
- •ТЕХНОЛОГИЯ
- •МАШИНОСТРОЕНИЯ
- •ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ
- •1. Производственный и технологический процессы
- •2. Производственный состав машиностроительного завода
- •2. Точность при различных способах обработки
- •3. Определение погрешностей обработки методом математической статистики
- •3. Критерии и классификация шероховатости поверхностей
- •5. Способы оценки шероховатости поверхностей
- •2. Припуски на обработку деталей машин
- •3. Подготовка заготовок для механической обработки
- •4. Нормирование при многостаночной работе
- •5. Методы и порядок определения нормы времени по элементам
- •6. Определение подготовительно-заключительного времени
- •7. Расчет основного (технологического) времени
- •8. Определение вспомогательного времени
- •10. Определение квалификации работы
- •1. Основные направления в технологии машиностроения
- •2. Основные требования к технологическому процессу механической обработки *
- •3. Исходные данные для проектирования и основные вопросы, подлежащие решению при проектировании технологических
- •процессов
- •4. Организационная форма выполнения технологического процесса и величина партии деталей
- •6. Установление плана и методов обработки
- •8. Установление режима резания
- •9. Определение элементов режима резания при многоинструментной обработке
- •11. Оценка технико-экономической эффективности технологического процесса
- •МЕТОДЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
- •6. Методы получения отверстий малых диаметров
- •2. Обработка плоских поверхностей фрезерованием
- •3. Обработка плоских поверхностей протягиванием
- •4. Обработка плоских поверхностей шлифованием
- •6. Особенности обработки плоскостей у крупных литых деталей сложной формы
- •2. Обработка фасонных поверхностей фрезерованием, строганием и протягиванием
- •3. Контроль шлицевых валов и отверстий
- •2. Технологические процессы комплексной обработки поверхностей деталей на токарных полуавтоматах
- •3. Технологические процессы комплексной обработки поверхностей деталей на токарных автоматах
- •1. Обработка станин
- •1. Обработка шатунов
- •2. Обработка поршней
- •1. Заготовки и материал зубчатых колес
- •2. Технические условия на изготовление зубчатых колес
- •3. Технологические методы обработки зубчатых колес
- •ТЕХНОЛОГИЯ СБОРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ
- •1. Изделие и его элементы
- •2. Стационарная и подвижная сборка
- •3. Автоматические устройства и автоматические линии для сборки
- •1. Статическая и динамическая неуравновешенность деталей
- •2. Станки для статической и динамической балансировки
- •2. Покрытие смазывающими веществами
б) разработать типовые технологические маршруты для групп од |
|
||||
нородных деталей; |
|
|
|
|
|
в) разработать типовую технологическую оснастку для определен |
|
||||
ных операций, чем достигается уменьшение |
числа переналадок. |
|
|||
6. Установление плана и методов обработки |
|
||||
Приступая в разработке плана технологического процесса меха- |
\ |
||||
нической обработки, |
необходимо |
предварительно выбрать вид за- |
, |
||
готовки для изготовления детали (как было указано в гл. VI). |
■ |
||||
Установление плана и метода обработки имеет целью обеспечить |
' |
||||
наиболее рациональный процесс обработки детали. В плане указы- |
; |
||||
вается последовательность выполнения технологических операций, и |
< |
||||
по каждой операции устанавливаются метод обработки, используе- |
|||||
мое оборудование (металлорежущий |
станок или другой вид), приме |
|
|||
няемое приспособление, рабочий и измерительный инструмент, режим |
|
||||
обработки (резанием или другим способом), норма времени |
(по элемен |
|
|||
там), квалификация |
работы. |
|
|
|
> |
План должен предусматривать расчленение технологического про- |
|||||
цесса обработки детали на составные части: операции, |
установки, . |
||||
позиции, переходы, |
ходы, а в необходимых |
случаях и |
приемы (см. |
; |
|
гл. I). |
|
|
|
|
|
При составлении плана и выборе метода обработки характер |
|
||||
технологического процесса устанавливается |
в зависимости от харак |
|
|||
тера продукции и вида (типа) производства. |
Как отмечалось в гл. I, |
|
вединичном и мелкосерийном производстве принят уплотненный тех нологический процесс, выполняемый на станках общего назначения,
всерийном производстве технологический процесс дифференцирован
на операции с закреплением их за определенными станками. В круп- |
, |
|||
носерийном и массовом производстве технологический процесс может |
, |
|||
осуществляться по одному из двух принципов: по принципу д и ф |
|
|||
ф е р е н ц и а ц и и |
н а |
э л е м е н т а р н ы е |
о п е р а ц и и ^ |
|
или по принципу |
к о н ц е н т р а ц и и о п е р а ц и й . |
|
||
В современном крупносерийном и массовом производстве все ^ |
||||
больше стремятся применять второй принцип, как |
дающий наиболь |
|
||
шую технико-экономическую эффективность: наибольшую производи |
|
|||
тельность, меньшее основное и вспомогательное время, сокращение |
• |
|||
длительности производственного цикла, во многих случаях большую |
||||
точность деталей и др. |
|
|
* |
|
Выбор метода обработки зависит от требований, предъявляемых к |
|
|||
точности и классу шероховатости обработки данной детали. Необхо |
|
|||
димая точность обработки в |
соответствии с требованиями того или |
■ |
||
другого класса точности достигается на различных станках разными |
||||
способами. При выборе метода обработки необходимо учитывать эконо |
< |
|||
мическую целесообразность его применения. Класс точности и класс |
||||
шероховатости поверхностей детали должны определяться только кон- |
\ |
|||
структивными и эксплуатационными условиями ее работы. Недоста- |
'> |
|||
точная точность может ухудшить качество машины, но в то же время |
|
излишняя (по сравнению с необходимой) точность удорожает машину, уменьшает выпуск продукции за тот же промежуток времени.
При проектировании технологических процессов пользуются со ставленными на основании опытных данных таблицами средних ве личин экономической точности различных методов обработки.
При установлении последовательности операций следует руко водствоваться следующими общими соображениями:
1)В первую очередь надо обрабатывать поверхности детали, кото рые являются базами для дальнейшей обработки.
2)Затем следует обрабатывать поверхности, с которых снимается наиболее толстый слой металла, так как при этом легче обнаруживают ся внутренние дефекты заготовки (раковины, включения, трещины, во лосовины и т. п.).
3)Операции, где существует вероятность брака из-за дефектов в материале или сложности механической обработки, должны выпол няться в начале процесса.
4)Далее последовательность операций устанавливается в зави симости от требуемой точности поверхности: чем точнее должна быть поверхность, тем позднее она должна обрабатываться, так как обра ботка каждой последующей поверхности может вызвать искажение ранее обработанной поверхности; это происходит из-за того, что сня тие каждого слоя металла с поверхности детали вызывает перераспре деление внутренних напряжений, что и вызывает деформацию детали.
5)Поверхности, которые должны быть наиболее точными и с наи меньшей шероховатостью, должны обрабатываться последними; этим исключается или уменьшается возможность изменения размеров и повреждения окончательно обработанных поверхностей. Если такие поверхности были обработаны ранее и потом выполнялись еще другие операции, то их обрабатывают повторно для окончательной отделки.
6)Совмещение черновой и чистовой обработки на одном и том же
станке может привести к снижению точности обработанной поверх ности вследствие влияния значительных сил резания и сил зажатия при черновой обработке и большего износа деталей станка.
7.Выбор оборудования, приспособлений, режущего
иизмерительного инструмента *
Устанавливая при проектировании технологического процесса план и метод обработки деталей, одновременно указывают, на каком станке будет выполняться операция, и приводят его характеристику: наименование станка, название завода-изготовителя, модель и основ ные размеры.
При проектировании технологических процессов необходимо рас полагать всеми данными, характеризующими технологическое обо рудование. Для этого необходимо иметь паспорта станков. Паспорт дает полную характеристику станка, определяющую его производ ственные возможности и техническое состояние, если он находится в
* Т а к ж е см Г О С Т 1 4 .3 0 4 — 7 3 , 1 4 .3 0 5 — 7 3 и 1 4 .3 0 6 — 73 .
эксплуатации.Паспорта составляются по установленной форме для каждого вида станков.
Если при проектировании технологического процесса на наме чаемое новое оборудование паспортов не имеется, то пользуются све дениями о нем из соответствующих каталогов.
В ы б о р т и п а с т а н к а прежде всего определяется его воз можностью обеспечить выполнение технических требований, предъ являемых к обработанной детали в отношении точности ее размеров, формы и класса шероховатости поверхностей. Если по характеру об работки эти требования можно выполнить на различных станках, выбирают тот или другой станок для выполнения данной операции на основе следующих соображений:
1)соответствие основных размеров станка габаритным размерам обрабатываемой детали или нескольких одновременно обрабатываемых деталей;
2)соответствие производительности станка количеству деталей, под
лежащих обработке в течение года;
3)возможно более полное использование станка по мощности и по времени;
4)наименьшая затрата времени на обработку;
5)наименьшая себестоимость обработки;
6)наименьшая отпускная цена станка;
7)реальная возможность приобретения того или другого станка;
8)необходимость использования имеющихся станков.
Вэкономике технологического процесса весьма важное значение имеет производительность станка, так как станок, как уже указыва лось, должен полностью использоваться по времени. Однако иногда представляется выгодным применить станок более высокой произво дительности и в том случае, когда загрузка его по времени неполная, если при этом себестоимость обработки получается ниже, чем на другом станке, хотя бы и полностью загруженном. В связи с этим следует пом нить, что применение специальных, агрегатных и других высокопроиз водительных станков должно быть экономически обосновано. Исполь зование таких станков в крупносерийном и массовом производстве, как правило, всегда целесообразно и экономически оправдывается.
Главной и основной задачей современного станкостроения являет ся достижение наименьшего времени обработки, наибольшей точности
инаименьшей себестоимости обработки с обеспечением по возможнос ти наибольшей автоматизации.
Как видно, решающим фактором при выборе того или другого станка (если выполнение данной операции возможно на разных стан ках, обеспечивающих удовлетворение технических требований к де тали) является экономичность процесса обработки.
Вэтом случае для решения вопроса о том, какой станок выбрать для выполнения данной операции, следует произвести технико-эко номическое сравнение обработки данной детали на разных станках при заданной производственной программе и принять ту модель станка,
которая обеспечивает наименьшую трудоемкость и наименьшую се бестоимость обработки.
Для проведения технико-экономического сравнения обработки де тали на двух сопоставляемых станках необходимо сделать полный рас чет основной заработной платы производственных рабочих и цеховых накладных расходов по изготовлению данной детали.
Точный подсчет себестоимости обработки особенно необходим при сравнении работ на станках, требующих сложной наладки, затраты на которую должны приниматься в расчет. Это, в частности, относится к автоматам, полуавтоматам, агрегатным и уникальным станкам.
С л е д у е т п о м н и т ь , что сравнивать экономичность изготов ления детали на двух (или больше) станках исходя из с е б е с т о и м о с т и о б р а б о т к и можно только при условии, что вид за готовки для обоих станков будет один и тот же. Если же для сравнивае мых станков должны применяться заготовки разного вида, то сравни вать надо по себестоимости детали (сумма затрат на материал; основная заработная плата производственных рабочих; цеховые накладные расходы). Метод технико-экономического сравнения вариантов тех нологического процесса изложен далее.
При проектировании технологического процесса обработки дета ли, когда составляется план и выбирается метод обработки, одновре менно с выбором станка надо установить, какое п р и с п о с о б л е н и е необходимо для выполнения на данном станке намеченной опе рации.
Если требующееся приспособление является принадлежностью станка (тиски, люнет, угольник и т. п.), то указывается только его наименование. При использовании универсально-сборного приспосо бления (УСП) делается соответствующее указание. Если же для данной операции требуется специальное приспособление, то в стадии техни ческого проекта технолог, исходя из условий и требований обработ ки, обычно разрабатывает только схему или общий вид приспособ ления, а в некоторых случаях указывается только принцип его устройства.
При проектировании же рабочего технологического процесса про изводится конструктивная разработка приспособления с изготовле нием рабочих чертежей. Обычно это выполняется в заводских конст рукторских бюро приспособлений.
Вединичном и мелкосерийном производстве широко применяется обработка без приспособлений или с приспособлениями универсального типа, которые обычно являются принадлежностями станков (тиски, делительные универсальные головки, поворотные столы и т. п.). Если же намечается потребность в изготовлении специального приспособ ления для обработки детали единичного и мелкосерийного производ ства, то, прежде чем начать его конструктивную разработку, необ ходимо выяснить экономическую целесообразность его применения; это определяется на основании сопоставления себестоимости обра ботки детали без приспособления и с приспособлением; при исчисле нии себестоимости обработки детали с приспособлением учитывается себестоимость приспособления, приходящаяся на одну деталь [6].
Вкрупносерийном и массовом производстве применяются главным образом специальные приспособления, которые сокращают вспомога-
тельное и основное время больше, чем универсальные, при более вы сокой точности.
Одновременно с выбором станка и приспособления для каждой операции выбирается необходимый р е ж у щ и й и н с т р у м е н т , обеспечивающий достижение наибольшей производительности, требуе мых точности и класса шероховатости обработанной поверхности; указы ваются краткая характеристика инструмента, наименование и размер, марка материала и номер стандарта или нормали в случае применения стандартного или соответственно нормализованного инструмента.
Если для данной операции требуется специальный инструмент, то в технологической документации отмечается — «специальный ин струмент», и в этом случае должны быть разработаны чертежи его кон струкции.
Применение того или другого типа инструмента зависит от следую щих основных факторов: вида станка; метода обработки; материала обрабатываемой детали, ее размера и конфигурации; требуемых точ ности и класса шероховатости обработки; вида производства (единич ное, серийное, массовое).
Затраты на инструмент входят в себестоимость обработки (по статье накладных расходов), поэтому, выбирая инструмент в соответствии с принятым методом обработки, необходимо стремиться к полному ис пользованию его режущих свойств.
Выбор материала режущей части инструмента имеет большое зна чение для повышения производительности и снижения себестоимости обработки и зависит от принятого метода обработки, рода обраба тываемого материала и условий работы. Для изготовления режущей части инструмента применяют: а) твердые сплавы, б) инструментальные стали углеродистые, легированные, быстрорежущие; в) металло- и мине рало-керамические сплавы; г) алмазы (натуральные и синтетические).
Вследствие высокой режущей способности рекомендуется широкое применение металлокерамических твердых сплавов и минералокера мических сплавов. Для обработки стали применяют титановольфра мовые твердые сплавы. Так как повышение содержания титана повыша ет одновременно с режущей способностью хрупкость сплава, то при тя желых условиях работы (обдирка с переменным припуском, наличие ударной нагрузки, недостаточная жесткость системы станок — при
способление — инструмент — деталь) |
применяют сплав с низким со |
держанием титана, а для отделочных |
работ — с высоким. В случае |
выкрашивания титановольфрамовых |
сплавов при обработке сталей |
возможно применение вольфрамовых |
сплавов. |
Для обработки чугуна, цветных металлов и неметаллических ма териалов применяют вольфрамовые сплавы.
Минералокерамические сплавы применяют для чистовой ш получистовой обработки без ударной нагрузки и при достаточно жесткой системе станок — приспособление — инструмент — деталь.
Инструментальные стали широко применяются: а) при невозмож ности полностью использовать режущие свойства твердых сплавов в связи с малой мощностью и недостаточными оборотами станка, несба лансированностью детали и др.; б) для сложных и фасонных инстру-