Проектування технологічних процесів обробки деталей механічних засобів


Скачати 273.35 Kb.
НазваПроектування технологічних процесів обробки деталей механічних засобів
Сторінка1/2
Дата12.04.2013
Розмір273.35 Kb.
ТипДокументи
bibl.com.ua > Інформатика > Документи
  1   2
МОДУЛЬ 2. ЗАГАЛЬНІ ПРИНЦИПИ ПРОЕКТУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У МАШИНОБУДУВАННІ
В основу розробки технологічних процесів звичайно беруть два принципи: технічний та економічний. Відповідно до технічного принципу спроектований процес повинен повністю забезпечувати виконання усіх вимог робочого креслення та технічних умов на виготовлення заданого виробу. З економічної точки зору виготовлення машини повинно здійснюватись з мінімальними витратами праці та виробництва. Технологічний процес виготовлення виробів потрібно виконувати з правильним і найбільш повним використанням усіх можливостей обладнання, інструментів і пристроїв при найменшій витраті часу та собівартості виробів.

З кількох варіантів, рівноцінних за технічним принципом проектування технологічного процесу виготовлення одного виробу вибирають найбільш ефективний (тобто продуктивний) і рентабельний. При однаковій продуктивності порівняльних варіантів вибирають найбільш рентабельний, і навпаки, при рівних рентабельностях – найбільш продуктивний. При рівних величинах вказаних вище показників вибирають найбільш рентабельний, виходячи з умови, що продуктивність усіх порівняльних варіантів не нижче заданої. У разі термінового випуску особливо важливої продукції в межах даного підприємства і на певний період часу за основу може бути прийнято найбільш продуктивний варіант процесу.

Таким чином, виявлення ефективності й рентабельності проектованого процесу проводять за всіма складовими елементами, або визначають розрахунком за збільшеними показниками.
Тема 2.1. Проектування технологічних процесів обробки деталей механічних засобів
2.1.1. Цільове призначення технологічних розробок
Проектування технологічного процесу механічної обробки є комплексним завданням, для вирішення якого у конкретних умовах треба знайти оптимальний варіант отримання деталі, забезпечивши при цьому якість і точність обробки відповідно до технічних умов. Мета проектування технологічних процесів передбачає наступне: встановити тип виробництва з попереднім розрахунком темпу або розміру партії, вибрати метод отримання заготовки і сформулювати виявлені вимоги до неї, скласти план обробки заготовки із зазначенням прийнятих баз, послідовності та змісту технологічних операцій і переходів; визначити проміжні припуски та допуски на розміри заготовки по переходах; встановити режими різання та норми часу на операції; визначити необхідне обладнання, пристрої, робочі й вимірювальні інструменти, а також потрібну робочу силу. Крім того, запроектований технологічний процес сприяє визначенню вихідних даних для організації постачання основними й допоміжними матеріалами, календарного планування, технічного контролю, інструментального та транспортного господарства.

Технологічні процеси розробляють при проектуванні нових і реконструкції діючих підприємств, а також при організації виготовлення нових видів продукції. Крім того, на діючих заводах при випуску освоєних виробів має місце коригування або розробка нових технологій. Це пов’язано з поточним конструктивним удосконаленням об’єктів виробництва та впровадженням останніх досягнень науки й техніки у даній галузі.

Під час проектування нових і реконструкції діючих заводів розроблені процеси є основою всього проекту. Він визначає потрібне обладнання, виробничі площі, транспортні засоби, матеріали, необхідну робочу силу. Від рівня технологічних розробок залежать техніко-економічні показники діяльності підприємства.

При організації випуску на діючому заводі нових об’єктів розробка технологічних процесів відбувається перед комплексом підготовчих і організаційних робіт. На її підставі виявляються можливості застосування існуючого та необхідність придбання нового обладнання, визначається необхідна кількість робочої сили, інструментів, транспортних засобів
та ін.
2.1.2. Вихідні дані для проектування технологічних процесів
Для розробки технологічних процесів механічної обробки деталей, вибору і проектування технологічної оснастки, розрахунку режимів різання та технічних норм часу на обробку деталей необхідні вихідні дані й матеріали: робоче креслення деталі та складальної одиниці; робоче креслення заготовки; технічні умови на виготовлення, що характеризують точність і якість обробки її поверхні, а також особливі вимоги (твердість, структура, термічна обробка, балансування); програма випуску деталей; умови здійснення розробленого технічного процесу (діюче виробництво, перспективний процес); строк (звичайно у роках), протягом якого повинна бути виконана програма випуску деталей. У випадку нерівномірного за часом випуску програмне завдання вказується за роками або іншими періодами часу.

При проектуванні процесів для діючих або реконструктивних підприємств необхідно також мати відомості про наявне обладнання, нормалізовану та спеціальну оснастку, площу та інші місцеві виробничі умови.

У процесі розробки технологічних процесів користуються різними довідковими та нормативними матеріалами: каталогами і паспортами обладнання; стандартами на інструменти, деталі та вузли пристроїв; стандартами і нормалями на різальний і вимірювальний інструмент; нормативами за точністю та шорсткістю; стандартами та виробничими нормами на припуски і допуски для поковок, штампувальних заготовок, зливок і заготовок з прокату; заводськими або галузевими нормами операційних припусків і допусків; нормами точності верстатів і пристроїв; розробленими типовими технологічними процесами обробки аналогічних деталей; відомчими галузевими нормативами; керівними матеріалами по режимах різання та елементних нормах часу, що розроблені на підприємстві, а також іншими допоміжними матеріалами.
2.1.3. Види технологічної документації
Розроблений технологічний процес в єдиній системі технологічної документації оформлюють у вигляді комплекту документації, серед якої основними є маршрутна карта й карта технологічного процесу.

Маршрутна карта – це технологічний документ, що містить маршрутний або маршрутно-операційний опис операцій виготовлення чи ремонту виробу (його елементів), включаючи контроль і переміщення по усіх операціях різних методів у технологічній послідовності, з вказівкою даних про обладнання, технологічну оснастку, матеріальні нормативи та трудові витрати.

Карта технологічного процесу – це технологічний документ, що містить операційний опис технологічного процесу виготовлення або ремонту виробу (його складових частин) в технологічній послідовності по усіх операціях одного виду робіт, з вказівкою переходів, технологічних режимів і даних про засоби оснащення, матеріальні та трудові нормативи.

Крім відмічених вище технологічних документів, до комплекту входять операційна карта, карта ескізів, технологічна інструкція, відомість деталей (складальних одиниць) та інші документи.

Операційна карта – це технологічний документ, що містить опис технологічної операції з вказівкою послідовного виконання переходів, даних про засоби технологічного оснащення, режими та трудові витрати. Карти розробляють по усіх операціях в умовах серійного та масового виробництва і доповнюють маршрутною картою.

Карта ескізів – графічний документ, що містить ескізи, схеми та таблиці, призначені для пояснення проведення технологічного процесу, операцій або переходу виготовлення (ремонту виробу), включаючи контроль і переміщення. Для обробки різанням ці карти виконують у вигляді ескізів налагоджування (схеми установи заготівок з вказівкою отриманих розмірів з допусками та шорсткості оброблених поверхонь). Таблиці й схеми розміщують на вільному полі карти ескізу, праворуч від зображення або під ним.

Комплектуюча карта – це технологічний документ, що містить дані про деталі, складальні одиниці та матеріали, що входять до комплекту збираємого виробу.

Технологічна інструкція – це технологічний документ, що містить опис технологічних процесів, методів і прийомів, що повторюються під час виготовлення або ремонту виробу, правил експлуатації засобів технічного оснащення.
2.1.4. Загальна методика та послідовність проектування процесів виготовлення деталей
Для завдання проектування технологічних процесів характерна багатоваріантність можливих рішень. При цьому навіть для простих деталей може бути кілька варіантів технологічного процесу, що забезпечує вимоги робочого креслення і технічних умов. Методом порівнювання цих варіантів за такими показниками, як ефективність і рентабельність, остаточно вибирають раціональний або невелике число рівноцінних варіантів.

Проектування технологічних процесів відрізняється складністю та трудомісткістю. Як і інші види проектування, його виконують у кілька послідовних стадій. Спочатку роблять попередні накреслювання технічної схеми з послідовним уточненням і конкретизацією на підставі детальних технологічних розрахунків. У результаті послідовного уточнення попередніх порівнянь отримують закінчені розробки технологічного процесу. При цьому до вірного й прийнятого рішення звичайно вдається наблизитися після ряду спроб. Для скорочення трудомісткості та тривалості розробок порівняння та вибір варіанта доцільно проводити на попередніх стадіях проектування. Ступінь поглибленості технологічних розробок залежить від типу виробництва. В умовах масового виробництва технологічні процеси розробляють докладно для усіх елементів виробу. На заводах з одиничним і дрібносерійним виробництвом обмежуються складанням так званої маршрутної технології. У деяких випадках така технологія застосовується і в середньосерійному виробництві для виготовлення обмеженого числа другорядних деталей малої трудомісткості. Виняток складають складні й дорогі деталі, для яких технологічні процеси розробляють старанно й докладно. В умовах серійного виробництва при широкій номенклатурі виробів проектуються групові технологічні процеси.

Проектування техпроцесу починають з вивчення та аналізу робочих креслень деталі та складальної одиниці, в яку вона входить. Потім технологом заготівельного цеху (литтєвого, ковальського) вибирається метод отримання заготовок з урахуванням матеріалу деталі та програми випуску.

Побудова й вибір варіанта процесу обробки різанням залежить від виду заготовки. Після проведення необхідних уточнень і розрахунків технологічний процес обробки оформляють у необхідних документах. Треба відмітити, що з метою спрощення технологічної документації при одиничному і дрібносерійному виробництві технології виготовлення заготовок не розробляють, а в заготівельні цехи подають тільки робоче креслення деталі та замовлення на виготовлення заготовок. У цьому разі технологію виготовлення вибирають безпосередньо у заготівельному цеху.

Технологічний процес включає одно-, багатопереходні й багатопозиційні операції. При однопереходній операції характерна обробка однієї поверхні заготовки одним або кількома однаковими різальними інструментами (наприклад, свердлування отвору з двох боків, обточування циліндричної поверхні валу кількома різцями). Щодо багатопереходній операції треба відзначити наступне: в однієї заготовки обробляють кілька поверхонь одним або кількома інструментами, чи в кількох заготовок різними інструментами (обробка на токарно-револьверних верстатах). Сюди можна віднести також багатопозиційні операції з використанням багатопозиційних або агрегатних верстатів. При формуванні й виборі типу операції важливо враховувати можливість застосування багатоверстатного обслуговування, суміщення професій і вибирати високопродуктивне обладнання, що дозволяє вести обробку з максимальною концентрацією операцій і суміщувати в часі виконання позицій і переходів.

У процесі обробки заготовки повинно бути передбачене роздільне виконання чорнових, чистових і заключних операцій із застосуванням різних верстатів. Винятком може бути обробка заготовок великої маси, тому що це пов’язано з великими витратами часу на кожний установ. При цьому повинні бути передбачені невеликі й рівномірні припуски, що не викликають різниці в чорновій і чистовій обробці.

Після визначення послідовності обробки деталі уточнюють і розраховують багатоінструментальну операцію, тобто вибирають модель металообробного верстата, визначають бази й виконують розрахунок очікуваної точності обробки, розкладають операцію на установи, позиції або переходи, вибирають інструменти, розраховують режими різання з урахуванням заданого такту. На складні багатоінструментальні операції виконують креслення налагоджувань. Для порівняння варіантів верстатних операцій можна обмежитися розрахунком норми часу.

Вагомий вплив на структуру технологічного процесу мають умови його використання. На діючому виробництві при розробці технологічного процесу враховується наявність вільного обладнання та завантаження діючого. Але проектування даного процесу на збільшений обсяг випуску деталей повинно здійснюватися за рахунок реалізації технологічних і організаційних рішень, а не простим множенням числа одиниць обладнання на коефіцієнт збільшення випуску. Для нового підприємства металорізальне обладнання вибирають з техніко-економічних міркувань. У цілому при проектуванні технологічного процесу корисно використовувати типові процеси, дані інших підприємств.

При проектуванні технологічної операції технолог повинен мати наступні матеріали: маршрутну карту обробки заготовки, схему її базування та закріплення, точність обробки на параметри шорсткості поверхонь, оброблюваних на розглядуваній та оброблених на попередніх операціях, припуск на обробку. У випадку, коли операція проектується на обробку в поточній лінії, необхідно знати такт випуску. Зазначена операція технологічним маршрутом уточнюється за змістом: установлюють послідовність і можливість суміщення переходів, остаточно вибирають обладнання та технологічну оснастку, розраховують режими різання та норми часу, установлюють налагоджувані розміри й складають схему налагоджування.

Порівняння варіантів технологічної операції виконують за продуктивністю та собівартістю при додержанні техніко-економічного принципу проектування. Під час проектування операції слід прагнути до скорочення штучного часу, а при використанні автоматичної лінії час необхідно узгодити з її продуктивністю.

Скорочення норми часу досягається поєднанням кількох технологічних переходів. Загальний час знижується за рахунок використання високопродуктивних і комбінованих різальних інструментів, підвищення режимів різання та зменшення припусків на обробку, а також за рахунок зменшення числа технологічних переходів і робочих ходів у процесі обробки поверхонь. Допоміжний час скорочується у результаті зменшення часу на установ і зняття заготовок за рахунок використання швидкодіючих і механізованих пристроїв, зменшення часу допоміжних ходів.

Режим різання має суттєвий вплив на точність і якість обробленої поверхні, продуктивність і собівартість обробки. Для одноінструментної обробки різанням спочатку визначають глибину, потім подачу і після неї швидкість головного руху різання. Глибину різання визначають припуском на обробку та можливістю зняття його за один робочий хід, а при обробці на попередньо налагодженому верстаті вона залежить від розрахованого раніш припуску на обробку даної поверхні. Якщо обробку здійснюють за кілька робочих ходів, глибину різання установлюють найбільшою з відповідним зменшенням числа робочих ходів. Для забезпечення заданої точності та шорсткості поверхні на останніх робочих ходах глибину різання зменшують.

Подачу призначають максимально граничною. При чорновій обробці фактором обмеження є міцність слабкого кільця технологічної системи (оброблювана заготовка, різальний інструмент, елемент верстата). При чистовій обробці різанням цей параметр установлюють залежно від точності обробки та шорсткості поверхні.

Швидкість головного руху різання визначають розрахунковим шляхом або вибирають за нормативними даними з урахуванням виконання даного технологічного процесу. Звичайно розрахунок виконують залежно від стійкості різального інструменту:

, (2.1)

де – стала для даних умов обробки з урахуванням глибини різання, подачі та матеріалу заготовки;

- стійкість різального інструменту;

- показник відносної стійкості ( ).

Визначивши швидкість головного руху різання, знаходять частоту обертання шпинделя. Отримані значення погоджують з паспортними даними верстата і у разі необхідності розрахунок коригують.

Особливість призначення режимів різання для багатоінструментної обробки полягає у забезпеченні погодженості роботи різальних інструментів з урахуванням особливості обладнання для використання даної операції. Для блоку різальних інструментів вибирають найменшу подачу, що обмежена механізмом подачі верстата або жорсткістю заготовки. При чистової обробці подача регламентується шорсткістю поверхні. Лімітованими різальними інструментами є інструменти, які обробляють ланки з найбільшим діаметром та довжиною. Для лімітованих інструментів визначають коефіцієнт часу різання:

, (2.2)
де – шлях різання інструменту;

- шлях робочого ходу інструментного блоку.

Стійкість кожного інструменту налагоджування T визначають відповідно до виразу

, (2.3)

де – умовно-економічна стійкість лімітованих різальних інструментів даної наладки при їх рівномірному завантаженні, хв., її вибирають по нормативним даним.

За стійкістю прийнятих лімітованих різальних інструментів визначають швидкості головного руху різання, при цьому найменша з них буде в лімітованого інструменту. За цією швидкістю розраховують частоту обертання шпинделя та коригують її з паспортними даними верстата. Потім визначають сумарні момент і пружність різання, які також погоджують з паспортними даними і при необхідності коригують, відповідно змінивши подачу та швидкість головного руху різання.

Тривалість роботи кожного інструменту залежить від розмірів оброблюваних поверхонь. У цьому випадку глибину різання визначають для кожного інструменту наладки, після чого за нормативними даними вибирають подачу на один оберт шпинделя. Далі виявляють лімітовані інструменти і за їх умовно-економічною стійкістю знаходять швидкість V головного руху різання для усіх інструментів налагоджування. Слід відмітити, що для чистових інструментів (наприклад, розгорток) швидкість головного руху різання установлюють не за стійкістю, а за точністю обробки й шорсткості обробленої поверхні. Потім знаходять частоту обертання інструментальних шпинделів і хвилинну подачу на оберт різального інструменту:

. (2.4)

Для багатошпиндельної головки приймають найменшу величину , після чого здійснюють корективу частоти обертання інструментальних шпинделів

. (2.5)

За визначеною величиною розраховують фактичні швидкості головного руху різання:

. (2.6)

Докладну розробку технологічного процесу по переходах оформляють у вигляді операційних і технологічних карт, які складають окремо на кожну операцію, або у вигляді повних технологічних карт на обробку деталі. Однак складання докладних технологічних карт на кожну операцію не виключає використання зведених маршрутних карт на кожну деталь.

Операційно-технологічні карти застосовують на заводах масового і великосерійного виробництва. Крім того, вони використовуються і в середньосерійному виробництві для найважніших видів продукції, незважаючи на те, що розробка та оформлення карт технологічного процесу окремо на кожну операцію потребує значних витрат часу. Перевага операційної карти полягає в тому, що вона може бути передана на робоче місце як інструкція виконання операції. У кожній карті наведено ескіз деталі у вигляді після закінчення цієї операції. Ескіз містить мінімальну кількість проекцій для позначення оброблюваних поверхонь при даній операції. Ці поверхні позначають на ескізі цифрами (рекомендується також обводити контури поверхонь товстими лініями), а опорні поверхні деталі (при її установленні на верстаті або у пристрої) – малими літерами російського алфавіту. На ескізі проставляють тільки ті розміри, які необхідно отримати в результаті даної операції з показом операційних допусків і класів чистоти. Наявність в операційних картах правильно оформлених ескізів виключає необхідність у більшості випадків видавати верстатнику робочі креслення деталі. Тільки обробка значних і складних деталей викликає необхідність у наявності робочих креслень при виконанні операції.

Порядок заповнення граф операційних карт установлюється за заводськими інструкціями залежно від місцевих умов. Операційна карта, яка містить додаткові інструктивні дані з техніки виконання окремих робочих прийомів, називається інструкційною. Такі карти сприяють підвищенню продуктивності праці при виконанні операції робітниками невисокої кваліфікації.

Докладний технологічний процес, що містить всі операції, переходи й необхідні дані для розрахунку норм часу, може оформлятися на повній технологічній карті. У цій карті наводиться лише технологічний ескіз, на якому вказуються номери оброблених і базуючих поверхонь, як і в операційних картах, але розміри наведені для остаточно обробленої деталі. Для значних і складних деталей ескіз виконують на окремому аркуші формату А3 або А4. Така форма технологічних карт більш компактна і потребує менших витрат часу на її складання, ніж комплект операційних карт.
  1   2

Схожі:

Конспект лекцій з курсу “ Системно-структурне моделювання технологічних...
Конспект лекцій з курсу “Системно-структурне моделювання технологічних процесів” / Укладач П. В. Кушніров. – Суми: Вид-во СумДУ,...
Тема: Розробка групової операції обробки деталі на токарно-револьверному станку моделі 1В340Ф30
Мета роботи: здобути навики в розробці технологічних переходів складної багатоінструментальної операції для групової обробки деталі...
Горлов О. К. Фізико-хімічні основи технологічних процесів. Зварювання:...
Горлов О. К. Фізико-хімічні основи технологічних процесів. Зварювання: навч посібник / О. К. Горлов, Є. П. Рогачов, С. М. Лашко....
РОБОЧА НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА з дисципліни "Основи комп’ютерного проектування та моделювання РЕЗ"
Предметом дисципліни є комп'ютерне проектування та моделювання з застосуванням сучасних пакетів прикладних програм для автоматизованого...
Зі спеціальної підготовки з водійським складом Жовтневого ЗМПО
Т 1: Загальні положення, основні поняття Правил дорожнього руху. Обов’язки та права водіїв механічних транспортних засобів
ПЛАН КОНСПЕКТ на проведення занять зі спеціальної підготовки з водійським складом СДПЧ-3
ТЕМА: Загальні положення, основні поняття Правил дорожнього руху. Обов’язки та права водіїв механічних транспортних засобів
Рівне, 2012
Для обробки конкретної деталі чи групи деталей проектують спеціальні вузли і деталі агрегатного верстата кондукторні плити, затискні...
Сутність курсу “Механічне обладнання
Основною задачею спеціалістів нашої кафедри в цьому процесі є більш обґрунтовано визначати енергетичні залежності, надати їм загальному...
ХЕРСОНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Заключним етапом вищої освіти є виконання дипломного проекту. В ході дипломного проектування студент вирішує комплекс інженерних,...
КУРС ЛЕКЦІЙ з дисципліни “ОПТИМІЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ГАЛУЗІ”...
Всі цитати, цифровий та фактичний матеріал, бібліографічні відомості перевірені. Написання одиниць відповідає стандартам
Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
Головна сторінка