Структура технологического процесса

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС И ЕГО СТРУКТУРА (ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ)

Производственный и технологический процессы

Производственным процессом завода (участка, цеха) называют весь комплекс процессов организации, планирования, снабжения, изготовления, контроля, учета и т.д., необходимых для превращения поступающих на завод материалов и полуфабрикатов в готовую продукцию завода (цеха). Таким образом, производственный процесс – это совокупность всех действий людей и орудий производства, осуществляемых для изготовления выпускаемых изделий на данном предприятии.

Производственный процесс сложен и многообразен. Он включает: обработку заготовок для получения из них деталей; сборку узлов и двигателей и их испытание; перемещение на всех стадиях изготовления; организацию обслуживания рабочих мест и участков; управление всеми звеньями производства, а также все работы по технической подготовке производства.

Конечно, в любом производственном процессе наиболее важное место занимают процессы, непосредственно связанные с достижением заданных параметров продукции. Такие процессы называются технологическими. Технологический процесс – это часть производственного процесса, содержащая действия по последовательному изменению размеров, формы или состояния предмета труда и их контроль (ГОСТ 3.1109-82).

В производстве авиационных двигателей используют разнообразные процессы: литье, обработку давлением и резанием, термическую и физико-химическую обработку, сварку, пайку, сборку, испытания. Таким образом, по виду процесса и виду продукции различают технологический процесс отливки, например, лопатки турбины; технологический процесс термической обработки, например, вала турбины; технологический процесс механической обработки и т.п. Применительно к процессам формообразования можно сформулировать, что технологический процесс – это система взаимосогласованных операций, предусматривающих последовательное превращение полуфабриката в изделие (деталь, заготовку …) путем формообразования механическими, физико-механическими, электрофизикохимическими и др. методами.

Структура технологического процесса

Основным элементом технологического процесса является операция.

Операция – это часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте одним или несколькими рабочими, одной или несколькими единицами оборудования до перехода к обработке заготовки следующей детали.

Для существования операции достаточно хотя бы одного из двух указанных условий. Если, например, процесс состоит из шлифования заготовки детали на шлифовальном станке и электроискровом легировании этой поверхности на другом, то независимо от количества деталей (хотя бы одна деталь) в технологическом процессе будут две операции, так как меняется рабочее место (рис. 2.1).

S

Рис. 2.1. Операции технологического процесса(фрагмент)

Вместе с тем обработка на одном рабочем месте также может состоять из нескольких операций. Если, например, сверление и развертывание деталей выполняется на одном сверлильном станке, таким образом, что сначала всю партию деталей просверлить, а затем, по обстоятельствам осуществив переналадку оборудования (замена инструмента, приспособления, режимов обработки, смазывающее-охлаждаемой среды, мерительных интсрументов и др.), осуществить развертывание, то получится две операции – «сверлильная», вторая «развертывание», хотя рабочее место одно.

Рабочее место – это часть площади (объема) цеха, предназначенная для выполнения операции одним или группой рабочих, в которой размещено технологическое оборудование, инструмент, приспособления и др.

Понятие «операция» относится не только к технологическому процессу (ТП), предусматривающему формообразование. Имеют место контрольные, испытательные, моечные, упрочняющие, термические и т.д. операции.

Операция характеризуется:

Неизменностью объекта обработки;

Неизменностью оборудования (рабочего места);

Постоянством рабочих исполнителей;

Непрерывностью выполнения.

Проектирование технологического процесса состоит в установлении:

Состава (номенклатуры) операций;

Последовательности операций в ТП;

Операция – неделимая в планово-организационном отношении часть ТП. Она является основной единицей производственного планирования. Весь производственный процесс строится на основании совокупности операций:

Трудоемкость;

Материально-техническое обеспечение (станки, инструменты и др.);

Квалификация и количество рабочих;

Необходимые производственные площади;

Количество электроэнергии и др. определяют по операциям.

Операция тщательно документируется.

Операция может состоять из нескольких переходов . Переход –это часть операции, в течение которой обрабатывается одна и та же поверхность детали, одним и тем же инструментом, при неизменном режиме работы станка.

а

б S

Рис. 2.2. Технологические переходы

а – два простых перехода (Ι и ΙΙ); б – один сложный (пояснения в тексте)

На рис. 2.2 показана операция по прошиванию отверстий электрохимическим методом. Как видно из рис. 2.2, а осуществляется последовательное получение отверстий при реализации переходов Ι и ΙΙ. Для повышения производительности часто объединяют несколько простых переходов в один сложный переход (рис. 2.2, б ); это позволяет одновременно обрабатывать несколько поверхностей.

Технологический переход может содержать несколько проходов. Проход – это часть перехода, во время которого снимается (наносится) один слой металла. Деление на проходы необходимо в тех случаях, когда за один прием (по условиям прочности инструмента, жесткости станка, требованиям по точности и др.) удалить (нанести) весь слой металла не представляется возможным.

Операция может выполняться за один или несколько установок обрабатываемой детали. Установ представляет собой часть технологической операции, выполняемой при одном закреплении заготовки.

Во многих случаях операции делят на позиции. Позиция – фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой совместно с приспособлением, относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определенной части операции. Таким образом, позиция – это каждое из различных положений заготовки относительно инструмента или инструмента относительно заготовки при одном ее закреплении, например фрезерование каждой из четырех граней головки винта при одном его закреплении в делительном приспособлении.

Различие между позицией и установом состоит в том, что в каждом новом установе новое взаимное положение заготовки и инструмента достигается путем перезакрепления заготовки, а в каждой новой позиции – без открепления заготовки, перемещением или поворотом заготовки или инструмента в новое положение. Замена установов позициями всегда дает сокращение времени на обработку, поскольку поворот приспособления с заготовкой или головки с инструментом занимает меньше времени, чем открепление, переустановка и закрепление заготовки.

Получение заготовок

Для производства деталей (заготовок) необходимо иметь заготовки из которых, в конечном счете, получают готовые детали. В настоящее время средняя трудоемкость заготовительных работ в судовом машиностроении составляет 40...45% общей трудоемкости производства машин. Главная тенденция в развитии заготовительного производства состоит в снижении трудоемкости механической обработки при изготовлении деталей машин за счет повышения точности их формы и размеров.

Заготовкой - называется предмет труда, из которого изменением формы, размеров, свойств поверхности и (или) материала, изготавливают деталь.

Различают три основных вида заготовок: машиностроительные профили, штучные и комбинированные заготовки.

Заготовки характеризуются конфигурацией и размерами, точностью полученных размеров, состоянием поверхности и т.д.

Основные виды заготовок:

Сортовой материал;

Отливки;

Поковки и штамповки

Сортовой материал (прокат) может иметь следующие профили:

Прутки круглого, квадратного и шестигранного сечения,

Трубы, листы, полосы, ленты.

Уголок, швеллер, двувтавр,

Специальный профиль по требованию заказчика.

Заготовки могут быть изготовлены и из неметаллических материалов: винипласт, гетинакс, текстолит и др.

Термическая обработка металлов - процесс обработки изделий из металлов и сплавов путём теплового воздействия с целью изменения их структуры и свойств в заданном направлении.

Термическая обработка металлов подразделяется на:

Собственно термическую, заключающуюся только в тепловом воздействии на металл,

Химико-термическую, сочетающую тепловое и химическое воздействия,

Термомеханическую, сочетающую тепловое воздействие и пластическую деформацию.

Формообразование, обработка давлением.

Обработка металлов давлением основана на способности металлов и ряда неметаллических материалов в определённых условиях получать пластические, остаточные деформации в результате воздействия на деформируемое тело (заготовку) внешних сил.

Одним из существенных достоинств обработки металлов давлением является возможность значительного уменьшения отходов металла по сравнению с обработкой резанием.

Другим достоинством является возможность повышения производительности труда, т.к. в результате однократного приложения усилия можно значительно изменить форму и размеры заготовки. Кроме того, пластическая деформация сопровождается изменением физико-механических свойств металла заготовки, которые можно использовать для получения деталей с требуемыми служебными свойствами (прочностью, жесткостью, сопротивлением износу, и т.п.) при наименьшей их массе.

Ковка- вид горячей обработки металлов давлением при котором металл деформируется под воздействием ударов универсального инструмента - молота. Металл свободно течёт в стороны, не ограниченные рабочими поверхностями инструмента. Ковкой получают заготовки для последующей механической обработки. Эти заготовки называют кованными поковками или просто поковками. Ковку подразделяет на ручную и машинную. Последняя производится на молотах и гидравлических прессах. Ковка является единственно возможным способом изготовления тяжёлых заготовок, особенно в единичном производстве. Как правило, на каждом приборостроительном предприятии имеется хотя бы один молот или гидравлический пресс.

Прессование заключается в продавливании заготовки, находящейся в замкнутой форме через отверстие матрицы. Форма и размеры поперечного сечения выдавленной части заготовки соответствуют форме и размерам отверстия матрицы, а длина её пропорциональна отношению площадей поперечного сечения исходной заготовки и выдавленной части и перемещению давящего инструмента. Прессованием изготавливают прутки диаметром 3 - 250 мм, трубы диаметром 20 - 400 мм со стенками толщиной 1,5-12мм и другие профили. Прессованием также, получают профили из конструкционных, нержавеющих и специальных сталей и сплавов. Точность прессованных профилей выше, чем прокатных. К недостаткам прессования надо отнести большие отходы металла, т.к. весь металл не может быть выдавлен из контейнера. Масса прессостатка может достигать 40% от массы исходной заготовки.

Штамповкой называют процесс изменения формы и размеров заготовки с помощью специализированного инструмента-штампа. Для каждой детали изготавливают свой штамп. Различают холодную штамповку и горячую объёмную штамповку.

Различают:

· Холодную штамповку

· Горячую объёмную штамповку

Виброобкатывание - это процесс обработки поверхностей детали путём обкатывания их шариками или роликами из твердосплавного материала под определённым давлением и с колебаниями вдоль линии перемещения. Таким способом достигается существенное улучшение качества поверхности, т.е. повышение точности, уменьшение шероховатости и улучшение физических свойств материала. Применяя данный процесс, возможно, создавать поверхности с требуемым микрорельефом. Кроме того, этот процесс применяют и в декоративных целях.

Литейным называется производство, занимающееся изготовлением фасонных деталей или заготовок путём заливки расплавленного металла в форму полость, которой имеет конфигурацию детали.

Литьё в песчано-земляные формы.

Литьё в песчано-земляные формы является одним из стариннейших способов литья. Таким способом литья изготавливают в единичном производстве крупногабаритные детали из черных и цветных сплавов, имеющих сложную конфигурацию, Схема получения отливки приведена на рисунке.

Литьё под давлением.

Литье под давлением является наиболее производительным способом изготовления тонкостенных деталей сложной формы из цинковых, алюминиевых, магниевых и медных сплавов.

Литьё по выплавляемым моделям.

Литье по выплавляемым моделям широко для изготовления отливок сложной конфигурации массой от нескольких граммов до 10-15 кг, с толщиной стенок 0,3-20 мм и более, с точностью размеров до 9-го квалитета при шероховатости поверхностей от 80 до 1,25 мкм.

Механическая обработка

Обработка металлов резанием - это обработка, заключающаяся в образовании новых поверхностей отделением поверхностных слоев материала с образованием стружки.

Развертка - это многозубый инструмент, который подобно сверлу и зенкеру в процессе обработки совершает вращение вокруг своей оси (главное движение) и поступательно перемещается вдоль оси, совершая движение подачи.

Зенкеры отличаются от сверл устройством режущей части и большим количеством режущих кромок.

Зенкерование - обеспечивает необходимую точность и чистоту отверстий, полученных литьем, ковкой или штамповкой. Зенкерование является большей частью промежуточной операцией между сверлением и развертыванием, поэтому диаметр зенкера должен быть меньше окончательного размера отверстия на величину припуска снимаемого разверткой.

Зенкование. Производится зенковками, которые имеют режущие кромки на торце инструмента (рис. 139). По конструкции зенковки бывают цилиндрическими, коническими и плоскими.

Зенковки цилиндрические (рис. 139, а) применяются для обработки гнезд с плоским дном под головки болтов и винтов. Для обеспечения соосности зенковки имеют направляющую цапфу.

Конические зенковки (рис. 139, б) имеют угол заточки конусной части, равный 60; 70; 90 или 120°.

Цекование - обработка поверхности детали вокруг отверстия (разновидность зенкерования, предназначенная для образования плоскостей или углублений под головку винта, шайбу, упорное кольцо и т.п. Цековки выполняют в виде насадных головок, имеющих на торце четыре зуба Цековками обрабатывают бобышки под шайбы, упорные кольца, гайки.Цекование производится на сверлильных, расточных и др. металлорежущих станках цековкой.

Долбяк - металлорежущий инструмент для нарезания зубьев прямозубых и косозубых зубчатых колёс наружного и внутреннего зацепления, зубчатых венцов шевронных колёс с канавкой и без неё, зубчатых колёс блоков, зубчатых колёс с выступающими фланцами, ограничивающими свободный выход инструмента и зубчатых реек.

Шевер - зуборезный инструмент, применяемый при шевинговании. Шевингование - (от англ. shaving - брить) - отделочная обработка боковых поверхностей зубчатых колёс. Шевингование заключается в снятии тонкой стружки шевером. Шевер представляет собой колесо или рейку, зубья у которых прорезаны поперечными канавками для образования режущих кромок.

Процесс резания подразделяется на: точение, фрезерование сверление,

строгание, долбление, протягивание, прошивание, шлифование и отделочные методы обработки.

Точение в свою очередь подразделяется на: обтачивание, растачивание, подрезание, разрезание.

Сверление: рассверливание, зенкерование, зенкование, развертывание, цекование.

Отделочные методы:

полирование, доводка, притирка, хонингование, суперфиниширование, алмазное точение и шлифование, шевингование. Перечислены только наиболее широко применяемые виды обработки.

Технологическим процессом сборки - называется совокупность операций по соединению, координированию, фиксации, закреплению деталей и сборочных единиц (СЕ) для обеспечения их относительного положения и движения, необходимого функциональным назначением сборочной единицы и общей сборки изделия.

Узловая сборка - это оборка, объектом которой является составная часть изделия.

Общая сборка - это сборка, объектом которой является изделие в целом. Комплектующие изделия – это изделия предприятия-поставщика, применяемые как составная часть изделия выпускаемого предприятием. Сборочный комплект- это группа составных частей изделия, которые необходимо подать на рабочее место для сборки изделия или его составной части.

Устанавливаются следующие виды изделий: детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты.

Деталь - это изделие, изготовленное из однородного по наименованию и

марке материала, без применения сборочных операций. К деталям относятсятакже изделия, подвергнутые покрытиям

Сборочная единица - это изделие, составные части которого подлежатсоединению между собой на предприятии изготовителе (свинчиванием, клепкой,сваркой и т.д.). Это понятие адекватно понятию "узел", реже "группа", номожет быть и законченным изделием. Следует учесть, что технологическоепонятие "сборочная единица" шире конструкторских терминов, т.к. может бытьразбита на несколько единиц при разработке технологического процесса.

Комплекс; два или более специфицированных изделий, не соединенных на

предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенные для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций (например, станок спрограммным управлением, вычислительная машина и т.п.).

Комплект: два или более изделия, не соединенных на

предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих наборизделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательногохарактера (комплект запасных частей, инструмента и принадлежностей и т.п.).

Сборочная технологическая операция - это законченная часть

технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте.

Классификация видов соединений.

1. По целостности соединений: разъемное и неразъемное соединение.

2. По подвижности составных частей: подвижное и неподвижное соединение.

3. По форме соприкасаемых поверхностей: плоская, цилиндрическая,

коническая и т.п.

4. По методу образования соединений: резьбовое, шпоночное, штифтовое,

прессовое и т.д.

Классификация видов сборки.

По объекту сборки: узловая и общая.

По последовательности сборки: последовательная, параллельная,

последовательно - параллельная.

По стадиям сборки: предварительная, промежуточная, Окончательная.

По подвижности объекта сборки:

1. подвижная с непрерывным перемещением,

2. подвижная с периодическим перемещением,

3. неподвижная (стационарная).

По организации производства:

1. Типовая, поточная с использованием транспортных средств.

2. Типовая, поточная без использования транспортных средств.

3. Групповая, поточная с использованием транспортных средств.

4. Групповая, поточная без использования транспортных средств.

5. Групповая, не поточная.

6. Единичная.

По механизации и автоматизации:

1. автоматическая,

2. автоматизированная,

3. механизированная,

4. ручная.

По методу обеспечения точности сборки:

1. с полной взаимозаменяемостью,

2. селективная сборка,

3. с неполной взаимозаменяемостью,

4. с пригонкой,

5. с компенсационными механизмами,

6. с компенсационными материалами.

Типовой технологический процесс сборки.

1. Комплектовочная операция. Подбирается детале-комплект по спецификации.

2. Расконсервационная.

3. Сборочная. Для каждого изделия и в зависимости от типа производства

своя маршрутная и операционная технология.

4. Настройка, регулировка, испытания.

5. Контрольная.

6. Упаковочная.

Испытания судовых механизмов, оборудования, устройств включают:

Стендовые отдельных механизмов и оборудования на предприятии – изготовителе;

Швартовные, ходовые при постройке судна.

Общей целью испытаний является проверка соответствия показателей проектным данным. При этом важным является также проверка качества и надежности установленных на судне механизмов и оборудования. Каждый из этапов испытаний предусматривает проверку готовности оборудования к испытаниям следующего этапа.

Сущность производственного процесса, его виды и структура, основные операции и их назначение, отличительные черты от технологического процесса. Порядок определения трудоемкости технологической операции и нормы времени, необходимой для ее реализации.

ВВЕДЕНИЕ

Совокупность методов и приемов изготовления машин, выработанных в течение длительного времени и используемых в определенной области производства, составляет технологию этой области. В связи с этим возникли понятия: технология литья, технология сварки, технология механической обработки и т.д. Все эти области производства относятся к технологии машиностроения, охватывающей все этапы процесса изготовления машиностроительной продукции.

В дисциплине «Технология машиностроения» комплексно изучаются вопросы взаимодействия станка, приспособления, режущего инструмента и обрабатываемой детали, пути построения наиболее рациональных технологических процессов обработки деталей машин, включая выбор оборудования и технологической оснастки, методы рационального построения технологических процессов сборки машин.

Учение о технологии машиностроения в своем развитии прошло в течение немногих лет путь от простой систематизации производственного опыта механической обработки деталей и сборки машин до создания научно обоснованных положений, разработанных на базе теоретических исследований, научно проведенных экспериментов и обобщения передового опыта машиностроительных заводов. Развитие технологии механической обработки и сборки и ее направленность определяются стоящими перед машиностроительной промышленностью задачами совершенствования технологических процессов, изыскания и изучения новых методов производства, дальнейшего развития и внедрения комплексной механизации и автоматизации производственных процессов на базе достижений науки и техники, обеспечивающих наиболее высокую производительность труда при надлежащем качестве и наименьшей себестоимости выпускаемой продукции.

1. Производственный и технологический процессы

Под производственным процессом понимают совокупность всех действий людей и орудий труда, осуществляемых на предприятии для получения из материалов и полуфабрикатов готовых изделий.

В производственный процесс входят не только основные, непосредственно связанные с изготовлением деталей и сборкой из них машины, процессы, но и все вспомогательные процессы, обеспечивающие возможность изготовления продукции (например, транспортирование материалов и деталей, контроль деталей, изготовление приспособлений и инструмента и т.д.).

Технологическим процессом называют последовательное изменение формы, размеров, свойств материала или полуфабриката в целях получения детали или изделия в соответствии с заданными техническими требованиями.

Технологический процесс механической обработки деталей должен проектироваться и выполняться таким образом, чтобы посредством наиболее рациональных и экономичных способов обработки удовлетворялись требования к деталям (точность обработки, шероховатость поверхности, взаимное расположение осей и поверхностей, правильность контуров и т.д.), обеспечивающие правильную работу собранной машины.

2. Структура технологического процесса

В целях обеспечения наиболее рационального процесса механической обработки заготовки составляется план обработки с указанием, какие поверхности надо обработать, в каком порядке и какими способами.

В связи с этим весь процесс механической обработки расчленяется на отдельные составные части: технологические операции, позиции, переходы, ходы, приемы.

Технологической операцией называется часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте и охватывающая все последовательные действия рабочего (или группы рабочих) и станка по обработке заготовки (одной или нескольких одновременно).

Например, обтачивание вала, выполняемое последовательно сначала на одном конце, а потом после поворота, т.е. перестановки вала в центрах, без снятия его со станка, - на другом конце, является одной операцией.

Если же все заготовки данной партии обтачиваются сначала на одном конце, а потом на другом, то это составит две операции.

Установом называют часть операции, выполняемую при одном закреплении заготовки (или нескольких одновременно обрабатываемых) на станке или в приспособлении, или собираемой сборочной единицы.

Например, обтачивание вала при закреплении в центрах - первый установ; обтачивание вала после его поворота и закрепления в центрах для обработки другого конца - второй установ. При каждом повороте детали на какой-либо угол создается новый установ.

Установленная и закрепленная заготовка может изменять свое положение на станке относительно его рабочих органов под воздействием перемещающих или поворотных устройств, занимая новую позицию.

Позицией называется каждое отдельное положение заготовки, занимаемое ею относительно станка при неизменном ее закреплении.

Например, при обработке на многошпиндельных полуавтоматах и автоматах деталь при одном ее закреплении занимает различные положения относительно станка путем вращения стола (или барабана), последовательно подводящего деталь к разным инструментам.

Операция разделяется на переходы - технологические и вспомогательные.

Технологический переход - законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента, поверхностей, образуемых обработкой, или режима работы станка.

Вспомогательный переход - законченная часть технологической операции, состоящая из действия человека и или оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и шероховатости поверхности, но необходимы для выполнения технологического перехода. Примерами вспомогательных переходов являются установка заготовки, смена инструмента и т.д.

Изменение только одного из перечисленных элементов (обрабатываемой поверхности, инструмента или режима резания) определяет новый переход.

Переход состоит из рабочих и вспомогательных ходов.

Под рабочим ходом понимают часть технологического перехода, охватывающую все действия, связанные со снятием одного слоя материала при неизменности инструмента, поверхности обработки и режима работы станка.

На станках, обрабатывающих тела вращения, под рабочим ходом понимают непрерывную работу инструмента, например на токарном станке снятие резцом одного слоя стружки непрерывно, на строгальном станке - снятие одного слоя металла по всей поверхности. Если слой материала не снимается, а подвергается пластической деформации (например, при образовании рифлений или при обкатывании поверхности гладким роликом с целью ее уплотнения), также применяют понятие рабочего хода, как и при снятии стружки.

Вспомогательный ход - законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, не сопровождаемого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки, но необходимого для выполнения рабочего хода.

Все действия рабочего, совершаемые им при выполнении технологической операции, расчленяются на отдельные приемы.

Под приемом понимают законченное действие рабочего, обычно приемами являются вспомогательные действия, например постановка или снятие детали, пуск станка, переключение скорости или подачи и т.п. Понятие прием используется при техническом нормировании операции.

В план механической обработки включают также промежуточные работы - контрольные, слесарные и др., необходимые для дальнейшей обработки, например спайка, сборка двух деталей, запрессовка сопрягаемых деталей, термическая обработка и т.д. Окончательные операции для других видов работ, выполняемых после механической обработки, вносятся в план соответствующих видов обработки.

Производственная структура предприятия с технологической специализацией

3. Трудоемкость технологической операции

Время и затраты на выполнение операций являются важнейшими критериями характеризующими ее эффективность в условиях заданной программы выпуска изделий. Программа выпуска изделий - это установленный для данного предприятия перечень изготовляемых изделий с указанием объема выпуска по каждому наименованию за планируемый период времени.

Объем выпуска это количество изделий, определенных наименований, типа размеров и исполнений, изготавливаемых в течение планируемого периода времени. Объем выпуска в значительной степени определяют принципы построения технологического процесса. Расчетный, максимально возможный в определенных условиях объем выпуска изделий за единицу времени называют производственной мощностью.

При заданном объеме выпуска, изделия изготавливают партиями. Это количество штук деталей или комплекта изделий одновременно запущенных в производство. Производственную партию или ее часть, поступившую на рабочее место для выполнения технологической операции, называют операционной партией.

Серия - это общее количество изделий, подлежащее изготовлению по неизменным чертежам.

Для выполнения каждой операции рабочий затрачивает определенное количество труда. Трудоемкость операции - это количество времени затраченное рабочим требуемой квалификации при нормальной интенсивности труда и условиях на выполнение данной работы. Единицы измерения - человеко/час.

4. Норма времени

Правильное нормирование затраты рабочего времени на обработку деталей, сборку и изготовление всей машины имеет большое значение для производства.

Норма времени - время, отведенное на производство единицы продукции или выполнение определенной работы (в часах, минутах, секундах).

Норму времени определяют на основе технического расчета и анализа, исходя из условий возможно более полного использования технических возможностей оборудования и инструмента в соответствии с требованиями к обработке данной детали или сборке изделия.

В машиностроительном производстве при обработке деталей на металлорежущих станках определяется норма времени на отдельные операции (комплекс операций) или норма выработки деталей (изделий) в штуках в единицу времени (час, смену).

Техническая норма времени, определяющая затрату времени на обработку (сборку или другие работы), служит основой для оплаты работы, калькуляции себестоимости детали и изделия. На основе технических норм рассчитываются длительность производственного цикла, необходимое количество станков, инструментов и рабочих, определяется производственная мощность цехов (или отдельных участков), производится все планирование производства.

Классификация норм труда

Заключение

Развитие технологии механической обработки и сборки и ее направленность определяются стоящими перед машиностроительной промышленностью задачами совершенствования технологических процессов, изыскания и изучения новых методов производства, дальнейшего развития и внедрения комплексной механизации и автоматизации производственных процессов на базе достижений науки и техники, обеспечивающих наиболее высокую производительность труда при надлежащем качестве и наименьшей себестоимости выпускаемой продукции. Для совершенствования технологического процесса в любом производстве необходимо использовать управленческий, научно-исследовательский, опытно-конструкторский, а также человеческий потенциал.

Использованная литература

1. Егоров М.Е. и др. Технология машиностроения. Учебник для втузов. Издание 2-е, доп. М., «Высш. школа», 1976.

2. Гусев А.А., Ковальчук Е.Р., Комсов И.М. и др. учебник для машиностроит. спец. вузов. 1986.

3. Схиртладзе А.Г. Технологические процессы в машиностроении. Для студентов машиностроительных специальностей ВУЗов, «Высшая школа», 2007.

	Чтобы скачать работу бесплатно нужно вступить в нашу группу ВКонтакте . Просто кликните по кнопке ниже. Кстати, в нашей группе мы бесплатно помогаем с написанием учебных работ. Через несколько секунд после проверки подписки появится ссылка на продолжение загрузки работы.
	Бесплатная оценка
	Повысить оригинальность данной работы. Обход Антиплагиата.
	РЕФ-Мастер - уникальная программа для самостоятельного написания рефератов, курсовых, контрольных и дипломных работ. При помощи РЕФ-Мастера можно легко и быстро сделать оригинальный реферат, контрольную или курсовую на базе готовой работы - Структура технологического процесса. Основные инструменты, используемые профессиональными рефератными агентствами, теперь в распоряжении пользователей реф.рф абсолютно бесплатно!
	Как правильно написать введение? Секреты идеального введения курсовой работы (а также реферата и диплома) от профессиональных авторов крупнейших рефератных агентств России. Узнайте, как правильно сформулировать актуальность темы работы, определить цели и задачи, указать предмет, объект и методы исследования, а также теоретическую, нормативно-правовую и практическую базу Вашей работы.

Технологический процесс – это часть производственного процесса, содержащая в себе последовательное изменение размеров, формы, внешнего вида предмета производства, и их контроль.

Элементы технологического процесса : операция, установка, позиция, обработка, перход, проход, рабочий прием, движение.

Технологический процесс обычно делится на части, называемые операциями.

Операция представляет собой законченную часть технологического процесса. О. предназначена для изменения геометрических и физических параметров изделия на 1 раб месте с 1 рабочим.

Операция , выполняемую непрерывно на одном рабочем месте.

Операция – это основная единица производственного планирования и учета. На онове операций определяют трудоемкость изготовления деталей, устанавливают нормы времени и расценки, задается требуемое кол-во оборудования, приспособлений и инструментов, опредеяют с/с обработки.

Состав О.: СПИД: станок, приспособление, инструмент, деталь.

Установка – это определение положения заготовки на станке с использованием станочных приспособлений.

С тем, чтобы иметь возможность представить структуру операции и учесть затраты времени на ее выполнение, потребовалось расчленение операции на отдельные части, названные переходами.

Позиция – это фиксированое положение, занимаемое закрепленной заготовкой совместно с приспособлением относительно инструмента. (токарно- револьв станки с гориз и вертик осью вращения головки.)

Обработка . Цели мех обраб- изменение св-в, геометрич характеристик, размеров заготовки.

Технологический переход – это механическая обработка одной или нескольких пов-те заготовки, одним или несколькими инстументами, при постоянных технологических режимах и установке.

В соответствии с этим переход, непосредственно связанный с осуществлением технологического воздействия, называют основным (сверление). Переход, состоящий из действий рабочего или механизмов, необходимых для выполнения основного перехода, называют вспомогательным (установка и закрепление детали).

Проход – обработка отдельных пов-тей при неизменной установке заотовки.

Рабочим ходом называют однократное относительное движение инструмента и заготовки, в результате которого с ее поверхности удаляется один слой материала. Чтобы иметь возможность обработать заготовку, ее надо установить и закрепить в приспособлении, на столе станка. Каждое новое фиксированное положение объекта производства совместно с приспособлением, в котором объект установлен и закреплен, называют рабочей позицией.

Движение – это отдельные действия станка (включение, выключение).

Рабочий прием - законченная совокупность действий человека при выполнении определенной части операции, применяемых при выполнении перехода или его части. Например - включить станок, переключить подачи и т.п.

Прием является частью вспомогательного перехода.

Типы производства

Различают три типа производства: I/ массовый, 2/ серийный, З/единичный.

Единичное: Единичным называют производство, характеризуемое малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление изделий, которых, как правило, не предусматривается. Здесь отсутствует цикличность производства, свойственная серийному производству.

Отсутствие повторяемости изготовления ведет к поиску наиболее упрощенных путей изготовления продукции. Чаще всего так работают экспериментальные, ремонтные цехи и т.п. Рабочие здесь, как

правило, высокой квалификации. Оборудование и оснастка - универсальные. Стоимость продукции - высокая.

1.широта номенклатуры изготовляемых изделий 2. малый объем их выпуска десятки шт в год. 3. универсальный охват разнообразных типов изделий. 4. гибкость с точки зрения применения универсального оборудования (напр., токарно-винторезный станок, станд-ый режущий или измерительный инструмент)5. Технологический процесс изготовления детали имеет уплотненный хар-р, т.е. на одном станке вып-ся несколько операций или полная обработка 6.С/c выпускаемого изделия относительно высока 7. квалификация раб – 5 – 6 разряд, высокая. 8 станок – универсальный, точное оборуд. 9. кооэфицент закрепл операции более 40. 10. применяется упрощенная система документации. 11. тех нормы отсутствуют, применяют опытно-статистическое нормирование труда. 12. заготовки: горячий прокат, литье в землю, поковки

Серийное: (мелко-, средне-, крупно-серийн – зависит от V партии)

мелко- :1.квалификация раб 5-6 разряд, 2. сатнки – полуавтоматы 3. коэффициент зкрепления операции 20 - 40

средне-:1.квалификация раб 4 разряд, 2. сатнки – полуавтоматы 3. коэффициент зкрепления операции 10-20

крупно-серийн: 1.квалификация раб 3 разряд, 2. автоматич. Сатнки, производств модули 3. коэффициент зкрепления операции от 1-10

1.ограниченная номенклатура изделий изготовляется периодически повторяющимися партиями 2. объем выпуска больше, чем в единичном произ-ве, периодически, повторяющимися партиями 3. заготовки- горячий и холодный прокат, литье в землю под давлением, литье, штамповки 4. Технологический процесс преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен на отд. операции, выполняемые на опред. станках 5. при выборе технол-го оборудования (исп-ся вспомогательные, спец-е приспособления) необходимо производить расчет затрат и сроков окупаемости, а также ожижаемый эк. Эффект. 6. с/c ниже, чем в единичном произ-ве

Массовое:

Массовым - производство, характеризуемое большим объемом выпуска изделий непрерывно

изготовляемых или ремонтируемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция. При массовом производстве для каждой операции

выбирается наиболее производительное, дорогое оборудование /автоматы, полуавтоматы/, рабочее место оснащается сложными, высокопроизводительными устройствами и приспособлениями, в

результате чего при большом объеме выпуска изделий достигается самая низкая себестоимость продукции.

1. коэфф закрепл =1. 2. квалификация 3-4 (на кахд рабочем месте выполняется 1 повторяющаяся операция) 3. автоматич. сатнки, производств модули. 4 производство поточное 5. требуемая точность достигается методами автомаоического получения размеров на настроеных станках.

1.узкая номенклатура изделий. 2. большой объем выпуска изделий, непрерывно изготовляемый в теч. продолжительного периода времени 3. Технологический процесс разрабатывается подробно, которому свойственна малая трудоемкость и низкая в сравнении с серийным пр-вом с/c изделия. 4. применение механизации и автоматизации произ-ых процессов. 5. использование техн. процесса с элементарными операциями. 6. применение быстродейст-их спец. приспособлений, а также режущего и измерительного инстр-та. 7. Исп-ся шаблон

Качество поверхности

Качество поверхности - это совокупность всех её служебных свойств и, в первую очередь, износоустойчивости, коррозионной стойкости, усталостной прочности, а также некоторых других свойств. Качество поверхности оценивается двумя параметрами:

Физическими характеристиками;

Геометрическими характеристиками

Геометрические характеристики - это параметры отклонения поверхности от идеальной, заданной. Поверхность может быть неплоской, овальной, с огранкой и т.п. Поверхность можно в увеличенном виде изобразить в виде волнистой линии.

Геом. хар-ки качества обработанной поверхности определяются отклонением реальной поверхности от номинальной. Эти отклонения можно подразделить на 3 разновидности: шероховатость, волнистость и отклонение от прав. геом. формы..

Шероховатость – это совокуп неровностей, обработанной овехности с относитедльно малыми шагами. Шероховатость поверхности опреджеляют по ее профилю, котор образуется в сечении этой поверхности

Шероховатость и волнистость являются характеристиками качества поверхности, оказывающими большое влияние на многие эксплуатационные свойства деталей машин.

Рассматриваемые микронеровности образуются в процессе механической обработки путем копирования формы режущих инструментов, пластической деформации поверхностного слоя деталей под воздействием обрабатывающего инструмента, трения его о деталь, вибраций и т.д.

Шероховатость поверхностей деталей оказывает существенное влияние на износостойкость, усталостную прочность, герметичность и другие эксплуатационные свойства

Волнистость занимает промежуточное положение между отклонениями формы и шероховатостью поверхности. Возникновение волнистости связано с динамическими процессами, вызываемыми потерей устойчивости системы станок-приспособление-инструмент-деталь и выражающимися в возникновении вибраций.

Волнистость поверхности - это совокупность периодически повторяющихся неровностей, у которых расстояния между смежными возвышенностями или впадинами превышают базовую длину для имеющейся шероховатости поверхности.

Отклонением формы называется отклонение формы реальной поверхности или реального профиля от формы номинальной поверхности или номинального профиля.

Точность - это степень соответствия действительных значений геометрических параметров их заданным (расчетным) значениям.

К физико-механическим св-вам относят твердость и напряжение .

Остаточное напряжение возникает после механической обработки, заготовительных операций, при шлифовании (Материал поверхностного слоя испытывает наклеп, разупрочнение, изменяется его структура и микротвердость, образуются остаточные напряжения). После заготовительных операций заготовки, полученные на прессе, подвергаются термич. обработке.

Виды термической обработки и остаточное напряжение:

Нормализация – нагрев детали и охлаждение ее в последующем на воздухе. При этом снимается остаточное напряжение и формируется твердость выше, чем при обжиге. Обжиг – характеризуется тем, что у заготовки снимается остаточное напряжение в результате нагрева печи с последующим остыванием внутри нее со скоростью остывания печи. Закалка может произ-ся в соляные р-ры, в воду, в масло. Остаточное напряжение определяют расчетными и экспериментальными методами.

При эксперимент. методах остат. напряжения опред-ют расчетами по деформации образца после снятия с него напряженного слоя. Этот метод явл. разрушающим.

11. Точность механической обработки. Суммарная погрешность. Система СПИД. Виды погрешностей.

Под точностью обработки следует понимать степень соответствия действительного значения показателя к номинальному.

Точность геометрических параметров является комплексным понятием, включающим в себя:

Точность размеров элементов деталей;

Точность геометрических форм поверхностей элементов деталей;

Точность взаимного расположения элементов деталей;

Шероховатость поверхностей деталей (микрогеометрия);

Волнистость поверхностей (макрогеометрия).

Повышение точноти исходных заготовок снижает трудоемкость и с/c обработки мех обработки, снижает значения припусков, приводит к экономии металла.

Точность детали зависит от ряда факторов:

Отклонение от геом. формы детали или ее отд. элементов.

Отклонение действительных размеров детали от номинальных

Отклонение поверхностей и осей деталей от точного взаимного расположения (от параллельности, перпендикулярности, концентричности)

Т.к. точность обработки в произ-ых условиях зависит от многих ф-ров, обработку на станках ведут не с достижимой, а с экономической точностью.

Эк.точность мех. обработки – такая точность, при кот. min с/c обработки достигается в нормальных произ-ых условиях (работа произ-ся на исправных станках с применением необх-ых приспособлений и инструментов при нормальных затратах времени и нормальной эксплуатации рабочих) Достижимая точность – точность, кот. можно достичь при обработке в особых наиб. благоприятных усл., необходимых для данного произ-ва высококвалифицированными рабочими при значительном увеличении затрат времени, на считаясь с с/c обработки.

СПИД: станок, приспособление, инструмент, деталь.

Суммарная погрешность измерения – это совокупность погрешностей, возникающих под влиянием большого числа факторов.

Погрешности: теоретичские, погрешн., вызваные действием упругой силы СПИД, погрешности, вызванные деформацией заготовки под действием неуравновешенных сил, из-за действия тепла, из-за износа режущего инструмента, погрешность базирования

Cанкт-Петербургский Государственный Университет водных коммуникаций

Кафедра Технологии судоремонта

Курсовой проект

по дисциплине Основы технологии судового машиностроения

Выполнил:

студент группы СП-42

Чудин А. С.

Проверил:

Цветков Ю. Н.

Санкт-Петербург

Технологические процессы в машиностроительном производстве разрабатывают для того, чтобы:

1)выбрать наиболее целесообразную последовательность обработки заготовок, которая обеспечит удовлетворение технических требований конструкторской документации (рабочих чертежей) по физико-механическим свойствам и конструктивно-технологическим параметрам (точность размеров, микрорельеф и т.д.);

2)создать возможно более строгую базу для нормирования затрат времени на производство отдельной детали при механической обработке или сборочной единицы на участках узловой и общей сборки.

Технологические процессы механической обработки служат основой для проектирования производственных участков, цехов и т.п.

По более конкретным технологическим указаниям конструкторские службы отдела главного технолога проектируют приспособления, специальный режущий, измерительный и вспомогательный инструменты.

Одной из особенностей современного машиностроения является то, что создание новых машин чаще всего связано не с проектированием и изготовлением принципиально новых образцов, а в большей степени с модернизацией и совершенствованием апробированных и хорошо зарекомендовавших энергетических установок, двигателей и т.п.

Такое положение предопределяет вполне естественную эволюцию технологической и организационной подготовки машиностроительного производства.

В технологии получают развитие аналогии построения технологических процессов, основанные на большом опыте и традициях практического проектирования.

Организацию производства обосновано ориентируют на гибкие быстро переналаживаемые структуры.

Основной документ для разработки технологического процесса является рабочий чертеж детали (сборочной единицы). Главными факторами, влияющими на построение технологических процессов, рассматривают масштабы производства и требования, которые предъявляют к качеству детали. В распоряжении разработчиков имеются каталоги металлорежущего оборудования, режущего и измерительного инструмента, вспомогательной автоматизированной или нормализованной технологической оснастки. При назначении режимов резания и нормирования затрат времени на механическую обработку используют государственные и отраслевые общемашиностроительные нормативы.

2. Технологический анализ рабочего чертежа детали

Технологический анализ рабочего чертежа детали (или собственно детали) производят по двум следующим направлениям:

1)отработке конструкций детали на технологичность;

2)анализу собственно технологических свойств детали.

Отработку конструкций на технологичность ведут совместно конструкторские и технологические службы на стадии проектирования изделий. Главную задачу такой отработки сводят к тому, чтобы придать формам, габаритным размерам, способам получения заготовок наиболее приемлемые и экономичные для данных условий показатели (характеристики). Отработку конструкций на технологичность ведут до тех пор, пока изделие не будет запущено в серийное производство. Все затраты, связанные с совершенствованием конструкций на стадии отработки ее на технологичность, относят на головные образцы изделий (детали).

В обоснованных случаях при такой отработке упрощают геометрические формы, придают сложным конструктивным элементам более простые формы с ориентацией на механическую обработку на универсальном оборудовании.

Технологичность понятие условное, так как одна и та же конструкция, например штамповка, безусловно, технологичная в серийном производстве и совершенно не технологична при изготовлении деталей единичными образцами и т.д.

Важным показателем технологичности конструкции детали является ориентация задания линейных размеров цепей на конкретные условия производства и использования для обеспечения их точности тех или иных методов. При отработке на технологичность в ряде случаев ужесточают предельные размеры (отклонения) технологически для создания лучших условий базирования заготовок при механической обработке.

Технологические свойства деталей анализируют по физико-механическим свойствам материала и конструктивно-технологическим параметрам.

Среди физико-механических свойств материалов рассматривают пластичность, поверхностную и общую твердость, состояние заготовки и пр. Пластические или хрупкие материалы обуславливают практически однозначно выбор материала режущего инструмента, особенно для твердых сплавов. При обработки пластичных материалов, например, сталей, используют более производительные, но менее прочные титановольфрамокобальтоые сплавы типа ТК (Т5К10, Т5К6 и др.). Наоборот, для обработки хрупких сплавов (чугунов и т.п.) предусматривают более прочные твердые сплавы вольфрамокобальтовой группы типа ВК (ВК3, ВК6 и т.д.).

При технологическом анализе конструктивно-технологических характеристик оптимизируют:

1)параметры точности размеров (квалитеты точности наружных поверхностей и отверстий, размеры с предельными отклонениями и без них);

2)параметры микрорельефа (интервалы изменения параметров микрорельефа наружных поверхностей и отверстий, поверхностей с различными значениями твердости);

3)отклонения обрабатываемых поверхностей от формы и отклонения во взаимном расположении базовых поверхностей.

При этом анализе акцентируют внимание на том, какое влияние каждый из указанных признаков (параметров) оказывает на структуру и содержание технологического процесса механической обработки.

3. Структура и оформление технологического процесса

Любой технологический процесс механической обработки заготовок структурно состоит маршрутной и операционной технологий. Наиболее детализированной является операционная технология. Она включает в себя технологические операции. Среди основных составляющих технологических операций выделяют установы и технологические переходы. Установы представляют собой часть технологической операции, выполняемой при одном неизменном закреплении заготовки.

В соответствии с Единой системой технологической документации (ЕСТД) полный комплект технологических документов включает в себя большое количество стандартных форм (карт). При практическом проектировании вид и число технологических карт зависит от конкретных условий производства и определяется стандартами.

Маршрутный технологический процесс представляет собой укрупненное описание последовательности и содержания технологических операций, которые выполняют для преобразования заготовки в готовую деталь.

Операционный технологический процесс оформляют на специальных операционных картах. В отличии от маршрутной технологии, операционных технологических картах приводят подробную запись последовательности обработки каждой отдельной поверхности с детализацией всей необходимой технологической информации.

Карта эскизов (операционный технологический чертеж) – это графическое изображение детали в том виде, в каком она «выходит» с данной операции после обработки.

На операционном чертеже указывают следующие сведения и обозначения:

1)обрабатываемые поверхности более толстыми линиями; порядковые номера этих поверхностей; при этом, если все обозначенные поверхности обрабатываются одним и тем же инструментом на одних и тех же режимах резания, то в операционной технологической карте будет ровно столько основных переходов, сколько обрабатываемых поверхностей;

2)все параметры точности обрабатываемых поверхностей: обязательно квалитеты точности и параметры микрорельефа, при необходимости - точность форм и взаимного расположения;

3)базовые поверхности (их графическое изображение стандартизировано).

Карты эскизов в технологических процессах разрабатывают на каждую технологическую операцию.

4. Методика разработки операционной технологии механической обработки

На выбор последовательности механической обработки детали влияют следующие факторы:

1)характер производства;

2)требования, предъявляемые к качеству готовой детали по параметрам точности, состоянию и физико-механическим свойствам обрабатываемого поверхностного слоя.

В единичном производстве технологические операции включают в себя большое количество установов и переходов по обработке многих наружных и внутренних поверхностей. Все это требует частой смены и подналадки инструмента, затрат вспомогательного времени и т.д.

В технологических процессах серийного производства, спроектированных для специальных станков, одноименные операции дифференцированы и могут состоять из одного вспомогательного и одного основного перехода. Переустановки детали в одной операции отсутствуют, смена инструмента сведена к минимуму, затраты времени на подналадку инструмента уменьшается.

При оценке влияния требований, предъявляемых к качеству готовой детали, на построение технологического процесса ориентировочно можно руководствоваться следующим:

1)любой технологический процесс должен починятся структурной схеме (рис.1);

2)этапы техпроцесса взаимосвязаны с параметрами точности и методами обработки;

3)повышение твердости поверхности до HRC 35 выше требует перехода от обработки лезвийным инструментом к абразивной обработке;

4)наборы центрового инструмента при обработке отверстий принимают в соответствии с параметрами точности поверхностей.

Рисунок 1.Структурная схема технологического процесса изготовления деталей

Таблица 1. Взаимосвязь технологических этапов с параметрами точности при обработке лезвийным или абразивным инструментом наружных поверхностей

№№ этапа		Параметры точности
		Квалитет	Микрорельеф, мкм			Лезвийным	Абразивным
			Rz		Ra
000	Заготовка	По ГОСТ на заготовки
005
010		14		80	Обточить предварительно
015	Термообработка: отжиг для снятия внутренних напряжений
020	Получистовая механическая обработка	11		20	Обточить
025
030	Чистовая механическая обработка при поверхностной твёрдости:
	HB = 120 – 180	9		2,5	Обточить начисто (окончательно)
		9 и 7		1,25	Обточить начисто (предварительно)
	HRC = 40	9		2,5
		9 и 7		1,25	Шлифовать предварительно Шлифовать окончательно

Таблица 2. Взаимосвязь технологических этапов с параметрами точности при обработке лезвийным или абразивным инструментом внутренних поверхностей

№№ этапа	Наименование и содержание этапа	Параметры точности			Технологический переход при обработке инструментом
		Квалитет	Микрорельеф, мкм		Лезвийным		Абразивным
			Rz	Ra	центровым	нецентровым
000	Заготовка	По ГОСТ на заготовки
005	Термообработка: отжиг для снятия внутренних напряжений
010	Черновая механическая обработка	14	80	Сверлить	Расточить
015	Термообработка: отжиг для снятия внутренних напряжений
020	Получистовая механическая	11	20	Сверлить Зенкеровать	Расточить
025	Термообработка для повышения физикомеханических свойств деталей в соответствии с указаниями чертежа
030	Чистовая механическая при поверхностной твёрдости:
	HB = 120 – 180	9	2,5	Сверлить Зенкеровать Развернуть	Расточить начисто (окончательно)
		9 и 7	1,25	Сверлить Зенкеровать Развернуть предварительно Развернуть окончательно
	HRC = 40	9	2,5	Шлифовать начисто (окончательно)
9 и 7		1,25	Шлифовать предварительно Шлифовать окончательно

5. Режимы резания и нормирование технологического процесса (операции)

К режимам резания относят глубину резания t мм, подачу инструмента S мм/об (мм/мин), скорость резания V м/мин, мощность резания кВт.

Режимы резания являются основой для нормирования технологических операций, выбора оборудования и настройки станка на выполнение конкретного технологического перехода.

Режимы резания определяют расчетным путем или назначают по таблицам.

Теоретический расчет режимов резания является более строгим. Однако эмпирические расчетные зависимости скорее дают лучшее преставление о природе взаимодействия различных факторов, чем количественные оценки. Поэтому в практических приложениях теоретические расчеты применяют крайне редко.

Назначение режимов резания по таблицам просто и доступно пользователю даже с небольшим опытом технологического проектирования.

Назначению режимов резания предшествует выбор материала заготовки и инструментального материала.

Выбор материала заготовки практически однозначно предопределен рабочим чертежом детали.

Среди инструментальных материалов в современной металлообработке применения находят углеродистые легированные инструментальные стали, твердые сплавы и сверхтвердые инструментальные материалы.

В машиностроении до 70% механической обработки приходится на обработку лезвийными инструментами из твердых сплавов. Все твердые сплавы в соответствии с рекомендациями международных организаций стандартов в зависимости от материалов, для обработки которых они предназначены, разделены на следующие три группы:

1)Р – для обработки углеродистых, низколегированных и среднелегированных сталей; это сплавы титановольфрамокобальтовой группы типа Т5К10, Т15К6 и др.; они отличаются повышенной износостойкостью при относительно меньшей механической прочности и допускают скорость резания до 250 м/мин;

2)К – для обработки материалов с сыпучей стружкой, таких как например чугуны и т.п.; это сплавы вольфрамокобальтовой группы типа ВК; они более прочные, но менее износостойкие;

3)М – твердые сплавы для обработки специальных сплавов.

При назначении режимов определяют:

1)резания как разность между размерами обрабатываемой поверхности на предыдущем на выполняемом переходе по операционным эскизам;

2)подачу инструмента при точении, сверлении, зенкеровании, развертывании и шлифовании в зависимости от вида обработки: черновая, получистовая, чистовая;

3)скорость резания по таблицам.

Надо иметь в виду, что скорость резания зависит от стойкости инструментального материала и для оператора является как бы воображаемой. Для оператора всегда важна частота вращения шпинделя станка, так как на станке можно установить конкретную частоту вращения шпинделя, а не скорость резания.

Поэтому принятую скорость резания пересчитывают на частоту вращения шпинделя n по формуле

где D – диаметр обрабатываемой поверхности или центрового инструмента, мм.

Нормирование технологического процесса сводится к определению затрат времени на выполнение каждой отельной операции, а при необходимости и всего технологического процесса.

По затратам времени на выполнение каждой операции рассчитывают заработную плату основных производственных рабочих.

В единичном производстве затраты времени оценивают по так называемому штучно-калькуляционному времени Тшт.к.. Это время рассчитывают по формуле

где Тп.з – подготовительно-заключительное время выполнения технологической операции; его предусматривают на ознакомление с рабочими чертежами, технологическим процессом и наладку станка;

m – количество деталей в обрабатываемой партии;

Тшт. – штучное время выполнения технологической операции.

В серийном производстве количество обрабатываемых деталей велико и следовательно, Тп.з./m─>0 и Тшт.к.= Тшт.

Штучное время определяют в целом на технологическую операцию по выражению:

где ТО – основное время выполнения технологической операции,

ТВ – вспомогательное время выполнения технологической операции,

К= (1,03 – 1,10) – коэффициент, учитывающий затраты времени на организационно – техническое обслуживание станка и отдых.

Основное время определяют для каждого основного перехода, а вспомогательное – для всех переходов (основных и вспомогательных).

Основное время – это время, затрачиваемое непосредственно на резание. Для всех видов механической обработки:

где Ар – расчетная длина обрабатываемой поверхности.

Вспомогательное время назначают по нормативам в виде суммы отдельных составляющих, а именно:

где tуст – время на установку и снятие детали, учитывается один раз на операцию, если нет переустановок заготовки,

tпр – время, связанное с выполнением основного технологического перехода; его предусматривают на подвод (отвод) инструмента, включение (выключение) станка и т.д.; учитывается столько раз, сколько основных переходов в операции;

tn и ts –соответственно время на изменение частоты вращения шпинделя (инструмента) и подачи инструмента (заготовки);

tизм – время на измерения, учитывается для каждой обрабатываемой (измеряемой) поверхности;

tсм – время на смену инструмента, время на первичную установку (настройку) инструмента включают в tпр первого основного технологического перехода;

tвс – время на вывод сверла для удаления стружки; предусматривают только при сверлении отверстий в сплошных заготовках.

В курсовой работе условно принимаем:

tуст =1,2 мин., tпр =0,8-1,5 мин., (большие значения для получистовых, а меньшие – для черновых переходов), tn = ts= 0,05 мин., tизм = 0,08 – 1,2мин. (большие значения для калибров, меньшие – для универсального измерительного инструмента), tсм = 0,10 мин, tвс = 0,07.

вал обработка деталь технологический

Таблица 3. Расчет затрат времени на выполнение технологической операции

Номера				Основное время, мин
Операции		Пере хода				tуст			tпр			tn		ts			tизм		tсм
05		1(А)		-		1,2			-			-		-			-		-
		2		0,02		-			0,8			-		-			0,1		-
		3		0,03		-			0,8			0,05		0,05			-		0,1
То = 0,05 мин. Тв = 3,1 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(0,05 + 3,1) = 3,31 мин.
010		1(А)		-		1,2			-			-		-			-		-
		2		0,29		-			-			-		-			-		-
То = 0,29 мин. Тв = 1,2 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(0,29 + 1,2) = 1,56 мин.
015		1(А)		-		1,2			-			-		-			-		-
		1		0,47		-			-			-		-			-		-
То = 0,47 мин. Тв = 1,2 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(0,47 + 1,2) = 1,75 мин.
025		1(А)		-		1,2			-			-		-			-		-
		2		0,32		-			1,0			-		-			-		-
		3		0,10		-			1,0			-		0,05			-		0,1
		4		0,04		-			1,0			0,05		-			-		-
		5		0,48		-			1,0			0,05		0,05			0,1		0,1
		6		-			1,0			-		-			0,1		-
		7		0,20		-			1,0			-		0,05			-		-
То = 1,14 мин. Тв = 7,85 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) =1,05(1,14 + 7,85) =9,44 мин.
030		1(А)		-		1,2			-			-		-			-		-
		2		0,02		-			1,0			-		-			0,1		-
		3		0,16		-			1,0			0,05		-			0,1		-
		4		0,20		-			1,0			0,05		-			0,1		-
		5		1,1		-			1,0			-		-			0,5		0,1
		6		0,04		-			1,0			0,05		-			0,5		0,1
		7		0,07		-			1,0			-		-			0,5		-
		8		0,05		-			1,0			0,05		-			0,5		-
		9		-		-			1,0			-		-			0,5		-
То = 1,64 мин. Тв = 10,15 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(1,64 + 10,15) = 12,38 мин.
040		1(А)		-		1,2			-			-		-			-		-
		2		2,0		-			1,5			-		-			0,2		-
То = 2,0 мин. Тв = 2,9 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(2,0 + 2,9) = 5,15 мин.
045		1(А)		-		1,2			-			-		-			-		-
		2		0,5		-			-			-		-			0,2		-
		3		0,5		-			-			-		-			0,2		-
		4		0,5		-			-			-		-			0,2		-
То = 1,5 мин. Тв = 1,8 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) =1,05(1,5 + 1,8) = 3,47 мин.
050		1(А)		-		1,2			-			-		-			-		-
		2		0,48		-			1,5			-		-			0,2		-
То = 0,48 мин. Тв = 2,9 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(0,48 + 2,9) = 3,55 мин.
Номера			S, мм/об		n, об/мин		Основное время T0, мин	Вспомогательное время Tв, мин
Операции	Пере хода							tуст		tпр	tвс		tn		ts	tизм		tсм
																		инстр.		конд. втулки
055	1(А)		-		-		-	1,2		-	-		-		-	-		-		-
	2		0,3		630		0,11	-		1,5	0,07		-		-	-		-		-
	3		0,8		630		0,04	-		1,5	-		0,05		0,05	-		0,1		0,1
	4		1,0		250		0,08	-		1,5	-		0,05		0,05	0,2		0,1		0,1
	5		-		-		-	-		1,5	-		-		-	-		0,1		0,1
То = 0,23 мин. Тв = 8,27 мин. Тшт = 1,05(То +Тв) = 1,05(0,23 + 8,27) = 8,93 мин.

6. Расчет размерных цепей

Расчет размерных цепей при замене замыкающего размера

Вид пересчета размерной цепи, при котором независимо от последовательности пересчета точность размера A6 будет обеспечиваться автоматически.

Рисунок 2. Схема размерной цепи при замене замыкающего звена

Расчет выполняем в табличной форме.

Расчет допусков составляющих размеров в технологических размерных цепях
Размеры				Распределение
Обозначение	Значение			Равномерное		По одинаковому квалитету TA6 = 0,4; aст = 40 мкм.
				TAi = =TA6/m	TAik/ /TAi	Интервал размеров, мм	Aiср, мм			TAI, мм	TAik/ /TAi
A1	30	-0,45	0,45	0,07	6,4	18 - 30	24	2,88	1,13	0,05	9
A2	200	-0,5	0,50	0,07	7,1	180 - 250	215	5,99	2,70	0,12	4
A3	25	+0,2	0,20	0,07	2,9	18 - 30	24	2,88	1,13	0,05	4
A4	45	+0,4	0,40	0,07	5,7	30 - 50	40	3,42	1,54	0,06	7
A5	25	+0,25	0,25	0,07	3,6	18 - 30	24	2,88	1,13	0,05	5
A6	5	+0,2	0,40	-	-	-	-	-	-	-	-
AT	70	-	-	0,05	-	50 - 80	65	4,02	1,81	0,07	-

ТАi1=1.13*0.4/9.44=0.05 ТАik1/ ТАi1=0.45/0.05=9

ТАi2=2.70*0.4/9.44=0.12 ТАik2/ ТАi2=0.50/0.12=4

ТАi3=1.13*0.4/9.44=0.05 ТАik3/ ТАi3=0.20/0.05=4

ТАi4=1.54*0.4/9.44=0.06 ТАik4/ ТАi4=0.40/0.06=7

ТАi5=1.13*0.4/9.44=0.05 ТАik5/ ТАi5=0.25/0.05=5

ТАiт=1,81*0,4/9,44=0,07

Анализ полученных результатов показывает то, что изменение линейной размерной цепи по технологическим соображениям приводит к ужесточению их значений от 2 до 6 раз.

Расчет размерной цепи по методу «максимум – минимум»

В ряде случаев, например, при подготовке к сборке сопрягаемых деталей бывает целесообразно оценить возможные колебания замыкающего размера. Такую оценку проводят путём расчета размерной цепи, в которую входит замыкающий размер, по предельным отклонениям методом «максимум – минимум».

Рисунок 3. Схема размерной цепи при расчете замыкающего звена

A0, es(A0) и ei(A0) – соответственно размер, верхнее и нижнее предельное отклонение замыкающего звена;

Aув, es(Aув) и ei(Aув) – соответственно размер, верхнее и нижнее предельное отклонение увеличивающего размера;

Aiум, es(Aiум) и ei(Aiум) – соответственно размер, верхнее и нижнее предельное отклонение уменьшающих размеров;

A2 = Aув = 200; es(Aув) = 0; ei(Aув) = -0,5;

A1 = A1ум = 30; es(A1ум) = 0; ei(A1ум) = -0,45;

A6 = A6ум = 5; es(A6ум) = 0,2; ei(A6ум) = -0,2;

A5 = A5ум = 25; es(A5ум) = 0,25; ei(A5ум) = 0;

A4 = A4ум = 45; es(A4ум) = 0,4; ei(A4ум) = 0;

A3 = A3ум = 25; es(A3ум) = 0,2; ei(A3ум) = 0;

TAув = 0,5; TA1ум = 0,45; TA6ум = 0,4; TA5ум = 0,25; TA4ум = 0,4; TA3ум = 0,2;

1) Номинальный размер замыкающего звена:

2) Верхнее предельное отклонение:

3) Нижнее предельное отклонение:

4) Допуск замыкающего размера:

5) Также допуск определяется:

Преобразование проведено правильно.

7. Технологический процесс механической обработки вала концевого

Материал		Массадетали
Наименование, марка			Вид	Профиль
Сталь 35		Штамповка
операции	Наименование и содержание операции			Оборудование	Приспособление и инструмент	Тп.з.
						Тшт
000	Заготовительная Заготовка-штамповка
005	Токарная. Подрезка торца. Центровка торца			Токарный 1К62	3-х кулачковый патрон. Резец проходной. Сверло центровочное.	3,02
010	Токарная с ЧПУ. Предварительная. Обработка наружных поверхностей.			Токарный с ЧПУ 1К20Ф3С5	Зажимное спец. Резец проходной.	6,41
015	Токарная с ЧПУ. Подрезание торца, обработка наружной поверхности фланца.			Токарный с ЧПУ 1К20Ф3С5	Зажимное специальное. Резец проходной.	5,71
020	Термическая. Отжиг для снятия внутренних напряжений.			Специальное
025	Токарная. Получистовая обработка наружных и внутренних поверхностей.			Токарный 1К62	3-х кулачковый патрон. Сверло спир., резец расточн., резец проходной.	1,06
030	Токарная. Получистовая обработка наружных поверхностей			Токарный 1К62	3-х кулачковый патрон. Центр. вращающийся. Резец канавочный, резец проходной.	0,81
035	Химико-термическая. Цементация. Закалка.			Специальное.
040	Внутришлифовальная. Окончательное шлифование отверстия.			Шлифовальный 3А240	Приспособление специальное круглошлиф.	1,94
045	Круглошлифовальная. Окончательное шлифование наружных поверхностей.			Шлифовальный 3152	Оправка цанг., центр. вращ. круглошлиф.	2,88
050	Вертикальносверлильная. Нарезание резьбы в отверстии фланца вала.			Вертикально-сверлильный 2А125	Приспособление зажимное. Метчик машинный.	2,82
055	Радиальносверлильная. Обработка отверстий на фланце вала			Радиально-сверлильный 2А53	Кондуктор специальный накладной. Сверло, зенкер, развертка.	1,12
060	Контрольная. Окончательный контроль детали по чертежу.

15,5/1250*0,5=0,025 ;

10/2000*0,2=0,025

25/2000*0,5=0,03;

45/1600*0,5=0,06;

25/1250*0,5=0,04;

70/1000*0,5=0,14;

32/400*0,5=0,16;

60/400*0,5=0,3;

38/400*0,3=0,32;

0,5/1000*0,3=0,10;

20/1000*0,5=0,04;

60/500*0,25=0,48;

31/630*0,25=0,20

5/1000*0,25=0,02;

25/630*0,25=0,16;

80/1600*0,25=0,20;

25/2500*0,25=0,04;

45/2500*0,25=0,07

25/2000*0,25=0,05;

Таблица 4. Комментарий технологического процесса механической обработки

Структура	Содержание
Маршрутная технология	Маршрутную технологию так же, как и операционную, оформляем на стандартных технологических картах. Для методического упрощения учебного проектирования в технологических картах ряд граф, не несущих принципиально важной информации, не заполнены и не обозначены. Маршрутный технологический процесс построен в соответствии с рекомендациями методических указаний о влиянии требований, предъявляемых к качеству деталей на структуру техпроцесса, а именно: он включает в себя этапы предварительной, получистовой и окончательной (чистовой) обработки. В технологическом процессе (в маршрутных картах) подготовительно-заключительное время принимаем равным нулю (соответствует условиям серийного производства) и в картах не указываем.
Операция 000	Заготовительная операция спроектирована с ориентацией на серийное производство и по этой причине в качестве заготовки выбрана штамповка. Припуски на механическую обработку приняты с таким расчетом, чтобы можно было их удалять в операциях предварительной обработки за один проход. Это вполне допустимо в учебных целях. На практике размеры заготовок принимают с учетом тех припусков, которые рекомендованы нормативными таблицами. Здесь установили следующие численные значения припусков: на предварительную обработку-2,5 мм, получистовую-0,75 мм и окончательную (шлифование)-0,25 мм на сторону. Естественно, что такие припуски однозначно определяют размеры заготовки. Предельные размеры штамповки устанавливали по типичной для штамповке методике: верхнее предельное от в плюс (отклонение на износ штампа) всегда большее, нижнее предельное в минус (на недоштамповку) всегда меньшее. Кроме того, на технологическом чертеже штамповки в скобках указывают номинальные размеры поверхностей готовой детали.
Операция 005	Предусмотрена для создания установочной базы в виде центрового отверстия. Такие отверстия обрабатывают технологически даже в тех случаях, если они не указаны в чертеже (за исключением специально оговоренных требований).
Операция 010	Конструкция детали вполне технологична для применения станка с ЧПУ. Особенность ее проектирования состоит в том, что для приведения размерной цепи к абсолютной системе координат потребовалось преобразование конструкторской размерной цепи в технологическую. Управляющую программу разрабатывали по типовому алгоритму. Поскольку вся обработка предусмотрена по программе,то при расчетах затрат вспомогательного времени учитывали только время на установку и снятие детали. Частоты вращения шпинделя станка оптимизировали по диаметрам ступеней детали приведением их к стандартным значениям.
Операция 015	Операция аналогична предыдущей на станке с ЧПУ. Как и в операции 010,контрольные переходы не предусматривали, поскольку работу по управляющей программе ограничивают периодическим контролем настройки станка.
Операция 020	Термическая. Специальных комментариев не требует, а ее назначение понятно из технологической карты. Содержание этой термообработки определяют по технологическим процессам главного металлурга предприятия.
Операция 025	Получистовую обработку начинаем с создания дальнейшей удобной установочной базы в виде отверстия. Это обосновано еще и тем, что по черт ежу относительно оси отверстия заданы технические требования по радиальному биению одной из наружных поверхностей. Скорости резания при поперечном точении растачивании при необходимости можно корректировать по скорости резания при продольном резании введением коэффициента 0,8-0,9.
Операция 030	Получистовая обработка наружных поверхностей. Пока особой точности не требуется. На практике всегда при прочих равных условиях такое базирование более экономично. Подготовку детали к окончательной обработке сводим к прорезанию технологических канавок для выхода шлифовального круга на чистовой обработке.
Операция 035	Эту операцию включаем в тех процесс по требованию конструктора (рабочего чертежа). Обратим внимание на некоторые особенности этой химико-термической операции, а именно:1) она служит для повышения поверхностной твердости до таких численных значений, при которых дальнейшая механическая обработка лезвийным инструментом становится невозможной и требуется переход к шлифованию; 2) как видно, насыщение углеродом поверхности на определенную глубину, контролируют эту глубину по изломам образцов, так называемых свидетелей, которые специально изготавливают одновременно с обработкой заготовки. В случае необходимости по эти образцам можно определять микроструктуру. При цементации поверхности, не обозначенные на чертеже и не требующие повышенной твердости, перед химико-термической обработкой специальным образом защищают.
Операция 040	Окончательная обработка шлифованием посадочного пояска. По признаку серийного производства в качестве измерительного инструмента применяют калибр-пробку.
Операция 045	Окончательная (чистовая) обработка наружных поверхностей. Базирование безусловно по внутреннему отверстию с поджатием задним вращающимся центром для повышения жесткости технологической системы. Поскольку протяженность обрабатываемых поверхностей небольшая, то шлифование выполняют врезанием. Контролируют размеры калибрами-скобами.
Операция 050	Особых комментариев не требует.
Операция 055	Предусматриваем обработку отверстий на радиально-сверлильном станке в специальном кондукторе для исключения из техпроцесса разметочных операций и обеспечения заданной точности по расположению отверстий. Набор центрового инструмента принимаем по рекомендациям методических указаний. Контроль точности отверстий – калибрами-пробками.

Библиографический список

1. Сумеркин Ю.В. Основы технологии машиностроения (курсовая работа) – СПб; СПГУВК, 2002

2. Сумеркин Ю.В. Основы технологии судового машиностроения: Учебник – СПб; СПГУВК, 2001 – 240 с.