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.
|
|
| 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. |
|
|
|
Й1. Введение
Технологией называется совокупность знаний о методах и средствах производства изделий.
Технология машиностроения изучает методы и средства механической обработки и сборки изделий.
Согласно учебному плану специальности 151001 - Технология машиностроения предмет «Технология машиностроения» состоит из трех отдельных курсов.
1. Основы технологии машиностроения . Этот курс является базовым для остальных технологических дисциплин. В нем представлены теоретические сведения: термины, определения и основные понятия, необходимые для проектирования технологических процессов механической обработки деталей машин и оформления технологической документации.
2. Технология машиностроения, часть 1. Технология производства машин . В этом курсе изучается технология производства типовых деталей машин: валов, корпусных деталей, зубчатых колес и. т. д., а также технология сборки изделий
3. Технология машиностроения, часть 2. Технология автоматизированного производства . В этом курсе изучаются особенности технологии производства изделий на станках с числовым программным управлением, станках автоматах и полуавтоматах.
Кроме того, учебный план содержит дисциплины тесно связанные с технологией машиностроения. Среди них: физико-химические методы обработки материалов, материаловедение, технология конструкционных материалов, производство и механическая обработка заготовок, проектирование машиностроительного производства, технологическая оснастка, резание металлов, режущий инструмент, металлорежущие станки и ряд других.
В результате изучения этих курсов студент должен получить знания и навыки достаточные для разработки технологии производства изделий необходимого качества, в заданном количестве, в планируемые сроки, при наименьших затратах.
Выпускникам кафедры технологии машиностроения УГТУ-УПИ присваивается квалификация «инженер» по специальности 151001 - «Технология машиностроения». Срок обучения составляет пять лет. Учебный план ориентирован на специализацию «Технология машиностроения. Компьютерное проектирование». Дисциплинами специализации являются: математическое моделирование процессов в машиностроении, размерный анализ и обоснование технологических решений, машинная графика в автоматизированном проектировании, промышленные САПР и др.
Виды изделий
Изделие - это предмет или набор предметов, полученных в результате целенаправленных трудовых действий.
Согласно ГОСТ 2.101- 68 установлены следующие виды изделий.
Детали - изделия, изготовленные из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций: свинчивания, сварки, клепки и. т. д. Например: вал, зубчатое колесо, корпус редуктора и. т. д.
Сборочные единицы - изделия, составные части которых подлежат соединению между собой на предприятии – изготовителе путем применения сборочных операций. Например: редуктор, станок, автомобиль и. т. д.
Комплексы - два и более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии- изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций. Например, ленточный транспортер, который состоит из электродвигателя, редуктора, ведущего и ведомого барабанов и транспортерной ленты. Объединение этих изделий при сборке создает единую функциональную систему для выполнения транспортных операций.
Комплекты - два и более изделия не соединенных на предприятии – изготовителе сборочными операциями и представляющие собой набор изделий, которые имеют общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера. Примерами являются наборы запасных инструментов и приспособлений (ЗИП), наборы слесарного инструмента и. т. д.
Наиболее сложным изделием является машина.
Машиной называется устройство, выполняющее механические движения по преобразованию материалов, энергии и информации для облегчения физического и умственного труда человека.
Порядок создания нового изделия
Новоё изделие имеет усовершенствованные технические и потребительские свойства. Процесссоздания нового изделия включает: выдачу технического задания, проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИР и ОКР), проектирование изделия и производственную деятельность.
Техническое задание разрабатывает заказчик нового изделия. В нем приводятся сведения о назначении изделия, условиях его эксплуатации, технические и другие параметры необходимые для проектирования.
НИР проводится в том случае, если существующий уровень науки и техники не позволяет решить задачи, поставленные в техническом задании. НИР включает постановку задач исследования, проведение теоретических и экспериментальных исследований, обработку полученных результатов, выдачу рекомендаций и составление отчета. В результате проведения НИР получают новые научные результаты, которые используют при создании нового изделия с более высокими технико-экономическими показателями.
ОКР проводится для отработки конструкции изделия. ОКР включает проектирование, изготовление и испытания в лабораторных или производственных условиях опытных образцов изделий. В результате проверяются технические решения, на основе которых разрабатывается это изделие. Необходимость проведения НИР и ОКР определяется в техническом задании.
Проектирование изделия по ГОСТ 2.103 - 68 включает последовательную разработку технического предложения, эскизного проекта, технического проекта и рабочей конструкторской документация.
В техническом предложении (ГОСТ 2.118 - 73)рассматриваются вариант или варианты реализации требований технического задания.
Эскизный проект (ГОСТ 2.119 - 73)содержит решения, которые дают общее представление о конструкции и принципе работы изделия, с указанием его основных параметров, например габаритов.
Технический проект (ГОСТ 2.120 - 73) включает чертежи общих видов с детальной проработкой конструкции изделия, достаточной для создания комплекта рабочей документации
Рабочая конструкторская документация разрабатывается на основе ЕСКД. Она включает комплект чертежей на сборочные единицы, детали и другие документы необходимые для изготовления, сборки, упаковки, хранения и транспортировки изделия.
Производственный процесс
Производственная деятельность на предприятии называется производственным процессом.
Производственный процесс по ГОСТ 14.004 - 83 - это совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления и ремонта продукции.
Производственный процесс в машиностроении включает: организацию и управление производством, получение и хранение исходных материалов и полуфабрикатов, технологическую подготовку производства, изготовление и сборку изделий, контроль качества продукции, маркировку, упаковку и хранение готовых изделий, транспортировку продукции на всех этапах ее изготовления, снабжение и обслуживание рабочих мест, участков и цехов, обеспечение кадрами, т.е. рабочими, служащими, инженерно-техническими работниками (ИТР) и многое другоё.
Производственный процесс осуществляется на машиностроительном предприятии или заводе . На машиностроительных заводах используются самые разнообразные методы получения и обработки изделий: литьё, ковка, штамповка, сварка, обработка резанием, термообработка, сборка и.т.д. Однако, методы механической обработки заготовок резанием со снятием стружки и сборка изделий являются основными. Примерно до 60% от общего времени затрачивается на обработку этими методами. Поэтому производство на машиностроительных заводах называется еще механосборочным .
Основным производственным подразделением завода является цех . В состав машиностроительного завода входят самые разнообразные цеха, которые делятся на следующие группы:
1. Заготовительные цеха: литейные, кузнечные, сварочные. В литейных цехах производится получение отливок из черных и цветных металлов. В кузнечных цехах производится ковка и штамповка заготовок.
2. Основные или обрабатывающие цеха: механические, сборочные, термические и др.
3. Вспомогательные цеха: инструментальные, ремонтные, модельные и др.
Структура машиностроительного предприятия подробно изучается в курсе проектирование машиностроительного производства.
Заводские цеха поделены на производственные участки . Участок образован из рабочих мест .
Рабочее место по ГОСТ 14.004 - 83 является элементарной структурной единицей предприятия, где размещены исполнители работы, обслуживаемое технологическое оборудование, часть конвейера, на ограниченное время оснастка и предметы труда. Иными словами, рабочее место - это часть производственной площади, оборудованной в соответствии с выполняемой на ней работой.
Технологический процесс и его структура
Технологическим процессом называется часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению или определению состояния предмета труда.
В результате этих действий последовательно изменяются и контролируются размеры, форма, шероховатость и состояние поверхности, внешний вид и внутренние свойства изделий. В зависимости от вида действий различают технологические процессы механической обработки, сборки, литья, обработки давлением, термической обработки, нанесения покрытий и. т. д. Технологический процесс состоит из технологических операций.
Технологической операцией согласно ГОСТ 3.1109 - 82 называется законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте.
Операция выполняется одним или несколькими исполнителями над одним изделием без перехода к обработке другого изделия. Операция может включать неоднократную установку и снятие заготовки, смену инструмента, вида обработки, приспособлений, контрольно-измерительных устройств и. т. д. При выполнении технологической операции заготовка может быть обработана полностью или только частично даже при одном виде обработки. Содержанием операции определяется трудоемкость ее выполнения и размер заработной платы рабочих.
В документации на технологический процесс наименование операции механической обработки записывается именем прилагательным в именительном падеже от вида оборудования, на котором выполняется данная операция. Например: токарная, фрезерная, сверлильная и. т. д. Нумеруются операции числами ряда арифметической прогрессии кратными 5. Например: 5, 10, 15 и. т. д. (ГОСТ 3.1129-93, п.5.3) . Это необходимо для резервирования позиций в случае внесения изменений в технологический процесс.
Последовательность технологических операций обработки или сборки изделий, записанных в порядке их выполнения, называетсятехнологическим маршрутом . Согласно ГОСТ 3.1109-82 технологическая операция состоит из следующих элементов:
Установ - это часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы. Если операция выполняется полностью при неизменном закреплении заготовки, то говорят, что она выполняется за один установ.
Технологический переход - это законченная часть технологической операции, которая выполняется одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и положении заготовки.При механической обработке в пределах одного технологического перехода остаются неизменными: инструмент, приспособление, положение заготовки, и технологические режимы обработки, т.е. подача, скорость резания или частота вращения шпинделя. Наименование технологического перехода записывается глаголом в неопределенной форме, который соответствует методу механической обработки. Например: точить, сверлить, фрезеровать и. т. д.
Вспомогательный переход - это законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предмета труда, но необходимы для выполнения технологического перехода. Примерами вспомогательного перехода являются установка и снятие заготовки на станке, смена инструмента, взятие пробных стружек при настройке станка на размер и.т.д. Наименование вспомогательного перехода записывается глаголом в неопределенной форме, который соответствует выполняемому действию. Например, установить, снять, закрепить и т. д. В технологической документации технологические и вспомогательные переходы нумеруются цифрами 1, 2, 3,…
Структурными элементами технологического перехода являются рабочий ход и вспомогательный ход.
Рабочий ход - это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, которая сопровождается изменениями формы, размеров, качества поверхности или свойств заготовки.
Вспомогательный ход - это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, необходимого для подготовки рабочего хода. Примером вспомогательного хода является подвод инструмента к заготовке, перемещение его в исходное положение после выполнения рабочего хода и.т.д.
Структурным элементом перехода является прием.
Прием – этозаконченная совокупность действий человека, необходимых для выполнения перехода или его части и объединенных одним целевым назначением. Например, вспомогательный переход «установить и снять заготовку» включает следующие приемы: взять заготовку, установить ее в приспособление, закрепить, открепить заготовку после обработки, снять заготовку со станка. Вспомогательный переход по замене инструмента включает такие приемы: взять инструмент, установить его в шпиндель станка, извлечь его из шпинделя.
При обработке заготовок на станках, где инструмент или заготовка закрепляются в поворотных устройствах, структурным элементом технологической операции является позиция.
Позиция - это фиксированное положение, занимаемое закрепленной заготовкой или собираемой сборочной единицей относительно инструмента или неподвижной части оборудования при выполнении определенной части операции. Иными словами позиция – это фиксированное положение заготовки и инструмента относительно друг друга на станках с поворотными устройствами, например, на токарно-револьверных станках. Изменение позиции производится поворотом, заготовки или инструмента относительно друг друга. В технологической документации позиции обозначаются римскими цифрами I, II, III и.т.д.
В технологической документации правила записи содержания операций и переходов при обработке резанием определены ГОСТ 3.1702 -79, согласно которому запись содержания операции выполняется в форме маршрутного или операционного описания. При операционном описании в записи операции отдельно выделяется содержание вспомогательных переходов. Запись вспомогательных переходов допускается не выполнять при наличии графических иллюстраций.
Согласно ГОСТ 3.1702-79 в содержание операции при маршрутном описании должно быть включено:
1. Ключевое слово, характеризующее метод обработки, выраженное глаголом в неопределенной форме, например: точить, сверлить, фрезеровать и. т. д. (приложение 3)
2. Дополнительная информация в виде указания количества последовательно или одновременно обрабатываемых поверхностей, например 4 отверстия (приложение 4, часть 1)
3. Дополнительная информация, характеризующая обрабатываемую поверхность, например, для отверстия: глухое, сквозное или для канавки - кольцевая (приложение 4, часть 2).
4. Наименование обрабатываемой поверхности, конструктивных элементов или предметов производства, например: поверхность, буртик, галтель, заготовка (приложение 5).
5. Информация по размерам или их условным обозначениям, например: размеры d 1 =…, d 2 =…, l 1 =…, l 2 =… или размеры 1, 2, 3, 4, пронумерованные на чертеже (приложение 6).
6. Дополнительная информация по характеру обработки, например: предварительно, окончательно, одновременно, последовательно, по копиру, согласно чертежу и. т. д. (приложение 4, часть 4).
Запись в указанном порядке называется полной и применяется при отсутствии графических иллюстраций к операции. При наличии графических иллюстраций применяют сокращенную запись. В этом случае в содержание операции включают п.п. 1; 4; 5.
При операционном описании запись содержания перехода включает:
1. Ключевое слово, выраженное глаголом в неопределенной форме, который соответствует методу механической обработки, например: точить, сверлить, фрезеровать. Для вспомогательного перехода ключевое слово записывается глаголом в неопределенной форме, который соответствует выполняемому действию, например, установить, снять, закрепить (приложение 3).
2. Наименование предметов производства, обрабатываемых поверхностей, конструктивных элементов, например, буртик, галтель, резьба (приложение 5).
3. Условное обозначение размеров и конструктивных элементов (приложение 6).
Рассмотрим структуру операции и ее запись на следующем примерах.
Пример 1. Пусть требуется получить отверстие в сплошной заготовке (без отверстия) по чертежу на рис. 5.1,а в размер d = 20Н8 . Отверстия такого размера и точности можно получить последовательной обработкой: сверлением, зенкерованием и развертыванием на вертикально-сверлильном станке.
При обработке используется следующая технология: заготовку устанавливают в самоцентрирующем трехкулачковом патроне, которым обеспечивается зажим заготовки и совмещение ее оси с осью шпинделя. В шпиндель устанавливают сверло диаметром 18 мм, которым сверлят отверстие в сплошном материале. Затем меняют сверло на зенкер и зенкеруют отверстие в размер 19,8 мм. Затем меняют зенкер на развертку, переключают частоту вращения шпинделя и развертывают отверстие в размер d = 20Н8 . Далее заготовку открепляют и снимают со станка. Эскиз операции приведен на рис. 5.1,б.
При маршрутном описании полная запись содержания операции будет выглядеть так:
005. Сверлильная.
d =18; d= 19,8; d = 20Н8 , последовательно ,согласно чертежу.
При сокращенной записи будем иметь
005. Сверлильная.
Сверлить, зенкеровать и развернуть отверстие d = 20Н8 .
При операционном описании полная запись содержания операции будет выглядеть следующим образом:
005 Сверлильная.
1. Установить и снять.
d =18.
d =19,8.
d =20Н8
Рассмотренная операция содержит три технологических перехода и ряд вспомогательных. При операционном описании вспомогательные переходы по установке и снятию заготовки принято объединять в один: «Установить и снять». Вспомогательные переходы по замене инструмента объединены с технологическими переходами и отдельно не прописаны. Приемы, входящие в состав этих переходов, перечислены выше. Все переходы выполняются последовательно. Каждый технологический переход состоит из рабочего хода, связанного с обработкой отверстия, например сверления, и вспомогательных ходов, связанных с подводом инструмента к заготовке и перемещением его в исходное положение. Кроме того, в технологические переходы включены приемы по включению (выключению) частоты вращения шпинделя и подачи инструмента.
Можно построить операцию с другой структурой, в которой все переходы будут выполняться параллельно. Для этого вертикально-сверлильный станок оснащается револьверным устройством в виде поворотного стола с четырьмя трехкулачковыми самоцентрирующими патронами и трехшпиндельной сверлильной головкой: первый шпиндель для сверла, второй для зенкера и третий для развертки. Общий вид многошпиндельной сверлильной головки показан на (рис. 5.2). Шпиндели имеют разную частоту вращения, но одинаковую вертикальную подачу. Обработка заготовок выполняется за один рабочий ход. шпинделя. Схема этой операции приведена на рис. 5.1,в. Согласно схеме, на данной операции обрабатываются одновременно три детали. Обработка производится следующим образом. В первой позиции производится установка заготовки и снятие уже готовой детали. Вторая, третья и четвертая позиции используются для сверления, зенкерования и развертывания. Перемещение детали из позиции в позицию производится с помощью поворотного стола. Позиции обозначены римскими цифрами. Таким образом, операция имеет параллельную структуру, т.к. все технологические переходы совмещены. Полная запись содержания операции при маршрутном описании выглядит следующим образом:
005 Сверлильная.
Сверлить, зенкеровать и развернуть сквозное отверстие, выдерживая размеры d =18; d= 19,8; d = 20Н8 , одновременно .
При операционном описании полная запись операции будет выглядеть так:
005 Сверлильная.
1. Установить и снять
Одновременно:
2. Сверлить отверстие, выдерживая размер d =18.
3. Зенкеровать отверстие, выдерживая размер d =19,8.
4. Развернуть отверстие, выдерживая размер d =20Н8.
Пример 2. Пусть требуется обработать валик по чертежу (рис. 5.4,а). Чертеж заготовки представлен на рис. 5.4, б. Операция выполняется за два установа.
Эскизы установов представлены на рис. 5.4, в; г.
Обработка ведется на токарном станке с установкой вала в центрах с поводковым патроном (рис 5.3). Передний центр установлен в шпиндель станка. Задний центр установлен в пиноль задней бабки. При маршрутном описании полная запись содержания операции будет выглядеть так:
005. Токарная.
Точить поверхности, выдерживая размеры 1-5 последовательно, согласно чертежу.
При операционном описании будем иметь следующую запись:
005. Токарная.
Установить и снять.
1. Точить поверхности, выдерживая размеры 3,4.
Переустановить
2. Точить поверхности, выдерживая размеры 1,2,5.
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).
|
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.
|
 |
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.
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