Основные понятия технологии приборостроения (стр. 5 из 6)
- поверхность образована без удаления слоя металла (литье, обработка давлением и др.) или поверхность не обрабатываемая по данному чертежу. Ra не пишется в обозначении.Причины возникновения микронеровностей.
Микронеровность - основной параметр, оказывающий наиболее разностороннее влияние на эксплуатационные характеристики деталей приборов. Микронеровность характеризуется высотой гребешков. На высоту микронеровностей оказывают влияние:
1.Геометрические параметры инструмента,
2.Скорость резания и подача,
3.Установка инструмента относительно оси вращения.
1.Влияние геометрических параметров инструмента.
j и j1 - углы резца в плане главный и вспомогательный.
АВ - главное режущее лезвие.
ВС - вспомогательное режущее лезвие.
Режущие кромки сопряжены радиусом r. Высота микронеровностей H связана с шагом подачи S.
Углы j и j1 в значительной степени влияют на микронеровности. С увеличением j и j1 высота микронеровностей увеличивается, с уменьшением - уменьшается.
Величины j и j1 влияют на силы резания. Чем меньше j и j1, тем больше силы резания и наоборот. В свою очередь силы резания также влияют на микронеровности, т.к. при различных силах заготовка получает различный прогиб.
При необходимости получения точением минимальных микронеровностей нужно стремиться к тому, чтобы j®0. Припуск на обработку в этом случае должен быть минимальным.
2. Влияние скорости резания.
Влияние скорости резания на чистоту поверхности связано с образованием нароста на резце. Нарост с увеличением скорости до некоторой величины увеличивается, а при дальнейшем увеличении скорости уменьшается. Скорость, при которой возникает наибольшая величина нароста, называется критической. Для сталей она равна 15-30 м/сек. Соответственно увеличению нароста на резце увеличиваются силы резания, прогибающие обрабатываемую заготовку, благодаря чему увеличивается высота микронеровностей.
При скорости V>Vкр нарост не успевает образовываться и почти не удерживается на резце.
3. Влияние установки инструмента относительно оси вращения.
Вершина резца должна устанавливаться на оси вращения, при другом положении вершины резца увеличиваются силы резания, и ухудшается поверхность образца.
Качество поверхности устанавливается на основе ГОСТ 2789-73.
Количественно оно определяется одним из следующих параметров:
а) средним арифметическим отклонением Rа=100..0.08 мкм
б) высотой неровностей Rz=1600..0.025 мкм
Rмах=1600..0.025 мкм
S=12.5..0.002 мкм
Sn=12.5..0.002 мкм
средним арифметическим отклонением профиля Rа называется среднее арифметическое расстояний (Y1,Y2,Y3,...,Yn) точек измеренного профиля до его средней линии m-m (рис.).
Средняя линия m-m делит измеренный профиль таким образом, что в пределах базовой длины L сумма квадратов расстояний (Y1,Y2,Y3,...,Yn) точек профиля до этой линии минимальна. При определении положения средней линии допускается следующее условие: в пределах базовой длины L площади по обеим сторонам линии m-m до линии профиля равны между собой
F1+F3+...+Fn-1=F2+F4+...+Fn
Среднее арифметическое отклонения профиля Rа до средний линии суммируется без учета алгебраического знака
n
Rа=(еYi)/n
i=1
Высота неровностей Rz - это среднее расстояние между находящимися в пределах базовой длины L пятью высшими точками выступов и пятью низшими точками впадин, измеренное от линии, || -ой средней линии m-m (рис.).
Rz=(h1+h3+...+h9)+(h2+h4+...+h10)
5
Стандартом установлено 14 классов чистоты поверхности. Самый грубый класс чистоты 1й класс - Ñ1, самый высококачественный – Ra=0,003 мкм. Шероховатость грубее 1го класса обозначается знаком
, над которым указывается высота неровностей в миикронах. Для 1го класса Rz=300 мкм и Rа=80 мкм; для 14го класса Rz=0.05 мкм и Rа=0.01 мкм. ГОСТом определяются величины для оценки микронеровностей (класса чистоты), так 6-12 классов определяются по Rа, а 1-5 и 13-14 по Rz. Это объясняется тем, что при определении чистоты пользуются различными приборами, дающими в зависимости от измеряемых величин различную погрешность. Приборы позволяют записать в увеличенном масштабе профиль поверхности - профилограмму поверхности. Для определения микронеровностей применяют контактные приборы (оптико-механические профилографы, электродинамические, пьезоэлектрические и индуктивные профилографы) и бесконтактные (интерференционные, двойные, микроскопы, микроскопы сравнения) приборы.При проектировании технологических процессов следует пользоваться соответствующими материалами, в которых указан класс чистоты поверхности в зависимости от служебного назначения детали, и данными о том, какая чистота поверхности может быть получена при применении того или иного вида и режима обработки.
1.9. Производительность и экономичность
механической обработки.
Производительность труда.
Производительность труда определяется количеством продукции, изготовляемой рабочим в единицу времени.
N=Ф/Т
N - количество изделий, изготовляемых рабочим в рассматриваемый период времени.
Ф - номинальный фонд времени в тот же период.
Т - время изготовления одного изделия (норма штучного времени).
Технологически обоснованная норма времени.
Нормой штучного времени называют время, необходимое для изготовления данной детали, с учетом технико- экономических показателей данного предприятия, возможностей оборудования и применения передовых методов труда.
Технологичность изделия (ГОСТ 14.205-83 (СТ СЭВ 2063-79)) - это совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.
Норма штучного времени складывается из 4х основных частей:
Тшт=То+Твсп+Торг-тех +Тпер
1) То - основное технологическое время (время, необходимое для формоизготовления заготовки).
Пример.
То=L [мин]
n*S
n=1000*V [об/мин]
p*d
L- мм,S - мм - путь и шаг подачи инструмента.
2) Твсп - вспомогательное время - время для выполнения различных приемов во время технологического процесса; время на подвод и отвод инструмента, включение и выключение станка, поворот револьверной головки, смену инструмента.
3) Торг-тех - организационно-техническое время - время на подготовку к выполнению операции: ознакомление с чертежом, режущим инструментом, технологией, время на смазку станка, регулировку инструмента и т.п.
4) Тпер - время перерывов: на отдых и естественные неоюходимости.
Сумма основного и вспомогательного времени составляет оперативное время:
То+Твсп= Топер
Время Торг-тех +Тпер составляет 10..12% от Топер.
Торг-тех +Тпер= (0.10..0.12) * Топер.
При серийном производстве изготовление деталей производится партиями. Поэтому в серийном производстве оценка времени происходит не по штучному времени, а по штучно-калькуляционному времени:
Тшт.кальк. =Тшт +Тп.з.
n
Тп.з. - подготовительно-заключительное время (установка соответствующих приспособлений, нового инструмента, переналадка оборудования) оно всегда стремится к партии деталей n.
Пути повышения производительности.
Анализируя формулу производительности труда N=Ф/Т
можно установить, что повышение производительности можно достигнуть за счет уменьшения нормы штучного времени и за счет более полного использования фонда рабочего времени.
1)Одним из наиболее распространенных способов увеличения производительности труда является уменьшение основного технологического времени. Это может быть достигнуто 2 способами:
а) увеличением скорости резания V;
б) увеличением скорости подачи S.
Увеличение скорости резания не всегда возможно из-за возможного быстрого износа инструмента и наростообразования, что связано с деформированием поверхностного слоя установки и качеством поверхности.
Увеличение скорости подачи связано с качеством поверхности. В каждом случае увеличение скорости резания и подачи должно экономически оправдываться.
2) Возможный путь повышения производительности труда - сокращение вспомогательного времени. Это можно осуществить за счет автоматизации и механизации, ||-ой обработки нескольких изделий одновременно или ||-последовательной обработки.
Твсп может быть уменьшено при последовательной обработке за счет использования одной и той же заготовки.
3) Сокращение Торг-тех возможно за счет повышения общей культуры производства и квалификации рабочих.
4) Повышение производительности труда за счет Тпер (отдых, естественные нужды) невозможно. Однако в значительной мере зависит от индивидуальных качеств рабочего.
5) Основным направлением сокращения Тп.з. является применение групповых методов. Сущность заключается в том, что детали объединяются в группы по определенным признакам (например группа втулок); для группы разрабатывается комплексная деталь, заключающая в себе все элементы деталей группы; по комплексной детали производится настройка станков (т.е. станок имеет все инструменты для обработки комплексной детали). Настройка же на определенную деталь группы производится подналадкой станка.