Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
книги / Технология машиностроения..pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
29.44 Mб
Скачать

б) разработать типовые технологические маршруты для групп од­

 

нородных деталей;

 

 

 

 

 

в) разработать типовую технологическую оснастку для определен­

 

ных операций, чем достигается уменьшение

числа переналадок.

 

6. Установление плана и методов обработки

 

Приступая в разработке плана технологического процесса меха-

\

нической обработки,

необходимо

предварительно выбрать вид за-

,

готовки для изготовления детали (как было указано в гл. VI).

Установление плана и метода обработки имеет целью обеспечить

'

наиболее рациональный процесс обработки детали. В плане указы-

;

вается последовательность выполнения технологических операций, и

<

по каждой операции устанавливаются метод обработки, используе-

мое оборудование (металлорежущий

станок или другой вид), приме­

 

няемое приспособление, рабочий и измерительный инструмент, режим

 

обработки (резанием или другим способом), норма времени

(по элемен­

 

там), квалификация

работы.

 

 

 

>

План должен предусматривать расчленение технологического про-

цесса обработки детали на составные части: операции,

установки, .

позиции, переходы,

ходы, а в необходимых

случаях и

приемы (см.

;

гл. I).

 

 

 

 

 

При составлении плана и выборе метода обработки характер

 

технологического процесса устанавливается

в зависимости от харак­

 

тера продукции и вида (типа) производства.

Как отмечалось в гл. I,

 

вединичном и мелкосерийном производстве принят уплотненный тех­ нологический процесс, выполняемый на станках общего назначения,

всерийном производстве технологический процесс дифференцирован

на операции с закреплением их за определенными станками. В круп-

,

носерийном и массовом производстве технологический процесс может

,

осуществляться по одному из двух принципов: по принципу д и ф ­

 

ф е р е н ц и а ц и и

н а

э л е м е н т а р н ы е

о п е р а ц и и ^

или по принципу

к о н ц е н т р а ц и и о п е р а ц и й .

 

В современном крупносерийном и массовом производстве все ^

больше стремятся применять второй принцип, как

дающий наиболь­

 

шую технико-экономическую эффективность: наибольшую производи­

 

тельность, меньшее основное и вспомогательное время, сокращение

длительности производственного цикла, во многих случаях большую

точность деталей и др.

 

 

*

Выбор метода обработки зависит от требований, предъявляемых к

 

точности и классу шероховатости обработки данной детали. Необхо­

 

димая точность обработки в

соответствии с требованиями того или

другого класса точности достигается на различных станках разными

способами. При выборе метода обработки необходимо учитывать эконо­

<

мическую целесообразность его применения. Класс точности и класс

шероховатости поверхностей детали должны определяться только кон-

\

структивными и эксплуатационными условиями ее работы. Недоста-

'>

точная точность может ухудшить качество машины, но в то же время

 

излишняя (по сравнению с необходимой) точность удорожает машину, уменьшает выпуск продукции за тот же промежуток времени.

При проектировании технологических процессов пользуются со­ ставленными на основании опытных данных таблицами средних ве­ личин экономической точности различных методов обработки.

При установлении последовательности операций следует руко­ водствоваться следующими общими соображениями:

1)В первую очередь надо обрабатывать поверхности детали, кото­ рые являются базами для дальнейшей обработки.

2)Затем следует обрабатывать поверхности, с которых снимается наиболее толстый слой металла, так как при этом легче обнаруживают­ ся внутренние дефекты заготовки (раковины, включения, трещины, во­ лосовины и т. п.).

3)Операции, где существует вероятность брака из-за дефектов в материале или сложности механической обработки, должны выпол­ няться в начале процесса.

4)Далее последовательность операций устанавливается в зави­ симости от требуемой точности поверхности: чем точнее должна быть поверхность, тем позднее она должна обрабатываться, так как обра­ ботка каждой последующей поверхности может вызвать искажение ранее обработанной поверхности; это происходит из-за того, что сня­ тие каждого слоя металла с поверхности детали вызывает перераспре­ деление внутренних напряжений, что и вызывает деформацию детали.

5)Поверхности, которые должны быть наиболее точными и с наи­ меньшей шероховатостью, должны обрабатываться последними; этим исключается или уменьшается возможность изменения размеров и повреждения окончательно обработанных поверхностей. Если такие поверхности были обработаны ранее и потом выполнялись еще другие операции, то их обрабатывают повторно для окончательной отделки.

6)Совмещение черновой и чистовой обработки на одном и том же

станке может привести к снижению точности обработанной поверх­ ности вследствие влияния значительных сил резания и сил зажатия при черновой обработке и большего износа деталей станка.

7.Выбор оборудования, приспособлений, режущего

иизмерительного инструмента *

Устанавливая при проектировании технологического процесса план и метод обработки деталей, одновременно указывают, на каком станке будет выполняться операция, и приводят его характеристику: наименование станка, название завода-изготовителя, модель и основ­ ные размеры.

При проектировании технологических процессов необходимо рас­ полагать всеми данными, характеризующими технологическое обо­ рудование. Для этого необходимо иметь паспорта станков. Паспорт дает полную характеристику станка, определяющую его производ­ ственные возможности и техническое состояние, если он находится в

* Т а к ж е см Г О С Т 1 4 .3 0 4 — 7 3 , 1 4 .3 0 5 — 7 3 и 1 4 .3 0 6 — 73 .

эксплуатации.Паспорта составляются по установленной форме для каждого вида станков.

Если при проектировании технологического процесса на наме­ чаемое новое оборудование паспортов не имеется, то пользуются све­ дениями о нем из соответствующих каталогов.

В ы б о р т и п а с т а н к а прежде всего определяется его воз­ можностью обеспечить выполнение технических требований, предъ­ являемых к обработанной детали в отношении точности ее размеров, формы и класса шероховатости поверхностей. Если по характеру об­ работки эти требования можно выполнить на различных станках, выбирают тот или другой станок для выполнения данной операции на основе следующих соображений:

1)соответствие основных размеров станка габаритным размерам обрабатываемой детали или нескольких одновременно обрабатываемых деталей;

2)соответствие производительности станка количеству деталей, под­

лежащих обработке в течение года;

3)возможно более полное использование станка по мощности и по времени;

4)наименьшая затрата времени на обработку;

5)наименьшая себестоимость обработки;

6)наименьшая отпускная цена станка;

7)реальная возможность приобретения того или другого станка;

8)необходимость использования имеющихся станков.

Вэкономике технологического процесса весьма важное значение имеет производительность станка, так как станок, как уже указыва­ лось, должен полностью использоваться по времени. Однако иногда представляется выгодным применить станок более высокой произво­ дительности и в том случае, когда загрузка его по времени неполная, если при этом себестоимость обработки получается ниже, чем на другом станке, хотя бы и полностью загруженном. В связи с этим следует пом­ нить, что применение специальных, агрегатных и других высокопроиз­ водительных станков должно быть экономически обосновано. Исполь­ зование таких станков в крупносерийном и массовом производстве, как правило, всегда целесообразно и экономически оправдывается.

Главной и основной задачей современного станкостроения являет­ ся достижение наименьшего времени обработки, наибольшей точности

инаименьшей себестоимости обработки с обеспечением по возможнос­ ти наибольшей автоматизации.

Как видно, решающим фактором при выборе того или другого станка (если выполнение данной операции возможно на разных стан­ ках, обеспечивающих удовлетворение технических требований к де­ тали) является экономичность процесса обработки.

Вэтом случае для решения вопроса о том, какой станок выбрать для выполнения данной операции, следует произвести технико-эко­ номическое сравнение обработки данной детали на разных станках при заданной производственной программе и принять ту модель станка,

которая обеспечивает наименьшую трудоемкость и наименьшую се­ бестоимость обработки.

Для проведения технико-экономического сравнения обработки де­ тали на двух сопоставляемых станках необходимо сделать полный рас­ чет основной заработной платы производственных рабочих и цеховых накладных расходов по изготовлению данной детали.

Точный подсчет себестоимости обработки особенно необходим при сравнении работ на станках, требующих сложной наладки, затраты на которую должны приниматься в расчет. Это, в частности, относится к автоматам, полуавтоматам, агрегатным и уникальным станкам.

С л е д у е т п о м н и т ь , что сравнивать экономичность изготов­ ления детали на двух (или больше) станках исходя из с е б е с т о и ­ м о с т и о б р а б о т к и можно только при условии, что вид за­ готовки для обоих станков будет один и тот же. Если же для сравнивае­ мых станков должны применяться заготовки разного вида, то сравни­ вать надо по себестоимости детали (сумма затрат на материал; основная заработная плата производственных рабочих; цеховые накладные расходы). Метод технико-экономического сравнения вариантов тех­ нологического процесса изложен далее.

При проектировании технологического процесса обработки дета­ ли, когда составляется план и выбирается метод обработки, одновре­ менно с выбором станка надо установить, какое п р и с п о с о б л е ­ н и е необходимо для выполнения на данном станке намеченной опе­ рации.

Если требующееся приспособление является принадлежностью станка (тиски, люнет, угольник и т. п.), то указывается только его наименование. При использовании универсально-сборного приспосо­ бления (УСП) делается соответствующее указание. Если же для данной операции требуется специальное приспособление, то в стадии техни­ ческого проекта технолог, исходя из условий и требований обработ­ ки, обычно разрабатывает только схему или общий вид приспособ­ ления, а в некоторых случаях указывается только принцип его устройства.

При проектировании же рабочего технологического процесса про­ изводится конструктивная разработка приспособления с изготовле­ нием рабочих чертежей. Обычно это выполняется в заводских конст­ рукторских бюро приспособлений.

Вединичном и мелкосерийном производстве широко применяется обработка без приспособлений или с приспособлениями универсального типа, которые обычно являются принадлежностями станков (тиски, делительные универсальные головки, поворотные столы и т. п.). Если же намечается потребность в изготовлении специального приспособ­ ления для обработки детали единичного и мелкосерийного производ­ ства, то, прежде чем начать его конструктивную разработку, необ­ ходимо выяснить экономическую целесообразность его применения; это определяется на основании сопоставления себестоимости обра­ ботки детали без приспособления и с приспособлением; при исчисле­ нии себестоимости обработки детали с приспособлением учитывается себестоимость приспособления, приходящаяся на одну деталь [6].

Вкрупносерийном и массовом производстве применяются главным образом специальные приспособления, которые сокращают вспомога-

тельное и основное время больше, чем универсальные, при более вы­ сокой точности.

Одновременно с выбором станка и приспособления для каждой операции выбирается необходимый р е ж у щ и й и н с т р у м е н т , обеспечивающий достижение наибольшей производительности, требуе­ мых точности и класса шероховатости обработанной поверхности; указы­ ваются краткая характеристика инструмента, наименование и размер, марка материала и номер стандарта или нормали в случае применения стандартного или соответственно нормализованного инструмента.

Если для данной операции требуется специальный инструмент, то в технологической документации отмечается — «специальный ин­ струмент», и в этом случае должны быть разработаны чертежи его кон­ струкции.

Применение того или другого типа инструмента зависит от следую­ щих основных факторов: вида станка; метода обработки; материала обрабатываемой детали, ее размера и конфигурации; требуемых точ­ ности и класса шероховатости обработки; вида производства (единич­ ное, серийное, массовое).

Затраты на инструмент входят в себестоимость обработки (по статье накладных расходов), поэтому, выбирая инструмент в соответствии с принятым методом обработки, необходимо стремиться к полному ис­ пользованию его режущих свойств.

Выбор материала режущей части инструмента имеет большое зна­ чение для повышения производительности и снижения себестоимости обработки и зависит от принятого метода обработки, рода обраба­ тываемого материала и условий работы. Для изготовления режущей части инструмента применяют: а) твердые сплавы, б) инструментальные стали углеродистые, легированные, быстрорежущие; в) металло- и мине­ рало-керамические сплавы; г) алмазы (натуральные и синтетические).

Вследствие высокой режущей способности рекомендуется широкое применение металлокерамических твердых сплавов и минералокера­ мических сплавов. Для обработки стали применяют титановольфра­ мовые твердые сплавы. Так как повышение содержания титана повыша­ ет одновременно с режущей способностью хрупкость сплава, то при тя­ желых условиях работы (обдирка с переменным припуском, наличие ударной нагрузки, недостаточная жесткость системы станок — при­

способление — инструмент — деталь)

применяют сплав с низким со­

держанием титана, а для отделочных

работ — с высоким. В случае

выкрашивания титановольфрамовых

сплавов при обработке сталей

возможно применение вольфрамовых

сплавов.

Для обработки чугуна, цветных металлов и неметаллических ма­ териалов применяют вольфрамовые сплавы.

Минералокерамические сплавы применяют для чистовой ш получистовой обработки без ударной нагрузки и при достаточно жесткой системе станок — приспособление — инструмент — деталь.

Инструментальные стали широко применяются: а) при невозмож­ ности полностью использовать режущие свойства твердых сплавов в связи с малой мощностью и недостаточными оборотами станка, несба­ лансированностью детали и др.; б) для сложных и фасонных инстру-