Технологические основы машиностроения (стр. 2 из 24)

Примером обработки в две позиции может служить фрезерование детали на станке с поворотным устройством (рисунок 1.2).

Частью технологической операции является переход. Переходы могут быть технологические и вспомогательные.

Технологический переход - законченная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же средствами технического оснащения при постоянных режимах и установке. Технологический переход характеризуется постоянством инструмента, поверхности и режима. Например, последовательное точение поверхностей ступенчатого вала составляет два перехода, а выполнение этой операции двумя резцами одновременно - один переход (рисунок

1.3).

1, 2 - обрабатываемые поверхности;

3 - заготовка;

4 - фреза;

5 - поворотная часть приспособления.

Рис. 1.2. Фрезерование на станке с поворотным устройством

Рис. 1.3. Одновременная обработка двумя резцами

Вспомогательный переход - законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека или оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предмета, но необходимы для выполнения технологического перехода (закрепление и снятие заготовки, смена инструмента, подвод его к заготовке и т.п.).

Технологический переход разделяется на рабочие и вспомогательные ходы.

Рабочий ход - законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, качества поверхности и свойств заготовки.

Технологический переход может быть выполнен в результате удаления с поверхности одного или нескольких слоев материала, снимаемых один за другим одним и тем же инструментом. В первом случае говорят о переходе, выполняемом за один рабочий ход, во втором — за несколько рабочих ходов. Рабочий ход – это однократное относительное движение инструмента и заготовки, в результате которого с ее поверхности удаляется один слой материала. После выполнения каждого рабочего хода на заготовке образуется новая поверхность. Однако переход будет завершен лишь по осуществлении всех рабочих ходов, необходимых для достижения требуемого результата. Например, переход по обработке шейки вала шлифованием с продольной подачей осуществляется в результате выполнения нескольких рабочих ходов.

Рабочий ход часто называют проходом. Число рабочих ходов в одном технологическом переходе выбирают, исходя из оптимальных условий обработки, например, при съеме значительных слоев материала уменьшают глубину резания за счет нескольких проходов:

припуск на обработку Количество проходов = ---------------------------- . глубина резания

Вспомогательный ход - законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, необходимая для подготовки рабочего хода (возвращение суппорта в исходное положение).

Лекция 2. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ

Рассматриваемые вопросы: Последовательность проектирования технологических процессов. Исходные данные для проектирования технологического процесса. Типы машиностроительных производств.

2.1. Последовательность проектирования технологических процессов

Общие правила разработки технологических процессов определены ГОСТ 14.301-83.

Разработка технологического процесса изготовления деталей должна включать следующие основные этапы:

– анализ исходных данных;

– определение типа производства;

– определение класса детали и выбор в качестве аналога действующего типового технологического процесса;

– выбор исходной заготовки и методов ее изготовления;

– выбор технологических баз;

– план обработки отдельных поверхностей;

– составление технологического маршрута обработки;

– разработка технологических операций;

– нормирование технологического процесса;

– определение техники безопасности;

– расчет экономической эффективности технологического процесса; – оформление технологической документации.

Выбор оптимального варианта технологического процесса, т.е. процесса, наиболее выгодного для данных конкретных условий, обеспечивающий наибольшую производительность при наименьшей себестоимости обработки, требует расчетов экономической эффективности и сравнения разных вариантов обработки.

2.2. Исходные данные для проектирования технологического процесса

Исходной информацией для проектирования технологического процесса служат рабочие чертежи деталей, сборочные чертежи и объем годового выпуска изделий.

Технологический процесс механической обработки проектируют на основе рабочего чертежа детали. В рабочих чертежах и технических требованиях содержатся сведения о точности, параметрах шероховатости и другие требования к изделию.

Для разработки технологического процесса обработки детали необходимо предварительно изучить ее конструкцию и функции, выполняемые в узле, механизме, машине, проанализировать технологичность конструкции и проконтролировать чертеж. Рабочий чертеж детали должен иметь все данные, необходимые для исчерпывающего и однозначного понимания конструкции и требований к детали при ее изготовлении и контроле, и соответствовать действующим стандартам.

Анализ технологичности проводят по двум признакам: с одной стороны, деталь должна быть технологична как объект изготовления; с другой стороны, должна обеспечивать технологичную и удобную сборку и демонтаж как составная часть сборочной единицы или изделия.

Контроль чертежа должен включать проверку соответствия точности размеров и параметров шероховатости, требований к взаимному расположению поверхностей, правильности простановки размеров и возможных ошибок конструктора.

Однако выбор оптимального варианта технологического процесса зависит в значительной степени от объема выпуска и производственных возможностей предприятия. При определении объема выпуска изделия необходимо учитывать процент запасных частей. Объем годового выпуска определяет тип производства.

2.2. Типы машиностроительных производств

Проектирование технологического процесса в значительной степени определяется типом производства.

Тип производства – классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий.

Объем выпуска изделий – количество изделий определенного наименования, типоразмера и исполнения, изготовленных предприятием или его подразделением в течение планируемого интервала времени.

Различают следующие типы производства: единичное, серийное и массовое.

Одной из основных характеристик типа производства является коэффициент закрепления операций. Коэффициент закрепления операций – отношение числа всех различных технологических операций, выполненных в течение месяца, к числу рабочих мест. Коэффициент закрепления операций характеризует частоту смены технологических операций в среднем за смену, среднее время выполнения одной операции, производительность работы. Применяется для расчета численности рабочих, роста производительности труда, трудоемкости, производственной структуры, занятости обслуживаемого персонала.

Единичное - производство, характеризуемое малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление которых не предусматривается.

Единичное производство обычно имеет широкую номенклатуру изготовляемых изделий.

Единичное производство характерно для ремонтных цехов, опытных заводов и предприятий, выпускающих сложное, уникальное оборудование (турбостроение, судостроение). Применяются универсальные станки, приспособления и инструменты. Особенностью технологических процессов при единичном производстве является выполнение нескольких операций на одном станке, что требует переналадки станка. Поэтому основное технологическое время в общей структуре времени невелико. Рабочие должны иметь высокую квалификацию. Коэффициент закрепления операций для единичного производства имеет значения более 40.

Серийное - производство, характеризуемое изготовлением изделий периодически повторяемыми партиями (сериями).

Для серийного производства характерна ограниченная номенклатура изготовляемых изделий.

В зависимости от количества изделий в серии различают мелко-, средне- и крупносерийное производство. Такое подразделение является условным и зависит при одном и том же количестве изделий в серии от их сложности.

Коэффициент закрепления операций имеет значения:

– для мелкосерийного производства – свыше 20 до 40 включительно;

– для среднесерийного производства – свыше 10 до 20 включительно; – для крупносерийного производства – свыше 1 до 10 включительно.

Технологический процесс в серийном производстве преимущественно дифференцирован, т.е. технологические операции выполняются на разных станках. Применяются как универсальные, так и специализированные станки, приспособления и инструменты.

Серийное производство значительно экономичнее, чем единичное и является наиболее распространенным в машиностроении.

Массовое - производство, характеризуемое большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых в течение продолжительного времени.