Фирменный Автосервис

 

 

Проектирование технологических процессов механической обработки



К основным методам механической обработки, используемым при изготовлении различных деталей автомобилей и тракторов, относятся: токарная обработка наружных и внутренних поверхностей вращения, обработка отверстий, нарезание резьбы на поверхностях валов, обработка плоских поверхностей, поверхностей зубьев зубчатых колес с применением лезвийного и абразивного инструмента.
Проектирование технологического процесса обработки деталей включает в себя решение следующих основных задач:
установление вида (типа) производства и организационной формы выполнения технологического процесса;
расчет величины партии деталей, запускаемых в производство одновременно (для серийного производства), и определение величины такта выпуска деталей (для поточного производства);
выбор вида заготовок, определение их размеров и припусков;
разработка плана и методов механической обработки поверхностей деталей с указанием последовательности технологических операций;
выбор типов и определение технических характеристик станков, приспособлений, режущего и измерительного инструмента, а также расчет их количества, необходимого для выполнения намеченной обработки;
определение режимов обработки на выбранных станках для каждой операции;
установление норм времени на обработку по каждой операции и определение квалификации работы;
оценка технико-экономической эффективности спроектированного технологического процесса;
оформление документации технологического процесса.
Существуют следующие основные этапы проектирования технологических процессов механической обработки деталей.
1. Вид производства. Вид (тип) производства и соответствующая ему форма организации работы определяют характер технологического процесса и его построение. Поэтому прежде всего Необходимо, исходя из заданной производственной программы (с учетом запасных частей), установить вид производства (единичное, серийное, массовое) и соответствующую ему организационную форму технологического процесса.
2. Величина партии деталей. Характерной особенностью серийного производства является изготовление изделий сериями (партией), запускаемыми в производство одновременно. При такой организации производства затраты на подготовку и наладку станков распределяются на всю партию деталей.
Актуальным вопросом является определение оптимальной величины партии деталей. Очень часто в заводских условиях ее величину определяют из расчета пропускной способности сборочного цеха и необходимости обеспечения бесперебойной равномерной сборки, хотя такая партия и не всегда бывает оптимальной. Количество деталей, находящихся на складе перед сборкой, должно обеспечить бесперебойный процесс сборки и зависит от уровня организации работы в цехах завода. Запас деталей на промежуточных складах для серийного производства можно считать нормальным, если он обеспечивает до 10 дней работы, причем этот срок для крупных деталей может составлять 2 — 3 дня, а для мелких — 5 — 10 дней.
При поточно-серийном производстве обычно на каждой переменно-поточной линии обрабатывается несколько деталей разных наименований, для которых не требуется существенной переналадки станков. Обработка на таких линиях производится попеременно (партиями деталей одного наименования).
При поточно-массовом производстве должна выдерживаться синхронизация операций, т.е. приведение времени на операцию в соответствие с принятой величиной такта (условие равенства или кратности такту выпуска). Для этого расчленяют на части более длительные операции или объединяют более короткие.
3. Выбор вида заготовок и расчет припусков на обработку. Выбрать заготовку — значит установить способ ее получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления.
Полезно дать чертеж заготовки. При этом на чертежах штампованных заготовок должны указываться линии разъемов штампов; штамповочные уклоны; классы чистоты поверхности, с которыми штамповка выходит из кузнечно-штамповочного цеха; технические требования к заготовке; термическая обработка и т.д.
Если заготовку получают из проката, то на чертеже показывается ширина реза, и внутри заготовки показывается основной контур обработанной детали.
В чертежах литых заготовок, кроме размеров с допусками, указываются линии разъема опок и пресс-форм; классы чистоты поверхностей отливки; припуски на механическую обработку. При этом допускается совмещение чертежа заготовки с чертежом готовой детали (основным изображением считается готовая деталь)-Припуски обычно изображаются штриховкой.
4. Разработка методов механической обработки и их последовательности. При установлении плана и методов обработки имеется в виду обеспечение наиболее рационального процесса обработки детали. В плане указывается последовательность выполнения технологических операций, метод обработки, используемое оборудование, применяемое приспособление, режущий и измерительный инструмент, режим обработки, норма времени и квалификация работы.
При проектировании последовательности выполнения операций необходимо руководствоваться следующим:
в первую очередь нужно обрабатывать поверхности детали, которые будут служить базами для последующей обработки;
затем желательно обрабатывать поверхности, с которых снимается наибольший слой металла, так как это позволит обнаружить возможные внутренние дефекты заготовки (раковины, трещины, волосовины и т.п.);
операции, на которых наиболее вероятен брак из-за дефектов в материале, должны выполняться как можно раньше;
совмещение черновой и чистовой обработки на одном и том же станке может привести к снижению точности обработанной поверхности.
В связи с тем что одни и те же результаты по точности и качеству поверхности можно получить различными методами обработки, после предварительного выбора этих методов нужно сопоставить их по производительности и экономичности.
При составлении плана обработки технологический процесс расчленяется на составные части: операции, установы, позиции, переходы, ходы и приемы.
5. Выбор оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструмента. При составлении плана и методов обработки деталей одновременно указывают станок, на котором будет выполняться данная операция, и его характеристику (наименование станка, название завода-изготовителя, модель и основные размеры).
Выбор типа станка определяется прежде всего его возможностью обеспечить требования, предъявляемые к обработанной детали по точности размеров, формы и классу чистоты поверхности. Если указанным требованиям удовлетворяют различные станки, то из них делают выбор, учитывая следующие факторы:

  • соответствие основных размеров станка размерам обрабатываемой детали;
  • соответствие производительности станка количеству деталей, подлежащих обработке в течение года;
  • степень использования станка по мощности и по времени; •себестоимость обработки;
  • отпускную цену станка;
  • реальность приобретения того или иного станка;
  • возможность использования имеющихся станков.

При выборе оборудования для крупносерийного и массового производства нужно стремиться к тому, чтобы штучное время на операцию было близко к такту выпуска, что обеспечит высокий коэффициент загрузки оборудования.
Всегда нужно учитывать, что одношпиндельные автоматы обеспечивают более высокую точность, чем многошпиндельные, но последние более производительны и для выполнения производственной программы требуют меньше площади.
Обработку на токарных станках с применением гидрокопировальных суппортов можно рекомендовать для среднесерийного и мелкосерийного производства. Их применение сокращает штучное время в 2,5 — 3 раза по сравнению с обычными токарными станками.
Обработка на револьверных станках из-за последовательности выполнения каждого перехода менее производительна по сравнению с обработкой на автоматах и полуавтоматах, поэтому они применяются в среднесерийном производстве.
В последнее время в условиях массового и крупносерийного производства автомобилей и тракторов стали широко применяться агрегатные станки и автоматические линии. Компоновка агрегатного станка характеризуется расположением детали в рабочей зоне, конструкцией транспортного устройства для перемещения детали из одной позиции в другую, а также взаимным расположением узлов станка в компоновке.
Выбор приспособлений осуществляется одновременно с выбором оборудования. Если требующееся приспособление является принадлежностью станка, то указывается только его наименование. При использовании универсально-сборного приспособления делается соответствующее указание. В случае, когда требуется специальное приспособление, технолог дает лишь его принципиальную схему, по которой затем конструктор разрабатывает рабочие чертежи.
При проектировании приспособления для конкретной операции должен быть определен метод базирования детали, сделан расчет режимов резания и определены все составляющие усилий резания. При проектировании необходимо произвести расчет погрешности обработки в приспособлении при выбранном методе базирования. Если требования точности не удовлетворяются, то нужно изменить схему базирования или конструкцию приспособления. При конструировании приспособлений нужно добиваться наибольшей производительности и точности, применяя быстродействующие пневматические, гидравлические, гидропластовые и другие зажимы, одновременную обработку нескольких деталей при наименьшем рабочем пути инструментов.
При выборе режущего инструмента также стремятся обеспечить наибольшую производительность и точность, требуемую шероховатость обработанной поверхности. Обычно технологи указывают краткую характеристику инструмента (наименование и раз-
Мер, марку материала и номер стандарта или нормали). Если требуется применить специальный режущий инструмент, то разрабатываются его конструкция и необходимые чертежи.
Особое влияние на повышение производительности и снижение себестоимости оказывает материал режущей части инструмента. В настоящее время применяют следующие инструментальные материалы: твердые сплавы, быстрорежущие, углеродистые и легированные инструментальные стали, минералокерамические сплавы и алмазы. Для обработки сталей обычно применяют твердые сплавы титановольфрамовой группы. В неблагоприятных условиях работы (в случае выкрашивания титановольфрамовых сплавов) при обработке сталей допускается применение вольфрамовых сплавов (группы ВК). Последние рекомендуются и для обработки чугуна.
Минералокерамические сплавы применяются для чистовой и получистовой обработки без ударной нагрузки и при достаточно жесткой технологической системе. Инструментальные углеродистые и легированные стали применяются для фасонных инструментов и в случае работы на низких скоростях резания. Из инструментальных сталей наиболее распространена быстрорежущая. Алмазы (особенно синтетические) применяются для чистовой отделочной обработки при высоких скоростях резания.
При проектировании технологических процессов указывается также вид измерительного инструмента (наименование, тип, размер). В единичном и мелкосерийном производстве применяется инструмент общего назначения, в серийном и массовом — специальный инструмент (калибры, шаблоны, измерительные приспособления, приборы и автоматические устройства). Измерительный инструмент выбирается в зависимости от вида измеряемой поверхности и требуемой точности.
6. Наладка станков. На основные технологические операции проектируются схемы наладки станков. При этом производятся расчеты точности настройки, определяются рабочие циклы и взаимное расположение инструментов, а также производительность операции.
Проектирование схемы наладки осуществляют в следующем порядке:

  • рассчитывают точность настройки станка на настроечные Размеры, для чего определяют средний настроечный размер и величину допуска на настройку или устанавливают предельные набоечные размеры;
  • намечают предварительный план размещения инструментов в суппортах и инструментальных головках по отдельным пересдам. При этом нужно обеспечивать одновременную работу инструментов, размещенных в разных суппортах и многорезцовых державках;
  • окончательно корректируют компоновку инструментов и оформляют схему наладки станка с вычерчиванием размещения инструментов, указанием их шифров, рабочих и холостых движений. При этом подбирают необходимые копиры и шестерни, рассчитывают циклы работы станка и производительность обработки при выбранной наладке;
  • определяют режимы резания на выбранных станках для каждой операции;
  • устанавливают нормы времени на обработку по каждой операции и определяют квалификацию рабочих.

Общее понятие качества продукции. Категории управления качеством продукции Факторы и условия качества продукции. Основные показатели качества  Зарубежный опыт управления качеством Зарубежный опыт управления качеством Структура технологического процесса. Термины и определения Методы формообразования поверхностей зубьев силовых передач Общее понятие качества продукции. Категории управления качеством продукции  Токарная обработка Литье Анализ технологичности конструкции детали 

 

Образовательный сайт Бармашовой Л.В.

Рассылки Subscribe.Ru
Современное образование
Подписаться письмом