребности в транс­ портных средствах и решения других сторон производственной дея­ тельности или проекта предприятия. Уровень технологических раз­

работок в значительной степени определяет технико-экономические показатели завода. Наибольший объем этих разработок состав­ ляют, как правило, технологические процессы изготовления де­ талей.

Разработка технологических процессов изготовления деталей осуществляется с учетом двух принципов: технического и эконо­ мического. Т е х н и ч е с к и й пр инцип требует того, чтобы тех­ нологический процесс обеспечивал высокое качество деталей, вы­ полнение всех требований рабочего чертежа и технических условий на изготовление, надежность и долговечность детали в эксплуата­

труда и издержками производства. Временное отступление от этого правила допустимо только в исключительных случаях (например, если наиболее экономичный вариант не обеспечивается пропускной способностью имеющегося оборудования).

12

И с х о д н ы м и д а н н ы м и для проектирования технологиче­ ских процессов изготовления деталей являются: рабочие чертежи деталей, годовая программа выпуска, сведения о наличном обо­ рудовании и возможностях его загрузки, различные справочные материалы (каталоги и паспорта оборудования, альбомы приспо­ соблений, стандарты на инструменты, справочники по режимам об­ работки и техническому нормированию, тарифно-квалификацион­ ные справочники и т. д.).

Рабочие чертежи должны быть выполнены в соответствии с ГОСТ, входящими в единую систему конструкторской докумен­ тации.

Разработке технологических процессов предшествует техноло­ гический контроль чертежей, который проводится в целях провер­ ки запроектированных деталей на технологичность их конструкций.

Т е х н о л о г и ч н о с т ь к о н с т р у к ц и и детали есть степень соответствия ее производственным условиям предприятия при на­ мечаемом масштабе производства, обеспечивающая минимальную себестоимость изготовления.

В процессе технологического контроля и при последующей раз­ работке технологических процессов необходимо добиваться улуч­ шения технологичности конструкций. Следует, однако, всегда иметь в виду, что улучшение технологичности конструкций должно про­ изводиться без ухудшения качеств деталей, снижения их надеж­ ности, долговечности и ремонтопригодности.

Проектирование технологического процесса включает следую­ щие этапы:

—выбор метода получения заготовки и ее термообработки;

—выбор методов и последовательности обработки отдельных поверхностей деталей, а также базирования детали;

—составление маршрута обработки детали;

—расчет припусков и установление технологических допусков

по технологическим операциям и переходам;

— выбор оборудования, приспособлений и инструмента; раз­ работка задания на проектирование необходимых специальных приспособлений;

—определение режимов резания;

—установление норм времени и квалификации исполнителей;

—анализ технико-экономических показателей вариантов техно­ логического процесса и выбор наиболее предпочтительного ва­ рианта;

—оформление технологической документации.

Степень детальности технологических разработок зависит от типа производства. Для деталей массового производства техноло­ гические процессы разрабатываются подробно; при единичном про­ изводстве ограничиваются сокращенной разработкой, так как по­ дробная разработка в данных условиях экономически в большин­ стве случаев себя не оправдывает (исключение составляют слож­ ные и дорогие детали). В условиях серийного производства при широкой номенклатуре выпускаемых изделий детально проекти­

13

руются типовые технологические процессы применительно к срав­ нительно небольшой номенклатуре типовых деталей (деталей-пред- ставителей).

§2. Заготовки для деталей машин

Вмашиностроении применяют следующие виды заготовок:

— отливки из чугуна, стали, цветных металлов и пластмасс;.

— поковки и штамповки из стали и цветных металлов;

— заготовки из сортовой стали и цветных металлов в виде

проката;

— сварные заготовки.

Вид заготовки обычно определяется конструкцией детали. По­ этому в большинстве случаев при разработке технологических про­ цессов приходится выбирать только способы изготовления заго­ товок.

Для получения отливок применяют следующие основные спо­ собы:

— литье в земляные формы, изготовляемые ручной формовкой по деревянным моделям или машинной формовкой по металличе­ ским моделям;

—центробежное литье в постоянные металлические формы — кокили;

—литье под давлением;

—литье по выплавляемым моделям;

—литье в скорлупчатые формы и другие, менее распростра­ ненные способы.

Поковки и штамповки изготовляются также различными спо­ собами:

—свободной ковкой с применением различных молотов и ги­ дравлических ковочных прессов;

—ковкой в подкладных штампах;

—штамповкой в открытых и закрытых штампах на молотах

ипрессах;

—горячей штамповкой (высадкой) на горизонтально-ковоч­ ных машинах;

—холодной штамповкой и высадкой и другими способами.

Заготовки из проката нарезаются на гильотинных и прессножницах, на приводных ножовках дисковыми пилами, а также для их нарезки применяется кислородная, электроискровая или анодно-механическая резка.

Выбор способа получения заготовки производится с учетом: ■— конфигурации детали, ее размеров и веса;

—материала детали и метода ее термической обработки;

—необходимого направления волокон материала;

—необходимой точности размеров заготовки и качества по­ верхностей;

—количества заготовок;

—имеющегося на предприятии оборудования.

14

Если возможно применение различных способов изготовления заготовки, оптимальный вариант выбирается в зависимости от на­ мечаемой программы выпуска на основе себестоимости изготовле­ ния одной детали. На рис. 2.1 показана методика определения оптимального варианта вида заготовки при различных размерах партий деталей. Предполагается, что деталь в данном случае мо­ жет быть изготовлена из отливки, поковки, штамповки или сварной

нейного программирования.

При разработке технологических процессов получения загото­ вок литьем, сваркой или пластическими деформациями приходится определять:

—припуски на обработку;

—допуски на размеры обрабатываемых и черных поверхно­

стей;

—базовые поверхности для первой операции механической об­ работки и требования к этим поверхностям;

—способы термической обработки и требования к структуре и

твердости материалов с учетом их обрабатываемости;

— методы очистки поверхностей детали.

С учетом этого и технологических возможностей оборудования разрабатывается чертеж заготовки.

Припуском на обработку называется слой металла, снимае­ мый с заготовки в процессе механической обработки для

15

получения детали с заданными точностью и качеством поверх­ ностей.

Различают припуски промежуточные и общие. Промежуточным припуском называют толщину слоя металла, снимаемого при вы­ полнении одного технологического перехода или операции (напри­ мер, при черновом протачивании, при чистовом протачивании и т. д.). Общим припуском называют толщину слоя металла, ко­ торая снимается в результате выполнения всех технологических операций и переходов при механической обработке.

Общий минимальный припуск равен:

— для наружных поверхностей

т

где йд— размер готовой детали; а 3— размер заготовки;

Z; — промежуточный припуск i-го технологического перехода или операции;

т — количество переходов и операций при механической об­ работке данной поверхности от состояния в заготовке до состояния в готовой детали.

Установление оптимальных припусков на выполнение всех пе­ реходов (операций) имеет большое технико-экономическое значе­ ние. Назначение завышенных припусков ведет к увеличению от­ хода материала в стружку, трудоемкости механической обработки, расхода режущего инструмента и,затрат энергии; преуменьшенные припуски увеличивают вероятность появления брака, так как мо­ гут не обеспечить удаление поверхностного дефектного слоя ма­ териала, получение необходимой точности и чистоты поверхности, нормальных условий для работы режущего инструмента. И в том и в другом случае себестоимость изготовления детали будет возра­ стать.

В машиностроении применяются опытно-статистический и рас­ четно-аналитический методы определения припусков.

Опытно-статистический метод основан на том, что общие и про­ межуточные припуски берутся по таблицам, которые составлены в результате статистической обработки опытных данных передовых предприятий применительно к различным типам производства и параметрам деталей. Такому методу присущ тот недостаток, что припуски назначаются без конкретного учета структуры всего маршрута обработки детали, схемы ее установки при выполнении данного перехода (операции) и возможных погрешностей предше­ ствующей обработки. Во избежание брака нормативы припусков

16

На этой схеме Zxmin, Z2mm, Z3min— минимальные припуски на черновое, чистовое и тонкое точение (на сторону); 5заг, §ь h — до­ пуски (диаметральные) на размеры исходной заготовки и проме­ жуточные размеры после чернового и чистового точения; d\ и d2—■ диаметры вала после чернового и чистового точения.

Рис. 2.2. Схема полей промежуточных при­ пусков по технологическим переходам и предельных размеров заготовки вала

При этой схеме общий минимальный припуск на заготовку ра­

вен

Если данный вал изготовляется из прутка, то полученный раз­ мер диаметра округляется до ближайшего большего диаметра прутка, выпускаемого согласно ГОСТ.

§ 3. Выбор установочных базовых поверхностей при обработке детали

Весьма важное значение для качественного выполнения меха­ нической обработки заготовки имеет правильная установка ее на станке и связанный с этим выбор баз.

В технологии .машиностроения базами называют совокупность поверхностей, линий или точек детали, по отношению к которым ориентируются либо детали узла, либо обрабатываемые поверх­ ности данной детали.

Различают базы конструктивные и технологические. Конструк­ тивными базами пользуются при разработке конструкции детали,

18