книги из ГПНТБ / Бергер И.И. Токарное дело учебник

собы обработки, технологические базы и способы установки загото­ вок на станке.

В соответствии с общим принципом наибольшей производитель­ ности подрезание торцов будем выполнять за один проход наибо­ лее стойким проходным резцом. Наружную ступенчатую поверх­

Руководствуясь правилами выбора установочных баз, в качест­ ве первой базы принимаем наружную цилиндрическую поверхность заготовки. Промежуточной чистовой базой будет служить предва­ рительно обработанный цилиндр 02 4 мм, окончательная обработ­ ка которого будет вестись от базового отверстия.

Согласно выбранным базам, принимаем способы установки: по черновой и промежуточной базам — в патроне, по отверстию — иа оправке.

На третьей стадии построения технологического маршрута ус­ танавливаем количество и содержание операций.

Учитывая невысокую сложность и небольшую партию обраба­ тываемых деталей, а также общие правила комплектования пере­ ходов в операции, технологический маршрут делим на три опера­ ции. В первой операции пруток пропускается в отверстие шпинделя и закрепляется в патроне с вылетом из кулачков 52 мм. Эту величи­ ну получаем как сумму длины детали, припусков по торцам, шири­

ны отрезного резца и расстояния от кулачков до места отрезки (6 мм) :

40 +1,5 ■2+ 3+ 6 = 52 мм.

Черновой установочной базой здесь будет поверхность прутка диаметром 32 мм.

Обработка начинается с подрезки проходным отогнутым рез­ цом торца, который в дальнейшем будет измерительной базой для отсчета осевых размеров детали. Затем проходным упорным резцом последовательно обтачиваем первый цилиндрический участок пред­ варительно до диаметра 25 мм на длину 30 мм и второй — оконча­ тельно до диаметра 28 мм на длину 15 мм ( с учетом ширины отрез­ ного резца и припуска на второй торец.). После этого сверлится от­ верстие диаметром 15 мм на глубину 45 мм с припуском 1 мм на последующую обработку. В заключение протачивается фаска 1,5X Х45° отогнутым резцом, вытачивается канавка шириной 3 мм и от­ резается заготовка на длину 41,5 мм отрезным резцом.

Для автоматического получения размеров по длине на станине закреплен и настроен 3-позиционный продольный упор.

Во 2-й операции, при закреплении заготовки в патроне с поджи­ мом уступа к кулачкам, производится подрезка второго торца, про­ точка наружной и внутренней фасок проходным отогнутым резцом, обработка отверстия зенкером № 1 и разверткой второго класса точности.

В3-й операции, при установке заготовки на оправке, выполня­ ется чистовое обтачивание цилиндра диаметром 24С3 мм.

Завершая работу по построению технологического процесса, заносим в технологическую карту сведения о приспособлениях, ин­ струментах, размерах обрабатываемых поверхностей, режимах за­ дания и величине основного времени.

Вкачестве крепежных приспособлений применяем 3-кулачко- вый токарный патрон нормальной точности и хвостовую разжим­ ную оправку. Обработку выполняем резцами с пластинками

твердого сплава Т15К.6, сверлом, зенкером и разверткой из быстро­ режущей стали. Измерения производим штангенциркулем ШЦ-1, калибром-пробкой 0 16А, микрометром МК с пределом измерения О—25 мм.

Размеры обрабатываемых поверхностей проставляем, соответ­ ственно наибольшим диаметрам касания инструментов с заготов­ кой и длине обработки в направлении подачи.

После этого для каждого перехода выбираем и рассчитываем режимы резания, пользуясь нормативными таблицами справоч­ ника.

В качестве примера приведен выбор и расчет режима резания для подрезания торца в 1-й операции. Ввиду небольшого припуска и невысокой точности обработку торца выполняем за один проход при глубине резания, равной 1,5 мм. По таблице 23 (см. гл. XII, § 14) принимаем подачу 0,39 мм/об, имеющуюся на станке. По этой же таблице определяем допустимую скорость резания с учетом попра­ вочных коэффициентов, которые для данного случая равны едини­ це. Скорость резания составляет ѵ—199 м/мин.

Рассчитываем необходимое число оборотов

п = 320 ~ = 320 = 1990 об/мин.

По станку принимаем ближайшее меньшее число оборотов «=1800 об/мин, которому будет соответствовать фактическая ско­ рость резания

Эту скорость и число оборотов заносим в технологическую карту..

Режимы резания для других переходов определены аналогично. Основное время рассчитываем по формуле (38). Так, для перво­

го перехода 1-й операции оно будет равно:

Т0 = - і = 1800+ 0 39 • 1 = 0,025 мин.

Округленно принимаем Т'о = 0,03 мин.

1.Объясните содержание и порядок построения технологического процесса.

2.Приведите логическую схему последовательных действий при построении технологического маршрута.

3.Объясните принцип выбора приспособлении и инструментов.

4.Как выполняют расчет основного времени?

5.Какие формы технологической карты применяют в различных производ­

ствах?

6. Объясните принцип заполнения технологической карты.

7. Выполните разработку полного технологического процесса токарной обра­ ботки сложной втулки по рис. 251 ц составьте технологическую карту,

§8. Рационализация технологических процессов

исокращение времени на обработку

Современное производство является сложным комплексом дей­ ствий множества людей. Поэтому соблюдение установленного по­ рядка на предприятии, в том числе н технологического процесса, является законом производства. Нарушение его ведет к появлению массового брака, снижению качества продукции и большим мате­ риальным потерям.

Вместе с тем технологический процесс не является чем-то раз и навсегда данным. Его необходимо постоянно улучшать на базе до­ стижений науки, техники и массового творчества рабочих и инже­ нерно-технических работников.

Совершенствованием технологических процессов постоянно за­ нимаются технологические отделы завода (отделы главного техно­ лога и металлурга). Большой вклад в этом направлении вносят но­ ваторы и рационализаторы производства. Изменяя технологический порядок, разрабатывая новые конструкции приспособлений и ин­ струментов, применяя повышенные режимы резания, они добивают­ ся значительного снижения трудоемкости изготовления изделий, улучшения их качества и повышения производительности труда.

Однако все предложения, направленные на улучшение техноло­ гического процесса, вносятся не произвольно, а в строго установлен­ ном порядке и только с разрешения работников, ответственных за поддержание технологической дисциплины на производстве.

Для привлечения всех работающих на производстве к участию в совершенствовании технологического процесса на каждом заводе имеются отделы или бюро по рационализации и изобретательству. Предлагаемые усовершенствования оформляются в виде рациона­ лизаторских предложений и после рассмотрения, эксперименталь­ ной проверки и одобрения вносятся в технологическую документа­ цию.

Наиболее существенным показателем процесса производства является уровень производительности труда, повышение которого достигается снижением времени на обработку. Для этого определим его составные части.

Время, расходуемое на выполнение технологической операции, состоит из двух основных частей — основного и вспомогательного времени.

О с н о в н о е в р е м я расходуется непосредственно на про­ цесс резания. Его называют машинным, когда вращение заготовки и подача инструмента совершаются станком, или машинно-ручным, если вращение заготовки осуществляется станком, а подача инст­ румента ручная.

Вспомогательное время затрачивается на ручные, действия, обеспечивающие выполнение процесса резания: на установку и сня­ тие обрабатываемой детали, управление станком, перемещение ин­ струментов, измерение и другие действия, повторяющиеся при .об­ работке каждой детали.

Кроме того, в течение смены токарь расходует время на замену затупившегося инструмента, регулировку, наладку и смазку станка, получение задания, заготовок, ознакомление с чертежом, технологи­ ческой картой, получение и сдачу инструментов, предъявление го­ товых деталей на проверку, приведение в порядок рабочего места и др. Эти прочие затраты, связанные с организационным и техниче­ ским обслуживанием рабочего места, в виде составной части также включаются во время обработки каждой детали.

Рассмотрим основные пути сокращения времени обработки де­ талей на токарных станках.

С о к р а щ е н и е о с н о в н о г о в р е м е н и . Оно может быть уменьшено увеличением режима резания, совмещением работы не­ скольких инструментов, выбором правильной последовательности обработки, обеспечивающей наименьшую длину рабочего хода ин­ струмента.

■Практика работы на токарных станках показывает, что норма­ тивные режимы резания еще не получили повсеместного распро­ странения. Токари иногда еще работают со значительно меньшими режимами резания по сравнению с нормативными. Следовательно, в этом направлении имеются значительные резервы повышения про­ изводительности труда.

Возможности использования высоких режимов резания ограничиваюся жесткостью технологической системы и стойкостью инстру­ мента. Жесткость детали в процессе обработки зависит не только от ее размеров, но и от способа крепления. При черновом точении, ко­ гда срезается стружка большого сечения и возникают значительные силы сопротивления резанию, следует по возможности уменьшать вылет заготовки из кулачков патрона, а при необходимости поджи­ мать ее задним центром. Длинные валы следует обрабатывать с применением люнетов. Жесткость станка может быть повышена за­ креплением его на фундаменте болтами, уменьшением до нормаль­ ной величины зазоров в подвижных соединениях шпинделя и суп­ порта. Не менее важно выполнять своевременную регулировку фри­ кционных муфт и натяжение ременной передачи, так как проскаль­ зывание в этих местах часто не позволяет использовать возможно­ сти станка по мощности.

Жесткость резцов можно увеличить уменьшением их вылета из резцедержателя, более прочным креплением или увеличением сече­ ния стержня.

Способы повышения стойкости инструментов были приведены в гл. XIII. Это в первую очередь можно достигнуть правильным вы­ бором’ геометрии резцов и их доводкой. Примерами творческого со­ вершенствования геометрии инструментов могут служить резцы Г. С. Борткевича и В. А. Колесова (см. рис. 231).

Значительному сокращению основного времени способствует применение многорезцовых наладок в серийном производстве, уста­ навливаемых в переднем и заднем резцедержателях суппорта (см. рис. 249, 5-я операция).

С о к р а щ е н и е в с п о м о г а т е л ь н о г о в р е м е н и. На вы­ полнение ручных работ по закреплению заготовок, управлению станком и измерению обрабатываемых поверхностей затрачивается иногда до 30% общего времени обработки каждой детали. Отсюда видно, насколько важно наряду с увеличением режимов резания сокращать время на ручные действия рабочего. Главным средством для разрешения этого вопроса является механизация и автоматиза­ ция процесса обработки на станке, которые подробно будут рас­ смотрены в главе XV. Здесь же только кратко напомним об основ­ ных способах сокращения вспомогательного времени.

Время, затрачиваемое на закрепление и открепление заготовок и инструментов, может быть уменьшено применением патронов с си­ ловым приводом, поводково-плавающих центров, быстросменных патронов для закрепления сверл и других мерных инструментов в задней бабке.

Время, расходуемое на измерение и управление станком, сокра­ щается настройкой станка по продольным и поперечным упорам, обработкой сложных поверхностей при помощи копировальных при­ способлений, расчленением технологического процесса на более мелкие операции при изготовлении деталей большими партиями, ис­ пользованием механической подачи задней бабки и, наконец, созда­ нием цикличности обработки. Последний способ заключается в том, что при обработке партии сравнительно простых деталей переходы не повторяются, а идут у каждых двух деталей в обратной последо­ вательности.

Поясним это на простом примере. Например, при обработке втулки необходимо подрезать торец, проточить поверху и расточить отверстие. Первые два перехода выполняются проходным упорным резцом, третий — расточным резцом. В этом случае первая деталь обрабатывается в указанном порядке, обработка же второй детали начинается с растачивания отверстия, т. е. тем инструментом, кото­ рым была закончена обработка первой детали. Затем после поворо­ та резцедержателя производят подрезание торца и обточку поверху.

Такое чередование порядка обработки дает возможность зна­ чительно сократить время на перемещение инструмента и установку его на необходимый размер.

Не менее важную роль для сокращения непроизводительных потерь времени играет порядок на рабочем месте. При беспорядоч­ ном расположении инструментов, ключей, приспособлений, загото­ вок и готовых деталей на рабочем месте токарю приходится каждый

раз делать лишние движения, искать необходимый предмет, на что затрачивается много времени. Передовики производства добива­ ются высоких показателей работы благодаря не только техническо­ му творчеству, но также строгому и продуманному порядку на рабо­ чем месте.

С о к р а щ е н и е п р о ч и х з а т р а т в р е м е н и. Как отмеча­ лось, сюда относится время на организационное и техническое об­ служивание рабочего места. На эти действия в единичном производ­ стве затрачивается иногда до 40—50% общего времени обработки деталей. Естественно, что чем выше организация производства, тем меньше указанные затраты времени.

Как же можно сократить столь большие потери времени? Рас­ смотрим наиболее важные мероприятия.

Наладка станка,выполняется в начале обработки партии дета­ лей. Чем больше партия, тем меньше доля времени наладки станка, приходящаяся на каждую деталь. Но величина партии, запускаемой в производство, ограничивается месячным и квартальным планом цеха и завода в целом. Поэтому в условиях единичного и мелкосе­ рийного производства весьма ценным является метод групповой обработки деталей на станках. По этому методу все детали данного цеха, обрабатываемые на токарных станках, разделяются по опре­ деленному принципу. В каждую группу включаются технологиче­ ские однородные детали, аналогично ранее приведенной классифи­ кации. Из группы выделяется так называемая комплексная деталь, для которой и составляется технологический процесс токарной об­ работки.

В качестве комплексной детали выбирается такая, технологи­ ческий процесс изготовления которой был бы пригоден для обработ­ ки всех деталей данной группы. Для всей группы, закрепляемой за определенным станком, проектируется и используется групповая наладка станка. При переходе от обработки одной партии деталей к другой производится некоторая переналадка станка: регулиров­ ка или замена установочных элементов приспособления, частичная замена инструментов, регулировка упоров и т. д.

Так как при групповом методе сводная партия, состоящая из мелких партий разных деталей, получается большой, то в этих усло­ виях становится экономически выгодно применять быстродейст­ вующие зажимные приспособления — патроны с гидро- и пневмо­ приводом, копировальные приспособления, некоторые специальные инструменты, миогоинструментальные наладки и др.

Групповой метод позволяет не только увеличить производитель­ ность работы (в среднем на 30—40%), но также сократить общее количество необходимой оснастки.

Большое значение для сокращения прочих затрат времени на обработку имеют следующие мероприятия: 1) доставка к рабочим •местам заготовок и технологической оснастки подсобными рабочи­ ми; 2) заблаговременное ознакомление рабочих с. производствен­ ным заданием на следующий день или на несколько дней вперед; 3) поддержание чистоты и порядка на рабочем месте; 4) обеспече-

пне рабочих мест необходимым количеством инструментов и при­ способлений постоянного пользования.

Приведенные способы сокращения времени на обработку не являются исчерпывающими. Каждый токарь, анализируя конкрет­ ные условияработы, может найти много других решений, способ­ ствующих повышению производительности труда.

Вопросы для повторения

1.Как осуществляется работа по рационализации и совершенствованию тех­ нологических процессов на предприятии?

2.ІІз каких частей складывается время обработки детали?

3.Укажите пути сокращения основного времени.

4.Посредством чего можно сократить вспомогательное время?

5.В чем заключается сущность цикличности обработки?

6.Объясните сущность группового метода обработки деталей.

7.Назовите основные мероприятия по сокращению времени обслуживания

рабочего места в течение смены.

Различают частичную и комплексную механизацию и автомати­ зацию. В первом случае механизируются или автоматизируются только отдельные действия и технологические операции по обработ­ ке, транспортировке или контролю деталей, во втором — весь произ­ водственный процесс осуществляется машинами и механизмами, управляемыми человеком при комплексной механизации, или без непосредственного его участия — при комплексной автоматизации.

Вопросы для повторения

1.Объясните значение научно-технического прогресса для развития обще­ ственного производства.

2.Приведите цифры роста производительности труда и общего прироста продукции на его основе, предусмотренные в Директивах XXIV съезда КПСС.

3.В чем заключается сущность механизации и автоматизации производства?

4.Объясните отличие частичной и комплексной механизации и автомати­

зации.

§2. Технические средства механизации производства

1.Механизация транспортных работ. Транспортные средства предназначены для доставки к рабочим местам различных материа­ лов, заготовок, полуфабрикатов и перевозки готовых изделий. От их' четкой и оперативной работы зависит непрерывность производ­ ственного процесса и, следовательно, производительность труда на рабочих местах.

В качестве транспортных средств применяются различное обо­ рудование и приспособления, механизирующие труд, без которых подъем и перемещение грузов во многих случаях было бы невоз­ можным. Виды этих средств зависят от типа производства, габари­ тов и веса перемещаемых грузов.

В единичном и мелкосерийном производствах, где номенкла­

тура изделий разнообразна и значительно отличается по размерам и весу преимущественно применяются универсальные транспортные средства периодического действия: самоходные тележки, тельферы, краны и др.

Самоходные тележки используются для внутрицехового п меж­ цехового транспортирования единичных и тарных грузов. Их гру­ зоподъемность колеблется от 0,75 до 5 г. В качестве привода для них применяются электродвигатели постоянного тока, питаемые ак­ кумуляторной батареей, и двигатели внутреннего сгорания. Наи­ большее применение получили аккумуляторные электротележки (электрокары) (рис. 264), которые не загрязняют помещения вы­ хлопными газами.

Самоходные тележки выпускаются в нескольких исполнениях: с неподвижной, подъемной и поворотной платформой, с подъемным краном для самопогрузки. Подъемные платформы облегчают по­ грузку и разгрузку тяжелых единичных грузов на некотором воз­ вышении от пола, тележки с поворотными платформами использу­ ются в качестве самосвалов при перевозке сыпучих грузов или заго­ товок мелких размеров.

Тележки относятся к группе горизонтального транспорта, так как с их помощью производится перемещение грузов в горизонталь­ ной плоскости с небольшим возвышением от пола. Для расширения зоны действия цехового транспорта применяются пространственные транспортные средства (рис. 265): подвесные пути с электротель­ ферами, консольные и мостовые краны, кранбалки.

Электротельфер 1 (рис. 265, а) представляет собой электриче­ ский подъемник, передвигающийся по однорельсовому подвесному пути — монорельсу 2, который подвешивается над станочным обо-

Рис. 264. Электротележка:

/ — колеса; 2 — грузовая платформа; 3 — аккумуляторная ба­ тарея; 4 — рукоятки управления; 5 — платформа для води­ теля.

рудованием. В зависимости от расположения рабочих мест моно­ рельсы выполняют прямыми, с закруглениями и кольцевыми. Гру­ зоподъемность наиболее часто применяемых тельферов 0,25—5 т.

Тележка 3, на которой электротельфер подвешивается к моно­ рельсу, выполняется либо простой с ручным перемещением (для грузоподъемности до 0,25 г), либо с отдельным электродвигателем 4. Ток для питания электродвигателей тельфера и тележки подво­ дится к ним тролейными проводами или, реже, гибким кабелем. Управление работой двигателей обычно осуществляется подвесными кнопочными станциями 5.

Для обслуживания одного или нескольких рядом расположен­ ных рабочих мест часто применяются консольные поворотные кра­ ны (рис. 265, б). По устройству они просты и не требуют специаль­ ной площадки. Такие краны состоят из двутавровой балки (консо­ ли) 1, тяги 2 и опор 3, которые крепятся к стене здания или к ко­ лонне. На консольную балку посредством тележки 5 ,подвешивается электротельфер 4 или пневмоподъемник. В тех случаях, когда тя­ желые предметы приходится поднимать редко, применяют тали с ручным подъемом грузов.

Пневматический подъемник представляет собой цилиндр с поршнем, к которому гибким шлангом подводится сжатый воздух от воздушной цеховой сети. Управление им производится также с пола подвесным тросом, действующим на воздушный ПереКЛЮЧа-