книги из ГПНТБ / Мовчин, В. Н. Технология производства измерительных инструментов и приборов учебник
.pdfЗаслуженные учителя РСФСР
В. Н. МОВЧИН, Г. М. МИХАЙЛОВ
ТЕХНОЛОГИЯ
ПРОИЗВОДСТВА
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ
ИНСТРУМЕНТОВ И ПРИБОРОВ
Допущено Министерством станкостроительной и инструментальной промышленности в качестве учебника для техникумов по специальности «Производство контрольно-измерительных инструментов и приборов».
Москва „Машиностроение11 1974
М 74
УДК 681.2.002.2 (075)
№' В ' д 7 /
Мовчин В. Н., Михайлов Г. М. Технология производ ства измерительных инструментов и приборов.
Учебник для инструментальных техникумов. М., «Машино строение», 1974, 442 с.
В учебнике изложены основы технологии производства измерительных инструментов и деталей приборов; рас смотрены общие и специфичные методы обработки; при ведены основные положения ориентации деталей при их установке и закреплении в приспособлениях; описаны специальные виды работ, являющиеся основными в про изводстве измерительных инструментов и точных деталей, даны основные понятия по механизации и автоматизации процессов, а также основы технологических расчетов и положений при проектировании цехов.
Учебник может быть полезен студентам машинострои тельных и приборостроительных техникумов, а также мастерам и технологам на производстве. Табл. 17Ил. 213. Список лит. 13 назв.
Рецензент инж. Т. А. Хабурзания
31305—251 |
251—74 |
|
М 038 (01)—74 |
||
|
© Издательство «Машиностроение», 1974(
ПРЕДИСЛОВИЕ
Развитие техники вызывает необходимость повышения требований к точности изготовления деталей и узлов ма шин, а следовательно, и повышения точности измерений размеров.
Последнее требование может быть выполнено правиль ным выбором средств измерения, надежность работы ко торых зависит от точности их изготовления и сохранения этой точности в процессе эксплуатации. Так как погреш ность средств измерения должна быть значительно меньше, чем допустимая погрешность изготовляемых деталей ма шин, то точность изготовления измерительных инструмен тов и деталей измерительных приборов должна быть зна чительно выше измеряемых деталей. Это условие, а также высокая производительность могут быть обеспечены путем применения современной технологии, использующей опыт промышленности и достижения науки и техники. Надежность измерительных средств зависит от точности их изготовления и сохранения этой точности в процессе эксплуатации.
Авторы ставили перед собой задачу в объеме учебника дать необходимые для техника сведения о принципах построения технологических процессов, показать совре
менные способы обработки и достижения науки и техники в этой области.
Изложение материалов в учебнике построено так, чтобы учащиеся могли последовательно изучить как общие во просы технологии машиностроительного производства, так и методы обработки, характерные для производства измери тельных инструментов и приборов. Для этой цели широко использован опыт отечественных инструментальных заво дов и в первую очередь Московского инструментального завода «Калибр», являющегося одним из передовых заводов Советского Союза, производящим средства измерения.
Производство средств измерений имеет ряд особенно стей, которые нашли отражение в учебнике.
* |
3 |
|
К особенностям производства средств измерения прежде зсего относятся:
1)высокая точность изготовления деталей;
2)большая универсальность, так как в инструменталь ном производстве применяются почти все существующие виды обработки, включая специальные виды работ, на пример, доводку, шлифование профильных калибров, нанесение штрихов и знаков и многие другие;
3)широкий ассортимент применяемых материалов,
включая металлокерамику, твердые сплавы, алмазы, пласт массы, дерево и др.;
4) изготовление заготовок резанием из проката все возможных сортаментов, а также путем сварки, в том числе трением и в вакууме, литьем всех видов, холодной и горячей штамповкой и т. д. (особое внимание уделяется литью по выплавляемым моделям и прецизионной штам повке);
5)применение почти всех видов химических, гальва нических и лакокрасочных покрытий, предназначенных для защиты от коррозии и придания внешнего декоратив ного вида;
6)применение разнообразных видов термической об
работки, в том числе: закалки, старения, улучшения, об работки холодом и т. д.;
7) сравнительно небольшие размеры обрабатываемых деталей, что выдвигает задачу снижения трудоемкости их изготовления не за счет повышения режимов резания, а главным образом путем уменьшения вспомогательного времени. Последнее может быть достигнуто применением приспособлений, а также механизацией и автоматизацией процессов.
Главы I, III, IV, V, пп. 1—6, 8— 12 главы II и прило жение написаны Мовчиным В. Н., предисловие, п. 7 главы II и глава VI написаны Михайловым Г. М.
Г л а в а /
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ И ПРИБОРОВ
I. ПОНЯТИЕ О ПРОИЗВОДСТВЕННОМ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССАХ
Технология производства изучает процессы изготов ления деталей и сборки из них инструментов, приборов и измерительных устройств.
Процесс изготовления любых изделий обычно состоит из следующих основных этапов: 1) подготовки произ водства, т. е. разработки технической документации, из готовления всей необходимой для выполнения технологи ческих процессов оснастки, подготовки производственных планов, получения и организации хранения исходных ма териалов и полуфабрикатов и т. д.; 2) изготовления за готовок; 3) механической обработки заготовок для полу чения готовых деталей и 4) сборки изделий. Все указанные работы, включая транспортировку, хранение и контроль ные операции, в том числе контроль поступающих на пред
приятие материалов, составляют производственный про цесс.
Таким образом, производственный процесс представ ляет собой совокупность всех действий, выполняемых над материалами с момента их поступления на предприятие и до сдачи изделий на склад готовой продукции.
Технологический процесс есть часть производственного процесса, предусматривающего строго последовательный порядок изменения формы, размеров или состояния ма териала до получения готовой детали или изделия в соот ветствии с заданными техническими требованиями.
В современном понимании производства, в состав тех нологических процессов включаются и операции, направ ленные на обеспечение высокого качества и выполнение технических требований (контроль деталей и готовых изделий, регулирование и испытание изделий, антикор розионная обработка и упаковка готовой продукции).
5
Элементы производственного процесса, не связанные с изменением формы или состояния материала или обеспе чения качества изделия, например, обслуживание рабочих мест, перевозка и хранение материалов, заготовок и полуфабрикатов, в состав технологического процесса не входят.
Решение технологических задач может идти различ ными путями, но при любом решении качество выбранного варианта технологического процесса определяется сле дующими показателями;
1) качеством изделия, которое во многом зависит от выбора метода обработки, правильного выбора баз, при пусков и т. д. Большое значение имеет соблюдение техно логического процесса, так как деталь при ее обработке проходит ряд операций, причем в современном произ водстве исполнитель может и не знать о назначении обра батываемой им детали и о технических требованиях к ней. Выполнение запроектированных операций является глав ным фактором, обеспечивающим качество изделия, но при этом одновременно возрастают и требования к ка честву разработанного технологического процесса;
2)производительностью, зависящей от способов обра ботки деталей, оборудования, инструмента, режимов ре зания и т. д.;
3)экономичностью, которая, в свою очередь, опре деляется себестоимостью.
Себестоимость изготовления деталей всегда прямо или косвенно зависит от технологического процесса и может быть определена по формуле
С = М + 3 + Н, |
|
|
где М — стоимость материала |
заготовки или |
полуфаб |
риката; |
платы; |
|
3 — величина заработной |
процентах |
|
Н — накладные расходы, |
исчисляемые в |
|
от заработной платы. |
|
|
Стоимость материала или полуфабриката зависит в ос новном от способа получения заготовки и рационального исаользования материала.
Рациональное использование материала заготовки оп ределяется коэффициентом его использования К, представ ляющим собой отношение массы готовой детали к массе металла, расходуемого на изготовление одной детали.
6
Коэффициент использования металла определяют по формуле q
07’
где Q — масса готовой детали в кг;
—масса расходуемого металла на одну деталь, равная сумме масс заготовки и отходов, свя
занных с ее получением.
Величину отходов на отрезку, угар, облой, некратность и т. п. определяют в каждом отдельном случае. Некратностью называют отходы металла за счет некратного де ления длины прутка, поставляемого в соответствии с ГОСТом, на длину заготовки. Например, при длине
заготовки L = 380 мм и длине прутка Lx |
= 4000 |
мм ко |
личество заготовок, полученных из прутка, |
равно |
= |
= 10, а остаток металла на каждые 10 заготовок состав ляет 200 мм, т. е. отход металла по некратности равен 20 мм на каждую заготовку.
Величина заработной платы определяется нормой штучного времени и квалификацией работы. С учетом небольших размеров деталей приборов, а следовательно, и небольшого основного времени на их обработку, умень шение вспомогательного времени для повышения произ водительности является первостепенной задачей и зависит от механизации производства. Степень механизации опре деляют по формуле
М
где Та — основное время; Гшт — штучное время.
При высокой степени механизации время на вспомога тельные приемы (установ и закрепление детали, контроль и т. п.) уменьшается, следовательно, уменьшается Тшт и увеличивается М. Величина М в массовом производстве обычно равна 0,6—0,7. Накладные расходы зависят от степени сложности обслуживания технологического про цесса, стоимости оборудования (так как от его стоимости исчисляются амортизационные отчисления), расхода топ лива, газа, энергии и т. д.;
4) длительностью цикла, который зависит от выбран ных методов обработки (например, цементация с по следующей закалкой вместо просто закалки, старение ес тественное или искусственное).
7
2. СТРУКТУРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
Технологический процесс изготовления детали рас членяется на операции.
Операцией называют часть технологического процесса, осуществляемую на одном рабочем месте и включающую все действия рабочего и оборудования до перехода к из готовлению следующей детали.
Операция является основной единицей всех технологи ческих и плановых расчетов, т. е. определения потребных для выполнения необходимой программы оборудования, количества рабочих, норм времени, расценок и т. д.
Операция, в свою очередь, делится на установы и пе реходы. Установом называют закрепление детали в опре деленном положении. Новая установка детали с закрепле нием в другом положении или в том же самом является новым установом.
Деталь, закрепленная в приспособлении, может ме нять свое положение относительно оборудования и режу щего инструмента. Каждое новое положение детали при неизменном ее закреплении называют позицией. Напри мер, при обработке детали на многошпиндельном автомате или полуавтомате при каждом повороте блока шпинделей деталь занимает новую позицию.
Переходом называют часть операции, направленную на обработку одной и той же или одновременно нескольких одних и тех же поверхностей детали без изменения инстру мента и режимов резания. Изменение одного из указанных элементов, т. е. обработка другой поверхности или обра ботка той же поверхности, но другим инструментом, или при других режимах резания, становится новым пере ходом.
При механической обработке переход может быть вы полнен за один или несколько последовательно выпол няемых проходов. Проходом называют часть перехода, предназначенную для снятия одного слоя металла при неизменных инструменте, обрабатываемой поверхности и
режимах |
работы станка |
(частота вращения, . подача). |
||
|
|
|
h |
h — |
Число проходов определяют по формуле i — — , где |
||||
припуск |
на обработку; t |
— |
глубина резания. |
пе |
Принятое подразделение |
операций на установы, |
реходы, проходы и позиции позволяет установить строгую последовательность выполнения работ в пределах данной
8
операции, что необходимо также для установления норм времени.
При разработке технологического процесса операциям и переходам присваивают номера в порядке последова тельности их выполнения. Установы обозначают буквами, причем нумерацию в каждой операции, начинают с первой буквы алфавита.
Названия операций должны кратко обозначать содер жание операции, т. е. то, что должно делаться в данной операции, например: центрование, подрезание торцов, шлифование и т. д.
Характер технологических процессов и глубина их разработки прежде всего зависят от вида продукции и величины производственной программы, т. е. от вида про изводства. Различают три основных вида производства: единичное (индивидуальное), серийное и массовое. Еди ничным называют такое производство, при котором раз личные по конструкции изделия изготовляют единицами или небольшими партиями, причем повторяемость их либо отсутствует, либо редка. Для такого производства технологический процесс расчленяют только на укруп ненные операции по видам обработки (токарная, фрезерная и т. д.), и он представляет собой маршрут, т. е. опреде ленную последовательность выполнения операции.
Серийным называют производство, при котором изго товление изделий производят периодически повторяю щимися партиями или сериями. В массовом производстве большое количество изделий одного и того же типа изго товляют в течение большого периода времени.
Технологические процессы в серийном и массовом про изводстве разрабатывают развернутыми, т. е. разбивают на отдельные операции с подробным перечислением по следовательности выполнения всех приемов работы в пре делах каждой операции.
3. ПОНЯТИЕ О БАЗАХ И ВЫБОР БАЗ
Правильное взаимодействие частей приборов или ма шин, составляющих кинематическую или размерную цепь, может быть достигнуто при соблюдении размеров и формы деталей, а также при правильном положении деталей в собранной конструкции.
Одной из основных причин, вызывающих неточности изготовления детали, является погрешность установки ее
9