|
Технологическим процессом
механической обработки деталей машин называется последовательное превращение
заготовки (отливки, поковки и т. п.) в готовую деталь путем изменения ее
формы и размеров.
Технологический процесс делится на основные части или нз
элементы технологического процесса: операции, установки, переходы и проходы.
Операцией называется часть технологического процесса —
обработка одной или одновременно нескольких деталей, выполняемая одним или
несколькими рабочими на одном станке. Например, нарезание одного или
одновременно нескольких зубчатых колес на одной оправке является операцией.
Операция является основным элементом технологического процесса, необходимым
для планирования производства, определения загрузки станков, определения
себестоимости изготовления деталей и пр.
Установкой называется часть операции, выполняемая при
одном закреплении заготовки на станке. Например, обработку по наружному
диаметру заготовки зубчатого колеса, зажатой в патроне токарного станка,
можно вести следующим образом: сначала обрабатывают одну половину заготовки,
а затем повертывают ее, снова закрепляют в патроне и обрабатывают другую
сторону. В этом случае одна операция токарной обработки производится за две
установки.
Переходом называется часть операции, выполняемая на одной
или одновременно на нескольких поверхностях заготовки при одной установке без
изменения режущего инструмента и режима резания. Например, при обработке
центрального отверстия заготовки зубчатого колеса на револьверном станке
сначала отверстие сверлят (1-й переход), затем растачивают (2-й переход) и,
наконец, развертывают (3-й переход). Здесь каждый переход выполняют отдельным
режущим инструментом (сверлом,.
резцом, разверткой) и яри соответствующем режиме резания.
Проходом называется часть перехода (или операция),
связанная со снятием одного слоя металла на одной поверхности обработки без
изменения режущего инструмента и режима обработки.
Обрабатываемая деталь, закрепленная на поворотном столе или
в делительном приспособлении, может занимать различные положения относительно
рабочих органов станка и инструмента. Отдельное положение закрепленной
заготовки относительно станка и режущего инструмента называется позицией.
Например, при нарезании зубчатого колеса на делительной головке имеется
столько позиций, сколько зубьев на колесе.
Технологический процесс составляется для того, чтобы
обработка детали производилась на станке в определенном порядке,
•обеспечивающем нужные качество детали и производительность. Технологический
процесс составляется на основе следующих документов и сведений:
а) чертежа детали;
б) технических условий, т. е. требований, которым
должна удовлетворять деталь после обработки;
в) количества деталей,.подлежащих обработке;
г) паспорта станка, на котором должна
обрабатываться деталь;
д) альбома режущего и мерительного инструмента;
е) чертежа заготовки с припусками на обработку.
Технологический процесс разрабатывается- обычно в
следующем порядке:
1. Выбирают заготовку, наиболее целесообразную для
данной детали (отливку, поковку, штамповку или сортовой прокат) .
2. Намечают последовательность обработки деталей и
весь -технологический процесс разбивают на операции, а затем на установки и
переходы. При этом особое внимание обращают на последовательность
(очередность) операций, установок и переводов, так как от этого во многом
зависит качество обработки детали.
3. Выбирают станки, необходимые для обработки,
приспособления для установки и закрепления заготовки, режущий, мерительный и
вспомогательный инструмент.
4. Устанавливают наиболее выгодные режимы резания.
5. Записывают весь технологический процесс на
специальной технологической карте.
Затем технологический процесс, записанный на карте,
передают нормировщику для определения норм времени по каждой операции.
Подробность разработки технологического процесса зависит от масштаба
производства. В зависимости от масштаба производства различают единичное,
серийное и массовое производства.
В единичном производстве изготовление одинаков *шх деталей
редко повторяется и поэтому технологический процесс состоит только из
операций, без дробления его на переходы и установки. При таком типе
производства, исходя из экономических соображений, технологический процесс
разрабатывают с учетом наименьшей затраты труда технолога, без применения
специального инструмента и приспособлений.
В серийном производстве детали обрабатывают повторяющимися
партиями (сериями). В зависимости от величины серий производство разделяется
на мелкосерийное и крупносерийное. Чем больше серийность, тем подробнее
разрабатывается технологический процесс и тем больше он оснащается
специальными более производительными приспособлениями и инструментом.
Массовым производством называется такое, в котором
конструкция обрабатываемого изделия в течение определенного сравнительно
длительного срока не изменяется, а изделия выпускаются в больших количествах.
При таком типе производства технологический процесс состоит из операций,
установок, переходов, максимально оснащенных механизированными <и автоматизированными
приспособлениями и специальным инструментом. В массовом производстве большие
затраты на разработку технологического процесса и на изготовление специальных
приспособлений и инструмента экономически выгодны.
Выбор заготовок. Для зубчатых колес заготовки получают •в
виде литья, поковок, штамповок и только для колес небольших диаметров (до 100 мм) и простых по форме используют сортовой прокат.
Вид заготовок зависит во многом от типа производства. :В
единичном производстве заготовки для зубчатых колес изготовляют свободной
ковкой, в серийном и массовом производствах заготовки штампуют с небольшими
припусками (2—4 мм на сторону), что обеспечивает более экономичное
использование металла.
При определении последовательности операций
технологического процесса рекомендуется руководствоваться следующими
положениями:
1. По чертежу тщательно изучить деталь, вид
заготовки, требования к точности и чистоте поверхностей, подлежащих
обработке.
2. Решить вопрос о выборе установочной базовой
поверхности для первой операции.
3. Начинать обработку следует с обдирочных
операций, затем переходить к чистовым и заканчивать доводочными и доде-
лочными.
Поверхности детали, определяющие ее положение на станке во
время обработки или при ее работе в машине, называются базовыми поверхностями
или просто базами.
Различают три вида баз: конструктивные (для сборки),
технологические (для обработки) и контрольные (для измерения).
Конструктивные базы определяют положение детали в машине
по отношению к другим деталям.
Технологические базы — это поверхности детали, которые
определяют положение ее на станке относительно режущего инструмента.
Контрольные базы — это .поверхности детали, определяющие
положение ее при проверке.
Для обеспечения наивысшей точности обработки необходимо
стремиться, чтобы все три базы совпадали, т. е. вести обработку деталей и
измерение их от той же поверхности, которая определяет положение деталей в
машине. Совпадение всех трех баз не всегда достижимо, но совпадение
технологических и контрольных баз должно обеспечиваться во всех случаях
механической обработки.
Выбор оборудования. При выборе оборудования
руководствуются тем, чтобы обеспечить обработку детали с заданной точностью и
с наибольшей производительностью, т. е. с меньшей затратой времени на
обработку. Кроме этого, при выборе оборудования учитывают размеры
обрабатываемой детали и масштаб производства: для обработки больших деталей
выбирают оборудование больших размеров, а для обработки небольших деталей —
оборудование небольших размеров.
Станкостроительной промышленностью создаются
металлорежущие станки универсальные, специализированные и специальные.
Универсальные станки не требуют сложных наладок и на них
можно обрабатывать детали различных форм и размеров без специальных затрат на
наладочные устройства, но они менее производительны, чем специализированные и
специальные станки.
На универсальных станках обрабатывают детали в условиях
единичного и мелкосерийного производства, так как при работе на таких станках
не требуется больших затрат времени на их наладку и переналадку, а также
затрат на изготовление наладочных устройств.
Специализированные станки изготовляют на базе
универсальных станков, дополняя их различными узлами и приспособлениями,
обеспечивающими более высокую производительность вследствие механизации и
автоматизации процесса обработки. Эти станки требуют некоторых затрат времени
на наладку; экономически выгодно .применять их в условиях серийного*
производства.
Специальные станки предназначаются для выполнения одной
определенной операции. К ним относятся многошпиндельные, сверлильные,
продольно-, и карусельно-фрезерные, аг- регатно-расточные и различного рода
автоматы. Такие станки обладают высокой производительностью, но они требуют
больших затрат времени и средств на наладки и переналадки. Поэтому их экономически
выгодно применять в условиях массового производства.
Выбор приспособлений. При разработке технологического
процесса для каждой операции, кроме станка, назначают также приспособление.
Приспособление служит для правильной установки обрабатываемой детали на
станке относительно режущего инструмента и для ее закрепления. Выбор
приспособления зависит от характера обработки (токарная обработка,
фрезерование, сверление и т. д.), геометрических форм обрабатываемых
поверхностей, принятых технологических баз, размеров детали и других условий.
Например, при фрезерных работах применяют машинные тиски, призмы с прихватами
и др.; при сверлении отверстий — кондукторы; при зубофрезеровании — оправки
для установки заготовки нарезаемого колеса и т. п.
Приспособления бывают простые, с ручным закреплением
обрабатываемых деталей и более сложные, с механизированным
закреплением деталей (пневматические, гидравлические и др.).
Приспособления с ручным закреплением обрабатываемых
деталей требуют значительных затрат времени и физической энергии рабочего, но
они имеют небольшую стоимость. Такие приспособления применяют в основном при
единичном производстве.
Приспособления с механизированным закреплением
обрабатываемых деталей имеют более высокую стоимость, но они более производительны.
Такие приспособления применяют в условиях серийного и массового производства.
Выбор режущего инструмента. Режущий инструмент, принятый в
технологическом процессе, должен обеспечить заданную форму (например,
эвольвентный профиль зуба), чистоту и точность обрабатываемых поверхностей
при наибольшей производительности.
Выбор режущих инструментов по конструкции, размерам и
материалу режущей части определяется: типом станка (токарный, фрезерный,
зубофрезерный, зубодолбежный и т. п.), видом обработки (черновая или чистовая
обработка), свойствами обрабатываемого материала, формой, размерами, заданной
чистотой и точностью обрабатываемых поверхностей, размерами посадочного места
на станке, предназначенного для крепления хвостовой части инструмента,
масштабом производства и др.
Выбор вспомогательного инструмента. Вспомогательный
инструмент служит для установки и закрепления режущих инструментов на станке.
Это державки и оправки для закрепления резцов; оправки для закрепления фрез;
переходные втулки для закрепления сверл и пальцевых фрез; быстросменные
патроны для закрепления сверл; .плавающие патроны для закрепления разверток;
фрикционные патроны для закрепления метчиков; цанговые патроны для
закрепления инструментов с цилиндрическим хвостовиком; многоинструментальные
державки для закрепления инструментов на револьверных станках и автоматах.
Выбор вспомогательных инструментов определяется размерами
хвостовой части режущих инструментов и размерами мест в станке, куда
устанавливается хвостовик вспомогательного инструмента.
Выбор измерительных инструментов. Измеряют обрабатываемые
поверхности универсальными и специальными измерительными инструментами.
. Считается экономически целесообразным производить
измерение в условиях единичного и мелкосерийного производства универсальными
измерительными инструментами, а специальными измерительными приборами,
автоматическими средствами контроля—в серийном и массовом производствах.
Приспособления, режущий, вспомогательный и мерительный
инструмент выбирают по соответствующим альбомам, имеющимся на каждом
машиностроительном предприятии. При разработке технологических процессов в
соответствующей графе технологической карты указывается название
приспособления (инструмента) и номер его чертежа или шифр.
технологический процесс обработки цилиндрического
двухвенцового колеса в условиях мелкосерийного производства. По этому
технологическому процессу можно обрабатывать зубчатые колеса разных размеров
диаметрам от 50 до 200 мм. Для каждого размера зубчатого колеса меняться будет,
только режущий и мерительный инструмент, последовательность и содержание
операций, а также оборудование для всех размеров колес остаются неизменными.
Вверху графы № 2 дан эскиз детали, на котором пунктиром
показан контур заготовки, а цифрами обозначены обрабатываемые поверхности и
технологические базы. В этой же графе дано содержание операций и эскизы
обработки. На эскизах обработки жирными линиями и цифрами обозначены
обрабатываемые поверхности, значками V обозначены технологические, базы, а
стрелками — направления усилий закрепления обрабатываемой детали.
Соблюдение технологических процессов — основной закон
нормального хода производства. Однако установленный технологический процесс
не является нерушимым, он должен постоянно совершенствоваться.
Совершенствование технологического процесса должно явиться
одним из средств повышения производительности труда и улучшения качества
изделий. Существующие на заводах Бюро рационализации и изобретательства
привлекают рабочих к совершенствованию технологического процесса. За каждое
-принятое предложение выплачивается денежная премия, величина которой зависит
от суммы получаемой от внедрения -этого предложения экономии. На всех заводах
рабочие-новаторы в содружестве с технологами и инженерами через свои
заводские советы новаторов пересматривают действующие операции, вводя в них
усовершенствования. Предложения рабочих рассматриваются и вносятся в новый
технологический процесс. Необходимо строго соблюдать технологическую
дисциплину, периодически проверять соответствие действующего технологического
процесса записанному в карте и устранять замеченные отклонения.
|