Выбор технологического оборудования


 

На этом этапе разрабатывается общий план изготовления детали, предварительно выбирается технологическое оборудование, намечается содержание операций.

 

 


Таблица 3.7 Выбор маршрута обработки наружных цилиндрических поверхностей

  Вид заготовки     Материал детали и его состояние Технологические переходы, изменяющие точность
Черновые, термические, чистовые   Отделочные  
Обтачи­вание черно-   Обди­рочное шлифо­вание Обтачи­вание чистовое Обтачи­вание тонкое Шлифо­вание предвари-тельное Закалка, цемента-ция с закалкой Исправле-ние цен-тровых фасок Шлифо­вание чистовое Шлифо­вание тонкое Супер­финиш Поли­рование Доводка неразмер- ная Доводка размер­- ная
  ОТЛИВКА, ПОКОВКА, ШТАМПОВКА   Сталь незакалённая 1,2,3,4,5,.6   - 1,2,4,5 4,5 3,6 - - 1,2,3,6 1,4,6 1,2,3,4,5,0 1,2,3,4,5,6 1,2,3,4,5,6 1,2,3,4,5,6
Сталь закалённая 1,2 - - 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2
чугун   1,2,3 - 1,3 2 - - 2,3 1,2,3 1.2,3 1.2,3
  ТОЧНАЯ ОТЛИВКА, ТОЧНАЯ ШТАМПОВКА   Сталь незакалённая 1,2,3,4,5,6 - 1.2,4.5 4,5 3,6 - - 13,6 1,4,6 12,3,4,5.6 1,2,3,4,5,6 1.2,3,4,5,6 1.4,.6
закаленная 1,2 - - 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2
Чугун б 1,2,3,4,5,6 - 1,2,3,4,5 1,2,3   4,6 - - 4,.5,6 1,2,3,6 1,2,3,4,5,6 1,2,3,4,5,6 1,2,3,4,5,6 1,2,3,6
Цветные металлы 1,2 - 1,2 1,2 -   -   - - - -
КРУГЛЫЙ, ПРО­КАТ, ТРУБА Сталь незакалённая 1,2,5,4,5,6 1,2 4,5 4,5 3,6 - - 1, 2,3,6 1,4,6 1,2,3,4,5,6 1,2,3,4,5,6 1,2,3,4,16 1,4,6
Сталь закалённая 1,2,3,4 2,3 - 1,4 1,2,3,4 1,2,3 1,2,3,4 1,2,4 1,2,3,4 1.2,3,4 1,2,3,4 1,2,4
КОЭФФИЦИЕНТ ТРУДОЕМКОСТИ 0,8 1,2 2,0 0,9 - - 1,2 2,0 1,0 2,0 5,0 10,0
ШЕРОХОВАТОСТЬ Rz 40-80 Rz 10-20 Ra 1,25-2,5 Ra0,63-2,5 Ra1,2.5-2,5 COXP - Ra 0,32- 1,25 Ra0,08-.0,32 Ra 0,02-0,08 Rz 0,02-0,1 Rz 0,02-0,1 Rz 0,02-0,1
ТОЧНОСТЬ (КВАЛИТЕТ) ДИАМЕТРА   12-14 11-12 9-11 6-7 9-11 ИСХ+1 KB - 6-8 4-7 3-5 СОХР СОХР 3-5
ОТКЛОНЕНИЕ СООСНОСТИ ОТНОСИТЕЛЬНО ЦЕНТРОВ 0,1 К 0,05 К 0,06 K 0,03 K 0,02 К ИСХ+0,02К 0.03 К 0,01 К 0,005 К СОХР СОХР СОХР СОХР
откл, соосности относительно БАЗЫ (В ПАТР. ИЛИ ПРИСП.)   0,25 К - 0,1 К 0,05 К 0,03 К ИСХ+0,01К - 0,02 К 0.02 К СОХР СОХР СОХР СОХР
откл, соосности относительно ВАЗЫ (В ЦАНГЕ) 0,15 К - 0,06 К 0,03 К. 0,02 К ИСХ+0,01К - 0,02 К 0,02 К СОХР СОХР СОХР СОХР
ОТКЛОНЕНИЕ ПРЯМОЛИ-НЕЙНОСТИ ОСИ   0,02 К 0,02 К 0,02 К 0,015 К 0,01 К ИСХ+0,02К - 0,005 К. 0,003 К СОХР СОХР 0,001К 0,001 К
отклонение от ЦИЛИНДРИЧНОСТИ 0,05 К 0,03 К 0,02 К 0,015 К 0,01 К ИСХ+0,01К - 0,003 К. 0,004 К СОХР СОХР 0,001 К 0,001 К
СМЕЩЕНИЕ ОСИ ПРИ БЕС ЦЕНТРОВОЙ ОБРАБОТКЕ - 0,03 К - - 0,02 К - - 0,01 К 0,005 К СОХР СОХР СОХР СОХР
КОЭФФИЦИЕНТ. УЧИТЫВАЮЩИЙ РАЗМЕР К = 0,004Г +1, где Г - наибольший габаритный размер обрабатываемой поверхности  

 

Для сокращения объемов работы и сроковпроектирования технологического маршрута целесообразно воспользоваться аналогами - типовым или групповымтехнологическим маршрутами.

При изменении и дополнении технологического маршрута следует придерживаться рекомендаций, приведенных в таблице 3.8. Маршрут обработки делится на три стадии: черновую, чистовую, отделочную. На первой снимают основную массу материала в виде припусков и напусков. При черновой обработке наблюдается возникновение внутренних напряжений в материале заготовки вследствие действия силовых и температурных факторов, что вызывает деформацию заготовки. Для снятия внутренних напряжений вводят специальную термообработку. Уменьшению внутренних напряжений способствует разрыв во времени между черновой и чистовой стадией (старение).

Чистовая стадия занимает промежуточное положение между черновой и отделочной, на которой окончательно формируются показатели точности детали.

Этот принцип построения маршрута может претерпевать изменения при обработке конкретных деталей. Так при жесткой заготовке и малых размерах об­рабатываемых поверхностей окончательная обработка может выполняться и в начале маршрута без каких - либо вредных последствий. Маршрут обработки нежёстких деталей может содержать увеличенное число чистовых переходов и этапов стабилизирующей термообработки. Приведенный в таблице 3.8 примерный маршрут может быть нарушен и в случае применения принципа параллель­ной концентрации операций, когда в одной операции совмещены черновые и чистовые виды обработки (агрегатные станки, многошпиндельные токарные станки).

 

Таблица 3.8 Этапы технологического процесса

№ Этапа Наименование этапа Назначение и характеристика этапа
1. Заготовительный Получение исходной заготовки, её термообра­ботка
2. Подготовка чисто­вых технологи­ческих баз Обработка поверхностей, которые будут использованы в качестве чистовых технологических баз
3. Черновой Съем напусков и увеличенных припусков IT.12...14, Rа =10...40мкм
  4. Термообработка I Улучшение, нормализация для снятия внутренних напряжений и повышения обрабатываемости материала
5. Получистовой Правка чистовых технологических баз и повы­шение качества обработанных поверхностей до IT11. . .13, Rа 3,2 ...20 мкм, VIII… X степень точ­ности формы и расположения поверхностей
6. Чистовой I Повышение качества обработанных поверхностей до IT 8…10, Ra 1,6. . 6,3 мкм, VI…VII степень точности формы и расположения поверхностей
7. Термообработка II Закалка, цементация с закалкой. Повышение физико – механи-ческих характеристик срединных и поверхностных слоёв материала детали
8. Чистовой II Восстановление чистовых технологических баз. Чистовая обработка термоупрочнённых поверх­ностей до IT 5. . .7, Ra 0,16…1,25 мкм, IV. .. VI степень точности формы и расположения поверхностей
9. Отделочный Отделочная обработка поверхностей с повышением качества до IT 3...5, Ra 0,02…0,1 мкм, II...IV степень точности и расположения по­верхностей

При установлении обшей последовательности обработки поверхностей придерживаются следующих принципов:

1) в первую очередь обрабатываются чистовые технологические базы;

2) в начале чернового этапа следует произвести обработку тех поверхно­стей, где возможно появление скрытых дефектов заготовки (поры, тре­щины, раковины) и где такие дефекты недопустимы;

3) чем точнее поверхность, тем позже она обрабатывается;

4) обработку неосновных поверхностей (фаски, канавки, пазы) следует вести на этапе чистовой обработки I (до упрочняющей термообработ­ки);

5) легко повреждаемые поверхности (наружные резьбы, шлицевые и зубча­тые поверхности) целесообразно обрабатывать ближе к окончанию маршрута.

Формирование технологических операций, входящих в отдельные этапы, ведут путем объединения одноименных методов и видов обработки (токарная черновая, токарная чистовая и т. д.).

При разделении технологических этапов механической обработки заготовки на технологические операции и формировании технологического маршрута следует исходить из типа производства и принципов формирования технологи­ческого процесса: дифференциации или концентрации.

Использование принципа дифференциации означает, что технологический процесс состоит из простых технологических операций с мальм количеством технологических переходов. Область использования - массовое производство с поточной организацией и регламентированным тактом выпуска изделий, уменьшенным временем выполнения операции.

Принцип концентрации предусматривает формирование технологического процесса из сложных технологических операций с большим количеством техно­логических переходов.

Последовательной концентрацией называется такая организация техноло­гической операции, где все переходы, входящие в неё, выполняются последова­тельно. Такие операции требуют большого времени на их выполнение. Принцип последовательной концентрации операций применяется при формировании тех­процессов в условиях единичного, мелкого и среднесерийного производства с непоточной организацией труда.

Параллельная концентрация обеспечивает:наличие технологических опе­раций с большим количеством технологических переходов, выполняемых одно­временно. Обеспечение этого принципа связано с использованием многоинструментных станков (многорезцовых, многошпиндельных, агрегатных и автомати­ческих линий). Область использования указанного принципа - крупносерийное и массовое производство с поточной организацией труда.

При формировании технологических операции следует предварительно наметить их содержание: количество установов, позиций.

Наряду с основными технологическими операциями, формирующими точностные характеристики детали и качество её поверхностей, следует преду­сматривать вспомогательные операции контроля, удаления заусенцев, мойки и сушки, клеймения и т.п.

Контрольные операции намечают после тех технологических операций, где вероятно повышенное количество брака, перед сложными и дорогостоящими операциями, а так же в конце обработки. На остальных операциях обычно преду­сматривается контроль исполнителями - станочниками, наладчиками.

Операции удаления заусенцев вводят после тех операций, на которых в си­лу специфических условий работы инструментов возможно появление заусенцев на обработанных поверхностях.

Моечные операции должны быть предусмотрены после обработки, в ре­зультате которой на обрабатываемых поверхностях могут оставаться частицы абразива или мелкие частицы стружки (шевингование, шабрение, шлифование и т.п.).

На этапе формирования технологического маршрута необходимо провести предварительный выбор технологического оборудования для выполнения операций. Оборудование для операций механической обработки выбирается в сле­дующей последовательности:

1) определяются группы станков исходя из методов обработки и форм обрабатываемых поверхностей;

2) выбираются типы и модели станков, при этом принимается во внимание форма и размеры изготавливаемой детали и предполагаемый принцип формирования операций - дифференциация или концентрация (последовательная или параллельная).

В случае проектирования технологического процесса для серийного произ­водства следует отдавать предпочтение использованию станков с числовым программным управлением, обеспечивающих необходимую гибкость производства, В массовом необходимо стремиться к использованию станков — автоматов с же­стким управлением - агрегатных, многошпиндельных и т.д.

В общем случае оборудование не должно быть дефицитным и должно обеспечивать требования безопасной работы, эргономики и экологии.

Окончательно технологический маршрут изготовления детали оформляют в виде таблицы 3.9. Перед составлением таблицы следует выполнить кодирова­ние поверхностей детали, присвоив им номера, и кодирование размеров детали (рис. 3.23). Размерам присваивают буквенно - цифровые коды, при этом диамет­ры обозначают двойными радиусами: 2В, 2Г, и т.д. Для кодирования размеров используются буквы славянского алфавита (кириллицы).

 

Таблица 3.9 Технологический маршрут изготовления детали

 

№ Операции Наименование операции Технологическое оборудование Содержание операции
Заготовительная (горячая штам­повка) Кривошипный горяче-штамповочный пресс Объемная штамповка пов. 1, 2, 3, 4, 7, 8.
       
Токарная Токарный станок 16К20 Установ А Точить пов. 4, 1; 8 пред­варительно (черновое точение) Установ Б Точить пов. 7, 3 предва­рительно (черновое то­чение)
……… ………. …………. …………. …………… …………… ............. ……….

 

Рис. 3,23. Схема кодирования поверхностей и размеров детали

 

 

3.5.3. План изготовления детали

 

План изготовления детали разрабатывается на базе маршрутной техноло­гии и служит основой для проектирования технологических операций [20].

План - это графический иллюстративный документ учебного характера, содержащий следующую информацию (таблица 3.10):

1) номера и названия всех операций технологических процессов, имеющих место при изготовлении детали в соответствии с принятым технологическим маршрутом её изготовления.

В общем случае технологические процессы, не относящиеся к обра­ботке резанием (заготовительные, химико-термической обработки, очи­стные) и содержащие несколько операций, допускается в плане изго­товления обозначать одной операцией: "заготовительная" или "терми­ческая";

2) наименование и предполагаемую модель оборудования, на котором выполняется конкретная технологическая операция;

3) эскизы обработки заготовки;

4) технические требования на выполнение операций.

 

На эскизе заготовка должна быть изображена в рабочем положении обработки на станке и её конфигурация должна соответствовать форме, которая по­лучается после обработки на операции или её отдельном этапе (позиции, установе). Обработанные поверхности выделяются двойной контурной линией или красным цветем (на чертеже, входящем в курсовой или дипломный проект). Ука­зываются номера обработанных; поверхностей с индексами операций и, при не­обходимости, части операций: 7020 - А - поверхность 7 на операции 020 и установе А; 8030-I-1- поверхность 8 на операции 030, позиции I, переходе 1.

На эскизах должны быть выполнены теоретические схемы базирования, принятые при выполнении технологических операций. При необходимости ука­зываются номера поверхностей или осей, являющихся технологическими базами, с индексами операций, на которых эти базы сформирована.

Указываются операционные размеры, предписанные к выполнению на данной операции, установе, позиции. Операционные размеры обозначаются бук­венными или буквенно - цифровыми символами с индексами операций: А010 -размер А, выполненный на операций 010; 2Б020 - диаметр 2Б (2 радиуса размером Б) на операции 020.

Символы размеров берутся из схемы кодирования поверхностей и разме­ров детали (рис. 3.23).В случае несовпадения чертежных и операционных разме­ров, последним присваиваются свои буквенные символы. При необходимости используются латинский и греческий алфавиты

Простановка размеров зависит от метода достижения точности, принятого на операции (последовательных ходов и замеров или по настройке). Кроме этого, использование метода настроенного на размер оборудования требует учета осо­бенностей настройки. Особую важность это положение имеет при получении продольных размеров у тел вращения, когда настройка может происходить от настроечных баз, несовпадающих ни с измерительными, ни с технологическими базами.

Для универсального оборудования наиболее применима схема "а" (рис 3.24), где координатным способ простановки размеров легко реализуется при на­стройке по упорам, которые скоординированы от технологической базы (т. 5).

Токарные станки с числовым программным управлением (ЧПУ), приме­няемые при чистовой обработке, могут реализовывать как схему "а" (работа в абсолютной системе координат) так и схему "б" - цепочный способ (работа в относительной системе координат). Кроме указанных схем возможно применение схемы "в", когда нуль детали перемещен на крайний правый торец детали.

Схема "г" используется при чистовой обработке валов (гидрокопироваль­ные станки, станки с ЧПУ, шлифовальные станки с ЧПУ). В этом случае не со­блюдается правило единства баз, но это продиктовано необходимостью повышения точности диаметральных размеров при использовании упорных центров.

Схема "д" имеет место при применении станков, имеющих устройства по позиционирования в продольном направлении (шлифовальные, токарные с ЧПУ).

 

Рис. 3.24 Варианты простановки продольных операционных размеров для тел вращения

 

Технические требования на выполнение технологических операций вклю­чают в себя требования к шероховатости, технологические допуски на размеры, форму и взаимное расположение поверхностей.

При этом необходимо соблюдать условие:

 

ТАОП ≥ ωСТАОП,

 

где ТАОП - операционный допуск на параметр А;

ωСТАОП - величина погрешности параметра А, которая может

возникнугь на данной операции при нормальном состоянии технологической системы (статистическая погрешность).

Величины статистических погрешностей на операциях резанием выбира­ются по таблицам экономической точности [18,20 и др.], которые использова­лись при определении технологических маршрутов обработки отдельных по­верхностей (раздел 3.5.1). Следует отметить условия, в которых определялись погрешности размеров и пространственного расположения: погрешности бази­рования и пространственных отклонений измерительных баз принимались рав­ными нулю (т.е. отсутствовали).

При назначении операционных допусков на размеры для случая обработки на настроенном станке необходимо придерживаться следующих правил:

1) допуск на размер между измерительной базой и обработанной поверх­ностью ТАОП складывается из статистической погрешности получения размера ωСТАОП, пространственных отклонений измерительной базы ∆Ипр и погрешности базирования εБА от несовпадения технологической и из­мерительной баз (в случае несовпадения баз) (рис 3.25):

 

ТАОП = ωСТАОП + ∆Ипр + εБА

 

2) допуск на размер Б между поверхностями, обработанными с одного установа включает в себя только величину статистической погрешности:

 

ТБОП = ωСТБОП;

 

3) операционные допуски на размеры 2ВОП и 2ГОП замкнутых поверхностей складываются из статистических погрешностей обработ­ки этих поверхностей:

 

Т2ВОП = ωСТОП, Т2ГОП = ωСТОП.

 

При обеспечении точности методом последовательных ходов и промеров операционные допуски равны или больше статистических погрешно­стей выполняемых размеров.

В технологических процессах механической обработки реальных деталей из-за несовпадения конструкторских и технологических баз часть размеров и иных размерных параметров может выполняться косвенно. В связи с этим окон­чательное решение по формированию технологического маршрута и плана изго­товления может быть принято лишь после выполнения размерного анализа тех­нологического процесса с помощью технологических операционных размерных цепей [21].

 



Дата добавления: 2020-10-14; просмотров: 411;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.029 сек.