Требования к технологичности конструкции деталей машин. Общие требования

1. Конструкция детали должна состоять из стандартных и унифицированных элементов.

2. Детали должны изготавливаться из стандартных заготовок. Размеры и формы заготовки должны приближаться к форме и размерам готовой детали.

3. Заготовки должны быть получены рациональным способом и допускать возможность использования в конструкции детали необрабатываемых поверхностей и минимальных припусков на обработку.

4. Оптимальные и обоснованные точность и шероховатость поверхностей ( устанавливают в соответствии с требованиями к надёжности машин в эксплуатации).

5.Базовые поверхности детали должны иметь точность и шероховатость , обеспечивающие надёжность и точность установки, обработки и контроля.

6. Возможность одновременной обработки нескольких деталей.

7. Конструкция детали должна обеспечивать возможность применения типовых, стандартных и групповых технологических процессов.

8. Свойства материала детали: физико- химические, механические, жёсткость детали должны соответствовать требованиям технологии изготовления.

9. Не использовать материалы, плохо обрабатываемые резанием.

10. Доступность по всем обрабатываемым поверхностям для обработки и измерения.

11. Протяженность обрабатываемых поверхностей должна быть наименьшей.

12. Конструкции деталей должны обеспечивать минимальную деформацию при т/о.

Проектирование технологического процесса. Классификация технологических процессов по ГОСТ 31109

Проектирование технологического процесса. Классификация технологических процессов по ГОСТ 31109. Исходные данные для технологического процесса обработки детали, понятие о технологической дисциплине. Особенности проектирования технологических процессов на станках с ЧПУ.

В основу проектирования любого технологического процесса должно быть положено три принципа: технический, экономический и социальный. В соответствии с первым принципом технологический процесс должен обеспечить полное выполнение всех требований чертежа и ТУ на изготовление заданного изделия. В соответствии со вторым принципом при изготовлении изделия должна быть обеспечена требуемая производительность труда и наименьшая себестоимость. В соответствии с третьим принципом технологический процесс должен соответствовать требованиям техники безопасности и промышленной санитарии по системе стандартов безопасности труда (ССБТ). Обязателен учёт экологических факторов.

Проектирование технологических процессов имеет целью дать подробное описание процессов изготовления изделий с необходимыми технико-экономическими показателями и обоснованием выбранного варианта, т.к технологические процессы характерны своей многовариантностью. Например, поверхности одной и той же детали могут быть обработаны в различной последовательности разными методами.

Задачами технологического проектирования явл-ся определение условий изготовления изделий, определение типа производства, видов исходных заготовок, проектирование технологического маршрута обработки, выявление необходимых средств производства и порядка их применения , определение себестоимости и трудоёмкости изготовления изделий , определение исходных данных для календарного планирования, для организации технического контроля, определение состава рабочей силы.

Исходные данные для проектирования технологических процессов.

Исходные данные ( информация) для проектирования технологических процессов подразделяют согласно ГОСТ 14.301-83 на:

- базовые;

-руководящие;

-справочные.

Базовая информация включает данные , содержащиеся в конструкторской документации на изделие и программу выпуска:

-чертёж детали с техническими требованиями на изготовление;

-чертежи сборочных единиц , определяющих служебное назначение деталей и их отдельных поверхностей;

-условия работы деталей;

-объём выпуска;

-плановые сроки выпуска.

Руководящая информация предопределяет подчинённость принимаемых решений стандартам, учёт перспективных разработок.

Руководящая информация включает:

- стандарты, устанавливающие требования к технологическим процессам и методам управления ими;

-стандарты на оборудование и оснастку;

-документацию на действующие единичные, типовые и групповые технологические процессы;

-классификаторы технико-экономической информации;

-производственные инструкции;

-материалы по выбору технологических нормативов( режимов обработки, припусков, норм расхода материалов и др);

-документацию по охране труда.

К справочной информации относятся: опыт изготовления аналогичных изделий, методические материалы и нормативы, результаты научных исследований.

Справочная информация включает:

-данные , содержащиеся в технологической документации опытного производства;

-описание прогрессивных методов изготовления и ремонта;

-каталоги и паспорта, справочники;

-альбомы компоновок прогрессивных средств технологического оснащения ;

-планировки производственных участков;

-методические материалы по управлению технологическими процессами.

При проектировании технологических процессов для действующих предприятий должна учитываться общая производственная обстановка:

- наличие площадей;

-состав и степень загрузки оборудования;

-наличие технологической оснастки;

- обеспеченность предприятия квалифицированной рабочей силой и др.

Последовательность проектирования технологических процессов изготовления деталей машин.

Процесс технологического проектирования содержит ряд взаимосвязанных и выполняемых в определённой последовательности этапов. К ним относятся:

-анализ исходных данных;

-технологический контроль чертежа;

- определение типа и организационной формы производства;

-выбор вида исходной заготовки и метода её получения;

-выбор вида технологического процесса;

-разработка технологического кода детали на основе технологического классификатора;

-выбор технологических баз и схем базирования заготовки;

-выбор методов обработки поверхностей заготовки;

-проектирование маршрута обработки;

-разработка структуры операций;

-выбор средств технологического оснащения ( оборудования, приспособлений, режущих и измерительных инструментов);

-назначение и расчёт режимов обработки;

-назначение и расчёт припусков и операционных размеров;

-нормирование технологического процесса и определение квалификации работы;

-выбор средств механизации и автоматизации элементов технологического процесса и средств внутрицехового транспорта;

-составление планировки ( по необходимости) и разработка операций перемещения деталей и отходов;

-разработка мероприятий по обеспечению требований техники безопасности и производственной санитарии;

-комплексная технико-экономическая оценка технологического процесса;

-оформление технологической документации.

Трудоёмкость, станкоёмкость, производительность технологического процесса. Норма времени и норма выработки.

Трудоёмкость обработки представляет собой затраты времени на выполнение технологического процесса ( или его элементов) изготовления единицы продукции. Выраженная в человеко- часах она позволяет определить необходимое кол-во рабочих.

Станкоёмкость представляет собой кол-во станочного времени, затрачиваемого на выполнение технологического процесса или его элементов. Единицей измерения станкоёмкости явл-ся станко-час. Станкоёмкость служит для расчёта числа станков, необходимого для выполнения одной или нескольких операций обработки.

Производительность – кол-во продукции в штуках или других единицах, выпускаемой в единицу времени.

Технически обоснованной нормой времени называется регламентированное время выполнения технологической операции в определённых организационно- технических условиях, наиболее благоприятных для данного производства. Технически обоснованные нормы времени позволяют установить расценки , определить производительность оборудования, осуществить календарное планирование и т.д.

Технической нормой выработки называется величина , обратная норме времени выполнения операции. Выражается числом изделий , изготавливаемых на операции в единицу времени.

Технически обоснованную норму времени и техническую норму выработки устанавливают на каждую операцию.

Применяют три метода установления норм времени:

-на основе изучения фактических затрат рабочего времени наблюдением;

-расчёт по нормативам;

-расчёт по укрупнённым типовым нормам.

Первые два метода нормирования применяют в серийном и массовом производствах, третий – в единичном и мелкосерийном.

Структура технически обоснованной нормы времени.

Время, затрачиваемое на технологическую операцию изготовления единицы продукции , в общем случае складывается из двух частей:

tш.к=tшт + tп.з , где

n

tш.к -штучно-калькуляционное время ( представляет собой трудоёмкость изготовления на операции);

tшт-штучное время изготовления единицы продукции;

tп.з – подготовительно- заключительное время , затрачиваемое на партию изготавливаемой продукции;

n-кол-во единиц продукции ( например деталей) в партии.

Штучное время выражается формулой tш.к= tо+tв+tт+t+орг+tп,где

tо - основное ( технологическое ) время;

tв –вспомогательное время;

tт –время технического обслуживания рабочего места;

tорг –время организационного обслуживания;

tп – время перерывов в работе.

К основному времени относитсявремя, необходимое на изменение размеров, формы, состояния и других свойств заготовки в процессе обработки или изменение положения детали в процессе сборки. При обработке заготовок на станках основное время может быть определено расчётом для каждого перехода : tо = L i

Sм

L – расчётная длина перемещения инструмента или стола станка, мм;

i – число рабочих ходов данного перехода;

Sм –минутная подача, мм/мин.

Расчётная длина перемещения L вычисляется суммированием длины обрабатываемой поверхности, величины врезания ŀ1 и перебега ŀ 2 инструмента.

Исходные данные для расчёта tоберутся из рабочих чертежей изделий, данных по режимам обработки, технологических характеристик и паспортных данных оборудования и инструмента.

Длина обрабатываемой поверхности берётся из чертежа обрабатываемой заготовки, величины врезания и перебега инструмента определяют по нормативам или расчётным путём.

К вспомогательному времени относится время, необходимое на установку ( базирование и закрепление) , снятие деталей, измерение и перемещение заготовок и деталей, подвод и отвод инструмента. Вспомогательное время находится суммированием времени на выполнение всех перечисленных вспомогательных переходов и приёмов. Время на выполнение отдельных приёмов находится по нормативам или определяется по фактическим затратам. Вспомогательное время может составлять до 20-25% штучного времени, поэтому при проектировании технологических процессов следует тщательно выявлять возможные пути сокращения этого времени.

Сумма основного и вспомогательного времени называется оперативным временем. Основное и вспомогательное время может быть ручным, машинно-ручным и машинным ( автоматическим).

Время технического обслуживания необходимо на поднастройку технологической системы , смену износившегося или сломанного инструмента и др.

Время организационного обслуживания состоит из затрат времени на уход за рабочим местом – смазку, чистку оборудования, уборку рабочего места в конце смены.

Время технического и организационного обслуживания определяется по нормативам времени в процентах от оперативного времени ( до 4-8%).

Время перерывов отводится на отдых и личные нужды рабочего . Определяется в процентах от оперативного времени ( для механических цехов около 2,5%)

Подготовительно-заключительное время затрачивается на действия, производимые рабочим один раз на всю партию изделий. В него входит ознакомление с чертежом и технологическими документами, время на подготовку рабочего места, оборудования, установку приспособления и инструмента. Определяется по нормативам.

Определение квалификации работы.

При нормировании станочных операций определяют квалификацию выполняемой работы по тарифно- квалификационному справочнику.

В этом документе даны тарифно- квалификационные характеристики для всех профессий . Эти характеристики определяют производственно- технические условия труда, объём и уровень профессиональных знаний. Справочник явл-ся основой для установления разряда работ и присвоения квалификации рабочему.

Тарифная сетка создаётся для дифференциации уровня оплаты труда по разрядам. Она представляет собой совокупность действующих тарифных разрядов и соответствующих им размеров заработной платы за единицу времени (час), т.е тарифных ставок.

В машиностроении в настоящее время существует единая 6-ти разрядная тарифная сетка для рабочих.

Отношение часовой тарифной ставки каждого последующего разряда к часовой тарифной ставке первого разряда называют тарифным коэффициентом, а отношение тарифных коэффициентов крайних разрядов ( 1 к 6) называется диапазоном тарифной сетки.

Характеристика машиностроительного производства. Определение типа производства. Организация формы работы.

Структурной основой машиностроительного завода явл-ся цех, представляющий собой совокупность производственных участков. Производственный участок объединяет группу рабочих мест, организованных по предметному , технологическому и предметно- технологическому принципам.

Наименьшие затраты изготовления изделий могут быть достигнуты в случае построения технологического процесса в соответствии с типом данного производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры , регулярности и объёма выпуска изделий.

В соответствии с ГОСТ 14.004-83 современное производство подразделяется на три типа: единичное, серийное и массовое.

Одной из основных характеристик типа производства явл-ся коэффициент закрепления операций, представляющий собой отношение числа всех различных технологических операций , выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест:

Кзо = О

Р

где О – число операций за месяц;

Р – число рабочих мест, на которых выполняются операции.

Коэффициент закрепления операций характеризует степень специализации рабочих мест.

В единичном производстве выпускаются изделия широкой номенклатуры с малыми объёмами выпуска. Изготовление изделий либо не повторяется , либо повторяется через неопределённые промежутки времени. На каждом рабочем месте за смену обрабатываются детали различных наименований.

В серийном производстве выпускаются изделия ограниченной номенклатуры, изготавливаемые периодически повторяющимися партиями со сравнительно большим объёмом выпуска. На рабочих местах выполняются несколько периодически повторяющихся операций. Различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство.

Серийное производство явл-ся основным типом машиностроительного производства. Примерно 75…80% всей продукции машиностроения страны изготавливаетяс на заводах серийного производства.( станки, прессы, текстильные машины, насосы и т.д). В серийном производстве заготовки обрабатывают партиями.

Производственная партия – это группа заготовок одного наименования и типоразмера, запускаемых в обработку одновременно или непрерывно в течение определённого интервала времени.

Кол-во деталей в партии (n) рассчитывается по формуле:

n =Na

Т

Где N – объём выпуска;

Т – кол-во рабочих дней в планируемом периоде выпуска;

а- периодичность запуска в днях.

Серия изделий –это общее кол-во изделий определённого наименования, типоразмера и исполнения , изготовляемых или ремонтируемых по неизменяемой конструкторской документации.

Интервал времени от начала до окончания производственного процесса изготовления или ремонта изделия называют производственным циклом.

В массовом производстве выпускаются изделия узкой номенклатуры с большим объёмом выпуска , непрерывно изготавливаемые в течение продолжительного времени. На каждом рабочем месте выполняется только одна закреплённая за ним операция. ( Производство автомобилей, тракторов, подшипников качения, швейные машинки и т.д).

При проектировании технологического процесса на конкретную деталь тип производства ориентировочно может быть определён по заданному объёму выпуска с помощью таблицы.

После предварительной разработки технологического процесса на деталь тип производства может быть уточнён на основании отношения рассчитанного такта к среднему штучному времени технологических операций:

К=τ

tшт.ср

К – коэффициент, характеризующий отношение ;

τ – такт выпуска детали;

tшт.ср –среднее штучное время технологических операций изготовления детали.

Значения коэффициента:

К=1 – для массового производства;

К=2-10 – для крупносерийного производства;

К=10-20 – для среднесерийного производства;

К> 20 – для мелкосерийного производства.

После окончательной разработки технологических процессов для определённого участка или цеха на всю номенклатуру обрабатываемых деталей тип производства определяется по коэффициенту закрепления операций.

После установления типа производства определяется его организационно – техническая характеристика. При этом необходимо решить следующие задачи:

- определить форму организации производственного процесса. Для поточного производства выбрать тип поточных линий;

-установить степень механизации и автоматизации поточных линий;

-определить режим работы участка, линии и фонды времени работы технологического оборудования;

-рассчитать такт выпуска изделий ( крупносерийное и массовое производства) или величины партий их запуска в производство.

Форма организации производства согласно ГОСТ 14.312-74 может быть групповой или поточной.

Групповая форма характеризуется однородностью конструктивно- технологических признаков заготовок, единством средств технологического оснащения одной или нескольких технологических операций и специализацией рабочих мест.

Поточная форма характеризуется расположением средств технологического оснащения в последовательности выполнения операций технологического процесса с определённым интервалом выпуска изделия.

Для единичного и мелкосерийного производства характерна групповая форма организации производства.

В крупносерийном и массовом производствах рациональной формой явл-ся поточная организация производства.

Существует две формы организации поточного производства: непрерывно-поточная и прерывно- поточная.

В непрерывно-поточном производстве рабочие места располагаются в порядке выполнения технологического процесса, образуя поточную линию, каждая операция закреплена за определённым рабочим местом. Изделие перемещается непрерывно с одного рабочего места на другое, не задерживаясь. Продолжительность выполнения операции на каждом рабочем месте должна быть равна или кратна такту выпуска изделий.

В прерывно- поточном производстве рабочие места располагаются так же, как в непрерывно- поточном. Однако длительность выполнения различных операций не всегда равна или кратна такту. Неизбежно либо пролёживание изделий, либо простой рабочих мест.

Такт выпуска – интервал времени , через который производится выпуск изделий:

τ=60F , где

N

F – действительный фонд рабочего времени в планируемом периоде ( год, месяц, смена или другой период),

N – объём выпуска изделий за планируемый период.

Зная такт выпуска, можно определить ритм выпуска- число изделий определённых наименований , типоразмеров, выпускаемых в единицу времени.

Выбор средств технологического оснащения.

К технологическому оборудованию относятся литейные машины, прессы, станки, печи, гальванические ванны, контрольные и испытательные стенды и т.д.

Выбор технологического оборудования ( станков) определяется:

- методом обработки;

-точностью и качеством обрабатываемой поверхности;

-габаритными размерами заготовок, размерами обработки и массой заготовок,;

-мощностью. Потребной на резание;

-экономически целесообразной производительностью и себестоимостью в соответствии с типом производства;

-возможностью уборки отходов и соблюдения правил экологии;

-возможностью приобретения и стоимостью станка;

-удобством и безопасностью работы.

По технологическому назначению все металлорежущие станки подразделяются на девять групп. В каждой группе предусмотрены девять типов станков, отличающихся друг от друга технологическим назначением , расположением их главных рабочих органов ( например, вертикально-и горизонтально-фрезерные станки), степенью автоматизации ( полуавтомат или автомат).

По степени универсальности станки подразделяются на универсальные \. Специальные и специализированные.

По массе – на лёгкие ( до 1 т), нормальные ( до 10 т), крупные ( до 30 т), тяжёлые ( до 100т) и уникальные ( более 100т).

По точности – нормальной (Н) точности, повышенной (П), высокой (В), особо высокой (А), особо точные или прецизионные (С).

Оборудование должно подбираться не только с точки зрения обеспечения предъявляемых к нему технических требований, но и с точки зрения достижения наивысших экономических показателей проектируемой операции.

Правильный выбор оборудования может оцениваться его рациональным использованием во времени и мощности. Для этого определяется коэффициент загрузки оборудования:

η=mр

mn

mр – расчётное кол-во станков на операции;

mn – принятое кол-во станков.

Расчётное кол-во станков на операции определяется для крупносерийного и массового производства по формуле:

Для серийного производства : mр =i=1

F

n

∑tшт i - сумма штучно-калькуляционных времён операций;

i=1

F – фонд времени работы оборудования.

Для оценки использования оборудования по основному времени применяются коэффициенты использования оборудования по основному времени:

ηо = tо , для массового производства,

tшт

ηо = tо , для серийного производства,

tш.к

где tо ,tшт ,tш.к –соответственно основное время, штучное время, штучно-калькуляционное время.

Для оценки использования оборудования по мощности служит коэффициент использования оборудования по мощности:

η =Nтр

Nст

Nтр – необходимая мощность на резание;

Nст – мощность электродвигателя станка.

Выбор технологического оборудования определяет выбор средств технологической оснастки.

Выбор технологической оснастки.

Технологическая оснастка – орудия производства, дополняющие технологическое оборудование для выполнения определённой части технологического процесса.

К технологической оснастке относятся:

- приспособления;

-режущий инструмент;

-вспомогательный инструмент;

-контрольно- измерительный инструмент.

Приспособление ( станочное) – технологическая оснастка , предназначенная для закрепления заготовки на станке при выполнении технологической операции. Применение приспособлений расширяет технологические возможности металлорежущего оборудования.

Конструкции приспособлений с учётом стандартных и типовых решений для данного вида технологических операций определяются на основе:

- габаритных размеров изделий;

- вида заготовок;

-материала изделий;

-точности обработки , качества поверхности;

-конфигурации изделия;

-схем базирования и закрепления;

-характеристик оборудования;

- типа производства.

Различают следующие системы установочно- зажимных станочных приспособлений:

-неразборные специальные (НСП);

-универсально- наладочные (УНП);

-универсально- сборные (УСП);

-сборно-разборные (СРП);

-универсально- безналадочные (УБП);

-специализированные наладочные (СНП).

По возможности следует применять универсальные, переналаживаемые и быстродействующие приспособления. Применение специальных приспособлений должно быть экономически оправдано.

Выбор режущего инструмента.

Режущий инструмент выбирается с учётом :

-максимального применения нормализованного и стандартного инструмента;

-метода обработки;

-размеров обрабатываемых поверхностей и размеров станков;

-заданной точности обработки и качества поверхности;

-условий работы;

-промежуточных размеров и допусков на эти размеры;

-требуемой производительности;

-обрабатываемого материала;

-стойкости инструмента, его режущих свойств, жёсткости и прочности;

-стадии обработки ( черновая, чистовая, отделочная);

-стоимости инструмента;

- типа производства;

Размеры мерного режущего инструмента определяются исходя из промежуточных размеров обработки ( зенкеры, развёртки, протяжки и т.д), размеры других видов инструмента ( резцы, расточные борштанги и т.д) должны определяться из расчёта по прочности и жёсткости.

Выбор вспомогательного инструмента.

Вспомогательный инструмент выбирают по уже выбранному режущему инструменту. Вспомогательный инструмент должен иметь , с одной стороны, установочные поверхности и элементы крепления , соответствующие режущему инструменту, а с другой стороны – поверхности установки и элементы крепления, соответствующие посадочным местам станка. К вспомогательному инструменту относятся:

-для резцов –резцедержатели;

-для насадных фрез- оправки, концевых – цанговые патроны, переходные втулки;

-для осевого инструмента с коническим хвостовиком ( свёрла, зенкеры) – переходные втулки , с цилиндрическим хвостовиком – сверлильные патроны, в том числе быстросменные;

-для метчиков и плашек – специальные патроны;

-для расточных резцов – оправки и борштанги;

-для развёрток – оправки качающиеся.

Выбор методов и средств измерений.

Измерение – нахождение физической величины с помощью специальных технических средств.

Под контролем имеется в виду понятие , включающее в себя определение как количественных, так и качественных характеристик, например, контроль дефектов наружных поверхностей и др.

Под методом измерения понимается совокупность используемых измерительных средств и условий их применения.

Различают абсолютный метод измерения и метод сравнения с мерой ( сравнительный ) . При абсолютном методе измерения измерительное средство показывает абсолютное значение измеряемой величины, например, измерение микрометром, штангенциркулем. При сравнительном методе измерительное средство показывает отклонение значения измеряемой величины от размера установочной меры или иного образца, например, измерение оптиметром, индикаторным нутромером.

Средства технического контроля выбирают с учётом :

- организационно-технических форм контроля;

-точности измерений;

-достоверности контроля;

-трудоёмкости контроля;

-масштаба производства;

-стоимости контроля;

-конструктивных характеристик измеряемых деталей;

-требований техники безопасности и удобства работы;

Установлены обязательные показатели процесса контроля: точность измерений, достоверность и трудоёмкость контроля, стоимость контроля.

При выборе средств контроля используются конструкторская и технологическая документация на изделие, стандарты на средства контроля, каталоги и классификаторы средств контроля.

По месту выполнения контрольные операции делятся на стационарные и скользящие.

Первые выполняются на стационарных контрольных пунктах , вторые – непосредственно на рабочих местах.

Стационарные контрольные операции планируют для проверки большого числа одинаковых деталей, которые удобно контролировать на специальном оборудовании на отдельном рабочем месте.

Скользящие контрольные операции предусматривают на месте изготовления деталей больших габаритов и массы, а также при малом числе проверяемых деталей.

По степени охвата различают сплошные и выборочные контрольные операции .

Сплошной контроль осуществляют после тех операций обработки, где вероятен повышенный брак, перед сложными операциями, после операций, имеющих решающее значение для качества последующей обработки, а также в конце обработки при приёмочном контроле.

Выборочный контроль выполняют при высокой устойчивости процесса, при большом числе одинаковых деталей , а также после второстепенных операций обработки.

Правила оформления технологической документации. Правила оформления маршрутной карты механической обработки, операционной карты, карты эскизов, ведомости оснастки, карты контроля в соответствие с требованиями ЕСТД.

Смотри ГОСТы.

Технологическим маршрутом называется последовательность прохождения заготовки , детали или сборочной единицы по подразделениям предприятия при выполнении технологического процесса изготовления или ремонта.

Технологический маршрут обработки заготовки устанавливает последовательность выполнения технологических операций. Различают межцеховой и внутрицеховой маршруты.

На этапе разработки маршрута решаются следующие задачи:

-намечается общий план обработки детали;

-предварительно выбираются средства технологического оснащения;

-намечается содержание операций;

Общая последовательность обработки заготовки намечается в следующем порядке:

-все поверхности детали обрабатываются в последовательности , обратной их точности. Самая точная поверхность должна обрабатываться в последнюю очередь;

-в случае опасности появления дефектов в первую очередь производится обработка тех поверхностей, где дефекты недопустимы. При необходимости может быть произведена окончательная обработка этих поверхностей для определения целесообразности дальнейшей обработки;

-в первую очередь следует обрабатывать поверхность, которая будет служить технологической базой для последующих операций;

-в первую очередь следует обрабатывать поверхности, при удалении припусков с которых в наименьшей степени снижается жёсткость заготовки. Например, при обработке ступенчатых валов вначале обрабатывают ступени большого диаметра, а затем меньшего;

-каждая последующая операция должна уменьшать погрешности и улучшать качество поверхности;

-при определении последовательности переходов предусматривать опережающее выполнение тех, которые подготавливают возможность осуществления следующих за ними переходов. Например, обработку деталей в патроне начинать с подрезки торца, который будет служить измерительной базой при отсчёте размеров по длине, то же следует выполнять перед сверлением или центрированием;

-последовательность обработки должна обеспечивать требуемое качество выполнения детали. Например, при обработке тонкостенной втулки в кулачковом патроне вначале необходимо расточить отверстие, а затем обточить наружную поверхность на оправке; фаски протачивать перед окончательной обработкой точных поверхностей; на участках детали, где наносится рифление, фаски и канавки протачивать после рифления;

-последовательность обработки поверхностей определяется системой простановки размеров. В первую очередь желательно обработать те пов-ти, относительно которых координировано большинство других;

- при определении последовательности выполнения черновых и чистовых операций, следует учитывать, что совмещение их на одних и тех же станках приводит к снижению точности обработки вследствие повышенного изнашивания станка на черновых операциях;

-вид т/о позволяет судить о её месте в общей последовательности обработки. При проектировании технологического маршрута необходимо предусмотреть для ответственных деталей не только термические операции, повышающие механические свойства материала до заданных чертежом, но и термические операции позволяющие улучшить обрабатываемость материала, уменьшить влияние технологической наследственности, снять внутренние напряжения;

-технический контроль назначают после тех этапов обработки, где вероятно повышенное кол-во брака, перед сложными и дорогостоящими операциями, после законченного цикла, а также в конце обработки детали;

-отделочные операции производить в самом конце технологического процесса, т.к при этом уменьшается опасность повреждения чисто обработанных поверхностей;

-легко повреждаемые пов-ти должны обрабатываться в последнюю очередь;

-отверстия нужно сверлить в конце технологического процесса, за исключением тех случаев, когда они служат базами для установки.

При составлении технологического маршрута руководствуются следующими общими правилами:

-операции должны быть одинаковым или кратными по трудоёмкости;

-желательно, чтобы одним и тем же методом обрабатывалось максимальное кол-во пов-тей;

-обработку сложных пов-тей, нуждающихся в особой наладке станка, следует выделять в самостоятельные операции. Например, нарезание резьб резцами, обработка фасонных поверхностей по копиру и т.п;

-черновую и чистовую обработки заготовок со значительными припусками необходимо выделять в отдельные операции;

-при окончательной обработке точных пов-тей не включать переходы, нуждающиеся в поворотах резцедержателя ( головки) , т.к это снижает вероятность погрешности режущего инструмента по лимбу;

-обработку поверхности с точным относительным расположением следует по возможности включать в одну операцию и выполнять за одно закрепление заготовки;

-обработку ступенчатых пов-тей выполнять в такой последовательности . при которой общая длина рабочих движений режущего инструмента будет наименьшей;

-переходы располагать в операции так, чтобы путь менее стойких инструментов был наименьшим. Например, при обработке деталей из прутка с отверстием перед отрезкой выполнять сверление; обработку ступенчатых отверстий в сплошной заготовке начинать сверлом большего диаметра, затем меньшего;

-при обработке отверстий следует избегать объединения в одной операции таких переходов, как сверление и растачивание отверстий;

-число применяемых в операции резцов не должно превышать числа одновременно закрепляемых в резцедержателе;

-если деталь подвергают т/о , то механическую расчленяют на две части6 до термической и после неё.

При проектировании технологического маршрута предусматриваются необходимые контрольные операции , назначаются методы и средства технического контроля и измерений. Правила выбора средств контроля регламентированы стандартом. В соответствии со стандартом выбор средств контроля основывается на обеспечении заданных показателей процесса контроля и анализа затрат на реализацию.

После разработки маршрута обработки заготовки производят предварительный выбор средств технологического оснащения.

Выбранные средства технологического оснащения уточняются при определении содержания операции.

Намеченный маршрут изготовления детали и произведённый предварительный выбор средств технологического оснащения позволяет перейти к планированию содержания операции. Предварительное содержание операций устанавливается объединением тех переходов, которые могут быть выполнены на одном станке.

Маршрут изготовления при единичном производстве назначают только исходя из реальных возможностей цеха ( предприятия), независимо от потребности и лишних перевозок деталей. Основным критерием выбора маршрута явл-ся не только оптимальная конструкция заготовки, но и сроки выпуска заказа, загрузка мощностей, стоимость и цикл изготовления необходимой оснастки для производства заготовок и т.д.

Маршрут изготовления при серийном производстве назначают также исходя из реальных возможностей предприятия. Иногда целесообразно вначале заготовку обрабатывать по принципам единичного производства, а затем, когда изготовлена оснастка и соответствующие мощности, обрабатывать по принципам серийного производства.

Маршрут обработки при массовом производстве назначается не из реальных возможностей предприятия, а из расчёта обеспечения оптимальной технологии. Для этого создаются специальные и агрегатные станки , производится соответствующая перестановка оборудования для организации потока.

Проектирование единичных технологических процессов.

Единичная технология предполагает разработку на каждую деталь своего ( единичного) технологического процесса, который должен учитывать все особенности данной детали и её заготовки. Единичный технологический процесс позволяет достичь наивысшего качества изготовления детали в результате возможности учёта всех особенностей изготовляемой детали, её заготовки и условий обработки.

В качестве примера разработки единичного технологического процесса приведём маршрут изготовления вала- шестерни коробки подач продольно- фрезерного станка для мелкосерийного производства.

Заготовку получают ковкой в подкладном штампе с высадкой венца.

1.Заготовительная.

Ковать заготовку.

2.Токарная.

Точить торцы в размер 233 и сверлить центровые отверстия последовательно с переустановкой. Технологическая база – наружная поверхность заготовки. Заготовка устанавливается в токарный самоцентрирующий патрон.

Точить наружные поверхности заготовки ( диаметральные и торцевые) с припуском 1,5…2 мм на сторону последовательно с переустановкой. Технологическая база – наружные поверхности заготовки и центровые отверстия. Заготовка устанавливается в патрон с поджатием задним центром.

3.Термическая.

Улучшиь заготовку НВ 228…250.

4.Токарная.

Точить торцы в размер 220 и перецентровать заготовку последовательно с переустановкой.

Точить две шейки ф 56, ф70,ф88h9 окончательно, две шейки ф50h6 с припуском 0,6 на диаметр, канавки на торцах шеек ф50h6( под игольчатые подшипники) с припуском 0,3.

5.Зубофрезерная.

Фрезеровать 20 зубьев (m=4) с припуском под шлифование 0,2 на сторону.

6.Термическая.

Цементировать на глубину 1,0…1,2 .

7.Токарная.

Точить ф50h7 с припуском 0,4, прилежащую канавку, фаску.

8.Термическая.

Калить 58…60НRСэ.

9.Центрошлифовальная.

Шлифовать ( притереть) центровые отверстия.

10.Круглошлифовальная.

Шлифовать ф50h7 окончательно, две шейки ф50h6 с припуском 0,10, торцы шеек ф50h6 окончательно.

11.Зубошлифовальная.

Шлифовать 20 зубьев (m=4) окончательно.

12.Круглошлифовальная.

Шлифовать две шейки ф50h6 окончательно.

13.Моечная.

14.Контрольная.

15.Нанесение антикоррозионного покрытия.

Проектирование технологической операции.

При проектировании технологической операции решается комплекс вопросов:

-уточняется содержание операции ( намеченное при проектировании маршрута);

-определяется последовательность и содержание переходов;

-окончательно выбираются средства технологического оснащения ( или составляются задания на их проектирование);

-устанавливаются режимы резания;

-определяются нормы времени;

-определяются настроечные размеры, и рассчитывается точность обработки;

-разрабатываются операционные эскизы и схемы наладок;

-подбирается состав СОЖ;

-определяется разряд работы.

Необходимо оценивать возможные варианты построения операций по производительности и себестоимости, руководствуясь технико- экономическими принципами проектирования, максимальная экономия времени и требуемая производительность.

Отдельная технологическая операция проектируется на основе принятого технологического маршрута, схемы базирования и закрепления заготовки на операции, данных о точности и шероховатости поверхностей до и после обработки на данной операции, припусков на обработку, такта выпуска или размера партии деталей ( в зависимости от типа производства)

Возможны структуры операции двух типов: простая, состоящая из одного-двух переходов, и сложная. Для структуры обоих типов обработка может быть однопоточной и многопоточной ; при многопоточной обработке несколько деталей изготовляют по одинаковым переходам. Технологический процесс осуществляется по одно-и многодетальной схеме, т.е на каждой рабочей позиции может обрабатываться одна или несколько деталей сразу.

Оформление технологической документации.

Технологической документацией называется комплекс графических и текстовых документов, определяющих технологию изготовления ( ремонта) изделия, которые содержат данные для организации производственного процесса. Установлена Единая система технологической документации (ЕСТД), являющаяся составной частью ЕСТПП. Основное назначение стандартов ЕСТД – установление на всех предприятиях единых правил оформления и ведения технологической документации. ЕСТД обеспечивает стандартизацию обозначений и унификацию документации на различные виды работ, предусматривает возможность обмена между предприятиями технологическими документами без их переоформления. Это обеспечивает стабильность комплектности документации, исключающую их повторную разработку предприятиями.

Основные технологические документы подразделяются на документы общего и специального назначения.

Карта эскизов – графический документ , содержащий эскизы, схемы и таблицы, предназначенные для пояснения выполнения технологического процесса, операции или перехода изготовления или ремонта изделия, включая контроль и перемещения . КЭ оформляется на каждую операцию и установ. На эскизе приводится схема установки заготовки, указываются размеры с допусками и шероховатость поверхностей, обрабатываемых на данной операции ( установе), а также необходимые дополнительные сведения ( требования к форме, взаимному расположению и т.д). В единичном и мелкосерийном производстве допускается не разрабатывать операционных эскизов.

Технологическая инструкция предназначена для описания технологических процессов , методов и приёмов, повторяющихся при изготовлении изделий, правил эксплуатации средств технологического оснащения и используется в целях сокращения объёма разрабатываемой технологической документации.

Документы специального назначения предназначены для описания технологических процессов и операций в зависимости от типа производства и заранее предусмотренных технологических методов изготовления или ремонта изделий. К числу обязательных документов такого рода относится маршрутная карта ( МК).

Маршрутная карта –документ, содержащий полное описание технологического процесса изготовления изделия по всем операциям, включая контроль и перемещение изделия, в технологической последовательности с указанием данных об оборудовании, оснастке, материальных , трудовых и других затратах.

Взамен маршрутной карты допускается использовать соответствующие карты технологического процесса (КТП). Она предназначена для операционного описания технологического процесса изготовления или ремонта изделия в технологической последовательности по всем операциям одного вида формообразования, обработки, сборки или ремонта с указанием переходов, технологических режимов и данных о технологических средствах оснащения, материальных и трудовых затратах .

Для единичных технологических процессов разрабатывается операционная карта (ОК), в которой содержится описание технологической операции с указанием последовательного выполнения переходов, данных о средствах технологического оснащения, режимах и трудовых затратах.

В условиях единичного и мелкосерийного производства допускается не заполнять операционные карты . Вся необходимая информация в этом случае заносится в маршрутные карты или КТП.

Карта типового ( группового) технологического процесса ( КТТП) предназначена для описания типового ( группового) технологического процесса изготовления или ремонта изделия в технологической последовательности по всем операциям одного вида формообразования, обработки, сборки или ремонта с указанием переходов и общих данных о средствах технологического оснащения, материальных и трудовых затратах.

Степень подробности заполнения документации зависит от типа и характера производства, а также от сложности и точности обрабатываемых изделий. В соответствии с ГОСТ 3.1109-82 в технологической документации могут быть приняты приведённые ниже описания технологического процесса.

Маршрутное описание технологического процесса , при котором производится сокращённое описание всех технологических операций в маршрутной карте без указания переходов и технологических режимов. Маршрутное описание используют в единичном , мелкосерийном и опытном производствах.

Операционное описание технологического процесса, при котором производится полное описание всех технологических операций с указанием переходов и технологических режимов. Операционное описание применяется в серийном и массовом производствах и для особо сложных и дорогих деталей в мелкосерийном и единичном производстве.

Маршрутно- операционное описание технологического процесса , при котором производится сокращённое описание технологических операций в маршрутной карте с полным описанием отдельных операций в других технологических документах. Маршрутно- операционное описание рекомендуется к применению в серийном , мелкосерийном и опытном производствах, когда изготовляемое изделие включает в себя отдельные сложные и точные детали.

Технологические документы, используемые при разработке технологических процессов изготовления деталей ( ПО гост 3.1110-83 и ГОСТ 3.1121-84).

Условные обозначения :

ТЛ – титульный лист;

МК – маршрутная карта;

ВО – ведомость оснастки;

КК – комплектовочная карта;

КЭ – карта эскизов;

КТИ – карта технологической информации;

ВТД –ведомость технологических документов;

ВТП (ВТО) –ведомость деталей( сборочных единиц) к типовому ( групповому) технологическому процессу ( операции);

КТП – карта технологического процесса;

КТТП – карта типового ( группового) технологического процесса;

ОК – операционная карта;

ВОП – ведомость операций.

Примечание: звёздочкой отмечены документы, необходимые для разработки . Остальные документы выбираются по усмотрению разработчика.

Разработка и внедрение прогрессивных технологических процессов, рациональное построение их операций, применение средств механизации и автоматизации – главные направления повышения производительности труда. Анализ формулы штучно-калькуляционного времени показывает возможность его уменьшения уменьшением основных составляющих: основного времени, вспомогательного и подготовительно- заключительного.

Основное время рассчитывается по формуле: t_о=L i

S_м

L –расчётная длина перемещения инструмента или стола станка, мм;

S_{м –}минутная подача, мм/мин

i- число рабочих ходов данного перехода.

Его сокращение может быть осуществлено за счёт:

- уменьшения припусков на обработку ( уменьшается число рабочих ходов i);

-повышения режимов резания (t,S,v ) на основе рационального выбора материала режущего инструмента, применения новых инструментальных материалов, применения систем автоматического регулирования, повышения жёсткости технологической системы;

- уменьшения расчётной длины перемещения инструмента путём сокращения её составляющих. Величины врезания и перебега , уменьшаются при подборе рациональной геометрии инструмента, создании предварительного натяга в системе, одновременной обработки нескольких деталей. При одновременной обработке деталей длина врезания и перебега приходящиеся на одну деталь , уменьшаются пропорционально кол-ву деталей. Применение многоинструментальной обработки поверхности позволяет уменьшить длину рабочего хода каждого инструмента;

-совмещения переходов во времени путём их параллельного или параллельно- последовательного выполнения.

Сокращение вспомогательного времени может быть осуществлено за счёт :

- сокращения времени на установку и снятие деталей путём применения быстродействующих зажимных приспособлений , приспособлений, исключающих выверку деталей, применения автоматизированной загрузки и смены деталей;

-сокращение времени на управление станками на основе увеличения степени автоматизации оборудования;

-сокращения времени на контроль путём использования метода автоматического получения размеров, использования систем автоматического управления точностью обработки;

-комплексной механизации и автоматизации;

-частичного или полного совмещения затрат времени вспомогательных приёмов с основным технологическим временем.

Сокращение подготовительно- заключительного времени достигается за счёт:

- рациональной организации производства ( современная доставка технологической документации и объектов производства на рабочее место);

-применение быстросъёмной оснастки;

-правильного базирования приспособлений на рабочем месте столе станка с использованием правила шести точек;

-использование прогрессивных способов настройки;

-использование инструментальных блоков и других приспособлений для установки инструментов на размер вне станка;

-чёткого и грамотного заполнения технологической документации;

-механизации и автоматизации складских работ;

-чёткой организации работы инструментальной службы цеха;

-применение станков с программным управлением;

-увеличения числа деталей в партии.

Дата добавления: 2014-04-17; просмотров: 1487; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!