Технологический процесс изготовления детали

Содержание

Разработка технологических процессов изготовления деталей

Задача разработки технологического процесса изготовления детали заключается в нахождении для данных производственных условий оптимального варианта перехода от полуфабриката, поставляемого на машиностроительный завод, к готовой детали. Выбранный вариант должен обеспечивать требуемое качество детали при наименьшей ее себестоимости.

Технологический процесс изготовления детали рекомендуется разрабатывать в следующей последовательности:

1)изучить по чертежам служебное назначение детали и проанализировать соответствие ему технических требований и норм точности;

2)выявить число деталей, подлежащих изготовлению в единицу времени и по неизменяемому чертежу, наметить вид и форму организации производственного процесса изготовления деталей;

3)выбрать полуфабрикат, из которого должна быть изготовлена деталь; 4)выбрать технологический процесс получения заготовки, если

неэкономично или физически невозможно изготовлять деталь непосредственно из полуфабриката;

5)обосновать выбор технологических баз и установить последовательность обработки поверхностей заготовки;

6)выбрать способы обработки поверхностей заготовки и установить число переходов по обработке каждой поверхности исходя из требований к качеству детали;

7)рассчитать припуски и установить межпереходные размеры и допуски на отклонения всех показателей точности детали;

8) оформить чертеж заготовки;

9) выбрать режимы обработки, обеспечивающие требуемое качество детали и производительность;

10)пронормировать технологический процесс изготовления детали; 11)сформировать операции из переходов и выбрать оборудование для их

осуществления; 12)выявить необходимую технологическую оснастку для выполнения

каждой операции и разработать требования, которым должен отвечать каждый вид оснастки (приспособления для установки заготовки и режущего инструмента, режущий инструмент, измерительный инструмент и пр.);

13) разработать другие варианты технологического процесса изготовления детали, рассчитать их себестоимость и выбрать наиболее экономичный вариант;

14)оформить технологическую документацию;

15)разработать технические задания на конструирование нестандартного оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструмента.

При разработке технологического процесса изготовления детали используют чертежи сборочной единицы, в состав которой входит деталь, чертежи самой детали, сведения о количественном выпуске деталей, стандарты на полуфабрикаты и заготовки, типовые и групповые технологические процессы, технологические характеристики оборудования и инструментов, различного рода справочную литературу, руководящие материалы, инструкции, нормативы.

Технологический процесс разрабатывают либо с привязкой к действующему, либо для создаваемого производства. В последнем случае технолог обладает большей свободой в принятии решений по построению технологического процесса и выбору средств для его осуществления.

Выбор вида и формы организации производственного процесса изготовления деталей

Вид и форму организации производственного процесса изготовления деталей выбирают в соответствии с их количественным выпуском. Прежде всего необходимо выяснить возможность использования наиболее производительных вида и формы организации производственного процесса (непрерывного или переменного потока). Непрерывно-поточное производство можно организовать при условии, что технологическое оборудование будет полностью загружено изготовлением деталей одного наименования. В тех случаях, когда относительно небольшое число малотрудоемких деталей делают неэкономичным использование непрерывно-поточного производства, детали объединяют в группы по признакам близости служебного назначения, конструктивных форм, размеров, технических требований, материалов. Объединение деталей в

группы позволяет использовать метод групповой технологии и организовать переменно-поточное производство.

Там, где незначительное число одноименных деталей делает неэкономичным их изготовление поточными методами, остается возможность создания технологически замкнутых участков с использованием высокопроизводительного оборудования, технологической оснастки и применением метода групповой технологии.

В мелкосерийном и единичном производстве приходится организовывать участки, объединяющие оборудование со сходным служебным назначением.

Выбор полуфабриката и технологического процесса изготовления заготовок

Задачей разработчика технологического процесса на этом этапе является нахождение кратчайшего и экономичного пути превращения полуфабриката, производимого металлургической, химической и другими отраслями промышленности, в готовую деталь.

Для изготовления деталей машиностроительные заводы используют разнообразные виды прокатов черных и цветных металлов, стальные слитки, чугун и алюминий в виде чушек, порошковые металлические материалы, гранулированные и порошковые пластические материалы и пр. При избранном конструктором материале детали возможны различные пути превращения полуфабриката в готовую деталь.

Получать детали в готовом виде в ряде случаев удается методами точного литья, пластического деформирования и прессованием металлических порошков. Те же результаты достигаются при изготовлении деталей из пластмасс с помощью литьевых машин.

Если для изготовления детали нельзя подобрать полуфабрикат, который можно сразу превратить в готовую деталь, то приходится сначала превращать полуфабрикат в заготовку, а затем – заготовку в готовую деталь. В таких случаях приходится выбирать полуфабрикат, обеспечивающий экономичное получение заготовки, и изыскивать способ получения заготовки, позволяющий превратить ее в деталь с наименьшими затратами труда и материала.

В современном машиностроении для получения заготовок деталей используют разнообразные технологические процессы и их сочетания: различные способы литья (в землю, в опоках, кокильное,

центробежное, по выплавляемым моделям, в оболочковые формы, под давлением и др.), различные способы пластического деформирования металлов (свободная ковка, ковка в подкладных штампах, штамповка на молотах и прессах, периодический и поперечный прокат, высадка, выдавливание и др.), резка, сварка, комбинированные способы штамповки – сварки, литья – сварки, порошковая металлургия и пр.

Главными факторами, от которых зависит выбор технологического процесса получения заготовки, являются следующие:

конструктивные формы готовой детали; материал, из которого должна быть изготовлена деталь; размеры и масса заготовки;

количественный выпуск деталей в единицу времени, по неизменяемым чертежам и объемы партий;

стоимость полуфабриката, используемого для получения заготовки; себестоимость заготовки, получаемой выбранным способом; расход

материала и себестоимость превращения заготовки в готовую деталь. Критерием избираемого процесса получения заготовки служит ее

себестоимость с учетом затрат на изготовление детали.

Изучение служебного назначения детали. Анализ технических требований и норм точности

Разработка технологического процесса изготовления любой детали должна начинаться с глубокого изучения ее служебного назначения и критического анализа технических требований и норм точности, заданных чертежом.

Служебное назначение детали может быть выявлено в результате изучения чертежей сборочной единицы (машины), в состав которой входит деталь. Выясняя назначение детали и ее роль в работе сборочной единицы, необходимо разобраться в функциях, выполняемых ее поверхностями. Напоминаем, что, с точки зрения выполняемых функций, поверхности детали могут быть исполнительными, основными или вспомогательными базами, либо свободными.

Анализ соответствия технических требований и норм точности служебному назначению детали следует вести в двух направлениях. Прежде всего должна быть сделана оценка технических требований и норм точности с качественной стороны. Эта оценка касается правильности формулировок технических требований, правильности размерных связей, установленных между поверхностями детали, наличия необходимых размеров, формы задания допусков, достаточности технических требований и норм точности и пр.

Проводя качественный анализ, в первую очередь необходимо обратить внимание на правильность задания относительного положения поверхностей в комплектах исполнительных поверхностей

Анализируя правильность простановки размеров в чертеже детали, следует руководствоваться положением о том, что на чертеже должны быть проставлены те размеры, которыми деталь непосредственно участвует в работе сборочной единицы или машины. Для нахождения этих размеров надо выявить задачи, в решении которых деталь участвует своими размерами, и вскрыть конструкторские размерные цепи, с помощью которых эти задачи решаются.

При анализе технических требований и норм точности с качественной стороны нельзя упускать из виду правильность формулировок технических

требований, формы задания норм точности, их достаточность. Нельзя, например, задавать в миллиметрах допуск, ограничивающий относительный поворот поверхностей детали, без указания длины, на которой допускается указанное отклонение.

Анализ технических требований и норм точности служебному назначению детали с количественной стороны должен подтвердить или опровергнуть правильность значений установленных норм и выявить их требуемые значения.

Если технологическим процессом сборки изделия предусмотрено достижение точности замыкающего звена одним из методов взаимозаменяемости, то, решив обратную задачу в отношении полей допусков и координат их середин, можно выяснить соответствие допуска на интересующий размер требованиям точности замыкающего звена. При отсутствии такого соответствия необходимо перераспределить допуск замыкающего звена между составляющими звеньями, добившись необходимого соответствия, и скорректировать значение допуска на анализируемый размер детали.

Если точность замыкающего звена намечено обеспечивать методами пригонки или регулирования, то целесообразность значения допуска, установленного на анализируемый размер детали, оценивается с экономических позиций.

О важности проведения анализа соответствия технических требований

и норм точности служебному назначению детали можно судить по рассмотрению примера, взятого из практики машиностроения. При отладке технологического процесса изготовления подшипников качения в автоматизированном производстве долгое время не удавалось достичь их требуемого качества. Как выяснилось впоследствии, причиной этого были неправильно сформулированные технические требования. Например, к наружному кольцу конического роликоподшипника были предъявлены, в числе прочих, следующие технические требования: 1) торцовая поверхность А кольца должна быть перпендикулярна к оси цилиндрической наружной

поверхности, допустимое отклонение 0,004 мм; 2) отклонение от параллельности торцов А и Б н е должно превышать 0,02 мм. На рис. 11.15, б показаны размеры и технические требования, заданные рабочим чертежом.

Рис. 11.15. Роликовый подшипник, требования к относительному положению поверхностей наружного кольца согласно рабочему чертежу и в соответствии с его служебным назначением

Анализируя служебное назначение кольца и функции, используемые его поверхностями, можно сделать вывод о том, что поверхность А и наружная цилиндрическая поверхность являются основными установочной и двойной опорной базами (рис. 11.15, а ) . В соответствии с правилами установления относительного положения

баз, составляющих комплект, ось цилиндрической поверхности кольца должна быть перпендикулярна к поверхности А , а не наоборот.

Что касается относительного положения торцов А и Б , то избранная форма задания технического требования внесла неопределенность в выбор начала отсчета. Поверхность Б является свободной, и она должна быть параллельна поверхности А как основной установочной базе детали. Из того, как были сформулированы технические требования, можно прийти и к абсурдному заключению о том, что поверхность А должна быть одновременно перпендикулярна к оси цилиндрической поверхности и параллельна торцу Б . Формулировки обоих технических требований имеют еще один недостаток: не указаны длины, к которым должны быть отнесены нормы отклонений от перпендикулярности и параллельности.

Недочеты в формулировках технических требований привели к неправильному базированию заготовок колец в процессе обработки, что стало причиной несогласованности в относительном положении поверхностей изготовленных колец. Технологический процесс удалось отладить лить после того, как базирование колец на операциях было приведено в соответствие с техническими требованиями, изложенными следующим образом.

1.Ось наружной цилиндрической поверхности должна быть перпендикулярна к поверхности торца А (рис. 10.9, в ) ; допустимое отклонение 0,004 мм на длине 20 мм.

2.Допустимое отклонение торцовой поверхности Б от параллельности поверхности торца А не должно быть более 0,02 мм на диаметре кольца.

Технологический процесс изготовления деталей

Общая характеристика технологического процесса как основы организации производства, его основные элементы и принципы построения. Обоснование выбора установочной базы и способа обработки деталей. Роль дисциплины в технологическом процессе производства.

Рубрика Производство и технологии
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 28.12.2014
Размер файла 2,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Самарский государственный технический университет

Факультет машиностроения и автомобильного транспорта

Кафедра «Технологии машиностроения»

На тему: «Технологический процесс деталей»

1. Технологический процесс — основа организации производства

2. Элементы технологического процесса

З. Принципы построения технологического процесса

4. Выбор способа обработки

5. Понятие о базах

6. Дисциплина в технологическом процессе

1. Технологический процесс — основа организации производства

Чтобы быстро и правильно обработать деталь, нужно заранее предусмотреть наиболее целесообразную последовательность обработки, выбрать станок, на котором должна производиться обработка, выбрать режущие и измерительные инструменты, а также приспособления, необходимые для обработки, назначить режимы резания. Эти данные, определяющие весь процесс обработки заготовки до ее превращения в готовую деталь, установленные заранее техническим документом, составляют технологический процесс. Технологический процесс является основой организации всего производства. На основании разработанного технологического процесса определяется количество необходимого оборудования, инструмента и приспособлений, число рабочих и обслуживающего персонала для выполнения заданной программы по выпуску деталей. Технологический процесс связывает между собой все звенья производства. Поэтому точное соблюдение установленного технологического процесса является необходимым условием правильной организации производства. Технологический процесс на производстве является законом, который никому нельзя нарушать.

2. Элементы технологического процесса

Технологический процесс может состоять из одной или нескольких операций. Операцией называется законченная часть технологического процесса обработки одной или нескольких деталей, которая выполняется на одном станке одним рабочим. Новая операция начинается тогда, когда рабочий, закончив часть обработки у всей партии деталей, приступает к дальнейшей обработке той же партии деталей, либо переходит к обработке новых деталей. Поясним понятие «операция» на примере обработки конуса муфты (рис. 1), изготовляемого из литой заготовки, имеющей отверстие диаметром 38 мм.

Рис. 1. Конус муфты

На рис. 2 показана схема последовательности обработки для случая, когда рабочий обрабатывает каждую деталь от начала до конца. Такое построение технологического процесса применяют только при изготовлении единичных деталей. Заготовка устанавливается в патрон и обрабатывается с одной стороны: подрезается торец (рис. 2, а); обтачивается цилиндрическая поверхность до 80Х4 на длину 65 мм (рис. 2, б); растачивается отверстие 40А3 (рис. 2, в); вытачивается фаска 2 X 45° (рис. 2, г); вытачивается канавка шириной 10 мм до 064 мм (рис. 2, д). Затем заготовка устанавливается обточенной поверхностью 80Х4 в патрон с расточенными кулачками; подрезается второй торец в размер 90мм (рис. 2, е); вытачивается фаска 2×45° (рис. 2, ж); обтачивается конус с углом уклона 10° (рис. 2, з). После окончательного изготовления первой детали рабочий переходит к изготовлению следующей детали. Технологический процесс, построенный таким образом, состоит из одной операции.

Рис. 2. Схема обработки конуса муфты за одну операцию

На рис. 3 показан пример, когда партия тех же деталей обрабатывается за две операции. Сначала все детали партии обрабатываются последовательно по всем размерам с одной стороны (рис. 3, а—д) — это составляет I операцию. Затем у всех деталей партии, последовательно устанавливаемых другой стороной, обрабатываются остальные поверхности детали (рис. 3, е-з). Это составляет II операцию технологического процесса.

Рис. 3. Схема обработки конуса муфты за две операции

Иногда технологический процесс расчленяют на более мелкие операции рис. 4. Например, сначала последовательно у всех деталей партии подрезают торец и обтачивают наружную цилиндрическую поверхность (рис. 4, а—б); это будет I операция. Затем подрезают торец в размер 90 мм у всех деталей партии, растачивают отверстие 40А3 насквозь и вытачивают фаску 2 х 45° (рис. 4, в—д) — это будет II операция. Затем обтачивают отдельно коническую поверхность (рис. 284, е), что составляет III операцию. Наконец вытачивают канавку шириной 10+0,1мм до 64 мм и фаску 2 X 45° (рис. 4, ж—д). Это будет IV операция.

Рис. 4. Схема обработки конуса муфты за четыре операции

Таким образом, операция может быть простой, содержащей один-два вида обработки (см. рис. 4, е, ж,з), и сложной, содержащей несколько видов обработки. Установка. Операция может состоять из одной или нескольких установок. Установкой называется часть операции, которая выполняется в период между закреплением заготовки и ее раскреплением.

Рассмотрим это на примере обработки конуса муфты. В первом варианте (см. рис. 2) технологический процесс состоит из одной операции, но в этой операции две установки. Первая установка А включает в себя всю обработку заготовки с одной стороны и растачивание сквозного отверстия диаметром 40А3) (см. рис. 2, а—д), после чего деталь снимается со станка. Вторая установка Б начинается с закрепления заготовки другой стороной и включает в себя подрезание торца в размер 90 мм, вытачивание фаски 2 X 45° и обтачивание конуса (см. рис. 2, е—з).

Во втором варианте (см. рис. 3), когда партия тех же деталей обрабатывается за две операции, общее число установок остается то же, но здесь каждая операция состоит из одной установки.

В третьем варианте (см. рис. 4), когда партия деталей обрабатывается за четыре операции, число установок будет также четыре. Могут быть случаи, когда одна из операций содержит две установки, а остальные — по одной и наоборот. Переход. Операция может состоять из одного или нескольких переходов. Переходом называется часть операции, выполняемая над поверхностями детали при неизменной установке инструментов и неизменных режимах резания. Следующий переход начинается тогда, когда изменится какое-либо из этих условий: либо изменится поверхность обработки, либо режущий инструмент, либо режимы резания. Для пояснения используем рассмотренные выше примеры обработки конуса муфты. При изготовлении этой детали за одну операцию (см. рис. 2) первый переход заключается в подрезании торца (см. рис. 2, а). Обработка в этом случае производится проходным отогнутым резцом с определенным режимом резания. При обтачивании цилиндрической поверхности диаметром 80Х4 (см. рис. 2, б) резец остается тот же, не изменяется и режим резания, изменяется только поверхность обработки: вместо торца обрабатывается цилиндрическая поверхность заготовки, следовательно, меняется — переход. Таким образом, обтачивание цилиндрической поверхности 80Х4 является вторым переходом. При растачивании отверстия (см. рис. 2, в) изменяются режим обработки, режущий инструмент и поверхность обработки, следовательно, меняется и переход. Вытачивание канавки (см. рис. 2, д), где вновь меняются резец, режим резания и поверхность обработки, будет пятым переходом, подрезание второго торца (см. рис. 2, е) — шестым, вытачивание фаски — седьмым, обтачивание конуса — восьмым переходом. Таким образом, технологический процесс изготовления конуса муфты в первом варианте (см. рис. 2) состоит из одной операции и двух установок. В первой установке имеется пять переходов, во второй — три. Технологический процесс во втором варианте (см. рис. 3) состоит из двух операций. Первая операция содержит одну установку и пять переходов, а вторая — одну установку и три перехода. В третьем варианте (см. рис. 4) технологический процесс состоит из четырех операций и четырех установок; первая установка содержит два перехода, вторая — три перехода, третья-один переход и четвертая — два перехода.

Проход. Переходы делятся в свою очередь на проходы. Проходом называется часть перехода, которая охватывает все действия, связанные со снятием одного слоя металла. Если припуск на обработку велик и его снимают одним и тем же инструментом за два приема, то в этом случае переход состоит из двух проходов. Нарезание резьбы резцом обычно производится за несколько проходов.

3. Принципы построения технологического процесса

Технологический процесс можно строить:

а) по принципу укрупнения операций, когда в одной операции сосредоточивается большое число переходов;

б) по принципу расчленения операций, когда процесс обработки расчленяется на ряд отдельных простейших операций, в которых иногда каждый переход выполняется за отдельную установку.

При укрупнении операций полнее обеспечивается соосность и большая точность взаимного расположения обрабатываемых поверхностей, так как обработка их производится за одну установку. По этому принципу построен технологический процесс обработки конуса муфты за одну операцию (см. рис. 2). При укрупнении операций уменьшается, как правило, общее число установок, что весьма важно при обработке таких деталей, установка которых требует значительной затраты времени. По принципу укрупнения операций работают револьверные и многорезцовые токарные станки, полуавтоматы и автоматы. При расчленении операций на ряд простейших наладка станка для выполнения каждой операции производится только один раз для первой детали партии, остальные детали обрабатываются по этой настройке. Принцип расчленения операций дает возможность широко использовать упоры, позволяет более рационально организовать рабочее место, развивать автоматичность рабочих движений, связанных с установкой и снятием заготовки, подводом и отводом режущего инструмента. При расчленении операций значительно увеличивается число установок, поэтому необходимо иметь быстродействующие установочные приспособления, обеспечивающие быструю и точную установку заготовки для каждой операции. По принципу расчленения операций построен технологический процесс изготовления конуса муфты за четыре операции (см. рис. 4).

4. Выбор способа обработки

При обработке деталей нужно стремиться снять весь имеющийся припуск за один проход, однако это не всегда возможно. Обычно обрабатываемая заготовка имеет неравномерный припуск вследствие неровностей ее поверхностей, неточного центрирования при установке и др. Вследствие неравномерного припуска различные участки обрабатываемой поверхности обрабатываются при различных условиях резания. Это может вызвать на различных участках обработки различный по величине отжим резца и детали, что отразится на точности формы и размерах обрабатываемых поверхностей. Поэтому при обработке поверхностей, где требуется точное выполнение формы и размеров (в пределах 2—3 классов), обработку делят на черновую и чистовую. При черновой обработке снимается большая часть припуска, срезаются неровности припуска, а при чистовой заготовке окончательно обрабатывают до требуемого размера. При обработке деталей значительными партиями рекомендуется черновую и чистовую обработки производить на разных станках — обдирочных и отделочных. Это нужно для того, чтобы продлить срок службы отделочных станков, от которых зависит точность и чистота обработанных поверхностей детали. Отдельные поверхности детали могут быть обработаны различными способами. Например, обработку отверстий можно выполнить сверлом; сверлом и резцом; сверлом и зенкером; сверлом, зенкером и разверткой. При этом обработка сверлом является наиболее производительным способом, но наименее точным, обработка же сверлом, зенкером и разверткой наиболее точным, но наименее производительным.

Нарезание наружной резьбы может быть выполнено резьбовым резцом, резьбовой гребенкой, плашкой. В случае нарезания резьбы небольшого диаметра наиболее производительным является нарезание плашкой. При выборе способа обработки нужно стремиться использовать в первую очередь наиболее производительные способы обработки. В тех случаях, когда эти способы могут обеспечить требуемую точность и чистоту поверхности, ими следует пользоваться вплоть до окончательного изготовления детали. Например, если требуется обработать отверстие с точностью до 0,1 мм, а чистота обработанной поверхности допускается в пределах 3, обработку такого отверстия следует производить сверлением как наиболее высокопроизводительным способом обработки. Если же высокопроизводительные способы обработки не могут обеспечить необходимой точности и чистоты обработанной поверхности или других технических условий, нужно стремиться возможно большую часть предварительной обработки выполнить высокопроизводительными способами, а окончательную обработку производить другими способами, иногда и менее производительными, но обеспечивающими необходимые технические требования.

5. Понятие о базах

Для правильного построения технологического процесса очень важно заранее выбрать поверхность, по которой должна производиться установка заготовки на станке. Такая поверхность называется установочной базой. Выбор баз является одной из важнейших задач, которые решаются при составлении технологического процесса. От того, как осуществляется базирование, в большинстве случаев зависит выполнение технических требований к взаимному расположению поверхностей деталей (соосность, перпендикулярность и т. д.).

Рис. 5. Втулка с необрабатываемым фланцем

Установочную базу, используемую на первой установке, называют первичной базой. Первичной базой обычно пользуются один раз на первой установке. На этой базе обычно обрабатывают ту поверхность, которая на последующих установках должна служить установочной базой.

При выборе первичных баз нужно исходить из следующих основных положений.

1. За первичную базу следует принимать такую поверхность заготовки, которая позволяет подготовить базу для последующей обработки других поверхностей. Поясним это на примере. Пусть требуется обработать деталь, показанную на рис. 5. За первичную базу следует принять поверхность а фланца и на этой базе обработать цилиндрический участок диаметром 80 мм, подрезать торец фланца и торец цилиндрического участка. Поверхность обработанного цилиндра диаметром 80 мм будет служить базой второй установки для обработки второго наружного торца фланца. Если в качестве первичной базы принять поверхность необработанного цилиндрического участка диаметром 80 мм и обработать на этой базе торец фланца, то база для дальнейшей обработки детали с другой стороны не будет подготовлена (обработанный торец фланца может служить базой только при условии закрепления детали на планшайбе со сложной установкой). Следовательно, поверхность цилиндрического участка за первичную базу принимать нельзя.

2. Для деталей, которые обрабатываются не по всем поверхностям, за первичную базу следует принимать ту поверхность, которая не обрабатывается (остается в черном виде), так как в этом случае базовые поверхности будут иметь наименьшее смещение относительно обработанных поверхностей. Например, при обработке детали,показанной на рис. 6, за базу следует принять необрабатываемую поверхность а. В этом случае смещение отверстия диаметром 40А3 относительно наружной поверхности будет наименьшим.

Рис. 6. Втулка с обрабатываемым фланцем

3. Для деталей, обрабатываемых кругом, за первичную базу следует принимать поверхности, имеющие наименьший припуск на обработку. В. этом случае будет наибольшая гарантия, что не получится брака из-за неправильного распределения припуска.

4. Нужно стремиться, чтобы поверхности, принимаемые за первичные базы, были по возможности чистыми и ровными.

5. Поверхности, принимаемые за первичные базы, должны позволять надежно закрепить заготовку, чтобы можно было производить обработку со скоростными режимами резания.

Надежность закрепления заготовки особо важна при черновой обработке, которую ведут с большими сечениями стружки. В этих случаях нужно стремиться к максимальной жесткости установки. Поэтому при черновой обработке, где точность не имеет большого значения, рекомендуется широко использовать комбинированное крепление заготовки: одним концом — в патрон, другим — в центр задней бабки, так как этот способ крепления самый надежный. Чистовыми базами называются обработанные поверхности, используемые в качестве баз при выполнении операций, на которых поверхности детали получают окончательные размеры.

При выборе чистовой базы следует исходить из следующих основных положений.

1. В качестве чистовой базы следует принимать такую обработанную поверхность, которая может служить базой для обработки возможно большего числа поверхностей.

2. При обработке точных деталей за чистовую базу следует принимать по возможности ту поверхность, на которой готовая деталь устанавливается при работе в машине. В этом случае точность установки детали при обработке будет наибольшей. Например, при обработке зубчатого колеса (рис. 7) за чистовую базу лучше всего принять обработанное отверстие диаметром 40А3, так как колесо этим же отверстием устанавливается на вал машины. Рассмотрим примеры выбора чистовых баз и способов закрепления заготовок на этих базах.

Рис. 7. Зубчатое колесо

1. При обтачивании деталей типа вал в качестве базы принимают центровые отверстия на торцах вала. Преимущество таких баз заключается в том, что они позволяют в процессе обработки многократно устанавливать детали без дополнительной выверки и без специальных установочных приспособлений, что особо важно в тех случаях, когда технологический процесс строится по принципу расчленения операций.

2. При обтачивании деталей типа втулка, когда наружная поверхность имеет форму цилиндра и отверстие гладкое цилиндрическое, в качестве чистовой установочной базы иногда принимают отверстие, а иногда — наружную цилиндрическую поверхность.

Если за чистовую базу намечено принять поверхность обработанного отверстия, то поверхность этого отверстия обрабатывается на одной из первых операций. Установку заготовки по отверстию можно производить на оправке.

При обработке деталей, у которых имеются внутренние поверхности с пологими конусами, за базу часто принимают коническую поверхность. Пологая коническая поверхность является очень удобной базой, так как она может служить одновременно и надежным средством для закрепления заготовки при обработке.

Рис. 8. Базировка втулки с коническим отверстием: а-коническая поверхность пологая, б-коническая поверхность крутая

Способ закрепления заготовки на конусе обеспечивает точное центрирование, быстроту установки и снятия заготовки. Чаще всего в качестве базы используют коническое отверстие, устанавливая заготовку коническим отверстием на конусную оправку (рис. 8).

6. Дисциплина в технологическом процессе

технологический процесс деталь

Строгое соблюдение технологического процесса, оформленного в виде технологической карты, т. е. соблюдение технологической дисциплины, — основной закон нормального хода производства. Где не соблюдается технологический процесс, обычно не выполняется программа и почти всегда получается большой брак деталей. Нарушение технологической дисциплины недопустимо на социалистическом предприятии. Однако технологический процесс любого производства не является мертвой буквой, он должен непрестанно совершенствоваться и подвергаться рационализации. В нашей стране токари активно участвуют в рационализаторской работе. В социалистическом производстве методы рационализации технологического процесса должны явиться основным рычагом усовершенствования обработки, удешевления себестоимости продукции, ускорения производства и повышения качества изделия. Поэтому для рабочего-новатора открыты широкие возможности рационализации технологического процесса. Однако это не значит, что можно изменять технологию самочинно, без разрешения работников, ведающих технологией на заводе. Такое самочинное изменение технологии вместо пользы может принести ущерб производству. Всякое усовершенствование технологического процесса, предложенное рабочим, должно быть оформлено в виде рационализаторского предложения; после рассмотрения и одобрения усовершенствование вносится в технологическую документацию, т. е. становится частью технологического процесса. На заводах существуют отделы рабочего изобретательства (БРИЗ), которые имеют своей задачей привлекать рабочих к совершенствованию технологических процессов. За каждое реализованное рационализаторское предложение автору выплачивается денежная премия, величина которой зависит от суммы полученной экономии.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Разработка прогрессивного технологического процесса изготовления корпусных деталей с обеспечением снижения их трудоемкости и себестоимости на основе рациональных заготовок, станков с ЧПУ, режущего инструмента и совершенствования организации производства.

дипломная работа [12,7 M], добавлен 07.06.2012

Тип производства, количество деталей в партии. Вид заготовки и припуски на обработку. Структура технологического процесса, выбор оборудования и приспособлений. Нормирование времени, определение расценки и себестоимости механической обработки деталей.

курсовая работа [490,0 K], добавлен 08.03.2016

Анализ нагружения и структура деталей, основные требования к ним. Выбор марки стали, разработка и обоснование выбора технологического процесса, описание его операций. Маршрутная технология изготовления деталей. Механизация и автоматизация производства.

дипломная работа [369,9 K], добавлен 02.09.2010

Технологический процесс изготовления ступенчатого вала жесткой конструкции с минимальными затратами труда и издержками производства. Технико-экономическое обоснование выбора заготовки. Разработка маршрута технологического процесса механической обработки.

курсовая работа [101,2 K], добавлен 11.01.2010

Разработка технологического процесса производства модельных мужских полуботинок клеевого метода крепления. Характеристика проектируемой обуви. Обоснование выбора способа обработки, отделки, метода крепления деталей, формования и сборки заготовки обуви.

курсовая работа [689,3 K], добавлен 30.09.2013

Разработка технологического процесса изготовления корпуса в условиях серийного производства. Обоснование нового метода обработки — высокоскоростной обработки алюминия. Определение типа и формы организации производства, выбор оборудования и инструментов.

дипломная работа [1,5 M], добавлен 17.10.2010

Назначение фасонных деталей для трубопровода, выбор и обоснование их способа производства. Характеристика готового продукта, сырья и материалов. Технологический процесс производства. Основные мероприятия по обеспечению выпуска качественной продукции.

курсовая работа [63,6 K], добавлен 11.11.2015

Структура и характеристика промышленности. Производственный и технологический процессы. Типы производства, их технико-экономическая характеристика. Элементы технологического процесса и основы его построения. Формы организации промышленного производства.

учебное пособие [39,5 K], добавлен 11.04.2010

Обоснование и характеристика выбора модели изделия. Проектирование технологического процесса сборки заготовок обуви. Способ обработки видимых краев деталей верха, сборки деталей в заготовку. Проектирование технологического процесса сборки и отделки обуви.

курсовая работа [487,0 K], добавлен 27.01.2010

Этапы технологических процессов изготовления деталей машин и операций. Характеристика зубчатого колеса, служащего для передачи вращательного движения. Процесс производства детали «Вал» для крупносерийного типа производства. Выбор оборудования, материалов.

курсовая работа [1,7 M], добавлен 14.07.2012

СТРУКТУРА ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Структура процесса изготовления изделия

Процесс производства деталей изделий, как следует из анализа материалов, рассмотренных ранее, состоит из следующих этапов: выбор и обоснование способа получения заготовки, обработка и контроль.

Состав и последовательность этапов изготовления детали зависят от многих факторов: служебного назначения, материала, требуемой точности, программы выпуска, экономических факторов и др. Для установления последовательности изготовления детали (т.е. выбора маршрута изготовления), прежде всего, необходимо провести анализ ее конструкции. В наиболее формализованном, обобщенном виде состав и последовательность изготовления от момента получения заготовки до выдачи готовой детали на сборку изделия можно представить, используя схемы, изображенные на рис. 20.1 и 20.2.

Рис. 20.1. Схема связей производственных цехов машиностроительного завода

Рис. 20.2. Последовательность изготовления детали

Как видно из этих схем, путь детали в сборочный цех от формования заготовки до полной готовности пролегает через различные цеха (а следовательно, и различные виды обработки). При этом детали могут неоднократно перемещать между цехами, например, из механического в термический и обратно. При выработке маршрута следования деталей стараются избегать лишних перемещений.

Задача выбора ТП изготовления детали характеризуется многовариантностью возможных решений. Даже для сравнительно простых деталей может быть разработано несколько различных ТП, полностью обеспечивающих требования рабочего чертежа и ТУ. Методом последующего сопоставления эффективности и рентабельности окончательно отбирают один или небольшое число равноценных вариантов.

При разработке ТП изготовления детали исходными данными являются: размер и срок выполнения программного задания, правильно отобранные чертежи и ТУ на изготовление и приемку детали, а также чертеж и данные об исходной заготовке.

Рабочие чертежи деталей должны быть выполнены в соответствии с ЕСКД (ГОСТ 2.001–93). Они должны полностью и правильно представлять форму детали, содержать обозначение всех допусков на все параметры точности, указания о требуемой шероховатости для всех поверхностей, подлежащих обработке, материале детали, его твердости и термической обработке, что необходимо для правильного назначения режимов обработки.

Изучение функционального назначения детали является первым и главным этапом разработки ТП ее изготовления. Оно должно сопровождаться критическим анализом рабочего чертежа, ТУ и требований технологии сборки. Все выявленные ошибки в проставлении размеров и допусков, определяющих точность размеров и относительных поворотов поверхностей, должны быть исправлены. В результате всей подготовительной работы четко формулируется задача, для решения которой должен разрабатываться ТП.

Определение числа деталей, изготовляемых в единицу времени по неизменным чертежам, позволяет наметить организационные формы (виды) технологического и производственного процессов, а следовательно, решить вопрос о применяемом оборудовании, инструменте, приспособлениях и методах контроля, а также дает возможность приступить к выбору полуфабрикатов и методов получения заготовок. Выбор технологического метода получения заготовок играет существенную роль в экономичности разрабатываемого ТП. Основной принцип получения заготовки – приближение ее конфигурации к форме детали с минимальными припусками на обработку.

Данные о заготовке включают: ее чертеж и ТУ на изготовление, метод получения (литье, штамповка, прокатка и т.п.), точность изготовления.

При разработке ТП, кроме рабочего чертежа детали, данных о типе производства, используют следующие виды технико-экономической информации: технологический классификатор деталей (объектов производства), классификатор технологических операций, сборник типовых технологических процессов и операций, систему обозначения технологических документов, стандарты ЕСТД и ЕСТПП, стандарты и каталоги на средства технологического оснащения, нормативы.

Средства технологического оснащения предопределяют возможность применения того или иного процесса обработки

Средства технологического оснащения – это совокупность орудий производства, необходимых для осуществления ТП.

К средствам технологического оснащения изготовления детали относят: станки, технологическую оснастку, приспособления, оборудование (например, прессовое, термическое и др.), режущие и вспомогательные инструменты (в том числе измерительные).

Технические характеристики оборудования и оснастки характеризуют оснащенность производства и определяют качественную сторону разрабатываемого ТП.

Информация, используемая при разработке ТП, обеспечивает единый для всех предприятий системный подход к использованию методов и средств технологической подготовки производства (ТПП) с последующим использованием ее в автоматизированных системах управления (АСУ) производства.

Маршрут обработки выбирают, исходя из требований рабочего чертежа и принятой заготовки. Приступая к его составлению, необходимо в первую очередь наметить план обработки – структуру операций.

Технологический процесс изготовления детали «вал»

Назначение и конструктивно-технологический анализ детали «вал». Выбор и обоснование размеров заготовки; расчет припусков и технологические операции обработки детали. Выбор станков и режущего инструмента, обеспечение точности обработки; сборочный процесс.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 05.12.2013

1. Назначение и краткое техническое описание детали

2. Конструктивно-технологический анализ детали

3. Выбор типа производства (единичное, серийное, массовое)

4. Выбор и обоснование размеров заготовки и способа их получения

5. Выбор и обоснование баз, способов закрепления для заготовки

6. Проектирование технологических операций обработки детали

7. Расчет припусков на обработку и определение размеров заготовки

8. Расчёт режимов резания и нормирование штучного времени

9. Выбор станков и режущего инструмента, обеспечение точности обработки

10. Выбор контрольно-измерительных инструментов для оценки точности обработки

11. Описание назначения узла и оценка технологичности сборки

12. Выбор типа сборочного процесса

13. Проектирование сборочных операций

1. Назначение и краткое техническое описание детали

Деталь представляет собой ступенчатое тело вращения, что достаточно технологично, так как позволяет обработать множественные поверхности. Отношение длины детали к ее диаметру меньше пяти, следовательно, деталь достаточно технологична. Конструкция детали обеспечивает достаточную жесткость при механической обработке на металлорежущем оборудовании.

Деталь имеет элементы, удобные для закрепления заготовки при обработке. Формы поверхностей, подлежащих обработке, не представляют сложности (в основном — поверхности вращения); имеется возможность максимального использования стандартизованных и нормализованных режущих и измерительных инструментов.

С точки зрения обеспечения заданной точности и шероховатости поверхностей деталь не представляется сложной.

В конструкции детали имеются 2 глухих отверстия М10; центральный шлицевой паз шириной 30мм, что требует специальной настройки станка и специальных режущих инструментов, что не технологично.

На Ш 80 выполнены шлицы размером 6,0 что не технологично, так как требуется дополнительная настройка станка и дополнительный переход при зубонарезании. На Ш 105f7 также выполнены шлицы размером 6,0 что не технологично, так как требуется дополнительная настройка станка и дополнительный переход при зубонарезании. Фаска на Ш85h6 размером 2Ч45 о технологична.

2. Конструктивно-технологический анализ детали

Одним из важных этапов проектирования является отработка конструкции на технологичность. Отработка конструкции на технологичность — это комплекс мероприятий, предусматривающих взаимосвязанные решения конструкторских и технологических задач, направленных на повышение производительности труда, снижение затрат и сокращение времени на изготовление изделия при обеспечении необходимого его качества.

Рис. 1. Деталь — вал

Оценка технологичности проводится качественно и количественно, с расчетом показателей технологичности по ГОСТ 14.201-83. При этом качественная характеристика предшествует количественной и характеризует технологичность конструкции обобщенно.

Технологичность детали оценивается сравнением трудоемкости и себестоимости изготовления различных вариантов ее конструкции.

Деталь, подвергаемая обработке резанием, будет технологична в том случае, когда ее конструкция позволяет применять рациональную заготовку, форма и размеры которой максимально приближены к форме и размерам готовой детали, а также использовать высокоэффективные процессы обработки.

Рис. 2 Эскиз детали

Деталь имеет несложную конфигурацию

Деталь не требует создания искусственных технологических баз. Фрезерная обработка не требует применения специальных приспособлений.

Конструкция детали позволяет применять рациональные формы и размеры заготовок.

Коэффициент унификации конструктивных элементов:

где: — число унифицированных элементов детали, шт.

— общее число конструктивных элементов детали, шт.

Шероховатость Ra. мкм

Глубина паза 3,8

так как Куэ >0,6, то деталь по данному показателю технологична.

2. Коэффициент точности обработки:

где Аср. — средний квалитет точности,

где n1,2… число поверхностей детали с точностью соответственно с 01 по 19 квалитет.

так как Ктч > 0,5, то изделие не точное и поэтому по данному показателю деталь технологична.

3. Коэффициент шероховатости:

где Бср — средняя шероховатость поверхности, определяемая в значениях параметра Ra, мкм

где n1,n2-.-количество поверхностей, имеющих шероховатость соответственно данному числовому значению параметра.

так как Кш = 0.2 ? 0,16, то деталь сложная, не технологичная.

Вывод: На основании качественного и количественного анализа на технологичность можно сделать следующий вывод: деталь вполне технологична, нет необходимости вносить в ее конструкцию какие-либо изменения.

3. Выбор типа производства (единичное, серийное, массовое)

Объем выпуска характеризует примерное количество машин, сборочных единиц, деталей, заготовок подлежащих выпуску в течение планируемого периода времени (год, квартал, месяц).

Годовой объем выпуска деталей «Вал» можно определить по формуле:

n = 1 — количество деталей «Вал»;

в = 0% — процент запасных деталей.

Принимаем NД = 500 шт.

Такт выпуска деталей можно определить по формуле:

где FД = 2010 ч — действительный годовой фонд времени работы оборудования в часах,

Приближенно коэффициент закрепления операций можно вычислить по формуле:

где tШТ.СР. — среднее штучное время.

По заводскому технологическому процессу для операций механической обработки:

В связи с этим определяем тип производства как среднесерийный, который характеризуется достаточно большим объёмом выпуска с широкой номенклатурой изделий, изготовляемых повторяющимися партиями, что вызывает необходимость применения оборудования с высокой степенью механизации и автоматизации, но обладающего гибкостью, применения специальной технологической оснастки.

Размер партии деталей можно определить по формуле:

nД = , аль вал конструкция технологический

где tЗ = 21 день — срок, в течение которого должен храниться на складе запас деталей; Ф = 250 дней — число рабочих дней в году.

Принимаем размер партии деталей nД = 42 шт.

Число запусков деталей в месяц:

Принимаем число запусков изделий в месяц i = 1.

4. Выбор и обоснование размеров заготовки и способа их получения

Для современных требований, предъявляемых к изготовлению заготовок деталей изделий, характерны следующие технологические тенденции: максимальное приближение заготовок по формам и размерам к деталям, требующимся по чертежу; экономия материала; применение прогрессивных способов получения заготовок.

Для изготовления детали большую роль играет выбор рационального вида исходной заготовки и способа её получения. Способ получения заготовки должен быть обусловлен ее стоимостью и дальнейшей обработкой. Наиболее широко для получения заготовок применяют следующие методы: литьё, обработка металлов давлением и сварка, а также их комбинации.

Каждый из методов содержит большое число способов получения заготовок. Так, например отливки можно получать в песчано-глинистых формах, кокиль, по выплавляемым моделям, под давлением и т.д.; поковки и штамповки — ковкой на молотах, гидравлических прессах; штамповкой на штамповочных машинах, кривошипных горячештамповочных прессах, горизонтально-ковочных машинах и т.д. Способ получения заготовки определяется типом производства, материалом, формой и размерами детали.

В данном проекте деталью, для которой необходимо выбрать метод получения заготовки, является вал. Учитывая, что тип производства — среднесерийный, качество материала должно быть равномерным, наиболее рациональна поковка, полученная в закрытом штампе методом прямого выдавливания. При этом структура материала заготовки получается более однородной, её размеры стабильны, а конфигурация — близка к конфигурации изделия. Оборудование — кривошипный горячештамповочный пресс.

Масса детали 6,9 кг.

где Мд -масса детали, Кр -расчётный коэффициент, Кр =1,5;

Класс точности -Т2.

Группа стали — М2.

Степень сложности — С3.

Конфигурация поверхности штампа П (плоская);

Исходный индекс 13;

Назначим припуски и кузнечные напуски.

Основные припуски на размеры:

Дополнительные припуски учитывающие:

смещение по поверхности разъёма штампа — 0,3 мм,

отклонение от плоскостности — 0,3 мм.

Размеры поковки и их допускаемые отклонения

Размеры поковки, мм:

Ш105+(2,3+0,3)*2=110,2 принимаем Ш111,0;

519+(3,0+0,3)*2=525,6 принимаем 526,0;

Ш80+(1,8+0,3)*2=84,2 принимаем Ш85,0;

Ш85+(1,8+0,3)*2=89,2 принимаем Ш90,0;

Ш90+(2,2+0,3)*2=95,0 принимаем Ш 95,0.

Допускаемые отклонения размеров:

Неуказанные предельные отклонения размеров мм. Допускаемое смещение по поверхности штампа 0.7мм.

Таким образом, в проектном варианте в качестве способа получения заготовки из материала 40Х выберем штамповку на кривошипном прессе. Данный способ, в отличие от базового варианта (штамповка на молотах), более производителен. При получении заготовок на кривошипных прессах по сравнению со штамповкой на молотах припуски и допуски уменьшаются на 15-20%, расход металла снижается на 10-15%, что повышает коэффициент использования материала, снижает себестоимость самой заготовки и стоимость её обработки.

Рис. 3. Чертеж заготовки

5. Выбор и обоснование баз, способов закрепления для заготовки

Перед разработкой ТП необходимо получить и изучить информацию, которая делится на базовую, руководящую и справочную.

Базовая — сведения, содержащиеся в конструкторской документации на изделие, объем выпуска, сроки подготовки производства. Рабочий чертеж детали содержит все размеры, технические требования к качеству и шероховатости, марку и твердость материала.

Руководящая — сведения, по развитию отрасли, план выпуска материала, средств технологического оснащения стандарты на ТП.

Справочная — сведения, о прогрессивных методах обработки, каталоги, номенклатурные справочники оборудования и оснастки. Материалы по выбору технологических нормативов (режимы обработки, припуски, расход материала и др.) и др. справочные материалы.

Всю механическую обработку разбивают по операциям и таким образом выявляют последовательность выполнения операций, их число для каждой операции выбирают оборудование и определяют конструктивную схему приспособлений.

Задачей каждого предыдущего перехода является подготовка поверхности заготовки под последующую обработку и каждый последующий метод (операция или переход) должен быть точнее предыдущего т. е. обеспечивать более высокое значение показателей качества детали. Поэтому механическая обработка делится на:

— черновую обработку, когда удаляется большая часть припуска, что позволяет обнаружить возможные дефекты заготовки; на первых одной-двух операциях. При базировании по черновым базам обрабатываются основные технологические базы;

— чистовую обработку, когда в основном обеспечивается требуемая точность:

далее идут операции местной обработки, по ранее обработанным поверхностям, отделочные операции, когда достигается требуемая шероховатость поверхности и окончательно обеспечивается точность детали.

Контроль в ТП предусмотрен с целью технологического обеспечения заданных параметров качества, обработанной детали.

Разработанный ТП должен содержать общий план обработки детали и описание содержания операций ТП и выбор типа оборудования. Он должен быть прогрессивным, обеспечивать повышение производительности труда и качества детали, сокращать материальные и трудовые затраты и быть экологически безопасным. Построение технологического маршрута обработки во многом определяется конструктивно-технологическими особенностями детали. Выбор маршрутной технологии существенно зависит от типа производства, уровня автоматизации и применяемого оборудования.

При среденесерийном производстве применяют универсальные станки с ЧПУ, автоматы, полуавтоматы, агрегатные специализированы и специальные станки. Перспективным в серийном производстве является применение гибких производственных систем (линий, участков, цехов), особенно при наличии условий для групповой организации производства.

Выбор станка на операцию определяется возможностью изготовления на нем деталей необходимой конфигурации и размеров, обеспечения качества ее поверхности, производительности оборудования, а также экономическими параметрами.

6. Проектирование технологических операций обработки детали

При проектировании проектного технологического процесса необходимо соблюдать принцип совпадения конструкторских, технологических, и измерительных баз. Только при его соблюдении, возможно говорить о правильности составления техпроцесса. Для деталей типа «Вал» с внутренним отверстием рекомендуется изначально базировать по наружней поверхности с последующем базированием на центровые отверстия.

Последовательность технологических переходов должна обеспечивать заданные чертежом детали параметры точности.

Для рассмотрения данного вопроса воспользуемся чертежом детали, изображенным на рис. 4. Для наглядности сведем результат в таблицу.

Выбор технологических баз и последовательности переходов

Статья написана по материалам сайтов: otherreferats.allbest.ru, studme.org, stud.wiki.

«

Помогла статья? Оцените её
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars
Загрузка...
Добавить комментарий