Технология машиностроения
Скачать 440.18 Kb.
|
Рассмотрение размерных связей и связей, определяющих отклонения расположения поверхностей, позволяет рассчитать требуемую величину уточнения  , которую необходимо обеспечить в результате обработки каждой из поверхностей детали. (1)где  - допуск на рассматриваемый параметр точности заготовки;  - допуск на рассматриваемый параметр точности детали.Методика расчета уточнения приведена в работе [8]. Установление последовательности обработки тесно связано с выбором технологических и измерительных баз. Следует иметь в виду, что сначала необходимо обработать те поверхности или их сочетания, относительно которых большинство других должны занять положение, требуемое служебным назначением, что делается обычно на первой операции. Затем, используя предварительно обработанные поверхности в качестве технологических баз (а по возможности и измерительных), обрабатываются другие поверхности, координируемые относительно их. В качестве технологических баз назначают, как правило, основные базы детали, поскольку положение большинства поверхностей задается относительно основных баз детали. Отступления от этого правила могут быть вызваны тем, что положение ряда поверхностей детали задано не относительно основных баз, а относительно каких-либо других поверхностей, например вспомогательных баз. Далее необходимо решить задачу, как базировать деталь на первой или первых операциях, чтобы обработать ее поверхности, намеченные в качестве технологических баз для последующих операций. Обычно может быть несколько вариантов решения этой задачи. Чтобы выбрать наиболее предпочтительный необходимо провести анализ различных вариантов базирования детали с помощью технологических размерных цепей и оценить последствия сделанного выбора по величине погрешности, зависящей от базирования. При этом необходимо учитывать возможности: а) совмещения технологических и конструкторских баз; б) обеспечения единства баз на всех операциях обработки (возможно кроме первых), обеспечивающих заданную чертежом точность; в) обработки детали на всех операциях в приспособлениях - спутниках; г) подхода инструмента к детали и обработки поверхностей одновременно с наибольшего количества сторон. Если все варианты обеспечивают заданную точность, то из них выбирается тот, при котором технологический процесс изготовления детали будет экономичнее (проще технологическая - оснастка, средства автоматизации, дешевле станок и т. д.). Кроме изложенного выше, при установлении последовательности обработки учитывают, что в первую очередь необходимо обработать те из поверхностей, на которых могут обнаружиться дефекты заготовки (раковины, отслоения), чтобы не затрачивать бесполезно труд на обработку других поверхностей. Далее последовательность обработки устанавливается в зависимости от требуемой точности: чем точнее должна быть поверхность, тем позднее она должна обрабатываться, так как обработка последующей поверхности может вызвать погрешности ранее обработанной. Это происходит из-за перераспределения внутренних напряжений, деформаций детали после снятия каждого нового слоя металла. Последними должны обрабатываться наиболее точные поверхности с наименьшей шероховатостью. Наметив последовательность обработки поверхностей детали, следует выбрать способы обработки и технологическое оборудование, имеющее необходимые данные. На выбор способов обработки, количества переходов, необходимого оборудования, оказывают влияние следующие основные факторы: а) требуемые величины уточнения , которые необходимо обеспечить в результате обработки каждой из поверхностей деталей;б) количество поверхностей, подлежащих обработке и их расположение на детали; в) величины уточнений  , обеспечиваемые различными технологическими системами при экономичной обработке деталей;г) технико-экономические показатели, характеризующие каждый способ обработки. При выборе способов обработки каждой из поверхностей детали следует, прежде всего, найти такой способ, который позволил бы экономично осуществить непосредственный переход от заготовки к готовой детали при обработке каждой из поверхностей. Желательно, чтобы все или возможно большее число поверхностей обрабатывалось одним способом. Это позволит совместить наибольшее количество переходов во времени, уменьшить количество операций, сократить трудоемкость и себестоимость обработки. При выборе способа обработки следует помнить, что каждый процесс (точение, шлифование, суперфиниширование и др.) обеспечивает соответствующую ему точность и шероховатость обработки лишь в том случае, если проведена необходимая предварительная подготовка обрабатываемой поверхности. Например, развертывание отверстия позволяет получить 7 квалитет и 7-8 класс шероховатости лишь при условии, что отверстие предварительно подвергнуто обработке зенкерованием и предварительным развертыванием. Правила выбора технологического оборудования отражены в ГОСТе 14.304-83. Ниже приведены рекомендации по выбору некоторых типов металлорежущих станков. В единичном и мелкосерийном производстве применяют универсальное оборудование общего назначения, а также станки с ПУ (программным управлением). Токарные станки с ЧПУ рационально применять: 1) для обработки в патроне деталей типа стаканов, фланцев, зубчатых колес и т.п., имеющих сложную конфигурацию и большое число переходов - мод. РТ-725ФЗ, 1П717ФЗ, 1723ФЗ, 1734ФЗ, 1751ФЗ; 2) для черновой обработки в центрах жестких деталей вращения при соотношении длины с диаметром -  (ступенчатые валы, шпиндели и т.п.), имеющих большое число шеек, канавок, галтелей, фасок и т.д. - мод. 16К20РФЗ, 16Б16ФЗ; 3) тоже, для получистовой и чистовой обработки - мод. РТ-705ФЗ, 1М63ФЗ, 1П732ФЗ, 1Т1752МФЗ и др. Фрезерные станки с ЧПУ целесообразно использовать: 1) для обработки плоскостных деталей, имеющих пазы, окна, скосы, уступы, сложные поверхности, которые могут быть обработаны одним инструментом - мод. 6520ФЗ, 6Р13ФЗ, 6306ФЗ; 2) тоже, но при наличии для черновой и получистовой обработки крепежных ступенчатых отверстий квалитетов IT7 и IT9 - мод. 6Р13РФЗ, 654РФЗ, 6520РФЗ. Сверлильные и расточные станки с ЧПУ применяют: 1) для обработки гладких крепежных отверстий в деталях вращения и плоскостных деталях - мод. 2Н135Ф2, 2Н118Ф2; 2) для обработки ступенчатых и гладких крепежных отверстий разного диаметра и глубины - мод. 2Р135Ф2, 2Р118Ф2; 3) для обработки многоосных отверстий квалитетов 1Т7 и ГТ9 - мод. 2Д450Ф2, 2А620Ф2, 2А622Ф2 и др. Обрабатывающие центры эффективно применять при получистовой, окончательной обработках корпусных деталей, имеющих большое количество плоских (поверхностей, крепежных и тачных отверстий — мод. 243ВФ4, 6906ВМФ2, 6305Ф4, 6Б622МФ2. Технические характеристики станков с ЧПУ и обрабатывающих центров приведены в работах [10, 29, 30, 11, 13]. В массовом производстве применяют преимущественно специальное, специализированное и агрегатное оборудование, автоматические линии. Агрегатные станки наиболее эффективны при обработке сложных и трудоемких деталей. Они позволяют реализовать принцип параллельной, параллельно-последовательной и реже чисто последовательной концентрации технологических переходов. В порядке нарастания производительности переходов при параллельной концентрации рекомендуются следующие компоновки агрегатных станков:
Другие компоновки, технические характеристики головок и агрегатных станков даны в работах [13, 14]. При выборе станков токарной группы руководствуются следующими соображениями. Одношпиндельные токарные автоматы обеспечивают большую точность, чем многошпиндельные, но последние более производительные и требуют в итоге меньше производственной площади. Экономическая точность при многопереходной операции на токарных и револьверных станках соответствует IT9, IT 10 квалитетам. Револьверные станки, обеспечивающие большую производительность, чем токарные, эффективнее применять в серийном производстве. Оснащение токарных станков гидрокопировальными суппортами повышает производительность в 2,5-3 раза и делает их применение рентабельным в мелко- и среднесерийном производстве. Многорезцовые токарные полуавтоматы, как и гидроко-пировальные, применяют для черновой и чистовой обработки поверхностей вращения. Но гидрокопировальные станки обеспечивают более высокую точность (IT7, IT9) при обработке менее жестких деталей. Многошпиндельные токарные полуавтоматы вертикального и горизонтального исполнения обеспечивают квалитеты IT6, IT9 при многократной обработке. Вертикальные станки предпочтительнее из-за меньшей площади. Применение их эффективно лишь при обеспечении достаточной загрузки. Сведения о выборе других станков, их технических характеристиках приведены в работах [29, 30, 11, 13, 9] Выбор технологической оснастки ведут по ГОСТу 14.305-73. К технологической оснастке относят приспособления, режущий, мерительный, вспомогательный инструмент и средства контроля. Для единичного и мелкосерийного производства характерна универсальная технологическая оснастка. С увеличением объема выпуска изделий уменьшается универсальность и увеличивается специализация оснастки. При выборе приспособления следует четко представлять, что оно должно решить три основные задачи:
Рекомендуется следующая литература для выбора приспособлений: [3, 29, 8, 10, 1, 20, 21, 34, 2, 22, 8]. При выборе материала режущего инструмента руководствуются следующими соображениями. Для обработки стали применяют титановольфрамовые твердые сплавы. Сплавы с низким содержанием титана применяют для тяжелых условий работы (обдирочные операции с переменным припуском; наличие ударной нагрузки; недостаточная жесткость системы СПИД), а сплавы с высоким содержанием титана - для отделочных операций. Для обработки чугуна, цветных металлов и неметаллических материалов применяют вольфрамовые сплавы. Минералокерамические сплавы применяют для чистовой и получистовой обработки при достаточной жесткости системы СПИД и отсутствии ударов. Инструментальные стали широко применяются:
Легированные стали, малодеформирующиеся при термической обработке, рекомендуются для фасонных инструментов, работающих на низких скоростях резания. Геометрия режущей части, конструкция и другие рекомендации по выбору лезвийного инструмента приведены в работах [29, 30, 13, 4]. Рекомендации по выбору характеристик абразивного и алмазного инструмента (круги, бруски) даны в ГОСТе 3647-80 и работах [1,2, 3,4]. Выбор средств контроля (в том числе и измерительного инструмента) ведут в зависимости от требуемых точности измерений, достоверности контроля, трудоемкости и стоимости контроля по ГОСТу 14.306-73. Рекомендуется использовать также данные работ [15, 27]. Для выбора вспомогательного инструмента, служащего для закрепления, смены, регулировки и настройки режущего инструмента, а также позволяющего повысить точность и расширить технологические возможности оборудования, используют стандарты и работы [29, 30]. Формирование операций для поточных видов производства должно быть подчинено получению трудоемкости каждой операции, равной или кратной такту. Желательно, чтобы и станкоемкость каждой операции по возможности была равна или кратна такту, что позволит лучше использовать оборудование во времени. Переходы, в которых удельный вес машинного времени достаточно велик, следует формировать в операции с расчетом возможности обслуживания одним рабочим нескольких станков или даже различных видов оборудования. При больших количествах деталей экономично использовать наиболее производительные виды оборудования с максимальной концентрацией переходов в одной операции и максимальным совмещением их во времени. С уменьшением количества деталей формирование операций ведется путем включения в них переходов, при помощи которых решаются аналогичные задачи у разных деталей. При формировании операций необходимо учитывать возможности имеющегося на предприятии оборудования, перспективы его модернизации, замены или пополнения новым. Формирование операций позволяет составить технологический маршрут обработки детали. При этом необходимо в самых широких пределах использовать типовые технологические процессы, опыт предприятий, справочную и периодическую литературу, не забывая о быстром развитии техники и создании новых методов и средств выполнения технологических процессов. Типовые технологические маршруты обработки различных деталей приведены в следующей литературе [29, 30]. Выбор способов обработки и количества переходов позволяет перейти к расчету припусков и межпереходных размеров. Расчет припусков производится по методике, доработанной проф. В. М. Кованом [14]. При расчете минимально необходимой величины, припуска на обработку следует всегда учитывать конкретные условия протекания разрабатываемого процесса, поскольку в ряде случаев часть слагаемых будет не нужна. Сопоставление полученных в результате расчета и принятых на предприятии припусков позволяет установить их окончательные величины. Далее, рассчитывают межпереходные размеры и строят схемы связей между межпереходными размерами, припусками на обработку и допусками. Поверхности, на которые необходимо рассчитать припуски, устанавливает руководитель проектирования, припуски на обработку остальных поверхностей устанавливаются по ГОСТ 7505-89; ГОСТ 26645-85. Параметры режима резания рассчитывают или выбирают таким образом, чтобы обеспечить требуемую точность обработки при наибольшей производительности труда и наименьшей себестоимости технологических операций. Эти условия удается выполнить при назначении соответствующего типа и размера инструмента, материала и геометрии его режущей части, материала и состояния заготовки, типа оборудования. Следует помнить, что параметры режима резания взаимосвязаны. Так, например, глубина резания и подача непосредственно влияют на стойкость Т инструмента, с которой, в свою очередь, связана скорость резания. Расчет параметров режима резания производится по согласованию с руководителем проекта на четыре технологические операции, различные по характеру. При расчете для одноинструментной обработки рекомендуется пользоваться общемашиностроительными нормативами: 1. Выбирается глубина резания. 2. Определяется наибольшая технологически допускаемая подача. При токарной обработке технологически допускаемая подача определяется: а) прочностью и жесткостью инструмента; б) прочностью и жесткостью обрабатываемой детали; в) прочностью механизма подачи станка; г) шероховатостью обрабатываемой поверхности. При обработке на фрезерных станках технологически допускаемая подача определяется исходя из прочности механизма подачи стола и жесткости фрезерной оправки. При обработке на сверлильных станках наибольшая технологически допускаемая подача определяется: а) прочностью сверла; б) прочностью механизма подачи станка; в) технологическими требованиями к обработанному отверстию. Из всех подач выбирается наименьшая и согласовывается с паспортом станка. Определяется стойкость инструмента (по таблицам справочников), обеспечивающая наименьшую стоимость обработки. Определяется скорость резания, исходя из заданной стойкости инструмента и мощности на шпинделе станка. Из двух значений чисел оборотов меньшее является лимитирующим и выбирается для дальнейших расчетов. При многоинструментальных работах на токарных много-шпиндельных и многорезцовых автоматах, фрезерных, сверлильных и других станках имеется ряд специфических особенностей. Одной из основных особенностей расчета является необходимость согласования работы отдельных позиций, шпинделей, суппортов и отдельных инструментов между собой с подчинением расчета общему кинематическому параметру или времени обработки. Общим параметром при точении на одношпиндельных многорезцовых станках является общая для всех инструментов одного суппорта подача на оборот  в мм/об и общее число оборотов детали в минуту; при обработке многошпиндельной сверлильной головкой - единая минутная подача  в мм/мин; при работе на многошпиндельном станке - время обработки t в мин и т.д. Основными источниками для расчетов при многоинструментальных работах служат нормативы.Параметры режима резания на остальные операции устанавливают также по нормативам. Следующим важным этапом в проектировании является установление затрат времени на выполнение операций технологического процесса. Определение штучно-калькуляционного или штучного времени проводится на те операции, для которых рассчитывались параметры режима резания. Для остальных операций проводится нормирование по общемашиностроительным нормативам. Расчет машинного времени можно производить по соответствующим формулам работ [29, 30]. Все остальные составляющие времени – вспомогательное время, подготовительно-заключительное время, время на техническое, организационное обслуживание, отдых и естественные надобности можно принимать то общемашиностроительным нормативам. Все данные по нормам времени заносятся в операционные карты, затем устанавливается разряд работы и определяется коэффициент использования оборудования. |
Похожие:
 | «фос по специальностям спо «Технология машиностроения» и «Автомобиле и тракторостроение» для 1,2,3,4 курса» | | Содержание и развитие предмета «Технология машиностроения». Основные направления развития технологии машиностроения |
| Рабочая программа составлена в соответствии с фгос впо по направлению подготовки 151900. 68 Конструкторско-технологическое обеспечение... | | Специальность 15. 02. 08 «Технология машиностроения», 27. 02. 02 «Техническое регулирование и управление качеством» |
| Объём изучаемого материала предназначен для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников,... | | Объём изучаемого материала предназначен для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников,... |
 | ПМ. 01 Разработка технологических процессов изготовления деталей машин разработан на основе Федерального государственного образовательного... | | Ссср; строительного, дорожного и коммунального машиностроения; тракторного и сельскохозяйственного машиностроения, энергетического... |
| Выбор методов восстановления деталей и участие в процессе их изготовления | | Допущено умо по образованию в области лесного дела в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по специальности... |