WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 |
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра «Технология машиностроения» ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕБЕСТОИМОСТИ ОБРАБОТКИ Методические указания к выполнению контрольной работы Самара Самарский государственный технический университет 2011 1 Печатается по решению Методического совета факультета МиАТ УДК658.011.56 Дмитриев В.А.

Проектирование технологического маршрута изготовления детали и определение технологической себестоимости обработки: Метод. указ. к выполнению контр. работы / В.А. Дмитриев. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2011.

– 54с.: ил.

Изложена методика разработки технологического маршрута обработки и определения технологической себестоимости изготовления деталей.

Методические указания могут быть использованы для практических занятий, курсового и дипломного проектирования.

Предназначены для студентов, обучающихся по направлениям 150700, 151900, 130602.

Составитель: канд. техн. наук В.А. Дмитриев, Рецензент: д-р техн.наук Р.М. Богомолов УДК658.011.56 © В.А. Дмитриев, 2011 © Самарский государственный технический университет, 2011 2 Предметом исследования и разработки в технологии машиностроения являются виды обработки, выбор заготовок, качество обрабатываемых поверхностей, точность обработки и припуски на не, установка (базирование и закрепление) заготовок на станках, способы механической обработки поверхностей, методы изготовления типовых деталей, процессы сборки, конструирование приспособлений.

Основные направления развития современной технологии: переход от дискретных к непрерывным, автоматизированным технологическим процессам; моделирование технологических процессов на основе CAD-CAE-CAM систем; внедрение малоотходных и безотходных технологий; повышение точности и производительности технологических процессов; создание гибких производственных систем.

1. Машиностроительное производство и его характеристики Производство с преимущественным применением методов ТМ при выпуске изделий называется машиностроительным. Структурной основой машиностроительного завода является цех, представляющий собой совокупность производственных участков. Производственный участок объединяет группу рабочих мест, организованных по предметному, технологическому или предметно-технологическому принципам.

Рабочее место - элементарная единица структуры предприятия, где размещаются исполнители работы, обслуживаемое ими технологическое оборудование, оснастка и предметы труда (ГОСТ 14.00483).

В машиностроении различают три типа производства: единичное, серийное и массовое. Технологические особенности серийного производства изменяются в зависимости от номенклатуры, программы выпуска и трудоемкости изделий; поэтому различают мелко-средне- и крупносерийное производство.

Согласно ГОСТ 3.1121-84 ЕСТД одной из основных характеристик типа производства является коэффициент закрепления операций Кзо, который характеризует число операций, приходящихся в среднем на одно рабочее место в месяц. Если Кзо1 - производство массовое; если 1<Кзо10 – крупносерийное; если 10<Кзо20 - среднесерийное; если 20<Кзо40 – мелкосерийное. В единичном производстве Кзо не регламентируется.

Тип производства на начальной стадии проектирование определяется ориентировочно по таблицам [1,4,14]. После разработки ТП механической обработки и расчета потребного числа основного оборудования серийность производства подлежит уточнению по Кзо.

Форма организации производства по ГОСТ 14.312-74 может быть поточной или групповой.

Производственный процесс (ПП) представляет собой совокупность взаимосвязных действий, в результате которых исходные материалы и полуфабрикаты превращаются в готовые изделия, соответствующие своему служебному назначению. Производственный процесс в машиностроении охватывает подготовку средств производства; получение и хранение материалов; все стадии изготовления деталей машин; сборку изделий; транспортировку материалов, заготовок, деталей, готовых изделий; технический контроль на всех стадиях производства; упаковку готовой продукции и др.

Технологическим процессом (ТП) называют часть производственного процесса, содержащую действия по изменению состояния предмета производства. Основная задача технолога – машиностроителя заключается в разработке высокопроизводительных технологических процессов. По последовательности выполнения различают ТП изготовления исходных заготовок, термической обработки, механической (и другой) обработки заготовок, узловой и общей сборки изделий.

Технологический процесс выполняется на рабочих местах. Рабочим местом называют участок производственной площади, оборудованный в соответствии с выполняемой на нем работой. ТП расчленяют на операции.

Технологической операцией (ТО) называют законченную часть ТП, выполняемую на одном рабочем месте. Операция является основной частью ТП. По операциям определяют трудоемкость ТП, требуемое число производственных рабочих и материально-техническое обеспечение ТП (оборудование, приспособления, инструмент). Кроме технологических операций различают еще вспомогательные операции: транспортировка, контроль, маркировка и другие работы. По объму выполняемой работы ТО делят на технологические и вспомогательные переходы, а также на рабочие и вспомогательные ходы.

Технологический переход - законченная часть операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой или соединяемых при сборке. Вспомогательный переход – законченная част ТО, состоящая из действий человека и оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и качества поверхностей, но необходимы для выполнения технологического перехода. Переходы могут выполняться последовательно, параллельно и параллельно-последовательно.



Рабочий ход – законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров и качества поверхности или свойств заготовки. Вспомогательный ход состоит из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, не сопровождаемого перечисленными изменениями заготовки, но необходимого для выполнения рабочего хода.

При изменении положения обрабатываемой заготовки операция может состоять из нескольких установов и позиций. Установом называется часть ТО, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки или собираемого объекта. Позицией называют фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определенной части операции. Прием представляет собой законченную совокупность движений рабочего в процессе выполнения операции.

Проектирование операций осуществляют по методу концентрации или дифференциации входящих в их структуру технологических переходов. Технологическая операция в механической обработке связана с удалением слоя материала. Слой материала, удаляемый с поверхности заготовки для достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности, называется припуском. Получение новых поверхностей путем отделения слоев материала с образованием стружки называется обработкой резанием (ГОСТ 25761-83 и ГОСТ 25762-83).

К общим видам обработки резанием относится лезвийная обработка, выполняемая лезвийными инструментами (точение, осевая обработка, фрезерование), абразивная обработка.

Процесс резания характеризуется режимами, т.е. совокупностью значений скорости резания V, подачи S и глубины резания t. Прямолинейное поступательное или вращательное движение заготовки или режущего инструмента, происходящее в процессе резания с наибольшей скоростью, называется главным движением резания.

2. Техническое нормирование, состав и определение нормы времени Критерием оценки трудоемкости операции является норма штучно-калькуляционного Тш..к или штучного Тшт (для массового производства) времени, мин:

Т П.З Т Т, (1) Ш.К ШТ nЗ ТШТ ТО ТВ ТОБС ТП, (2) где Тп.з – подготовительно-заключительное время (мин) на партию запуска заготовок в производство nз (шт.); То – основное технологическое время резания; Тв – вспомогательное время; Тобс – время обслуживания рабочего места; Тп – время перерывов.

Основное время выполнения операции То зависит от режимов резания, выбранного оборудования и структуры построения операции (рис.1), которая определяется следующими параметрами [1,3,15]:

числом инструментов, используемых при выполнении операции (одноинструментальная – символ А или многоинструментальная – символ В обработка);

Р и с.1. Структура токарно-винторезной операции числом заготовок, одновременно устанавливаемых в приспособление или на станок (одноместная – символ I или многоместная – символ II обработка);

последовательностью работы инструментов при выполнении операции (последовательная работа – символ Х, параллельная работа – символ У, параллельно-последовательная работа инструментов – символ ХУ).

Основное технологическое время резания определяется выражением LР i ТО, SМ (3) где Lр – расчетная длина рабочего хода инструмента, мм; i – число рабочих ходов в переходе; Sм – минутная подача инструмента или заготовки в направлении подачи, мм/мин.

Расчетная длина рабочего хода Lр = Lo + Lвр + Lсх, (4) где Lo – длина обрабатываемой поверхности в направлении подачи;

Lвр и Lсх – длина врезания и схода инструмента.

При последовательном выполнении переходов в одноместных операциях I-X основное время является суммой времени выполнения всех переходов:

n ТО, ТОi (5) где n – количество переходов.

При параллельной схеме обработки I-Y основное время То определяется длительностью наиболее продолжительного (лимитирующего) перехода То. лi:

ТО ТО.Л. (6) i Для многоместных схем обработки основное время сокращается в среднем в К раз, где К – число одновременно обрабатываемых заготовок.

Преобразование уравнения (1.27) для различных видов обработки приведено в [11].

Вспомогательное время Тв операций, типовых по структуре и технологической оснащенности, выполняемых на универсальных станках в серийном производстве, определяют из выражения Тв = Тус + Тпер + Тизм, (7) где Тус – время установки и снятия заготовки; Тпер – время, связанное с выполнением перехода; Тизм – время на измерения.

Элементы вспомогательного времени определяют по [9,12].

Основное (машинное) время приближенно может быть определено по зависимостям вида То = КDL, приведенным в табл.П1 Приложения 1, где К – коэффициент, отражающий средний уровень режимов при данном виде обработки; D и L - размеры обрабатываемых поверхностей.

3. Точность механической обработки Под точностью обработки понимают получение размеров и формы детали в соответствии с чертежом и техническими требованиями. Различают точность выполнения размеров, формы поверхностей и их взаимного расположения. В большинстве стандартных систем допуски размеров определяются на основе единицы допуска i (мкм), зависящей от номинального размера D.





Для гладких цилиндрических соединений размером 1…500 мм единица допуска в международной системе ISO i 0,453 D 0,001 D, (8) где D - среднее значение номинальных размеров (мм) для данного интервала, в пределах которого допуск принимают постоянным.

Каждому методу обработки соответствует определенный диапазон квалитетов точности. Квалитет характеризуется числом единиц допуска. Квалитет отражает точность технологического процесса.

Для размеров 1…500 мм установлено 19 квалитетов точности: IT01, IT0, IT1,..., IT17. Допуски размеров регламентируются ГОСТ 2534682, допуски формы и расположения – ГОСТ 24643-81.

Требуемая точность обработки обеспечивается приданием заготовке вполне определенного положения относительно режущего инструмента. Применяют три основных способа установки заготовки при обработке на станке:

с индивидуальной выверкой е положения по соответствующим поверхностям;

с выверкой е положения по разметочным рискам;

с непосредственной установкой заготовки в приспособление путем доведения е базовых поверхностей до соприкосновения с установочными элементами приспособления и последующего закрепления заготовки зажимным устройством.

В единичном производстве требуемая точность обработки обеспечивается выверкой заготовок, устанавливаемых на станок, и последовательным снятием стружки пробными рабочими ходами инструмента, сопровождаемыми пробными измерениями. Точность обработки, очевидно, зависит от квалификации рабочего.

В условиях серийного и массового производства точность обеспечивается методом автоматического получения размеров на предварительно настроенных станках. Заготовки без выверки устанавливают в специальные приспособления на заранее выбранные базовые поверхности. Точность обработки зависит от квалификации наладчика, настраивающего и поднастраивающего станок. В условиях мелко- и среднесерийного производства применяют обработку за один рабочий ход с установкой инструмента по лимбу.

В автоматизированном производстве в станок встраивают измерительное и регулирующее устройство (подналадчик), которое в случае выхода выдерживаемого размера заготовки из поля допуска автоматически подналаживает систему ЗИПС на заданный размер. В последнее время получили развитие самонастраивающиеся (адаптивные) системы управления станками.

В зависимости от условий обработки осуществляют полную или частичную ориентацию заготовки в пространстве относительно режущего инструмента. Придание заготовке требуемого положения относительно выбранной системы координат называется базированием (ГОСТ 21495-76). База – это поверхность или сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащая заготовке и используемая для базирования.

Конструкторскими базами (КБ) называют базы (поверхности), используемые для определения положения детали в изделии или узле.

База, используемая для определения положения заготовки в процессе изготовления, называется технологической базой (ТБ). По месту положения в маршруте обработки технологические базы делятся на черновые и чистовые.

Измерительными базами (ИБ) называют поверхности детали, от которых производят отсчет размеров при е обработке.

По лишаемым степеням свободы в порядке убывания различают двойную направляющую базу, лишающую заготовку 4-х степеней свободы; установочную базу, лишающую заготовку 3-х степеней свободы; направляющую базу и двойную опорную базу, лишающих заготовку 2-х степеней свободы; опорную базу, лишающую заготовку 1ой степени свободы.

По степени проявления различают явные и скрытые базы (оси, плоскости).

При выборе технологических баз для обработки заготовок следует использовать принцип совмещения баз, т.е. в качестве технологической базы брать поверхность, являющуюся измерительной базой.

Лучшие результаты достигаются при совмещении технологической, измерительной и конструкторской баз, т.е. тех поверхностей, которые определяют положение детали в собранном изделии. Из курса механики известно, что твердое тело имеет шесть степеней свободы: три перемещения вдоль трех взаимно перпендикулярных осей декартовой системы координат и три поворота относительно этих осей. Для обеспечения неподвижности заготовки в избранной системе координат на не необходимо наложить шесть двусторонних геометрических связей, для создания которых необходим комплект баз.

Точка, символизирующая одну из связей заготовки с избранной системой координат, называется опорной точкой. Все опорные точки на схеме базирования изображают условными знаками и нумеруют порядковыми номерами, начиная с базы, на которой располагается наибольшее число опорных точек (рис.2).

Рис.2. Опорные точки и их условные обозначения на чертеже Все погрешности, определяющие точность обработки заготовок на станках, можно разделить на три категории: погрешности установки заготовок у; погрешности настройки станка н; погрешности на стадии процесса обработки, которые вызываются размерным износом режущих инструментов и; упругими деформациями ТС ЗИПС под влиянием силы резания у; геометрическими неточностями станка ст, температурными деформациями ТС т.

Расчет точности выполняют в основном для операций чистовой обработки, выполняемых с допусками по 6-11 квалитетам. Суммарные погрешности обработки деталей на настроенных станках определяются по уравнениям [1,3]:

для диаметральных размеров 2 2 2 (1,73И )2 (1,73СТ )2 (1,73Т )2 ;

(9) У Н для линейных размеров 2 2 (1,73И )2 (1,73СТ )2 (1,73Т )2.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.