Ткачёв А.Г., Шубин И.Н. - Технология машиностроения (1043154), страница 9
Текст из файла (страница 9)
На нормализованные и стандартные детали используют типовые процессы. В единичном производстве ограничиваются сокращённой разработкой, так как подробная – экономически не оправдана. Исключение составляют сложные и дорогие детали (например, в тяжёлом машиностроении). В условияхсерийного производства составляют групповые технологические процессы. На оригинальные детали разрабатывают индивидуальные процессы.Процесс проектирования состоит из комплекса взаимосвязанных этапов, которые рекомендуется выполнять в определённой последовательности:1) определение типа производства и методов работы;2) выбор метода получения заготовки и установление предъявляемых к ней требований; выбор установленных баз;3) выбор маршрута обработки отдельных поверхностей;4) составление маршрута обработки детали в целом;5) предварительная намётка операций; расчёт межоперационных припусков;6) установление технологических допусков и предельных размеров заготовки по технологическим переходам;7) уточнение содержания операций;8) выбор оборудования, инструментов и приспособлений;9) установление режимов резания;10) выявление настроечных размеров;11) уточнение схем установки, закрепления заготовки для разработки технического задания на конструирование приспособления;12) установление норм времени и квалификации рабочих;13) оформление технологической документации.2.5.
ЭТАПЫ ПОСТРОЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГОПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ2.5.1. ВЫБОР МАРШРУТА ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛИНа начальной стадии разработки ТП составляют перечень технологических переходов, которые могутбыть применены для достижения заданной чертежом точности и шероховатости. Учитывая, что каждому методу обработки соответствует определённое качество поверхности (R, JT), метод окончательной обработки (последнего перехода) подсказывается рабочим чертежом.Вид (конфигурация) и точность заготовки облегчает определение первого технологического перехода, например:а) в исходной заготовке есть отлитое отверстие – поэтому переход сверления отсутствует и обработкавыполняется растачиванием или зенкерованием;б) заготовка для гладкого вала – калиброванный прокат.
Обтачивание не требуется – сразу шлифование.Зная содержание первого и последнего переходов устанавливают промежуточные, при этом исходят из того, что каждому методу окончательной обработки предшествуют несколько предварительных (менее точных).П р и м е р: чистовому развёртыванию отверстия предшествует предварительное, а предварительному развёртыванию – чистовое зенкерование или сверление.Число вариантов маршрута обработки может быть довольно большим.
Выбор варианта производится приближённо, оценивая трудоёмкость по нормативным вариантам. Более точно маршрут обработки определяютпри сравнении суммарной себестоимости обработки всего изделия (детали). Значительную помощь при этойработе может оказать ЭВМ.П р и м е р (рис. 30):Заготовка – чугунная отливка с отверстием. Надо получить Н8.4 – черновое зенкерованиеначальная5 – черновое растачиваниеобработка6 – чистовое зенкерованиепромежуточная7 – чистовое растачиваниеобработка1 – развертывание2 – тонкое растачиваниеокончательная обработка3 – протягиваниеВсего возможно 10 вариантов маршрута.Рис.
30. Варианты маршрутов обработки отверстия2.5.2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТАИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИЦель составления технологического маршрута – дать общий план обработки детали, наметить содержаниеопераций, выбрать тип оборудования. Задача сложная и многовариантная. При её решении следует руководствоваться следующей примерной схемой:1. Рассматривают процесс изготовления как операции черновой, чистовой и отделочной обработки. Этопозволяет:а) своевременно выявить дефекты материала уже на стадии черновой обработки (брак);б) увеличить разрыв времени между черновой и последующей обработкой для снижения влияния термических и механических остаточных деформаций в материале;в) снизить требования и квалификацию рабочих на начальных стадиях ТП;г) уменьшить риск случайного повреждения окончательно обработанных поверхностей.2.
Сначала обрабатывают установочные поверхности, затем остальные в последовательности, обратнойточности. В конец маршрута выносят обработку легкоповреждаемых поверхностей, например резьбы.3. Если деталь термообрабатывается, то маршрут расчленяют на две части: до и после термообработки.Это необходимо для устранения коробления.4. В первую очередь необходимо обработать ту поверхность, относительно которой на чертеже координированы другие поверхности детали, например: сначала обрабатывают поверхность А, затем поверхность 3, апотом – остальные (рис.
31).5. Вспомогательные операции и второстепенные (сверление местных отверстий, снятие фасок, прорезкаканавок и т.п.) выполняют на стадии чистовой обработки.6. Обработку зубьев колёс, нарезание шлицев, обработку пазов и т.д. выделяют как самостоятельные операции.7. Необходимо учесть возможность объединения операций, выполняемых на одном станке.8. Исходя из условий конкретного производства учитывают при составлении маршрута: наличие специализированных цехов, соответствие такту выпуска (массовое производство). Для тяжёлых заготовок предусматривают минимум перестановок.9.
Всемерно применять принципы типизации ТП.Рис. 31. Последовательность обработки поверхности деталиВ маршруте обработки указывают также операции контроля для своевременного предупреждения появления брака. Различают сплошные и выборочные контрольные операции. Методы контроля: пассивный и активный.2.5.3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙПри разработке структуры операций механической обработки стремятся к наиболее экономическим вариантам.С этой целью стремятся к перекрытию элементов основного t 0 и вспомогательного tв времени, тем самымуменьшая tшт и, как следствие, повышая производительность процесса.
Имеются следующие схемы построенияопераций, отличающиеся:а) числом одновременно устанавливаемых заготовок: одноместные и многоместные;б) числом участвующих в обработке инструментов: одноинструментальные и многоинструментальные;в) порядком использования инструментов – последовательная, параллельная и параллельнопоследовательная.Путём сочетания указанных схем достигают различных схем обработки.Средства контроля выбирают исходя из их метрологических показателей и их соответствия требуемойточности изготавливаемого изделия, производительности контроля.Погрешность контроля:– ответственные детали 0,08δд;– менее ответственные детали 0,12…0,2δд;– неответственные детали 0,30δд.Число контрольных операций выбирается из соображений минимального влияния на себестоимость приобеспечении минимума брака.Выбор схемы построения операций в значительной степени зависит от программы выпуска, например: приединичном – одноместная, одноинструментальная, последовательная; при серийном, массовом – многоместная,многоинструментальная, параллельная или параллельно-последовательная.Оценку эффективности построения операции производят по коэффициенту совмещения оперативного времениK0 =t0 + tвnni =1i =1∑ t0i + ∑ tвi,Рис.
32. Схемы обработки различных деталей:а – одноместная, параллельная, многоинструментальная (сверление + точение); б – многоместная, многоинструментальная,последовательная(сверление + зенкерование, одновременно в 4-х заготовках); в – многоместная,многоинструментальная, параллельная (фрезерование пазов одновременнов 2-х деталях); г – многоместная, многоинструментальная, параллельно-последовательная (на токарно-многошпиндельномполуавтомате с круглым поворотным столом); 1 – загрузка и съём; 2 – одновременное сверление4-х отверстий; 3 – одновременное зенкерование 4-х отверстийn nгде (t0 + tв ) – основное и вспомогательное время; ∑ tоi + ∑ tоi – сумма всех элементов основного и вспомогаi =1 i =1тельного времени операции.2.5.4.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИПУСКОВ НА ОБРАБОТКУОсновные понятия. Исходная заготовка отличается от детали тем, что на всех обрабатываемых поверхностях предусмотрены припуски – слои материала, подлежащие удалению с поверхности заготовки в процессеобработки для получения заданной точности и шероховатости. Материал, оставленный в выемках, пазах и отверстиях отливок и поковок образует напуск, также удаляемый при обработке. Напуском является также слойматериала проката, превышающий размеры заготовки с учётом припуска на обработку. Напуск удаляют, какправило, в два прохода (60…70 % – первый; 40…30 % – второй).Припуски разделяют на общие – удаляемые в течение всего процесса обработки и межоперационные(промежуточные), удаляемые при выполнении отдельных операций.
Межоперационный припуск определяетсяразностью размеров заготовки, полученных на смежных предшествующем и выполняемом переходах.Общий припуск равен сумме межоперационных припусков по всем технологическим операциям.Припуски могут быть симметричными (для тел вращения) и асимметричными – (призматические детали).Различают номинальный, минимальный и максимальный припуск.Минимальный припуск, т.е. наименьший слой металла, снимаемый при обработке, есть разность междунаименьшим размером заготовки и наименьшим размером после выполнения данного перехода. Максимальныйприпуск равен номинальному припуску минус допуск на выполнение данного перехода.Номинальный припуск – разность между номинальными размерами поверхности после предшествовавшегои после данного перехода.Максимальный припуск есть разность между наименьшим размером поверхности после выполнения предшествовавшего перехода и наименьшим её размером после выполнения данного перехода.Существуют нормативные данные, суммируя которые можно получить величину минимального припуска.Имеются так же ГОСТ на значения общих припусков на обработку отливок и поковок.
При оценке величиныобщего припуска учитываются факторы:1) размер и конструктивные формы;2) материал и способ получения заготовки;3) величина дефектного слоя;4) погрешность установки;5) степень деформации.Важно, чтобы припуски на обработку были возможно меньшими в целях экономии металла, времени и т.д.Для этого, чтобы ограничить значения промежуточных припусков, назначают технологические допуски на отдельные переходы.Обычно технологические промежуточные допуски на охватываемую поверхность (шейка вала) назначаютв минус, а на охватывающую (отверстия) – в плюс. В любом случае промежуточный допуск направлен в телометалла.Минимальный припуск – минимальная необходимая толщина слоя материала для выполнения данной операции.
Он является исходной величиной при расчёте припусков.Припуски на обработку определяются двумя методами:1) опытно-статистический – при котором значения общих и промежуточных припусков определяют посправочным таблицам, составленным на основе обобщения производственного опыта. Недостаток метода – нетучёта конкретных условий построения ТП. Полученные припуски, как правило, завышены, так как ориентируются на полное отсутствие брака;2) расчётно-аналитический метод (профессор В.М. Кован), согласно которому промежуточный припускдолжен быть таким, чтобы при его снятии устранялись погрешности обработки и дефекты поверхностногослоя, полученные на предшествующем переходе, а так же погрешности установки на данном переходе.Основа метода – определение Z min .2.5.5. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ МИНИМАЛЬНЫЙ ПРИПУСКВеличину минимального промежуточного припуска определяют следующие факторы:1.
Высота неровностей R z i −1 , полученная на смежном предшествующем переходе. Зависит от условийэтого перехода (режим резания, метод резания и т.д.) (рис. 33, а).2. Состояние и глубина T i −1 поверхностного (дефектного) слоя – дефекты, полученные так же на смежном предшествующем переходе, подлежащие частичному (после поверхностной закалки) или чаще полномуудалению. У отливок состоит из перлитной корки с включением формовочного песка и т.д. У стальных поковок– это обезуглероженный слой (рис.
33, а).3. Пространственное отклонение ρi −1 расположения обрабатываемой поверхности относительно базовой. Например: несоосность наружной (базовой) поверхности и растачиваемого отверстия; неперпендикулярность торцовой плоскости оси базовой цилиндрической поверхности; нецилиндричность обрабатываемой поверхности относительно базовой оси (рис. 33, б).4. Погрешность установки ε i , возникающая на выполняемом переходе, за счёт нестабильности положения обрабатываемой поверхности вследствие её смещения. Это смещение возникает при закреплении заготовкииз-за неточностей установочных элементов приспособления и других причин (рис. 33, в).Общая величина минимального припуска определяется суммированием указанных выше величин R z i −1 ,T i −1 , ρi −1 , ε i . Учитывая, что ρi −1 , εi векторные величины, в случае цилиндрических заготовок их суммирование производят по правилу квадратного корня.Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
