Типовые технологические процессы изготовления деталей машин

Содержание
  1. Типовые технологические процессы изготовления деталей машин
  2. Ткачев а.г., шубин и.н
  3. При черновом обтачивании, как и при любой черновой обработке снимают до 70% припуска. При этом назначаются максимально возможные глубина резания t и подача S
  4. 8 Типовые технологии изготовления деталей машин
  5. Обзор особенностей проектирования типовых и групповых технологических процессов
  6. Типовая технология изготовления корпусных деталей
  7. Обработка базирующих поверхностей
  8. Обработка плоских поверхностей со всех сторон
  9. Предварительная обработка основных отверстий
  10. Обработка мелких и резьбовых отверстий
  11. Чистовая обработка основных отверстий
  12. Контроль корпусных деталей
  13. Классификация ступенчатых валов, основные виды поверхностей и технические условия их изготовления
  14. Контроль ступенчатых валов
  15. Классификация зубчатых колес, основные виды поверхностей и ТУ на их изготовление
  16. Сборка прессовых соединений
  17. Резьбовые соединения
  18. Сборка узлов с подшипниками скольжения
  19. Сборка подшипников качения
  20. Сборка и регулировка механических передач
  21. технологических процессов изготовления деталей машин

Типовые технологические процессы изготовления деталей машин

Типовые технологические процессы изготовления деталей машин

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ТИПОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Ткачев а.г., шубин и.н

Курс «Технология машиностроения» является завершающей частью комплекса инженерно — технологических дисциплин и базируется на ранее изученных предметах — «Инженерная графика», «Материаловедение», «Основы проектирования и конструирования», «Детали машин», «Машины и оборудование».

Технология машиностроения — наука о производстве машин — изучает технологические процессы, применяемые на машиностроительных предприятиях при изготовлении машин требуемого качества, в установленном программой количестве и при наименьшей себестоимости.

Технология машиностроения рассматривает методы разработки и построения рациональных технологических процессов, выбор способа получения заготовки, технологического оборудования, инструмента и приспособлений, назначение режимов резания и установление технически обоснованных норм времени.

Основное содержание данного учебного пособия составляют разделы, посвященные разработке технологических процессов изготовления валов, втулок, корпусных деталей, зубчатых колес и рычагов, изложены по единому плану в соответствии со стандартами разработки и постановки изделий на производство.

За основу приняты типовые технологические процессы, прошедшие апробацию в промышленности и базирующиеся на результатах научных исследований и прогрессивном опыте машиностроительных заводов.

f1. Технология изготовления валов

1.1 Характеристика валов

вал зубчатый колесо рычаг

В технологии машиностроения в понятие валы принято включать собственно валы, оси, пальцы, штоки, колонны и др. подобные детали машин, образованные наружными поверхностями вращения при значительном преобладании длины над диаметром.

Конструктивное разнообразие валов вызывается различным сочетанием цилиндрических, конических, а также зубчатых (шлицевых), резьбовых поверхностей. Валы могут иметь шпоночные пазы, лыски, осевые и радиальные отверстия (рис. 1.).

Рис. 1 Классификация валов

Технологические задачи. Технологические задачи формулируются в соответствии с рекомендациями и охватывают требованиями к точности детали по всем их параметрам (рис.2).

Точность размеров. Точными поверхностями валов являются, как правило, его опорные шейки, поверхности под детали, передающие крутящий момент. Обычно они выполняются по 6…7-му квалитетам.

Точность формы. Наиболее точно регламентируется форма в продольном и поперечном сечениях у опорных шеек под подшипники качения. Отклонения от круглости и профиля в продольном сечении не должен превышать 0,25…0,5 допуска на диаметр в зависимости от типа и класса точности подшипника.

Точность взаимного расположения поверхностей. Для большинства валов главным является обеспечение соосности рабочих поверхностей, а также перпендикулярности рабочих торцов базовым поверхностям. Как правило, эти величины выбираются по V…VII степеням точности.

Рис. 2 Эскиз вала с типовыми техническими требованиями

Качество поверхностного слоя. Шероховатость базовых поверхностей обычно составляет Rа=3,2…0,4 мкм, рабочих торцов Rа=3,2…1,6 мкм, остальных несоответственных поверхностей Rа=12,5…6,3 мкм. Валы могут быть сырыми и термообработанными.

Твердость поверхностных слоев, способ термообработки могут быть весьма разнообразными в зависимости от конструктивного назначения валов. Если значение твёрдости не превышает НВ 200…230, то заготовки подвергают нормализации, отжигу или термически не обрабатывают.

Для увеличения износостойкости валов повышают твёрдость их рабочих поверхностей. Часто это достигается поверхностной закалкой токами высокой частоты, обеспечивающей твёрдость НRС 48…55. Поверхности валов из малоуглеродистых марок стали подвергают цементации на глубину 0,7…

1,5 мм с последующей закалкой и отпуском. Таким способом можно достичь твердости НRС 55…60.

Так, например, для вала, представленного на рис. 3 технологические задачи формулируются следующим образом.

точность размеров основных поверхностей находится в пределах 6…8-го квалитетов, а размеры с неуказанными отклонениями выполняются по 14-му квалитету;

точность формы регламентируется для опорных шеек допусками круглости и профиля в продольном сечении — 0,006 мм, а у остальных поверхностей погрешности формы не должны превышать определенной части поля допуска на соответствующий размер (например, для нормальной геометрической точности 60 % от поля допуска);

точность взаимного расположения задается допусками радиального и торцового биений (соответственно 0,02 мм и 0,016 мм) относительно базы;

шероховатость сопрягаемых цилиндрических поверхностей ограничивается значениями Rа = 0,8 мкм, а торцовых — Rа = 1,6 мкм; шероховатость несопрягаемых поверхностей — Rа = 6,3 мкм; шлицевый участок подвергается термообработке ТВЧ НRС 50…55.

Некоторые требования к технологичности валов.

К технологичности валов предъявляются некоторые специфические требования.

1. Перепады диаметров ступенчатых валов должны быть минимальными. Это позволяет уменьшить объём механической обработки при их изготовлении и сократить отходы металла. По этой причине конструкция вала с канавками и пружинными кольцами более технологична конструкции вала с буртами.

2. Длины ступеней валов желательно проектировать равными или кратными длине короткой ступени, если токарная обработка валов будет осуществляться на многорезцовых станках. Такая конструкция позволяет упростить настройку резцов и сократить их холостые перемещения.

3. Шлицевые и резьбовые участки валов желательно конструировать открытыми или заканчивать канавками для выхода инструмента. Канавки на валу необходимо задавать одной ширины, что позволит прорезать их одним резцом.

4. Валы должны иметь центровые отверстия. Запись в технических требованиях о недопустимости центровых отверстий резко снижает технологичность вала. В таких случаях заметно удлинять заготовку для нанесения временных центров, которые срезают в конце обработки.

Рис. 3 Эскиз вала

1.2 Материалы и заготовки валов

Валы, в основном, изготовляют из конструкционных и легированных сталей, к которым предъявляются требования высокой прочности, хорошей обрабатываемости, малой чувствительности к концентрации напряжений, а также повышенной износостойкости. Этим требованиям, в определенной степени, отвечают стали марок 35, 40, 45, 40Г, 40ХН и др. Достаточно редко валы отливают из чугуна.

В технических требованиях на изготовление валов, прежде всего, указываются твёрдость материала или необходимость соответствующей термической обработки. Если значение твёрдости не превышает НВ 200…230, то заготовки подвергают нормализации, отжигу или термически не обрабатывают.

Для увеличения износостойкости валов повышают твёрдость их рабочих поверхностей. Часто это достигается поверхностной закалкой токами высокой частоты, обеспечивающей твёрдость HRС 48…55. Поверхности валов из малоуглеродистых марок стали подвергают цементации на глубину 0,7…1,5 мм с последующей закалкой и отпуском.

Таким способом можно достичь твердости НRС 55… 60.

Производительность механической обработки валов во многом зависит от вида заготовки, ее материалов, размера и конфигурации, а также от характера производства. Заготовки получают отрезкой от горячекатаных или холодно-тянутых нормальных прутков и непосредственно подвергают механической обработке.

Прокат круглого сечения поступает на машиностроительные заводы в виде многометровых прутков, из которых в заготовительных цехах нарезаются заготовки необходимой длины.

В наибольшей мере указанным требованиям отвечают отрезные круглопильные станки, применяемые в серийном и массовом производствах.

В качестве режущего инструмента в них применяются пильные диски, оснащённые сегментами из быстрорежущей стали.

Таким диском можно разрезать прокат диаметром до 240 мм или пакет прутков меньшего диаметра. Торцы заготовок после отрезки имеют шероховатость Rа = 25 мкм.

В мелкосерийном и единичном производствах применяются более простые, но менее производительные отрезные ножовочные станки. Тонкие ножовочные полотна дают узкий пропил, но вследствие малой жёсткости не обеспечивают высокой перпендикулярности торцов заготовок.

Резка прутков и труб из высокотвёрдых, закалённых сталей наиболее эффективна на абразивно-отрезных станках, оснащённых тонкими, толщиной 3…6 мм абразивными кругами на бакелитовой или вулканитовой связках. Благодаря высокой скорости вращения, достигающей 80 м/с, круги быстро разрезают пруток, образуя ровный срез с шероховатостью Rа = 3,1…6,3 мкм.

Во избежание пережога торцов зона резания обильно поливается охлаждающей жидкостью. В сравнении с перечисленными другие методы резки применяются реже. К ним относятся резка на токарно-отрезных станках отрезными резцами, на фрезерных станках прорезными фрезами, резка фрикционными пилами.

Фрикционная пила представляет собой тонкий стальной диск, которому сообщается скорость вращения выше 100 м/с. В месте контакта с заготовкой выделяющаяся вследствие трения теплота расплавляет металл прутка, что обеспечивает высокую производительность процесса. Однако оплавление торцов заготовок снижает их качество.

К наиболее производительным методам относятся рубка прутков на прессах и резка ножницами. Существенным недостатком этих методов, ограничивающим их применение, является смятие концов заготовок.

На машиностроительные заводы прокат поступает с заметными отклонениями от прямолинейности оси. Для устранения кривизны прутки перед резкой подвергают правке. Для этой цели служат правильно-калибровочные станки. Нарезанные заготовки перед началом обработки, а иногда и в процессе дальнейшей обработки также приходится подвергать правке. Такую правку обычно проводят на прессах.

Рис. 4 Схема правильно-рихтовочного устройства станка

1 — пруток; 2 — ролик

Заготовки такого вида применяют в основном в мелкосерийном и единичном производстве, а также при изготовлении валов с небольшим количеством ступеней и незначительными перепадами их диаметров.

В производстве с более значительным масштабом выпуска, а также при изготовлении валов более сложной конфигурации с большим количеством ступеней, значительно различающихся по диаметру, заготовки целесообразно получать методом пластической деформации.

Эти методы (ковка, штамповка, периодический прокат, обжатие на ротационно-ковочных машинах, электровысадка) позволяют получать заготовки, по форме и размерам наиболее близкие к готовой детали (рис.5), что значительно повышает производительность механической обработки и снижает металлоемкость изделия.

Рис. 5 Заготовки полученные различными методами:

а — штамповкой в штампах; б — штамповкой на горизонтально-ковочной машине; в — поперечно-винтовой прокаткой.

Выбор наиболее рационального способа получения заготовки в каждом отдельном случае определяется комплексно с учетом технико-экономической целесообразности.

С увеличением масштабов выпуска особое значение приобретают эффективность использования металлов и сокращение трудоемкости механической обработки.

Поэтому в крупносерийном и массовом производстве преобладают методы получения заготовок с коэффициентом использования металлов от 0,7 и выше (отношение массы детали к норме расхода металла), доходящего в отдельных случаях до 0,95. Полые валы целесообразно изготавливать из труб.

1.3 Основные схемы базирования

Основными базами подавляющего большинства валов являются поверхности его опорных шеек.

Однако использовать их в качестве технологических баз для обработки наружных поверхностей, как правило, затруднительно, особенно при условии сохранения единства баз.

Поэтому при большинстве операций за технологические базы принимают поверхности центровых отверстий с обоих торцов заготовки, что позволяет обрабатывать почти все наружные поверхности вала на постоянных базах с установкой его в центрах.

При этом может возникать погрешность базирования, влияющая на точность взаимного расположения шеек, равная величине несовпадения оси центровых отверстий и общей оси опорных шеек.

Для исключения погрешности базирования при выдерживании длин ступеней от торца вала необходимо в качестве технологической базы использовать торец заготовки. С этой целью заготовку устанавливают на плавающий передний центр.

Форма и размеры центровых отверстий стандартизованы. Существует несколько типов центровых отверстий, из которых для валов чаще всего применяются три (табл. 1).

Рабочими участками являются конуса, которыми вал опирается на центры станка в процессе обработки. Цилиндрические участки диаметром d необходимы для предотвращения контакта вершин станочных центров с заготовкой.

При обработке крупных, тяжёлых валов применяют усиленные станочные центры с углом конуса 75° или 90°. С соответствующими углами конусов выполняют и центровые отверстия валов.

Предохранительный конус с углом 120° позволяет избежать случайных забоин на рабочем конусе в процессе межоперационного транспортирования вала. Валы с предохранительными конусами более ремонтопригодны.

Использование центров в качестве установочных элементов предусматривает применение того или иного поводкового устройства, передающего крутящий момент заготовке.

Такими устройствами являются поводковые патроны, хомутики и т. п. (табл. 2-5).

Основные способы установки валов приведены на рис. 6…9.

Рис. 6. Установка вала в патроне (L/D L/D > 0,5 включительно — втулки, стаканы, пальцы, барабаны и др.; при L/D < 0,5 включительно - диски, кольца, фланцы, шкивы и т.п.

Классификация методов обработки и достижимой точности наружных цилиндрических поверхностей показана в табл. 6.

По этой таблице можно определить предельные значения квалитетов и параметров шероховатости Rа в зависимости от вида и способа обработки заготовок, имеющих наружные цилиндрические поверхности.

Квалитеты указаны для деталей из конструкционных и легированных сталей. Для деталей из чугуна или цветных сплавов допуски на размер можно принимать на один квалитет точнее.

При черновом обтачивании, как и при любой черновой обработке снимают до 70% припуска. При этом назначаются максимально возможные глубина резания t и подача S

На черновых операциях повышения производительности обработки добиваются увеличением глубины резания (уменьшением числа рабочих ходов), а также подачи.

На чистовых операциях подача ограничивается заданной шероховатостью поверхности, поэтому сокращение основного времени, возможно, за счет увеличения скорости резания. На универсальных токарно-карусельных станках обрабатывают заготовки деталей типа тел вращения разнообразной формы диаметром до 10000 мм.

Различают несколько схем точения заготовок на станках токарной группы.

1. Одноместная последовательная и параллельная обработка (рис. 10, 11).

Рис. 10 Одноместная последовательная обработка:

а — одним; б — несколькими инструментами

Рис. 11 Одноместная параллельная обработка

2. Параллельно-последовательные схемы имеют место при одновременной обработке нескольких поверхностей заготовки и в нескольких позициях последовательно (рис. 12); при этом заготовка или инструменты меняют позиции путем поворота инструментального блока.

Рис. 12 Параллельно-последовательные схемы обработки одним инструментом

3. Многоместные схемы могут осуществляться в двух вариантах: параллельном (рис.14) и последовательном (рис. 13).

Рис. 13 Многоместная последовательная обработка:

а — одним; б — несколькими инструментами

В многоместных схемах с одновременной установкой операционной партии время обработки заготовки определяется путем деления общих затрат времени на число заготовок в операционной партии.

На обработку одной заготовки в этом случае приходится меньше времени, чем в случае одноместных схем. В многоместных схемах время часто существенно сокращается за счет времени врезания и сбега инструмента.

Время при установке операционной партии несколько возрастет, но на одну заготовку она значительно меньше, чем в одноместных схемах.

Рис. 14 Многоинструментная параллельная обработка;

Схемы точения цилиндрических поверхностей приведены на рис. 15. Токарно-карусельные станки с ЧПУ позволяют автоматизировать обработку и в 2…2,5 раза повысить производительность труда.

Рис. 15 Схемы обработки на токарно-карусельных станках

Рис. 16 Схемы наладок многорезцовых станков:

а — без копира; б — по копиру

Токарно-многорезцовые станки рассчитаны (так же как и револьверные станки) на повышение производительности труда путем совмещения переходов операций и автоматического получения операционных размеров.

Эти станки предназначены для обработки (в патроне или в центрах) заготовок деталей типа ступенчатых валов, блоков шестерен, валов-шестерен, фланцев; шкивов и т.п.

в условиях среднесерийного и крупносерийного производства.

Токарные многорезцовые станки и копировальные полуавтоматы имеют два суппорта, работают в полуавтоматическом цикле. Они, как правило, одношпиндельные с горизонтальной и вертикальной компоновками. Обычно на многорезцовых станках обрабатывают заготовки диаметром до 500 мм, длиной до 1500 мм.

Настройка резцов (рис.16) производится так, чтобы обработка всех участков вала заканчивалась одновременно.

Основное время рассчитывают для резца, который обтачивает наиболее длинную поверхность (или в совокупности по двум и более поверхностям, образующим общую длину обработки).

К методам чистовой обработки относятся: тонкое точение и различные методы шлифования. Они, как правило, позволяют обеспечить требуемые точность размеров, формы, взаимного расположения и, в большинстве случаев, качество поверхностного слоя.

Тонкое точение применяется, главным образом, для отделки деталей из цветных металлов и сплавов (бронза, латунь, алюминиевые сплавы и другие) и от части для деталей из чугуна и закаленных сталей (НRС 45…60).

Объясняется это тем, что шлифование цветных металлов и сплавов значительно труднее, чем стали и чугуна, вследствие быстрого засаливания кругов.

Кроме того, имеются некоторые детали, шлифование которых не допускается из-за возможного шаржирования поверхности.

Тонкое точение обеспечивает получение наружных цилиндрических поверхностей вращения правильной геометрической формы с точным пространственным расположением осей и является высокопроизводительным методом.

При тонком точении используются алмазные резцы или резцы, оснащённые твёрдым сплавом (ТЗОК4, синтетические сверхтвердые материалы типа оксидная керамика ВОК60 и оксидно-нитридная керамика «кортинит» гексанит-Р, эльбор-Р.

Тонкое точение характеризуется незначительной глубиной резания (t = 0,05…0,2 мм), малыми подачами (S = 0,02…0,2 мм/об) и высокими скоростями резания (V = 120….1000 м/мин). Точность размеров IТ5…IТ6; .Rа = 0,8…0,4 мкм.

Подготовка поверхности под тонкое точение сводится к чистовой обработке с точностью IТ8…IТ9. Весь припуск снимается за один рабочий ход. Применяются станки особо высокой точности, жёсткости и виброустойчивости. На этих станках не следует выполнять другие операции.

Шлифование

Шлифование наружных поверхностей деталей типа тел вращения производят на круглошлифовальных, торцекруглошлифовальных станках, бесцентрово-шлифовальных полуавтоматах и автоматах как высокой, так и особо высокой точности.

Шлифование — основной метод чистовой обработки наружных цилиндрических поверхностей Шейки валов шлифуют в две операции: предварительное и чистовое шлифование. После чистового шлифования точность размера IТ6, а шероховатость Rа = 1,6.. .0,4 мкм.

Как правило, все наружные цилиндрические поверхности с точностью выше IТ8 и шероховатостью Rа = 1,6.. .0,4 мкм подвергают после чистового точения шлифованию.

При обработке на круглошлифовальных и торцекруглошлифовальных станках заготовки устанавливают в центрах, патроне, цанге или в специальном приспособлении.

Источник: https://revolution.allbest.ru/manufacture/00841953_0.html

8 Типовые технологии изготовления деталей машин

Типовые технологические процессы изготовления деталей машин

В зависимости от условий производства и назначения проектируемого технологического процесса применяются различные виды и формы технологических процессов. Вид ТП определяется количеством изделий, охватываемых технолоогическим процессом. Схема классификации ТП приведена на рис. ___.

Единичный технологический процесс — это технологический процесс изготовления изделий или ремонта изделия одного наименования, типоразмера и исполнения независимо от типа производства (ГОСТ 3.1109-82).

Унифицированный технологический процесс — это технологический процесс, относящийся к группе изделий (деталей, сборочных единиц), характеризующихся общностью конструктивных и технологических признаков. Унифицированные ТП бывают типовые и групповые.

Типовой технологический процесс — это техпроцесс изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками.

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

Перспективный технологический процесс — это техпроцесс, соответствующий современным достижениям науки и техники, методы и средства осуществления которого полностью или частично предстоит освоить на предприятии.

Рабочий технологический процесс — это техпроцесс, выполняемый по рабочей технологической и (или) конструкторской документации.

Проектный технологический процесс — это ТП выполняемый по предварительному проекту технологической документации.

Временный технологический процесс — это технологический процесс, применяемый на предприятии в течение ограниченного периода времени из-за отсутствия надлежащего оборудования или в связи с аварией до замены на более современный.

Стандартный технологический процесс — это технологический процесс, установленный стандартом (ОСТ или СТП).

Комплексный технологический процесс — это ТП, в состав которого включаются не только технологические операции, но и операции перемещения, контроля и очистки обрабатываемых заготовок по ходу технологического процесса. Комплексные ТП проектируются при создании автоматический линий и гибких автоматизированных производственных систем.

Обзор особенностей проектирования типовых и групповых технологических процессов

При всем многообразии деталей машиностроительного производства среди них можно обнаружить большое количество деталей аналогичной конфигурации, близких по точности, материалам, требованиям, предъявляемым к качеству обработки их основных поверхностей, а также сравнительно мало отличающихся по размерам. С целью достижения наивысшей производительности и экономичности производства выполняется типизация технологических процессов по следующим направлениям:

—          обработка отдельных поверхностей;

—          обработка отдельных типовых сочетаний поверхностей;

—          обработка заготовок.

Разработка типовой технологии в условиях предприятия должна производиться для двух ее вариантов: рабочего и перспективного, учитывающего все возможности современных видов обработки, новейшего оборудования и прогрессивных форм организации производства. В комплект технологической документации для типовых технологических процессов входят классификатор заготовок и типовые процессы обработки. Типовые техпроцессы составляются в двух разновидностях:

—          в виде типовых карт, содержащих перечень операций и оборудования с указанием количества установов и краткого порядка выполнения работы;

—          в виде карт нормального техпроцесса для заготовок, отличающихся только размерами при тождественной форме.

В них содержатся подробные данные о технологическом процессе и отдельных операциях: эскиз заготовки, номера нормалей и ГОСТов, предельные габаритные размеры заготовок, точность обработки и качество поверхности, материал, последовательность и содержание операций и переходов, оборудование, приспособление и инструмент и т.д.

По ГОСТ 14.004-83 под групповой организацией производства понимается форма организации производства, характеризуемая совместным изготовлением или ремонтом групп изделий различной конфигурации на специализированных рабочих местах.

При построении технологической классификации заготовок для групповой обработки под классом понимается совокупность деталей, характеризуемая общностью типа оборудования, необходимого для получения или обработки заготовки в целом или отдельных ее поверхностей.

На первом этапе разработки групповой технологии создаются классы заготовок по видам обработки (изготовляемые на токарных, револьверных, фрезерных, сверлильных станках, а также получаемые литьем под давлением, холодной и горячей штамповкой). На следующем этапе производится формирование групп по отдельным технологическим операциям.

Основным признаком для объединения деталей в группы является общность обрабатываемых поверхностей или их сочетаний.

При формировании группы заготовок учитываются следующие признаки: общность элементов, составляющих конфигурацию заготовки, точность и шероховатость обрабатываемых поверхностей, однородность исходной заготовки и обрабатываемого материала, позволяющая осуществлять обработку одинаковыми способами и общими режущими инструментами, близость размеров исходных заготовок, позволяющая обрабатывать их на обном и том же оборудовании в однотипных приспособлениях (групповых переналаживаемых приспособлениях). Групповая обработка может быть введена для отдельных групповых операций (заготовительных, отделочных и т.п.), а также для построения группового технологического процесса в целом, в т.ч. на базе организации поточных линий.

Типовая технология изготовления корпусных деталей

Разновидности поверхностей и технические условия их изготовления.

1.      Плоские поверхности сопряжения с другими деталями:

—          с фундаментом или станиной — точность по 7 … 8 кв., Ra 1,25 … 2,5. Точность относительного положения: плоскостность — 0,05; параллельность или перпендикулярность — 0,02 … 0,05 мм на всей длине поверхности.

—          прочие плоские поверхности — точность по 9 … 11 кв., Rz 40 … 20.

2.      Основные отверстия (под подшипниковые узлы) — точность 6 … 7 кв.; Ra 0,63 … 1,25 мкм.

3.      Мелкие и резьбовые отверстия (под крепеж) точные — по 7…8 кв., прочие по 9…11 кв.

Типовой технологический процесс включает следующие основные группы операций:

1.      Обработка базирующих поверхностей.

2.      Обработка плоских поверхностей со всех сторон.

3.      Черновое растачивание основных отверстий.

4.      Обработка классных и мелких резьбовых отверстий со всех сторон.

5.      Окончательная обработка основных отверстий.

Обработка базирующих поверхностей

Технологическая практика показывает, что лучшая базовая поверхность — плоскость наибольшей протяженности и два точных отверстия, расположенных на максимальном расстоянии. При большом количестве установок (50 — 60 операций) готовят и вторую пару базовых отверстий. Оборудование для этих операций:

—          в мелкосерийном и единичном производстве — на универсальных станках (фрезерных и сверлильных) при отсутствии у детали других базовых поверхностей детали передают со станка на станок на приспособлениях спутниках.

—          в серийном производстве — на программных многоцелевых станках;

—          в массовом и крупносерийном производстве — на агрегатных станках.

Обработка плоских поверхностей со всех сторон

Выполняется на продольно-фрезерных (для крупногабаритных деталей), фрезерных программных с магазином инструментов, агрегатных и многоцелевых, в массовом производстве для деталей допускающих обработку плоскостей напроход применяются карусельно-фрезерные станки.

Предварительная обработка основных отверстий

На данном этапе достигается точность по 9…10 квалитету, шероховатость по

Rz 40. Применяются расточные станки, агрегатные или многоцелевые (сверлильно-фрезерно-расточной группы). Для обработки канавок в отверстиях могут использоваться токарные станки (для мелких корпусных деталей) или специальный инструмент.

Обработка мелких и резьбовых отверстий

В единичном и мелкосерийном производстве выполняется на вертикально- и радиально-сверлильных станках. В крупносерийном производстве используется спец. оснастка типа многоинструментальных головок. Используются также программные сверлильные станки, многоцелевые и агрегатные станки.

Чистовая обработка основных отверстий

Выполняется на алмазно-расточных или высокоточных координатно-расточных станках. Для обеспечения выполнения технических условий в большинстве случаев требуется проверка на соблюдение точности базирования детали.

Контроль корпусных деталей

К числу контролируемых параметров относятся:

—          геометрическая точность поверхностей;

—          качество поверхностей;

—          точность относительного положения поверхностей (основных отверстий, базовых плоскостей и т.п.).

Для основных отверстий контролируется овальность и конусность. Для проверки применяют индикаторные нутромеры или пневматические приборы.

Измерение геометрической точности плоских поверхностей по параметрам плоскостности или прямолинейности производят с помощью параболических линеек или контрольных плит.

Геометрическую точность мелких и резьбовых отверстий проверяют с помощью калибров.

Контроль качества поверхностей сводится к проверке твердости и микротвердости на специальных приборах, а также шероховатости с применением специальных эталонов.

Проверяется параллельность осей, соосность, перпендикулярность торцов и отверстий, межцентровое расстояние и др. Существует большое разнообразие конструкций измерительной оснастки и инструментов. Важной особенностью при их использовании является необходимость проверки погрешности измерений.

Классификация ступенчатых валов, основные виды поверхностей и технические условия их изготовления

Классификация ступенчатых валов:

Основные поверхности:

1.      посадочные шейки (для подшипников скольжения или качения) — 7 квалитет, Ra 0,63 … 1,25

2.      точные торцовые поверхности (Ra 1,25, отклонение от перпендикулярности к посадочным шейкам — 0,05 … 0,1 на всей длине).

3.      цилиндрические поверхности под сопряжения (с муфтами, шестернями, шкивами и т.п.) — 8 — 9 квалитет, шероховатость от Ra 2,5 … Rz 20.

4.      шлицевые, шпоночные, резьбовые — 9 — 10 квалитет, Rz 20, соосность с поверхностями посадочных шеек » 0,05 мм, между собой — 0,05 … 0,1 мм.

5.      канавки — 10…12 квалитет, Rz 40.

Заготовка:

—          пруток (прокат), при разности диаметров DD = 10 … 15 мм.

—          штамповка (на горизонтально-ковочных машинах или штампах).

Пример: Типовая технология изготовления ступенчатых валов без центровых отверстий, шлицев и зубчатых колес.

Маршрут обработки:

1.      Подготовка базовых поверхностей (фрезерно-центровальная операция).

2.     
Обработка вала с одной стороны (токарная программная операция).

3.     
Токарная со второй стороны (токарная с ЧПУ, при наличии трех и более переходов, или токарная универсальная если количество переходов меньше трех).

4.      Обработка шпоночных канавок (шпоночно-фрезерные, или фрезерные операции).

5.      Термообработка.

6.      Правка центровых отверстий.

7.      Шлифовка посадочных шеек.

8.      Слесарная, моечная, контроль.

При изготовлении валов, имеющих шлицевые поверхности после фрезерования шпоночных канавок вводят операции нарезания шлицев.

Для этого используются два основных метода: метод копирования и метод обкатки. При обработке по методу копирования достигается высокая производительность, но точность обработки невысока.

Поэтому копированием нарезают шлицы в ремонтном производстве или не требующие высокой точности.

Обработка по методу обкатки при достаточно высокой производительности позволяет достичь более высокой точности. Однако в этом случае используется более дорогой инструмент: шлицевые червячные фрезы, а также требуется специальное более дорогое оборудование — зубо- или шлицефрезерные станки.

Контроль ступенчатых валов

К числу основных контролируемых параметров относятся:

—          точность геометрической формы поверхностей;

—          точность относительного положения поверхностей;

—          качество поверхностей;

Точность геометрической формы проверяется для посадочных шеек, шпоночных, шлицевых, зубчатых и резьбовых поверхностей. Для контроля геометрической точности посадочных шеек по параметрам овальности и конусности используются микрометры, измерительные скобы и средства активного контроля.

Геометрическая точность шпоночных и шлицевых поверхностей контролируется с помощью калибров.

Контроль точности относительного положения производится с помощью спец-приспособлений с индикаторами или другими чувствительными элементами.

Классификация зубчатых колес, основные виды поверхностей и ТУ на их изготовление

Различаются несколько конструктивных разновидностей зубчатых колес:

—          одновенцовые (широкие D/L>1 и узкие D/L 3).

3.1 
Токарная операция (подрезка торца и расточка отверстия, базирование выполняется за наружную поверхность, используется специальное приспособление, которое необходимо сбалансировать.

3.2  Последовательность обработки остальных поверхностей аналогично операциям по обработке рычагов с разновысотными бобышками.

Схемы обработки некоторых поверхностей:

—          базирование рычага при высоких требованиях по соосности основных отверстий и наружного контура.

—         
обработка смазочных каналов (глубоких отверстий).

Сборка прессовых соединений

Различают два основных вида прессовых соединений:

—          поперечно-прессовые (метод тепловых посадок);

—          продольно прессовые

Прессовые соединения по методу тепловых посадок получают путем нагрева втулки или охлаждения вала. Необходимая для выполнения операции разница температур определяется по формуле:

,

где Кa — коэффициент линейного расширения материала втулки;

D — величина натяга в сопряжении по чертежу (определяется из условия обеспечения прочности прессового соединения при рабочих нагрузках на механизм).

i — дополнительная величина зазора ,необходимая для того, чтобы вал прошел в отверстие.

Соединения продольным прессованием получают с использованием гидравлических, винтовых и др. прессов. Усилие прессования определяют по формуле:

,

где f — коэффициент трения пары материалов втулка-вал;

pуд — удельное давление в сопряжении, определяется по формулам теории сопротивления материалов (задача о деформациях и напряжениях толстостенных труб):

Для качественной сборки прессовых соединений обязательным является применение специальной оснастки (оправок, направляющих втулок и т.п.) для устранения возможности возникновения перекосов собираемых деталей.

Резьбовые соединения

Основные виды резьбовых соединений — болт-гайка и шпилька-гайка. Важные моменты при сборке — обеспечение необходимого усилия затяжки соединения и правильный порядок завинчивания. Усилие затяжки соединения может быть определено по формуле:

,

где Рр — удельное давление в соединении;

E- модуль упругости болта и гайки;

F — площадь контакта с деталью болта и гайки.

Необходимое усилие затяжки обеспечивается при сборке применением динамометрических ключей, пневматических гайковертов, настроенных на определенный момент затяжки, контроля удлинения болта по индикатору.

Порядок завинчивания для многоболтовых или многошпилечных соединений — от середины к краям по спирали (см рис.).

При сборке соединений шпилька-гайка шпильки в корпус устанавливаются с натягом, величина которого должна обеспечивать возможность свинчивания самой тугой гайки. Натяг в резьбе обеспечивается либо выбором поля допуска на резьбу, либо наличием сбега резьбы на 2…3 последних нитках.

При использовании посадки по резьбе с натягом применяют селективную сборку (усилие затяжки определяется от руки при завинчивании в корпус на 2 оборота). Контроль высоты и перпендикулярности установки шпильки в корпусе выполняют по специальному шаблону.

Порядок завинчивания и необходимого усилия при затяжке — аналогично болтовым соединениям.

Сборка узлов с подшипниками скольжения

Технологические процессы сборки имеют особенности для различных групп подшипников скольжения. Основные группы ТП:

—          сборка неразъемных подшипников;

—          сборка толстостенных подшипников скольжения;

—          сборка тонкостенных подшипников скольжения.

Операции сборки неразъемных подшипников:

1.      Постановка втулки в корпус (запрессовка).

2.      Фиксация втулки от проворота (штифтом).

3.      Отделочная обработка запрессованной втулки на отделочно-расточном станке в сборе с корпусом (применяется для высокоточных узлов).

Операции сборки толстостенных подшипников ().

1.      Подбор и подгонка вкладышей по гнезду. Пятно контакта » 75 — 80%.

2.      Подгонка на слесарной операции до нужного пятна контакта.

3.      Установка нижнего вкладыша в корпус с фиксацией от проворота.

4.      Операции 1 — 2 повторяются для верхней крышки.

5.      Между корпусом и крышкой устанавливается прокладка (номинальное значение толщины определятся расчетом).

6.      Устанавливается верхняя крышка с вкладышем.

7.      Устанавливаются и завинчиваются динамометрическим ключом крепежные болты.

8.      Контроль соединения:

—          прямое измерение зазора щупом;

—          проверка момента сопротивления вала вращению в опорах.

9.      Если контроль не пройден — подгоняют толщину прокладок.

Для тонкостенных подшипников используется селективная сборка с подбором соответствующих групп вала и вкладыша. Запрессовка вкладышей в корпус выполняется на специальных стендах. Для затяжки крепежных болтов используются динамометрические ключи.

Сборка подшипников качения

1)      Установка внутреннего кольца на вал прессованием.(Обязательно выполняется проверка на свободное вращение и отсутствие заклинивания.)

2)      Установка вала в корпус.

3)      Установка прокладок (предварительно рассчитанных по толщине).

4)      Установка крышек и закрепление их болтами.

5)      Регулировка узла по крутящему моменту на выходном валу. В случае указания в технических условиях выполняется регулировка радиального зазора в подшипнике (осевым перемещением колец относительно друг друга).

Сборка и регулировка механических передач

Порядок сборки ременной передачи:

1)      Сборка шкива, если шкив составной. (Радиальное биение ручьев шкива относительно центрового отверстия — 0,1 — 0,3 мм)

2)      Установка (запрессовка) шкива на вал. (Контроль запрессовки выполняется по крутящему моменту)

3)      Статическая балансировка шкива. Допустимый дисбаланс для шкивов весом от 5 до 20 кг и диаметром от 100 до 500 мм находится в пределах 7 — 40 г. балансировку производят высверливанием металла шкива.

4)      Регулирование передачи. Регулируется прежде всего усилие натяжения ремней (определяется по величине прогиба ремня под действием заданной нагрузки). Регулировку выполняют перемещением шкивов или подпружиниванием ремней роликами.

Порядок сборки цилиндрической зубчатой передачи.

1)      Сборка зубчатого колеса (если оно составное).

2)      Установка зубчатого колеса на вал (прессование) и проверка радиального и осевого биения.

3)      Для высокоскоростных передач (n > 1000 об/мин) выполняется статическая (при необходимости и динамическая) балансировка колеса с валом. Уравновешивание производят высверливанием металла на зубчатом колесе.

4)      Установка подшипников с учетом всех правил сборки подшипниковых узлов.

5)      Установка валов в корпус.

6)     
Регулирование передачи. Проверяются пятно контакта и зазор в зацеплении.

В случае переменного зазора за один оборот колеса выполняют частичную разборку, поворачивают колесо относительно вала и, если зазор становится постоянным, колесо и вал помечают.

Переменный зазор может быть вызван эксцентриситетом внутреннего и наружного колец подшипников, в этом случае проворачивают кольцо подшипника в корпусе для достижения нужного результата.

Особенности регулировки конических зубчатых передач:

При регулировке необходимо обеспечить совпадение вершин и образующих конусов шестерни и колеса. Для этого в конструкции передачи необходимо предусматривать возможность осевого перемещения одного или обоих зубчатых колес. Сборку выполняют в следующей последовательности:

1)      Одно из колес устанавливают на монтажное расстояние с регулировкой зазора прокладками до нормального значения.

2)      Второе колесо предварительно устанавливают с регулировкой зазора в подшипниках.

3)     
Для получения нужного пятна контакта и зазора в зацеплении прокладки перекладывают из-под левой крышки под правую или наоборот.

Особенности сборки червячной передачи:

При регулировке нормальные значения зазора в зацеплении достигаются радиальным перемещением червяка, для чего в конструкции корпуса редуктора либо устанавливается жесткий допуск на межосевое расстояние, либо предусматривается плоскость разъема, в которой устанавливаются прокладки для регулировки межосевого расстояния. Положение пятна контакта в зацеплении регулируют осевыми перемещениями червяка и колеса по методике аналогичной регулировке конических

Поделитесь ссылкой пожалуйста:

Источник: https://studizba.com/lectures/129-inzhenerija/2067-tehnologija-mashinostroenija/40191-8-tipovye-tehnologii-izgotovlenija-detalej-mashin.html

технологических процессов изготовления деталей машин

Типовые технологические процессы изготовления деталей машин

Проектирование технологических процессов изготовления изделий машиностроения имеет целью дать подробное описание процессов изготовления детали с необходимыми технико-экономическими расчётами и установить наиболее рациональный и экономичный способ изготовления изделия. В своей работе инженер-технолог руководствуется положениями ГОСТ 17420-72 «Единая система технологической подготовки производства. Операции механической обработки резанием. Термины и определения».

Технологические процессы разрабатывают при организации производства новых изделий на предприятиях или при коррекции процесса изготовления уже освоенной продукции для реализации конструктивных усовершенствований или рационализаторских предложений. Также технологические процессы разрабатывают при проектировании новых и реконструкции существующих заводов.

Из всех деталей, изготовляемых в машиностроительном производстве можно выделить ряд основных типов: детали типа «вал ступенчатый», типа «вал-шестерня», типа «втулка», типа «корпус» и др.

Проектирование индивидуального технологического процесса изготовления детали осуществляется на базе типового технологического процесса, например: типового технологического процесса изготовления вала-шестерни, корпуса и др.

При этом инженер-технолог учитывает множество условий: требования чертежа детали, годовую программу выпуска, материал детали, технологические возможности предприятия, квалификацию рабочих и др.

Технологический процесс должен обеспечить выполнение следующих требований: по точности размеров, формы, взаимного расположения и шероховатости поверхностей деталей; по качеству материала и поверхностей деталей; по точности сборки; по регулировке и выводу на штатный режим работы машины. Таким образом, спроектированный технологический процесс должен при его осуществлении гарантированно обеспечить выполнение требований, обуславливающих нормальную работу готового изделия. Для достижения этой цели решается комплекс задач.

Выбор рационального метода получения заготовки. При выборе метода получения и конструировании исходной заготовки необходимо стремится к максимальному сокращению обработки металла резанием путём придания заготовкам наибольшей точности и приближения их по форме, размерам и качеству поверхностей к готовым деталям. Эта задача называется – повышение коэффициента использования металла.

При выполнении этой задачи не только экономится металл вследствие уменьшения припусков, но и значительно уменьшается трудоёмкость обработки резанием, сокращается потребность в металлорежущих станках, технологической оснастке, инструментах и производственных площадях, снижается себестоимость всего процесса изготовления деталей машин.

Заготовки, приближенные по форме и размерам к готовой детали получают методами объёмной горячей штамповки, ковки, литья. Преимуществами таких заготовок является высокий коэффициент использования металла.

Но начальная стоимость таких заготовок значительно выше, чем стоимость металла заготовки, так как предприятие несёт определённые затраты на технологический процесс получения таких заготовок: на оплату труда, на штамповую или литейную оснастку, оборудование, энергоресурсы и др.

Также требуется время на подготовку технологического процесса получения заготовки.

В ряде случаев (в единичном или мелкосерийном производстве, при недостатке времени на технологическую подготовку) может быть выгоднее использовать заготовки простой формы из проката, несмотря на низкий коэффициент использования металла.

Стоимость заготовок из проката невысока (фактически только стоимость металла).

Но при изготовлении деталей из проката значительно повышаются затраты на обработку резанием: повышается трудоёмкость обработки, увеличивается потребность в металлорежущих станках, технологической оснастке, инструменте, обращается в стружку большой объём металла.

Задача технолога состоит в том, чтобы в существующих производственных условиях сравнить различные методы получения заготовок и выбрать экономически наиболее рациональный. Т.е. применить более дорогую заготовку и уменьшить затраты на обработку резанием или применить более дешёвую заготовку, но понести дополнительные затраты на обработку резанием.

Разработка технологического маршрута. Технологический маршрут устанавливает методы обработки поверхностей и последовательность операций.

Таким образом, задача технолога состоит в том, чтобы выбрать методы обработки деталей и их последовательность, и гарантированно обеспечивающих качество деталей. На базе технологического маршрута проектируется план обработки детали.

План обработки устанавливает теоретическую схему базирования заготовки, операционный эскиз, технические требования к выполняемой операции, предварительный выбор оборудования.

При разработке технологического маршрута технолог должен учитывать технологические возможности предприятия, выбранный метод получения заготовки, возможности по хранению заготовок и готовых изделий, транспортные возможности и др.

Выбор средств технологического оснащения. Задача этого этапа состоит в выборе необходимого оборудования, приспособлений, режущих инструментов и контрольных приспособлений и инструментов для каждой технологической операции.

Технологическая оснастка может быть закуплена на специализированных предприятиях или спроектирована и изготовлена на собственных производственных площадях. При выборе оборудования учитываются его технологические возможности, технические характеристики (размеры обрабатываемых деталей, точность, мощность).

Также необходимо экономически обосновать и выбрать степень специализации оборудования: универсальное, специализированное, специальное и оборудование с ЧПУ.

Универсальные станки имеют широкий диапазон обрабатываемых размеров и рабочих режимов, большую мощность, могут оснащаться различными приспособлениями и инструментами, могут быстро переналаживаться для обработки различных деталей. Но такая универсальность приводит к высокой стоимости станка.

Производительность универсальных станков невысока, так как управление станком и вспомогательные действия осуществляются в ручном режиме рабочими высокой квалификации, что требует немалых затрат времени. Только рабочие перемещения инструмента осуществляются механизмами станка.

Универсальные станки используются в единичном, мелкосерийном и иногда в серийном производстве.

Специализированные станки имеют узкий диапазон рабочих режимов и обрабатываемых размеров однотипных деталей. Работают в полуавтоматическом или автоматическом режиме, что приводит к высокой производительности, так как все управляющие воздействия и вспомогательные действия осуществляются механизмами станка, настроенными на определённую работу.

Стоимость специализированных станков ниже, чем универсальных, а производительность значительно выше. Но они имеют узкие технологические возможности и требуют сложной и длительной наладки на обработку различных деталей.

Поэтому, партия обрабатываемых деталей должна быть достаточно большой, чтобы сделать использование специализированного станка экономически выгодным. Наладка выполняется наладчиками высокой квалификации, но работать за станком может оператор невысокой квалификации. Его задача сводится к установке заготовок и снятию готовых деталей.

Причём, один оператор может обслуживать несколько станков: пока на одном станке осуществляется обработка, на втором станке оператор выполняет разгрузку-загрузку.

Специальные станки предназначены для обработки только одной детали. Соответственно, программа выпуска данной детали должна быть очень большой (крупносерийное или массовое производство), чтобы сделать закупку специальных станков экономически обоснованной.

При прекращении выпуска данной детали, специальные станки становятся ненужными. Специальные станки имеют только один рабочий режим и один обрабатываемый размер, минимально необходимые размеры и мощность, работают в автоматическом режиме с очень высокой производительностью.

Их стоимость значительно ниже стоимости универсальных станков.

Из специальных и специализированных станков может быть составлена автоматическая линия изготовления детали.

Необходимые станки располагаются в технологической последовательности (в соответствии с маршрутом обработки) и соединяются конвейером, при помощи которого производится передача заготовок по технологической цепи.

Обработка на автоматических линиях отличается очень высокой производительностью и невысокой себестоимостью обработки. Но конструирование автоматической линии и технологическая подготовка производства требует затрат времени и финансовых средств на проектирование.

Станки с числовым программным управлением сочетают высокую производительность, широкие технологические возможности и универсальность, но имеют очень высокую стоимость. Управление станком осуществляется управляющей программой, вводимой в устройство числового программного управления.

Траектория движения инструментов, режимы резания, смена инструментов, закрепление и раскрепление заготовки и другие рабочие и вспомогательные действия осуществляются в автоматическом режиме по управляющей программе, что обеспечивает высокую производительность.

Для обработки другой детали в устройство ЧПУ вводится новая программа.

Станки с ЧПУ требуют высокой организации производства. Их простой приносит значительные убытки. Станок может простаивать только в короткий период ввода новой программы и наладки. Управляющие программы пишутся отдельно от станка технологами программистами.

Наладка осуществляется высококвалифицированными наладчиками. За станком может работать оператор невысокой квалификации, задачей которого будет только установка заготовок и снятие обработанных деталей со станка.

Причём один оператор может одновременно обслуживать несколько станков с ЧПУ.

На основе станков с ЧПУ может быть скомплектована линия изготовления детали. Каждый станок выполняет определённую операцию. После выполнения всех операций с ЧПУ будет получена готовая деталь. Передача заготовок между станками осуществляется партиями, при помощи технологического транспорта (автопогрузчики, пикапы, тракторы).

Так как станки с ЧПУ могут быстро переналаживаться на обработку другой детали путём ввода новой управляющей программы, то и вся линия станков с ЧПУ может быть быстро переналажена на выпуск новой детали. Такие линии называют гибкими производственными системами (ГПС).

ГПС обладают высокой производительностью и универсальностью. Предприятие, оснащённое ГПС, способно быстро налаживать выпуск продукции, востребованной рынком. Но ГПС требую высокой организации производства, квалификации инженеров-технологов и наладчиков.

Простой ГПС или ошибки в проектировании технологических процессов приводят к существенным убыткам.

Разработка технологических операций. На данном этапе разрабатывается каждая операция технологического процесса.

Инженер-технолог выбирает схему построения операций и выполнения технологических переходов, производит расчёт точности получения размеров, назначает режимы резания (скорость основного движения резания, скорость движений подач, припуск на обработку), уточняет средства технологического оснащения.

В единичном и мелкосерийном производстве для сокращения временных затрат на технологическую подготовку производства целесообразно назначать режимы резания по справочникам.

Данный способ обеспечивает среднюю производительность металлорежущих операций, так как справочники должны обеспечивать режимы резания, подходящие для любых условий обработки, а потому учитывают самые неблагоприятные условия и, соответственно, снижают скорости рабочих движений. К условиям обработки относятся: механические свойства обрабатываемого материала и материала режущей части инструмента, требуемая точность и шероховатость обработанной поверхности, жёсткость технологической системы станка, вид и состояние заготовки, наличие охлаждения зоны резания, мощность и кинематические возможности станка станка, требуемая стойкость инструмента и др.

В крупносерийном и массовом производстве режимы резания назначаются расчётным путём. Такой способ значительно более трудоёмкий и требует дополнительных затрат времени на технологическую подготовку производства, но позволяет назначить максимально возможные режимы резания для конкретных условий обработки.

Это обеспечивает высокую производительность металлорежущих операций, что является одним из основных условий снижения себестоимости механической обработки.

В крупносерийном и массовом производстве выгоднее затратить время на детальную разработку операций, чтобы обеспечить максимальную производительность при изготовлении деталей.

На основе режимов резания производится нормирование операций, т.е. определение затрат времени на выполнение каждой операции и общего времени изготовления детали. При нормировании определяется:

– машинное время – это время непосредственной работы станка, когда срезается стружка;

– вспомогательное время – это время на закрепление и раскрепление заготовки, контроль детали, смену инструмента, холостые ходы и другие вспомогательные действия;

– подготовительно-заключительное время – это время на подготовку партии деталей к запуску в производство;

– оперативное время – это время выполнения конкретной технологической операции;

– штучное время – это общее время изготовления одной детали.

Нормирование операций также может производится по справочникам, нормативам предприятия или расчётным путём.

Определяются операционные размеры и настроечные размеры станка. Операционный размер – это размер поверхности детали, который нужно получить после выполнения операции технологического процесса.

Окончательный размер поверхности детали (размер по чертежу) должен быть получен после финишной операции для данной поверхности.

Операционные размеры промежуточных операций учитывают припуск на последующие операции и отличаются от окончательного размера поверхности.

Настроечный размер станка – это размер, на который настраивается вершина инструмента для выполнения обработки. Настроечные размеры отличаются от операционных.

Дело в том, что при механической обработке элементы технологической системы станка деформируются под действием сил резания на некоторую величину. Вследствие этого явления размер поверхности после обработки отличается от настроечного размера станка (от нескольких микрон до десятых долей миллиметра).

Задача технолога состоит в том, чтобы, используя специальные методы расчёта, определить настроечные размеры по заданным операционным размерам.

Оформление технологических документов. Спроектированный технологический процесс оформляется в виде технологических документов стандартных форм.

В результате составления технологической документации инженерно-технический персонал и рабочие получают необходимые данные и инструкции для реализации разработанного технологического процесса на предприятии.

Виды документов, используемых при проектировании технологических процессов обработки резанием, регламентированы ГОСТ 3.1404–86. Это маршрутные карты, карты эскизов и операционные карты.

В них содержится информация о технологическом маршруте, оборудовании, технологической оснастке, инструментах, операционном времени, операционных размерах, наличии охлаждении и др. Маршрутные карты и карты эскизов применяются в единичном и мелкосерийном производстве.

Операционные карты содержат подробную разработку технологических операций и применяются в серийном, крупносерийном и массовом производстве. Операционные карты также содержат операционный эскиз, информацию о настроечных размерах, режимах резания.

Спроектированный технологический процесс является основанием для организации снабжения основными и вспомогательными материалами, календарного планирования, технического контроля, инструментального и транспортного обеспечения, для определения необходимых производственных площадей, энергетических ресурсов, рабочей силы, а также для расчёта капитальных затрат и себестоимости изготовления детали или изделия в целом.

Вопросы для самоконтроля

1) Назовите основные этапы проектирования технологического процесса?

2) Как различается оборудование по уровню специализации?

3) Какими характеристиками обладают универсальные станки?

4) В каких типах производства целесообразно использовать специальные станки?

5) Как осуществляется управление станком с ЧПУ?

6) Каково содержание этапа «проектирование технологических операций»?

7) Как влияет заготовка на себестоимость изготовления детали?

8) Какие виды затрат времени определяются при нормировании операций?

Заключение

В учебном пособии были рассмотрены основные вопросы, связанные с современным машиностроительным производством. Отличительной особенностью пособия является его адаптация для студентов экономических специальностей.

После освоения изложенного учебного материала специалисты знают основные понятия машиностроительного производства, теорию базирования, методы обработки и закономерности формирования свойств изделий, средства технологического оснащения производства, принципы проектирования технологических процессов изготовления деталей и сборки машин.

В учебном пособии были изучены разделы, рекомендованные примерной рабочей программой дисциплины, одобренной отраслевой секцией УМО по экономике и управлению на предприятиях машиностроения.

После освоения курса «Основы технологии машиностроения» специалисты экономических специальностей способны качественно производить анализ экономического состояния предприятия и оценивать влияние, оказываемое техническим и технологическим состоянием предприятия на экономические показатели, знают роль технологических процессов в формировании себестоимости изделий, понимают закономерности взаимодействия техники и экономики.

Литература

1. Боровков В.М. Заготовки в машиностроении: учеб. пособие / В.М. Боровков, А.С. Черемисин. – Тольятти: Изд-во ТГУ, 2007. – 87 с.

2. Данилевский В.В. Технология машиностроения / В.В. Данилевский. – М.: Высшая школа, 1984. – 416 с.

3. Допуски и посадки: справочник. В 2-х ч. Ч.1. / В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский. – Л.: Машиностроение, 1982. – 543 с.

4. Ключко С.Л. Введение в специальность: учеб. пособие для вузов. В 3-х ч. Ч.1. Сущность, значение и виды обработки металлов давлением (ОМД). Теория ОМД / С.Л. Ключко. – Тольятти: Изд-во ТГУ, 2006. – 62 с.

5. Новиков И. И. Теория термической обработки металлов / И.И. Новиков. – М.: Металлургия, 1986. – 480 с.

6. Решетов Д.Н. Детали машин: учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов / Д.Н. Решетов. – М.: Машиностроение, 1989. – 496 с.

7. Станочные приспособления: справочник. В 2-х т. Т.2 / Под ред. Б.Н. Вардашкина, В.В. Данилевского. – М.: Машиностроение, 1984. – 656 с.

8. Технология конструкционных материалов: учебник для студентов машиностроительных вузов / А.М. Дальский, Т.М. Барсукова, А.Ф. Вязов и др. – М.: Машиностроение, 2005. – 592 с.

9. Технология машиностроения. В 2 т. Т.1. Основы технологии машиностроения: учебник для вузов / В.М. Бурцев, А.С. Васильев, А.М. Дальский и др.; Под ред. А.М. Дальского. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. – 564 с.

10. Тихонов А.К. Классификация, маркировка и применение металлических конструкционных материалов: методические указания / А.К. Тихонов. – Тольятти, Изд-во ТолПИ, 1997. – 47 с.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/7_31977_glava--osnovnie-printsipi-razrabotki.html

Biz-books
Добавить комментарий