Технологические основы машиностроения (стр. 8 из 24)
В крупносерийном и массовом производствах используют расчетноаналитический метод определения припусков, который позволяет рассчитать минимальный промежуточный припуск, обеспечивает экономию материала, способствует повышению технологической культуры производства.
7.2. Расчетно-аналитический метод определения припусков
Расчетно-аналитический метод базируется на анализе производственных погрешностей, возникающих при конкретных условиях обработки. Согласно этому методу промежуточный припуск должен быть таким, чтобы при его снятии устранялись погрешности обработки и дефекты поверхностного слоя, полученные на предшествующих технологических переходах, а также погрешности установки обрабатываемой заготовки на выполняемом переходе.
Величина назначаемого припуска зависит от размера поврежденного поверхностного слоя, т.е. от толщины корки для литых поверхностей, от глубины обезуглероженного слоя для проката, от величины поверхностных микронеровностей, а также от неизбежных технологических погрешностей, возникающих при установке и обработке заготовки.
На каждой технологической операции достигается определенная шероховатость поверхности, поэтому при расчете припусков характеристикой микронеровностей является высота неровностей профиля Rz.
Глубина дефектного поверхностного слоя зависит от способа изготовления заготовок. При обработке целесообразно удалить дефектный слой, который характеризуется обезуглероженной зоной, снижающей прочность металла. Кроме этого, в поверхностном слое наблюдается зона наклепа. При обработке целесообразно удалить обезуглероженную зону и верхнюю часть наклепанного слоя, в котором наблюдаются изменения структуры металла.
Технологические погрешности обработки вызывают отклонения геометрической формы и расположения обрабатываемых поверхностей ( овальность, конусность, изогнутость, отклонения от параллельности, перпендикулярности и др.). Эти отклонения также необходимо учитывать при расчете припуска.
Наряду с перечисленными отклонениями в процессе обработки возникают погрешности установки заготовки, которые также должны быть компенсированы соответствующим увеличением припуска.
Расчет промежуточных припусков производится по всем последовательно выполняемым технологическим переходам обработки данной поверхности. Общий припуск определяется суммированием промежуточных припусков. Расчетной величиной является минимальный припуск на обработку, достаточный для устранения на выполняемом переходе погрешностей обработки и дефектов поверхностного слоя, полученных на предшествующем переходе, и компенсации погрешностей, возникающих на выполняемом переходе. Промежуточные размеры по переходам и размер заготовки рассчитывают с использованием минимального припуска.
Минимальный промежуточный припуск
zimin f Rzi 1;Ti 1; i 1; yi , (7.1)где Rz i-1 - высота микронеровностей поверхности, полученная на предшест- вующем переходе; Т i-1 - глубина дефектного поверхностного слоя, полученная на предше- ствующем переходе;
- суммарные отклонения расположения поверхностей (пространст- венные отклонения), полученные на предшествующем переходе; 
yi - погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.При односторонней обработке (например, фрезерование плоской поверхности) векторы
параллельны и формула для расчета припусков имеет вид 
zimin Rz Ti 1 i 1 i 1 yi (7.2)При обработке наружных и внутренних цилиндрических поверхностей векторы
могут принимать любое направление, поэтому формула (7.1) принимает вид:2zimin
. (7.3)Суммарную величину пространственных отклонений определяют как векторную сумму пространственных отклонений поверхностей в зависимости от конструкции детали и способа получения заготовки. Пространственные отклонения учитывают при черновой и получистовой обработке, при чистовой обработке они становятся столь малыми, что ими пренебрегают при расчетах.
При расчете погрешности установки учитывают погрешности базирования и закрепления, которые определяются исходя из конкретной схемы базирования и закрепления детали.
Расчет минимальных промежуточных припусков выполняется для всех переходов обработки заданной поверхности в порядке, обратном ходу технологического процесса, т.е. от последнего перехода к начальному (или от детали к заготовке)
7.3. Основы технического нормирования
Под техническим нормированием понимается установление нормы времени на выполнение определенной работы или нормы выработки в штуках в единицу времени.
Разработка технологического процесса обычно завершается установлением технических норм времени для каждой операции.
Техническую норму времени определяют на основе расчета режимов резания с учетом производственных возможностей оборудования.
Величина затраты времени является одним из критериев для оценки качества технологического процесса.
Техническая норма времени - время, устанавливаемое на выполнение данной операции при определенных организационно-технических условиях. На основе технической нормы времени определяется оплата труда, себестоимость продукции, производится планирование производства, т.е. рассчитывается необходимое количество станков, инструмента, рабочих.
Норма штучного времени при выполнении станочных работ
tшт = to + tвсп + tобсл + tотд , (7.4)
где to – основное или технологическое время; tвсп – вспомогательное время;
tобсл – время обслуживания рабочего места; tотд – время перерывов на отдых и физические потребности.
Сумма основного и вспомогательного времени составляет оперативное время. Основное время – время, в течение которого происходит процесс снятия стружки, однако в основное время входит время на врезание и перебег инструмента, время на обратный ход инструмента. Вспомогательное время определяется по нормативам и включает в себя время на управление станком, на установку, закрепление, снятие детали и инструмента, на перемещение инструмента, на измерение детали. Время на обслуживание рабочего места и время на отдых и физические потребности определяется в процентах от оперативного времени в зависимости от типа и размера станка и типа производства.
Уменьшение нормы штучного времени возможно за счет уменьшения величины оперативного времени. Основное время можно сократить за счет применения высокопроизводительных режущих инструментов и режимов резания, уменьшения припусков на обработку, а также числа рабочих ходов и переходов при обработке поверхностей. Вспомогательное время сокращается за счет уменьшения времени холостых ходов станка, времени на снятие и установку заготовок путем использования быстродействующих приспособлений. Значительно сокращает оперативное время применение многоинструментальных операций параллельного или последовательного действия, а также одновременная обработка нескольких деталей в многоместных приспособлениях.
Лекция 8. РАСЧЕТ РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ
Рассматриваемые вопросы: Уравнение размерной цепи. Метод полной взаимозаменяемости. Вероятностный метод.
8.1. Уравнение размерной цепи
Для достижения требуемой точности машины и ее отдельных деталей необходимо правильно установить размеры и допускаемые отклонения размеров для отдельных деталей и их взаимного расположения. Эта задача требует расчета размерных цепей.
Размерной цепью называется замкнутая цепь взаимно связанных размеров, определяющих взаимное положение поверхностей и осей детали или деталей.
Различают следующие виды размерных цепей:
– размерные цепи с линейными размерами и параллельными звеньями;
– размерные цепи с линейными размерами и непараллельными звеньями; – размерные цепи с угловыми размерами; – пространственные размерные цепи.
Элементы детали или узла, образующие размерную цепь, называют звеньями размерной цепи.
Звено размерной цепи - это размер, определяющий расстояние между поверхностями или осями.
Исходное или замыкающее звено - это размер, связывающий поверхности или оси, расстояние между которыми необходимо обеспечить. Исходным это звено называется тогда, когда с него начинается построение размерной цепи, замыкающим - когда оно при построении размерной цепи получается последним. Все остальные звенья в размерной цепи называются составляющими.
Изменение величины составляющего звена оказывает влияние на величину замыкающего звена. Составляющее звено называется увеличивающим, если с его увеличением увеличивается замыкающее звено. Составляющее звено называется уменьшающим, если с его увеличением замыкающее звено уменьшается.
а
