- •Введение
- •Основные положения, понятия и определения
- •Жизненный цикл изделий машиностроения и его технологическая составляющая
- •Основные термины
- •Понятие о машине и ее служебном назначении
- •Качество и экономичность машины
- •Понятие о точности
- •Точность детали
- •Точность машины
- •Отклонения характеристик качества изделий от требуемых величин
- •Положение теории вероятностей и математической статистики, используемые в технологии машиностроения
- •Тема 3. Связи в машине и производственном процессе её изготовления
- •Связи в машине и производственном процессе её изготовления
- •Определение понятия "связь"
- •Свойства связей
- •Тема 4. Базирование и базы в машиностроении (2 часа лекции)
- •Базирование и размерные цепи
- •Основы базирования
- •Классификация баз
- •Рекомендации к решению задач по базированию
- •Тема 5. Теория размерных цепей (2 часа лекции)
- •Теория размерных цепей
- •Термины и определения
- •Основные понятия
- •Звенья размерных цепей
- •Виды размерных цепей
- •Размеры и отклонения
- •Расчетные коэффициенты
- •Методы достижения точности замыкающего звена
- •Задачи и способы расчета размерных цепей
- •Конструкторские и технологические размерные цепи
- •Тема 6. Порядок построения размерных цепей. (2 часа лекции)
- •Порядок построения размерных цепей
- •Последовательность построения размерной цепи
- •Нахождение замыкающего звена, его допуска, и координаты середины поля допуска
- •Выявление составляющих звеньев размерной цепи
- •Методы достижения точности замыкающего звена
- •Метод полной взаимозаменяемости
- •Метод неполной взаимозаменяемости
- •Метод групповой взаимозаменяемости
- •Метод пригонки.
- •Метод регулирования
- •Методика и примеры расчета размерных цепей
- •Основные расчетные формулы
- •Последовательность расчетов
- •Примеры расчетов допусков (прямая задача)
- •Тема 8. Формирование свойств материала детали. (2 часа лекции)
- •Формирование свойств материала и размерных связей в процессе изготовления детали
- •Формирование свойств материала детали
- •Свойства материала заготовок
- •Воздействия механической обработки на свойства материала заготовок
- •Влияние смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ).
- •Обработка методами поверхностно-пластического деформирования (ППД).
- •Воздействия на свойства материала заготовок термической и химико-термической обработок
- •Обеспечение требуемых свойств материала детали в процессе изготовления
- •Тема 9. Обеспечение точности детали (2 часа лекции)
- •Достижение требуемой точности формы, размеров и относительного положения поверхностей детали в процессе изготовления
- •Три этапа в выполнении операции
- •Сокращение погрешности установки Определенность и неопределенность базирования заготовки.
- •Тема 10. Точность технологической системы (2 часа лекции)
- •Настройка и поднастройка технологической системы
- •Сокращение погрешности динамической настройки технологической системы
- •Информационное обеспечение производственного процесса
- •Свойства технологической информации и информационные связи
- •Технологическая задача и информационное обеспечение ее решения
- •Структура информационных связей в производственном процессе
- •Задачи технологов в разработке информационных процессов
- •Тема 12. Временные связи в производственном процессе (2 часа лекция)
- •Компоненты временных связей
- •Виды и формы организации производственного процесса
- •Основы технического нормирования
- •Пути сокращения затрат времени на выполнение операции
- •Пути сокращения подготовительно-заключительного времени
- •Сокращения штучного времени
- •Вспомогательное время
- •Структуры временных связей в операциях технологического процесса
- •Тема 13. Разработка технологических процессов сборки (4 часа лекции)
- •Основы разработки технологического процесса изготовления машины
- •Последовательность разработки технологического процесса изготовления машины
- •Разработка технологического процесса сборки машины
- •Исходные данные для проектирования
- •Выбор вида и формы организации производственного процесса сборки машины
- •Изучение и анализ чертежей изделия
- •Размерный анализ изделия и выбор метода достижения точности замыкающего звена
- •Анализ технологичности конструкции изделия
- •Разработка последовательности сборки машины
- •Разработка технологических схем сборки
- •Составление перечня работ и их нормирование.
- •Уточнение типа и организационной формы производства.
- •Проектирование операций условий среднего производства
- •Построение циклограммы сборки
- •Разработка компоновки и планировки сборочного цеха (участка)
- •Тема 14. Разработка технологического процесса изготовления детали (8 часов лекции)
- •Разработка технологических процессов изготовления деталей
- •Выбор вида и формы организации производственного процесса изготовления деталей
- •Выбор полуфабриката и технологического процесса изготовления заготовок
- •Изучение служебного назначения детали. Анализ технических требований и норм точности
- •Переход от служебного назначения изделия к техническим условиям на отдельные детали
- •Выбор технологических баз
- •Выбор способов обработки и числа необходимых переходов.
- •Расчет припусков и межпереходных размеров
- •Выбор режимов обработки заготовки
- •Формирование операций из переходов, выбор оборудования и нормирование
- •Оформление документации
- •Тема 15. Современный этап развития технологии машиностроения. (2 часа лекции)
- •Заключение
При использовании статистического метода норму времени устанавливают на основании статистических данных о затратах времени на выполнение аналогичных операций на станках одинакового типоразмера.
Свое название опытный метод нормирования получил в связи с тем, что нормирование поручается лицу, обладающему большим производственным опытом и использующему его при назначении нормы времени.
Оба метода получили название суммарного нормирования, так как нормы времени устанавливают сразу на всю операцию без раскрытия структуры затрат времени. К тому же эти методы учитывают уровень производительности труда, достигнутый в прошлом, и не учитывают возможностей новой техники и более совершенной организации производства. Несмотря на столь существенные недостатки, статистический и опытный методы нормирования используют в мелкосерийном и единичном производствах, так как они требуют малых затрат времени и расходов на нормирование.
Пути сокращения затрат времени на выполнение операции
Пути сокращения подготовительно-заключительного времени
Согласно формуле (8.1) долю подготовительно-заключительного времени tп . з в затратах времени на выполнение операции можно уменьшить путем либо непосредственного уменьшения tп . з , либо увеличения объема партии изготовляемых изделий.
Затраты времени на подготовку к работе слагаются из времени tо получения и ознакомления рабочего с заданием, времени tи получения и установки на станке инструментов и приспособлений и времени tc статистической настройки технологической системы:
tп . з = tо + tи + tc
Сокращению затрат времени tо способствует четкость в постановке задачи, исчерпывающе и ясно написанный технологический процесс и легко читаемый чертеж. Обеспечение этих требований ложится на инженернотехнический состав.
Своевременная доставка к рабочему месту чертежей, технологической документации, управляющих программ, инструментов, приспособлений и заготовок зависит от совершенства организации производства.
Для уменьшения затрат времени на установку приспособлений и инструмента на станке обычно используют методы взаимозаменяемости. Их требуемое положение на станке достигается путем соприкосновения поверхностей основных баз приспособления или инструмента с исполнительными поверхностями станка и последующего закрепления.
Значительная доля подготовительно-заключительного времени приходится на статическую настройку технологической системы. Использование различных регулировочных устройств, позволяющих быстро и с
достаточной точностью придать инструменту требуемое положение в системе координат технологической системы, существенно облегчает задачу статической настройки.
С целью ускорения процесса настройки технологической системы широко используют сменные резцедержатели, револьверные головки и сменные инструментальные магазины с заранее настроенным инструментом. На агрегатных станках, предназначенных для изготовления деталей нескольких наименований, делают сменными шпиндельные коробки.
Для ускорения настройки станков с программным управлением (ПУ), более длительной, чем обычных станков, применяют оптические устройства, измерительные головки, контрольные оправки, центроискатели и другие виды технологической оснастки. С помощью такой оснастки удается быстрее придать требуемое исходное положение в пространстве системам координат, связанным с приспособлением, заготовкой, режущим инструментом, и согласовать с управляющей программой местоположение нуля станка и исходной точки инструмента.
Сокращения штучного времени
Из анализа формулы (9.2) штучного времени следует, что оно может быть сокращено главным образом за счет оперативного времени tо п = tо . т + tв поскольку доля остальных слагаемых в штучном времени не велика. Сокращение tо п может быть достигнуто путем либо уменьшения tо . т и tв , либо полным или частичным совмещением во времени переходов в операции.
Пути сокращения основного технологического времени, если оно является машинным, указывает формула:
tм l1 Lд l2 k nSоб
Сокращение машинного времени может быть достигнуто за счет уменьшения пути l1 Lд l2 относительного движения с рабочей подачей
инструмента и заготовки; сокращения числа рабочих ходов к; повышения режимов обработки; совмещения во времени основных переходов.
Наибольший эффект в уменьшении пути рабочего хода инструмента получается при распределении длины Lд обрабатываемой поверхности
заготовки между несколькими режущими инструментами. Так, обработка
поверхности вала двумя резцами (рис. 9.5) дает сокращение tм почти вдвое по сравнению с обработкой той же поверхности одним резцом:
t (l1 0,5Lд l2 )k nSоб
Рис 9.5. Распределение длины обрабатываемой поверхности между двумя резцами
Сокращение пути относительного движения инструмента и заготовки с
рабочей подачей может также осуществляться за счет длин на вход и на выход режущего инструмента.
Число рабочих ходов к зависит от припуска на обработку, мощности станка и требований к точности получаемых размеров. Достичь сокращения числа рабочих ходов можно приближением размеров и формы заготовок к размерам и форме готовой детали. Достижению этой же цели могут способствовать устройства адаптивного управления упругими перемещениями в технологических системах.
Одним из эффективных средств уменьшения машинного времени является повышение режимов обработки. Выбор режимов тесно связан с требуемой точностью детали, качеством поверхностных слоев материала и стойкостью режущего инструмента.
Выбор подачи лимитирует допускаемая при обработке сила резания, от значения которой зависят упругие перемещения в технологической системе и качество поверхностного слоя обрабатываемой поверхности заготовки. Скорость резания лимитируется размерной стойкостью режущего инструмента и количеством образующейся в процессе резания теплоты, деформирующей технологическую систему и влияющей также на качество поверхностного слоя.
Таким образом, установление режимов обработки должно быть основано на экономичном достижении требуемого качества изготовляемых деталей.
Повышение режимов обработки таит в себе значительные резервы сокращения машинного времени. Новые высокостойкие инструментальные материалы и более совершенные конструкции инструментов, расширение диапазонов скоростей движения рабочих органов станков, оснащение станков автоматическими системами управления точностью создают возможности для использования этих резервов и повышения производительности процессов обработки заготовок.
Не менее эффективные результаты в сокращении машинного времени при выполнении операции дает совмещение во времени основных переходов. Примером такого совмещения может служить обработка поверхностей различных диаметров заготовки блока зубчатых колес на многорезцовом станке 12-ю инструментами (рис. 9.6). Машинное время, затрачиваемое на всю операцию, будет равно в этом случае машинному времени наиболее
длительного основного перехода: |
t |
м |
tнб |
t |
oi – затраты времени на |
|
oi , где |
|
|||
выполнение i-го основного перехода. |
|
|
|
|
|
Рис. 9.6. Совмещение во времени основных переходов при многорезцовой обработке заготовки блока зубчатых колес
Сокращение основного технологического времени, если оно является ручным, может быть достигнуто механизацией ручного труда.
Вспомогательное время
Может быть сокращено двумя путями: непосредственным сокращением времени, затрачиваемого на выполнение вспомогательных переходов и совмещением выполнения вспомогательных переходов с основными переходами. Затраты времени на выполнение j-го вспомогательного перехода обозначим через tв j .
Непосредственное сокращение вспомогательного времени возможно за счет уменьшения затрат времени на замену обработанной заготовки следующей из партии; увеличения скорости холостых перемещений рабочих органов станка; уменьшения затрат времени на управление оборудованием и приспособлениями; уменьшения времени, затрачиваемого на контроль за ходом технологического процесса.
Установка с требуемой точностью заготовок на станке может отнимать много времени. Например, установка и закрепление заготовок крупногабаритных деталей иногда занимает 8–12 ч. Применение специальных, универсальных и других видов приспособлений или нормализованных средств в виде опор, планок, подкладок и т.п. обеспечивает базирование деталей по правилу шести точек с меньшими затратами времени. Этому же способствует использование быстродействующих пневматических, гидравлических и электромеханических зажимов, встраиваемых в приспособления.
Для уменьшения затрат времени на вспомогательные хода все современные станки оснащают механизмами ускоренных перемещений рабочих органов и автоматическими устройствами, обеспечивающими переход к рабочей подаче.
Время, затрачиваемое на управление станком и приспособлением, сокращают в результате концентрации управления в одном месте. На тяжелых станках пульты управления дублируют, что позволяет рабочему управлять станком с разных точек рабочего места. Введение механизмов ускоренных