1.2 Средства выполнения технологического процесса.

Средства технологического оснащения – совокупность орудий производства, необходимых для осуществления технологического процесса, т.е. технологическое оборудование и технологическая оснастка.

Технологическое оборудование – средства технологического оснащения, в которых для выполнения определенной части технологического процесса размещают материалы или заготовки, средства воздействия на них, а также технологическая оснастка (литейные машины, прессы, станки, печи, гальванические ванны, испытательные стенды и т.д.).

Технологическая оснастка – средства технологического оснащения, дополняющие технологическое оборудование для выполнения определенной части технологического процесса (режущий инструмент, штампы, приспособления, калибры, пресс-формы, модели, литейные формы т.д.).

1.3 Характеристики технологического процесса.

Цикл технологической операции – интервал календарного времени от начала до конца периодически повторяющейся технологической операции независимо от числа одновременно изготовляемых или ремонтируемых изделий.

Такт выпуска – интервал времени, через который периодически производится выпуск изделий или заготовок определенных наименований, типоразмеров и исполнений.

Ритм выпуска – количество изделий или заготовок определенных наименований, типоразмеров и исполнений, выпускаемых в единицу времени.

Технологический режим – совокупность значений параметров технологического процесса (скорость резания, подача, глубина резания, температура нагрева или охлаждения и т.д.) в определенном интервале времени.

Штучное время – интервал времени, равный отношению цикла технологической операции к числу одновременно изготовляемых или ремонтируемых изделий или равный календарному времени сборочной операции.

Основное время – часть штучного времени, затрачиваемая на изменение и (или) последующее определение состояния предмета труда.

Основное время определяется на каждый переход, после чего время всех переходов операции суммируют. Основное время определяется по формуле:

Т_о = L_р.х / S_м, где

L_р.х – расчетная длина хода инструмента на рабочей подаче, S_м – минутная подача.

L_р.х = L_р + L_п , где

L_р – длина резания по чертежу, L_п – длина подвода, врезания и перебега инструмента.

S_м = S_o ×n, где

S_о – подача на оборот детали (сверла, фрезы); n – число оборотов в минуту детали (сверла, фрезы).

При работе на станках с ЧПУ, где режимы меняются автоматически, расчет основного времени удобнее вести по элементарным переходам.

Вспомогательное время - часть штучного времени, затрачиваемое на выполнение приемов, необходимых для обеспечения изменения и последующего определения состояния предмета труда.

Оперативное время – часть штучного времени, равная сумме основного и вспомогательного времени.

Время обслуживания рабочего места – часть штучного времени, затрачиваемая исполнителем на поддержание средств технологического оснащения в работоспособном состоянии и уход за ними и рабочим местом.

Время на личные потребности – часть штучного времени, затрачиваемая человеком на личные потребности и, при утомительных работах, на дополнительный отдых.

Штучное время определяется по формуле:

Т_шт = Т_оп { 1+ ( Т_обс + Т_п ) / 100 }, где

Т_обс + Т_п - время на обслуживание рабочего места и на отдых и личные потребности в % от оперативного времени.

В условиях обработки деталей партиями используется подготовительно-заключительное время Т_п.з – интервал времени, затрачиваемый на подготовку исполнителя или исполнителей и средств технологического оснащения к выполнению технологической операции и приведению последних в порядок после окончания работы.

Время на заданную партию Т_парт определяется по формуле:

Т_парт = Т_шт ×n + Т_п.з, где

n – число деталей в партии.

4. Технологические процессы и их описание.

По степени унификации различают следующие виды технологических процессов: единичный, типовой и групповой. Вид технологического процесса определяется количеством изделий, охватываемых процессом (одно изделие, группы однотипных изделий).

Единичный технологический процесс – технологический процесс изготовления или ремонта изделия одного наименования, типоразмера и исполнения, независимо от типа производства.

Типовой технологический процесс – технологический процесс изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками.

Проведение типизации технологических процессов для сходных по конфигурации и технологическим особенностям деталей предусматривает их изготовление по одинаковым технологическим процессам, основанным на применении наиболее совершенных методов обработки и обеспечивающих достижение наивысшей производительности и экономичности производства.

Типовой технологический процесс разрабатывается для изготовления типового представителя группы изделий, обладающих общими конструкторско-технологическими признаками. К типовому представителю группы изделий относят изделие, обработка которого требует наибольшего количества основных и вспомогательных операций, характерных для изделий рассматриваемой группы (смотри «Прогрессивные типовые технологические процессы обработки основных деталей автомобиля», РТМ, выпуски 1 ÷ 26).

Групповой технологический процесс – технологический процесс изготовления группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.

За основу метода групповой обработки также как и при типизации технологических процессов, принимается технологическая классификация заготовок, заканчивающаяся формированием группы, являющейся главной технологической единицей групповой обработки.

При типизации технологических процессов в общий класс объединяются заготовки по принципу общности их конфигурации, технологического маршрута и содержания отдельных операций, а при групповой обработке под классом понимается совокупность деталей, характеризуемая общностью типа оборудования, необходимого для получения или обработки детали в целом или отдельных ее поверхностей.

Таким образом, при групповой обработке создают классы заготовок по видам обработки (изготовляемые на токарных, револьверных, фрезерных, сверлильных станках, на станках-автоматах, а также получаемые литьем под давлением, холодной и горячей штамповкой и т.п.). Создание классов является предварительным этапом подготовки групповой обработки, основной задачей которой является формирование групп. Основным признаком для объединения деталей в группы по отдельным технологическим операциям является общность обрабатываемых поверхностей или их сочетаний.

При формировании группы заготовок учитываются следующие признаки: общность поверхностей, подлежащих обработке (цилиндрическая наружная, цилиндрическая внутренняя и коническая поверхности, фаски, резьба, канавки, торцовые поверхности и т.п.); точность и шероховатость обрабатываемых поверхностей; однородность исходной заготовки и обрабатываемого материала, позволяющая использовать одинаковые методы обработки и общие режущие инструменты; близость размеров исходных заготовок, позволяющая их обрабатывать на одном и том же оборудовании в однотипных приспособлениях (групповых переналаживаемых приспособлениях).

Групповые операции целесообразно применять для заготовок, цикл изготовления которых ограничивается одной операцией (автоматные и револьверные заготовки, заготовительные процессы, отделочные операции). Например, при построении групповых автоматных операций вместо специальных кулачков проектируют групповые кулачки, рассчитанные на обработку наибольших по размерам поверхностей заготовок группы.

По степени детализации содержания применяются процессы: маршрутный, операционный и маршрутно-операционный.

Маршрутный технологический процесс – технологический процесс с сокращенным описанием всех технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов.

Операционный технологический процесс – технологический процесс с полным описанием всех технологических операций (операционная карта, карта эскизов и др.) в последовательности их выполнения с указанием переходов и технологических режимов.

Маршрутно-операционный технологический процесс – технологический процесс с сокращенным описанием технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения с полным описанием отдельных операций в других технологических документах.

5. Условные обозначения, используемые при разработке технологических процессов.

   1. Точность механической обработки.

Под точностью в технологии машиностроения понимается степень соответствия изготавливаемых изделий их заранее установленному прототипу или образцу.

В понятие точность входят:

- точность размеров;

- точность формы поверхностей

- точность взаимного расположения поверхностей;

- качество поверхностного слоя.

Под точностью размеров подразумевается степень соответствия действительных размеров детали требованиям чертежа. Точность размеров обозначается в виде двух предельно допускаемых размеров, между которыми должен находиться действительный размер годной детали.

Под точностью формы поверхностей подразумевается степень их соответствия геометрически правильным поверхностям, с которыми они отождествляются.

Под точностью взаимного расположения поверхностей подразумевается степень соответствия реального (действительного) расположения рассматриваемого элемента (поверхности, оси или плоскости симметрии) номинальному расположению.

Основные термины и определения допусков формы и расположения поверхностей приведены в ГОСТ 24642-81, условные обозначения в ГОСТ 2.308-79 (см. таблицы 1.1 — 1.6).

Таблица 1.1 Отклонения формы поверхностей и их обозначение

Вид отклонения формы	Знак отклонения
Отклонение от прямолинейности Отклонение от плоскостности Отклонение от цилиндричности Отклонение от круглости Отклонение профиля продольного сечения	─

Таблица 1.2. Отклонения Δ формы поверхностей

Определения	Эскиз
Прилегающая прямая (плоскость, цилиндр, окружность, профиль)– прямая (плоскость, цилиндр, окружность, профиль), соприкасающаяся с реальным профилем и расположенная вне материала детали так, чтобы отклонения от нее наиболее удаленной точки реального профиля в пределах нормируемого участка имело наименьшее значение.	Прилегающая прямая Δ2 Реальный профиль Δ Δ1 Δ < Δ1 Δ < Δ2
Отклонение от прямолинейности– наибольшее расстояние от точек реального профиля до прилегающей прямой.в пределах нормируемого участка.	Прилегающая прямая Δ L Реальный профиль
Отклонение от плоскостности– наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающей плоскости.	L2 Прилегающая плоскость L1 Δ Реальная поверхность
Отклонение от цилиндричности– наибольшее расстояние от реального профиля до прилегающего цилиндра.	Прилегающий цилиндр L Δ Реальная поверхность
Отклонение от круглости– наибольшее расстояние от реального профиля до прилегающей окружности	Прилегающая окружность Δ Реальный профиль
Отклонение профиля продольного сечения- наибольшее расстояние от реального профиля до прилегающего профиля.	Прилегающий профиль Реальный профиль Δ L

Отклонение от прямолинейности – наибольшее расстояние от точек реального профиля до прилегающей прямой.

Отклонение от плоскостности – наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающей плоскости.

Отклонение от цилиндричности – наибольшее расстояние от реального профиля до прилегающего цилиндра.

Отклонение от круглости – наибольшее расстояние от реального профиля до прилегающей окружности.

Отклонение профиля продольного сечения - наибольшее расстояние от реального профиля до прилегающего профиля.

Прилегающая прямая (плоскость, цилиндр, окружность, профиль) – прямая (плоскость, цилиндр, окружность, профиль), соприкасающаяся с реальным профилем и расположенная вне материала детали так, чтобы отклонения от нее наиболее удаленной точки реального профиля в пределах нормируемого участка имело наименьшее значение.

Таблица 1.3. Отклонения взаимного расположения поверхностей и их обозначение

Вид отклонения расположения	Знак отклонения
Отклонение от параллельности Отклонение от перпендикулярности Отклонение наклона Отклонение от соосности Отклонение от симметричности Позиционное отклонение Отклонение от пересечения осей

Таблица 1.4. Отклонения Δ взаимного расположения поверхностей

Определения	Эскиз
Отклонение от параллельности плоскостей -разность наибольшего и наименьшего расстояний между прилегающими плоскостями на заданной длине и ширине.	а Реальные поверхности б Δ= а - б
Отклонение от параллельности прямых в плоскости - разность наибольшего и наименьшего расстояний между прилегающими прямыми на заданной длине.	L Δ б а
Отклонение от параллельности осей поверхностей вращения – отклонение от параллельности проекций осей на их общую теоретическую плоскость, проходящую через одну ось и одну из точек другой оси (см. рисунок). Перекос осей (или прямых в пространстве)– отклонение от параллельности проекций осей на плоскость, перпендикулярную к общей теоретической плоскости и проходящую через одну из осей (см. рисунок).	Δx – откл. от параллельности Δy – перекос осей Ось 1 Ось 2
Отклонение от параллельности оси поверхности вращения и плоскости– разность наибольшего (а) и наименьшего (б) расстояний между прилегающей плоскостью и осью поверхности вращения на заданной длине.	а б L
Отклонение от перпендикулярностиплоскостей (осей, оси и плоскости)– отклонение угла между прилегающими плоскостями (осями, осью и прилегающей плоскостью) от прямого угла, выраженное в линейных единицах на заданной длине.	Δ Δ L L L Δ
Отклонение наклона плоскости относительно плоскости (оси, прямой) – наибольшее отклонение угла между прилегающей плоскостью и базовой плоскостью (базовой осью, базовой прямой) от номинального углаα, выраженное в линейных единицах на длине нормируемого участка.	Δ L α База
Отклонение от соосности – наибольшее расстояние между осью рассматриваемой поверхности вращения и базой (осью базовой поверхности, общей осью двух или нескольких поверхностей) на длине нормируемого участка.	База (ось базовой поверхн.) База (общая ось) LL1L2 Δ Δ Δ

Отклонение от симметричности– наибольшее расстояние между плоскостью симметрии (осью симметрии) рассматриваемой поверхности и плоскостью симметрии (осью симметрии) базовой поверхности.	Базовая плоскость Δ симметрии В/2 В
Позиционное отклонение– наибольшее расстояние между действительным и номинальным расположением оси (плоскости симметрии) на всей длине рассматриваемой поверхности.	Номинальное Δ расположение оси
Отклонение от пересечения осей– кратчайшее расстояние между осями номинально пересекающимися.	Базовая ось Δ

Таблица 1.5. Суммарные отклонения формы и взаимного расположения поверхностей и их обозначение

Вид отклонения	Знак отклонения
Радиальное биение Торцовое биение Биение в заданном направлении Полное радиальное биение Полное торцовое биение Отклонение формы заданного профиля Отклонение формы заданной поверхности

Таблица 1.6. Суммарные отклонения Δ формы и взаимного расположения поверхностей

Определения

Эскиз

Радиальное биение– разность наибольшего и наименьшего расстояния от точек реальной поверхности до базовой оси вращения в сечении, перпендикулярном к этой оси. Торцовое биение- разность наибольшего и наименьшего расстояния от точек реальной торцовой поверхности, расположенных на окружности заданного диаметра, до плоскости, перпендикулярной базовой оси вращения. Биение в заданном направлении- разность наибольшего и наименьшего расстояния от точек реального профиля поверхности вращения в сечении рассматриваемой поверхности конусом, ось которого совпадает с базовой осью, а образующая имеет заданное направление, до вершины этого конуса. Полное радиальное биение- разность наибольшего и наименьшего расстояния от всех точек реальной поверхности в пределах нормируемого участка до базовой оси. Полное торцовое биение- разность наибольшего и наименьшего расстояния от точек всей реальной торцовой поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой оси. Отклонение формы заданного профиля– наибольшее отклонение точек реального профиля от номинального профиля, определяемое по нормали к номинальному профилю в пределах нормируемого участка. Отклонение формы заданной поверхности- наибольшее отклонение точек реального поверхности от номинальной поверхности, определяемое по нормали к номинальной поверхности в пределах нормируемого участка.

Базовая ось Δ Δ Базовая ось d ΔЗаданное направление Базовая ось Rmin Базовая ось Rmax Δ Базовая ось Δ Δ Номинальный профиль L Номинальная поверхность Δ L2 L1

Указание допусков формы и расположения поверхностей в чертежах

Допуск формы и расположения поверхностей на чертежах указывается в прямоугольной рамке, разделенной на два или три поля.

На первом поле помещают знак отклонения, на втором предельное отклонение в миллиметрах. В третьем поле рамки помещают, при необходимости, буквенное обозначение базы или другого элемента, с которым связан допуск.

─ 0,1 А

Правила, применяемые при условных обозначениях допусков формы и расположения поверхностей приведены в таблице 1.7.

Таблица 1.7. Условные обозначения на чертежах допусков формы и расположения поверхностей

Элемент условного обозначения		Пример условного обозначения		Пояснение
Дополнительные знаки перед числовым значением допуска		Ø 0,2		При указании кругового или цилиндрического поля допуска его диаметром.
		R 0,1		При указании кругового или цилиндрического поля допуска его радиусом.
		Т 0,2		Для допуска симметричности, пересечения осей, формы заданного профиля или заданной поверхности, позиционного допуска (при поле допуска, ограниченном параллельными плоскостями) в диаметральном выражении. Символ Т означает, что указывается полная ширина соответствующего поля допуска.
		Т/2 0,1		То же в радиусном выражении. Символ Т/2 означает, что указывается половина ширины соответствующего поля допуска.
		Сфера Ø 0,2		При указании поля допуска, ограниченного сферой.
Указание нормируемого участка		0,1		Допуск относится ко всей поверхности (длине элемента)
		0,08/300×200 0,02/100		Допуск относится к любому участку поверхности (элемента) имеющему заданную длину или площадь
		0,06 0,01/100		Задан допуск на всей поверхности (длине элемента) и на нормируемом участке, который может занимать любое положение на поверхности
		0,2 10 20		Допуск относится к нормируемому участку, расположенному в определенном месте
Обозначение баз				Знак базы – зачерненный равносторонний треугольник
		А А		Если соединение рамки с базой неудобно, то базу обозначают прописной буквой и эту букву вписывают в третье поле рамки допуска
		А		Базой является поверхность или ее профиль, а не ось элемента
				Базой является ось элемента
		А		Базой является плоскость симметрии элемента
		А		Базой является общая ось элементов
		А В		Базой является общая ось центровых отверстий
		АВ А В		Несколько элементов образуют одну базу (например, общую ось)
Указание номинальных размеров, определяющих номинальное расположение или номинальную форму элемента		Т 0,2 Y Х		Применяется при указании позиционного допуска, допуска наклона, допуска формы заданной поверхности или заданного профиля. Рамка означает, что данный размер определяет номинальное расположение или номинальную форму элемента.
Указание зависимых допусков		Ø0,1 М А М А		Числовое значение зависимого допуска связано с действительными размерами нормируемого и базового элементов.
		Ø0,1 М А А		Числовое значение зависимого допуска связано только с действительным размером нормируемого элемента
		Ø0,1 А М А		Числовое значение зависимого допуска связано только с действительными размерами базового элемента
Совмещение рамок с условными обозначениями, относящимися к одному элементу	А А		Рамки допускается располагать рядом на одной соединительной линии
Одинаковые условные обозначения, относящиеся к разным элементам	0,1 АВ А Б		Повторяющиеся допуски, обозначаемые одним и тем же условным знаком и имеющие одно и то же числовое значение

Зависимые и независимые допуски расположения

Независимым называется допуск расположения, числовое значение которого постоянно для всей совокупности деталей, изготовляемых по данному чертежу, и не зависит от действительного размера нормируемого или базового элемента.

Зависимым называется допуск расположения, числовое значение которого переменно для различных деталей, изготовляемых по данному чертежу, и зависит от действительных размеров нормируемого или базового элементов. В чертежах или технических требованиях зависимый допуск задается своим минимальным значением, которое допускается превышать на величину, соответствующую отклонению действительного размера рассматриваемого или базового элемента данной детали от проходного предела (наибольшего предельного размера вала или наименьшего предельного размера отверстия).

Зависимые допуски расположения назначаются только для элементов, относящихся к отверстиям или валам, и при нормировании таких характеристик, как позиционный допуск, соосность, симметричность, пересечение осей, перпендикулярность осей или оси и плоскости.

Полное значение зависимого допуска расположения для данной детали

Т_зав = Т_min + T_доп,

где Т_min - минимальное значение допуска, указываемое в чертеже (постоянная для всех деталей часть зависимого допуска); T_доп – дополнительное значение допуска, зависящее от действительных размеров рассматриваемых элементов данной детали (переменная часть зависимого допуска).

T_доп определяется по формулам.

Если зависимый допуск распространяется только на рассматриваемый элемент -

T_доп = D_д – D_min (для отверстия);

T_доп = d_max - d_Д (для вала), где

D_д и d_д - действительные диаметры отверстия и вала соответственно;

D_min и d_max – наименьший предельный размер отверстия и наибольший предельный размер вала соответственно.

Если зависимый допуск распространяется только на базовый элемент, Т_доп определяется по формулам приведенным выше, где все диаметры относятся к базовому элементу.

Если зависимый допуск распространяется на рассматриваемый и базовый элементы -

T_доп = (D_Д1 - D_min1) + (D_Д2 - D_min2) -для двух отверстий детали;

T_доп = (d_max1 - d_Д1) + (d_max2 - d_Д2) –для двух шеек валов.

Если один элемент отверстие, а другой элемент вал -

T_доп = (D_Д - D_min) + (d_max - d_Д).

Обозначения шероховатости поверхностей

Шероховатость поверхности – это совокупность неровностей обработанной поверхности с относительно малыми шагами.

Неровности поверхности нормируют следующими геометрическими параметрами:

• три вертикальных параметра:

Rа – среднее арифметическое отклонение профиля;

Rz – высота неровностей профиля по десяти точкам;

Rmax – наибольшая высота профиля;

• два горизонтальных параметра:

S – средний шаг неровностей профиля по вершинам;

Sm – средний шаг неровностей профиля;

• один комплексный параметр:

t_p - относительная опорная длина профиля.

Для оценки шероховатости поверхностей наибольшее применение находят два параметра - Ra и Rz.

Среднее арифметическое отклонение Ra профиля есть среднее арифметическое абсолютных значений отклонения профиля в пределах базовой длины l и приближенно равно:

y – отклонение профиля, определяемое расстоянием между любой точкой профиля и средней линией и измеренное по нормали, проведенной к средней линии через эту точку.

Высота неровностей Rz профиля по десяти точкам определяется суммой средних арифметических абсолютных отклонений точек пяти наибольших минимумов и пяти наибольших максимумов профиля в пределах базовой длины:

Для указания шероховатости поверхности на чертежах используют условные обозначения в соответствии с ГОСТ 2.309-73 и изменениями №3

(срок введения 01.01.2005) – таблица 1.8.

Таблица 1.8. Изменения в обозначении шероховатости

Элемент обозначения	ГОСТ 2.309-73
	До введения изменения №3		После введения изменения №3
Структура обозначения шероховатости на чертежах: 1 - параметр (параметры) шероховатости; 2 - вид обработки поверхности и другие указания; 3 - базовая длина; 4 - направления неровностей.	2 1 3 4		2 4 3/1
Указание нормируемого параметра шероховатости: Rа Rz Sm tp	0,4 Rz10 Sm0,63 t5080±10%	1,00 0,63 Rz 0,080 0,032 Sm0,063 0,040	Rа 0,4 Rz10 Sm0,63 t5080±10%		Rа 1,00 0,63 Rz 0,080 0,032 Sm 0,063 0,040
Одновременное нормирование двух и более параметров шероховатости для одной и той же поверхности	0,1 Sm 0,063 0,040 t5080±10% 0,8 0,25		Rа 0,1 0,8/ Sm 0,063 0,040 0,25/ t5080±10%
Знак, соответствующий конструкторскому требованию, чтобы поверхность была образована удалением слоя материала	0,1		Rа 0,1
Знак, соответствующий конструкторскому требованию, чтобы поверхность была образована без удаления слоя материала
	12,5			Rа 12,5
Дополнительное условное обозначение для нескольких поверхностей с одинаковой шероховатостью
	Rz 50			Rz50