- накатывание резьбовых поверхностей

Б) Поверхностное пластическое деформирование.

Применяется для сглаживания неровностей и упорядочивания поверхностного слоя заготовки.

Метод ХППД:

- обкатывание роликами и шариками

- алмазное выглаживание

- обработка металлическими щетками

- обдувка дробью

- чеканка

Сущность процесса ХПД на примере обкатывания роликом.

1 - заготовка

2 - ролик

3 - накатник

При определенном рабочем усилии в зоне контакта деформирующих элементов и детали напряжение превышает предел текучести (ут). Происходит пластинчатая деформация микронеровностей им поверхностного слоя изменяется физико-механические свойства (увеличивается микротвердость) и структуры нового слоя. Возникают остаточные напряжения сжатия, уменьшается шероховатости.

5.9 Методы обработки наружных гладких цилиндрических поверхностей

Вид поверхности	Метод обработки	Схема обработки	точность	шероховатость
Наружные цилиндрические	Точение: 1. С продольной подачей		Черновое 12 - 14 кв Ra=12,5-6,3 мкм Чистовое 9 - 11 кв Ra=3,2-1,6 мкм Тонкое 7-8 кв Ra=1,6 -0,8 мкм
	2. С поперечно продольной 3. С продольной подачей		Черновое 8 - 9 кв Ra=2,5-0,65 мкм Чистовое 7 - 6 кв Ra=1,25-0,32 мкм Тонкое 5 кв Ra=0,6 -0,08 мкм
	4. С поперечной		3-5 кв Ra=0,63 -0,02 мкм
	Притирка
	Суперфинишир.
	Обкатывание роликами шариками		Алмазное выглаживание Черновое 11 - 12 кв Ra=20-2,5 мкм Чистовое 8 - 10 кв Ra=2,5-1,25 мкм Тонкое 7-8 кв Ra=1,25-0,16мкм
Внутренние цилиндрические	1. Растачивание с продольной подачей 2. С поперечной подачей
	Сверление, рассверливание		11-12 кв	Ra=20-2,5 мкм
	Зенкерование		Черновое 12 Ra=20-6,3 мкм однократное литого или прошитого отверстия 12 - 11 кв Ra=10-2,5 мкм Чистовое после сверления или чернового
	Развертка		Нормальное 11 - 10 кв Ra=2,5-1,25 мкм Точное 10 кв Ra=1,25-0,63 мкм Тонкое 5кв Ra=0,63 мкм
	Протягивание		Черновое Литого прокатного стана 10- 11 Ra=2,5-1,5 мкм Чистовое После чернового или сверления 6 - 9 кв Ra=1,25-0,3 мкм
	Зенкование		Получение фаски 12 - 14 Ra=20-10 мкм подрезка торца 10 кв Ra=2,5 мкм
	Внутреннее шлифование	А) с продольной подачей Б) с поперечной В) планетарные (при неподвижной детали)	Предварительное 8 - 9 кв Ra=2,5-1,25 мкм Чистовое 6 - 7 кв Ra=1,25-0,32 мкм Тонкое 5 кв Ra=1,3 -0,08 мкм
	Притирка	1-заготовки 2-абразивные зерна 3-притирка	5 кв Ra=0,32 -0,02 мкм
	Хонингование		10 - 15 кв Ra=0,63 -0,05мкм
	Методы обработки давлением	А) дорнование Б) калибрование В)
Плоские	Строгание		Черновое 11 - 12 кв Ra=15-5 мкм Чистовое 7 - 11 кв Ra=5-0,8 мкм Тонкое 7 - 9 кв Ra=1,25 -0,32 мкм
		а)цилиндрические	14 - 7кв Ra=20 -3,2 мкм
		Встречное Попутное Б) торцевое	12 кв Rz 50 10 кв Rz 25 - 10,5
		Г) трех и двух сторонними дисковыми
		Д) отрезными
	Шлифование плоскостей	А) периферией круга Б) торцем круга	Черновое 7 - 10 кв Ra=2,5-1 мкм Чистовое 6 - 9 кв Ra=2,5-0,32 мкм Тонкое 5 - 7 кв Ra=0,63 -0,08 мкм
	Шабрение	Определяется число пятен на 1 см2 плоскости	5 кв Ra=0,63 -0,08 мкм
	Притирка (доводка)
	Обкатывание роликами		Ra=0,03 -0,04 мкм

Классификация погрешностей механической обработки

Систематические погрешности, они остаются для всех заготовок рассматриваемой партии постоянными или закономерно изменяются при переходе от каждой заготовки к следующей:

А) погрешности, вызванные геометрическими неточностями станков, нормы геометрической точности указаны в индексе модели станка (3А110В), существуют стандарты, в которых оговорены погрешности при сборке станков. Например, допуск параллельности и прямоты направляющих станков 0,05 - 0,08

Б) погрешности, вызванные геометрическими неточностями инструмента, в основном проявляются при использовании мерного инструмента, свёрел, протяжек, разверток и фасонного инструмента.

В) погрешности, вызванные износом инструмента.

В результате действия случайных погрешностей происходит рассеивание размеров заготовок, причины их возникновения - колебания твердости обрабатываемого материала и припуск, колебание усилия закрепления заготовки.



Для определения тенденции изменения размеров во времени применяется метод точечных диаграмм. По вертикали откладывают размер детали, а по горизонтали порядковый номер обработки.

Дmin и Дmax - наименьшие и наибольшие предельные размеры, у - допуск.

По тенденции изменения размеров видно, что 6 деталь, например из-за размеренного износа инструмента при Дmax появится исправимый брак, при наружном точении, значит, на этой детали нужно пододвинуть станок, предварительно заточив резец.

Методы обеспечения заданной точности

Для обеспечения точности применяется два основных метода: метод пробных ходов и метод пробных изменений.

Применяется в единичном и мелкосерийном производстве, а так же для отдельных ответственных деталей, в других видах производства заключается в проверке и выверки заготовки, снятии пробной стружки на определенной длине, измерение размеров детали, если он не соответствует заданному на чертеже, то сделать второй пробный заход и пробный промер. Субъективный фактор достижения точности - квалификация рабочего.

Метод автоматического получения размеров на настроенных станках: применяется в серийном и массовом производствах, заключается в том, что заготовки без выверки устанавливаются в специальные приспособление и инструмент настраивается на заданный размер всей партии заготовок.

Методы расчета погрешности, пути повышения точности машин

Существуют три метода повышения точности машин, расчетно-аналитический метод применяется в строго определенных условиях протекания ТП. Метод основан на учете физических явлений, позволяющих выявлять причины возникновения погрешностей и позволяющий по формулам вычислить размеры погрешности.

Второй метод: вероятностно-статистический метод, применяется при больших партиях деталей в условиях крупносерийного и массового производства, без раскрытия физической сущности явлений, при использовании методов кривых распределения и точечных диаграмм.

Третий: расчетно-статистический метод, сочетает положительные качества 1 и 2 методов, позволяет рассчитывать случайные погрешности статистическим путем.

Путь повышения точности детали

Анализируют ТП в целом и отдельные операции для выявления первичных погрешностей и их влияния в дальнейшем.

Суммируют первичные погрешности обработки на каждой операции.

Выявляют возможности устранения, уменьшения или взаимной компенсации погрешностей.

Намечают конкретные мероприятия по повышению точности, например для повышения точности применяют суммарную погрешность допуска ? и чем выполняется это условие тем больше запас прочности.

Базирование в машиностроении, классификация баз

Расчет погрешности и проектирование ТП связано с выбором баз. Базы это поверхности, а так же линии и точки заготовки ориентирующие ее при обработке на станке.

Классификация баз:

Конструкторская база - используется для определения положения детали или сборочной единицы в изделии.

Технологическая база - используется для определения положения заготовки в процессе изготовления или ремонта.

От измерительных баз производят отсчет выполнения размеров при изменении размеров или проверок расположения поверхностей и детали.

По месту положения в маршруте обработки:

А) Черновые - используют на первых операциях, когда обработанных поверхностей на заготовке еще нет.

Б) Промежуточные - получаются при обработке от черновых баз.

В) Чистовые базы - используют для завершения обработки.

По наличию базирующих поверхностей:

А) Основные базы - это поверхности предусмотренные конструкцией детали и выполняющие определенную роль при ее обработке.

Б) Вспомогательные базы - поверхности специально созданные на детали исходя из технологических соображений.

Погрешность установки, выбор баз, обозначение баз в технологической документации

Погрешность установки обработанной заготовки в приспособлении состоит из погрешности базирования , погрешности закрепления и погрешности приспособлений

Погрешность базирования называют разность предельных расстояний от измерительной базы. Например, фрезерование уступов в заготовке.

1 - установочная (технологическая) база- та поверхность на которую устанавливают заготовку.

Для получения размера А эта поверхность является также и измерительной базой т.е. измерительная база совмещена с технологической т.е. разность между измерительной и технологической базой, или погрешность базирования, = 0.

Для размера В измерительной базой является поверхность 2, а технологической - 1, погрешностью базирования является погрешность допуска на размер Н, бв =

Выбор баз

Сперва за технологическую принимают черновую базу, она должна обеспечить равномерное снятие припуска при последующей обработке поверхностей с базированием на обработанную технологическую базу и наиболее точное взаимоположение обработанных и необработанных поверхностей детали.

Принципы выбора баз:

Принцип совмещения и единства баз, в качестве технологической выбирают конструкторскую приоритетную базу, при этом отсутствует погрешность базирования

Принцип постоянства баз - использовать на всех тех.операциях в качестве технологических баз одни и те же поверхности обработки, например на центровых отверстиях , валах. Если измерительные базы переменны и не имеют больших размеров, то 1-й принцип осуществить трудно. Тогда осуществляют 2-й принцип. Когда постоянство баз не может быть обеспечено, выбирают обработанные и желательно наиболее точно обработанные поверхности.

Для полной ориентации заготовки число установочных элементов приспособления должно быть таким, чтобы при соблюдении условия неотрывности баз от установочных элементов приспособления, заготовка не могла иметь сдвига и вращения относительно трех координатных осей, т.е. лишиться 6 степеней свободы. Число установочных элементов приспособления должно быть равно 6 - правило шести точек.

Например необходимо фрезеровать паз призматической детали.

Точки 1,2,3 составляют установочную базу при закреплении силой Qz, точки 4 и 5 составляют направляющую базу, при закреплении силой Qx они лишают заготовку перемещения вдоль Ox (точка 4) и вращения вокруг Oz (точка 5). Точка 6 составляет опорную базу заготовки и лишает ее перемещения вдоль Oy при закреплении силой Qy. Погрешность базирования размеров l1, и и h = 0.

Технологическое обеспечение качества деталей

Выбор маршрута обработки поверхности.

А) Черновые методы обработки, на которых снижается большая часть, примерно 2/3, припуска с большой подачей, т.е. при max производительности, при этом шероховатость и глубина дефектного слоя высоки.

Б) Чистовые методы, при которых снимается приблизительно ј часть припуска и достигается заданная точность.

В) Отделочные методы, на которых снимается оставшаяся часть припуска и обеспечивается качество поверхностей, в основном качество поверхности зависит от отделочного метода обработки, но стараются сохранить положительные качества полученные от предыдущих методов обработки, например наклеп, остаточное напряжение сжатия.

2) Выбор отделочного метода обработки.

Выбирается метод обработки лезвийным инструментом или абразивным или методом ХППД (холодная пластичная поверхностная деформация), каждому методу деформации свойственен свой диапазон высоты неровности, глубины дефектного слоя, и схемы расположения штрихов от инструмента. При резании лезвийным инструментом превалируют силовые факторы процесса резания. Увеличивается твердость, снижается вязкость поверхности, возникают остаточные напряжения растяжения или сжатия в зависимости от режима резания.

При резании абразивным инструментом превалируют тепловые изменения в зоне резания: на границах зерен возникают зоны закалки и отпуска, возникают остаточные напряжения. При применении метода ХППД снижается шероховатость и твердость, возникают остаточные напряжения сжатия в поверхностном слое.

3) Выбор режимов обработки.

Режимы резания по разному влияют на качество поверхности. Например, при точении вязких сталей резцами из быстрорежущей стали, при увеличении подачи, шероховатость поверхности увеличивается, при увеличении скорости, max шероховатость достигается при скорости 20 м/мин, соответствует max величине нагрева на передней поверхности резца.

Классификация, технико-экономическая характеристика и расчет припуска на обработку

Общий припуск Z0 на обработку - слой материала, удаленный с поверхности исходной заготовки (проделывается одной механической операцией) в процессе механической обработки с целью получения готовой детали.

Общий припуск равен сумме операционных припусков:

2) Операционный припуск Zоп - слой материала, удаляемый с заготовки при выполнении 1 технологической операции.

3) Промежуточный припуск - Zпп - разность размеров исходной заготовки, получаемых на смежном, предшествующем и выполняемом технологическом переходе.

Технико-экономическая характеристика припуска на обработку

Оптимальная величина общего припуска находится на основании технико-экономического расчета с учетом технологических ограничений. Zmin - минимальная величина припуска, при которой снимаются все дефекты от предыдущей обработки. Если припуск будет меньше Zmin, то возможно появление черновин, т.е. необработанных поверхностей.

Методы определения припусков. Расчет наименьшего операционного припуска

Опытно-статистический. Общие и промежуточные припуски берут по таблицам, которые составляют на основе обобщения и систематизации данных передовых заводов. Недостаток: припуски назначают без учета конкретных условий построения ТП, без анализа выполнения операций и изыскания путей уменьшения припуска.

Расчетно-аналитический или метод проф. Комана. Промежуточный припуск должен быть таким, чтобы при его снятии устранить: а) погрешности обработки и дефекты, полученные на предшествующих технологических переходах. б) погрешность установки заготовки на данном переходе

Пример определения наименьшего операционного припуска при точении:

h i-1 - глубина дефектного слоя на предшествующем переходе.

P - пространственное отклонение заготовки.

yi - погрешность установки заготовки.

6. Технология вспомогательного производства. Вспомогательное производство - обеспечивает основное производство

6.1 Классификация методов предварительной обработки заготовок

Обдирка заготовок. Заготовки в виде поковок, штамповок, отливок, проката в заготовительных цехах проходят предварительную механическую обработку - обдирку, т.е. снятие напусков и основной части припуска фрезерованием, точением, шлифованием и др. методами с жесткими режимами, т.е. большими глубинами и подачами. Цель- приблизить форму заготовки к форме готовой детали, для уменьшения затрат на последующую механическую обработку.

Правка заготовок. В основном типа валов из проката или штамповок. Осуществляется в горячем или холодном состоянии на прессах с помощью призм.

Разрезка прутков

Приводными ножовками

Дисковой пилой

Ленточными пилами (бензопила)

Фрикционной пилой (нет зубьев, прочная сталь)

На отрезных станках

Абразивным отрезным кругом

Фрезерование и центрирование торцов и валов

6.2 Классификация ТП вспомогательного производства

ТП инструментального производства. Осуществляется в инструментальном цехе завода и включает:

Тп изготовления нестандартных режущих, измерительных, вспомогательных инструментов, приспособлений, штампов, пресс.форм, постоянных литейных форм и нестандартного оборудования.

ТП изготовления заготовок

ТП механической и другой обработки - ТП сборки

ТП ремонта машин. Осуществляется в ремонтно-механическом и электроремонтном цехах. Ремонтируется оборудование, используемое на предприятии. ТП ремонта включает:

Разборку машин

Изготовление новых деталей вместо изношенных

Восстановление изношенных поверхностей

Замена изношенных деталей запасными, последующую сборку, регулировку и испытания.

ТП изготовления моделей. Осуществляется в модельном цехе, где изготовляют деревянные литейные модели.

ТП испытания машин. Осуществляется в испытательных цехах или других местах, на испытательных стендах.

ТП экспериментального (опытного) производства. Осуществляется в экспериментальных цехах, где изготовляют экспериментальные образцы новых изделий, где отлаживается конструкция и технология изготовления изделий, а затем на этой основе, разрабатывается технология серийного производства.

Кроме ТП вспомогательного производства в основном производстве, т.е. производстве изделий для поставки и реализации, существует вспомогательный ТП:

ТП транспортировки материалов, заготовок, готовых деталей, отходов и др. осуществляется на различном оборудовании: тележках, авто-электрокарах, конвейерах, мостовых подъемных кранах и др.

ТП контроля деталей и машин. Осуществляет служба ОТК предприятия с использованием различных измерительных средств и приспособлений.

ТК заточки инструмента. Осуществляется на заточных участках с использованием заточных станков, рабочими заточниками.

ТП маркировки деталей включает маркировку или клеймение деталей перед сборкой.

ТП упаковки включает упаковку деталей и распаковку их в тару.

6.3 Выбор измерительных средств для ТП контроля

Выбор организационно технической формы контроля:

Сплошному (100%-му) контролю подвергаются детали, собираемые методом селекторной сборки и сортировки на группу, а так же детали и узлы по аварийным параметрам и таким функциональным параметрам, которые определяют эксплуатационные показатели машин и приборов в целом.

Выборочному (статистическому) контролю подвергаются детали при стабильном ТП, когда появление брака маловероятно.

Для приемки готовых деталей применяют приемочный контроль, а для управления точностью в процессе производства - управляющий контроль.

Выбор измерительных средств. В зависимости от материалов производства и конструктивных особенностей контролируемой детали:

При единичном и мелкосерийном производстве необходим тщательный пооперационный контроль деталей универсальными измерительными средствами.

При серийном производстве контроль осуществляется после ряда операций или после окончания изготовления деталей, как универсальными измерительными средствами, так и специализированными контрольными приспособлениями, предельными калибрами и шаблонами.

При массовом производстве используют высокопроизводительные, механизированные и автоматические контрольно измерительные средства. Применение контрольных автоматов экономически обосновывается. Они эффективны для деталей простой геометрической формы, небольшой массы, с малым числом контролируемых параметров.

Активный контроль, т.е. управляющий контроль, в процессе изготовления, целесообразно применять как в массовом, так и в серийном производстве.

Выбор измерительных средств в зависимости от точности изготовления изделия.

По стандарту выбираются допустимые погрешности измерения в зависимости от допуска изготовления детали и ее размера.

Если паспортная погрешность измерительного средства ? ? измерений, то в первом приближении прибор годен для измерения с заданной точностью. Для выполнения ТП контроля заполняется карта технического контроля, в которую заносится следующая информация:

Наименование или условное обозначение контролируемого параметра

Наименование средств технического контроля

Объем и периодичность контроля

Основное и вспомогательное время на контролируемом переходе.

Основные контролируемые параметры: размеры, Rz, отклонение формы, отклонение взаимного расположения.

7. Технологичность конструкции изделий (ТКИ)

Разработка ТК должна производиться для изделий, конструкция которых отработана на технологичность.

Технологичность - совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности оптимизации затрат труда, средств, материалов и времени при:

- технич.подг. производства с констр.,календарн.,технологии;

- изготовлении;

- эксплуатации;

- ремонте.

Оптимизация произв. в сравнении с соотв. показателями однотипных конструкций изделий того же наименов. при обеспеч. установ. значений показателей качества.

В принятых условиях изготовления, эксплуатации и ремонта разл. ТКИ производственную - при изготовлении, эксплуатации и ремонтную.

На ТКИ влияет: вид изделия, объем выпуска, тип производства.

Различают качественную и количественную оценку ТКИ.

Качественная - производится обобщенно, на основе опыта исполнителя. Она производится когда неопределенна степень различия сравниваемых вариантов. Например, отверстие целесообразно выполнять цилиндрическими, сквозными или ступенчатой формы.

Количественная - с помощью показателей:

- базовых -нормативных ( КБ -базовая);

- К - достигнутых

К

- показателей уровня Ку = КБ

Качественная оценка предшествует количественной и определяет её целесообразность.

Основные показатели ТКИ: трудоемкость, материалоемкость, энергоемкость, с/с изделия.

Вспомогательный коэффициент использования материалаала, коэффициент стандартизации и др.

7.1 Принципы, цель и исходные данные для проектирования ТП

Принципы:

Технический. ТП должен полностью обеспечить выполнение всех требований рабочего чертежа и технических условий на изготовление данного изделия.

Экономический. Изготовление изделия должно вестись с минимальными затратами труда и издержками производства.

Организационный. Изделие должно изготавливаться в условиях, обеспечивающих наибольшую эффективность. Каждому типу производства должна соответствовать своя форма организации ТП; размещение оборудования и рабочих мест должно быть таким, чтобы транспортные операции были минимальными; на каждом рабочем месте должны соблюдаться правила научной организации труда и научной санитарии; организация рабочего места должна быть комплексной и обеспечивать своевременное четкое обеспечение заготовками, инструментами и другими средствами.

Цель - дать подробное описание процессов изготовления деталей и необходимыми технико-экономическим расчетами и обоснованием принятого варианта.

В результате составления технологической документации ИТР и рабочие исполнители получают необходимые данные и инструкции для осуществления спроектир. ТП на предприятии. Технолог. разр-ки позволяют выявить необходимые средства производства для выпуска изделий, трудоемкость и с/с изготавливаемых изделий.

При проектировании новых и реконструкции существующих заводов ТП является основой проекта

Исходные данные для проектирования ТП:

Базовая информация:

а) рабочий чертеж с техническими условиями;

б) объем выпуска изделий, в которые входит изготавливаемая деталь с учетом выпуска запасных частей

в) планируемый интервал времени выпуска изделий и запасных частей.

Если ТП разраб. на действующем предприятии, то указ. также сведения о составе и состоянии оборудования и оснастки и др. документы, необходимые для разработки ТП.

Руководящая информация:

а) стандарты, устанавливающие требования относительно ТП и методам управления им.

б) стандарты на оборудование и оснастку.

в) документация на действующие единичные и групповые ТП

г) нормативы режимов обработки и др.

д) документация по технике безопасности и производственной санитарии

3. Справочная информация

а) технологическая документация опытного производства

б) описание прогрессивных методов изготовления и ремонта

в) каталоги, справочники, альбомы компановок прогрессивных сто и др.

7.2 Принципы концентрации и дифференциации операций ТП

Проектирование операций осуществляется по методу концентрации и дефф-ции входящих в их структуру технологич. переходов.

При высокой степени концентрации переходов - паралл, последоват. или смешан. ТП сост. из малого количества сложных по своей структуре операций.

При концентрации переходов сокращается производственный цикл изготовления изделий, число единиц оборудования, производственные площади, числом производственных рабочих мест.

При проектировании операции по методу диффер-ции обеспечивается большая гибкость пр-ва, что важно при частой смене выпускаемых изделий. Более простое оборудование и оснастка способствуют сокращению сроков подготовки производства новых изделий.

7.3 Единая Система Технологической Документации. Основы выбора технологической документации

ЕСТД - комплекс стандартов, устанавливающих взаимосвязанные правила разработки оформления обращений технологической документации. Включает 50 государственных стандартов, которые подразделены на 9 групп Этим стандартам присвоен класс «3» (три).

В соответствие с ГОСТ 3.1109-82 м.б. следующие виды описания ТП:

1) Маршрутное описание ТП - сокращенное описание всех технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов. Оно используется в единичн., м/с и опытных производствах.

2) Операционное описание ТП - описание всех технологических операций в последовательности их выполнения с указанием переходов и технологических режимов в картах технологического процесса и операционных картах. Примен. в серийных и массовых производствах и для особо сложных деталей в м/с и единичных производствах.

3) Маршрутно-операционное ТП - сокращенное описание технологических операций в маршрутной карте с последовательностью их выполнения с подробным описанием отдельных операций в др. технологических документах. Рекомендуется к применению в серийных, м/с и опытном производствах, когда изготавливаемое изделие включает в себя отдельные сложные и точные детали.

Маршрутная карта- обязательный документ общего назначения, в котором можно описать ТП любых видов работ, в т.ч. и сборочных.

Кроме маршрутной карты (МК) и операционной карты (ОК) применяются следующие виды документов: карта ТП (КТП); карта эскизов (КЭ); технологическая инструкция (ТИ); комплектовочная карта (КК); ведомость оснастки (ВО); ведомость технологических документов (ВТД).

Выбор комплекта форм документов ТП производится в зависимости от типа и характера производства и видов разрабатываемых и применяемых ТП. Например, маршрутно-операционном описании ТП в серийной производстве обязательны документы: МК. ОК, а документы разрабатываемые по усмотрению предприятия: ТИ, КК, ВО, ВТД.

7.4 Последовательность проектирования ТП

10 этапов:

1. Анализ исходных данных для разработки ТП:

а) изучаются сборочный и рабочий чертежи изделия и программа выпуска изделий.

б) изучаются дополнительные условия проектирования:

- наличие или отсутствие оборудования;

- возможности модернизации оборудования;

- наличие производственных площадей и т.д.

в) определение организационно-экономических характеристик производства - КЗО и др.

2. Выбор действующего типового группового ТП или поиск аналога единичного ТП:

а) формируется технологический код изделия по технологическому классификатору.

б) на основе технологического кода обрабатываемые изделия относятся к соответствующей классификационной группе, а если таковой нет, то разрабатывается единичный ТП.

в) по действующему коду обраб. изделия относ. к действующему типовому, групповому или единичному ТП.

3. Выбор исходной заготовки и методов её изготовления.

а) определяется вид исходной заготовки по классификатору заготовок, стандартам и техническим условиям на заготовку и исходный материал, методики расчета и технико-эконом. оценки выбора заготовок.

б) выбирается метод изготовления исходной заготовки.

в) дается технико-экономическое обоснование выбора заготовок.

4. Выбор технологических баз:

а) по классификатору способов базирования выбирается технологические базы

б) по существующей методике выбора технолог. баз производится оценка точности и надежности базирования по пр-сти ТП.

5. Составление технологического маршрута обработки

а) по документации типового, группового или единичн. ТП определяется последовательность технологических операций. При отсутствии таковых первоначально выбирается последовательность методов (маршрутов обработки отдельных поверхностей, а также составление маршрутов обработки детали в целом).

б) определяется состав оборудования, приспособлений режущего и вспомогательного инструмента.

6. Разработка технологических операций:

а) разрабатывается или уточняется последовательность переходов и операций и степень их концентрации по документации типовых, групповых и единичн. ТП и классификатору технологических операций.

б) расчет промежуточных операционных припусков, установ. технологических допусков и предельных размеров заготовки по технологическим переходам на основании материалов по выбору припусков.

в) выбор средств технологического оснащения СТО операций ( оборудования, приспособлений, инструментов) на основании стандартов по выбору СТО, каталогов и альбомов.

г) выбор средств механизации и автоматизации элементов процесса и внутрицеховых средств экспортирования.

д) назначение и расчет режимов обработки на основании материалов по их выбору.

7. Нормирование ТП:

а) установление исходных данных, необходимых для расчета норм вр-ни и расхода материала на основании норм вр-ни и расхода материалов.

б) расчет и нормирование затрат труда на выполнение процесса на основании методики разработки норм вр-ни и дифференцир. норматовов вр-ни.

в) расчет норм расхода материалов необходимых для реализации процесса.

г) определение разряда работ и обоснование профессии исполнителя для выполнения операций в зависимости от сложности этих работ на основании классификаторов. Разряда работ и профессии.

8. Определение требований техники безопасности.

а) разработка или выбор имеющихся требований техники безопасности и производственной санитарии в условиях производства ( шум, вибрация…) На основании стандартов Системы Стандартов Безопасности Труда (ССБТ) и инструкции по технике безопасности (ТБ) и производственной санитарии.

б) разработка требований, выбор методов и средств обеспечения устойчивости экологической среды.

8. Расчет экономической эффективности ТП

Выбор оптимального варианта ТП из нескольких рассматриваемых на основании методики расчета экономической эффективности процессов.

10. Оформление ТП.

а) на основании стандартов ЕСТД производится нормо - контроль технологической документации.

б) согласование документации ТП со всеми заинтересованными службами и их утверждение.

8.1 Типизация ТП. Эффективность и область применения типовых ТП

Типизация должна обеспечить устранение многообразия ТП обоснованным сведением их к ограниченному числу типов, является базой для разработки стандартов на типовые ТП.

Типовой ТП разрабатывается для изготовления в конкретных производственных условиях типового представителя группы изделий, обладающих общими конструктивными и технологическими признаками.

Типизация может производиться по 3-м направлениям:

Обработка отдельных поверхностей;

Обработка отдельных или типовых сочетаний поверхностей;

Обработка заготовок

Разработке типовых ТП предшествует классификация - приведения всего многообразия заготовок, поверхностей и их сочетаний к min числу типов, для которых можно разработать типовые ТП.

Признаки для классификации заготовки:

конфигурация заготовки, её размеры точность обработки и качество обрабатываемых поверхностей материал заготовки учитыв. объем производственного задания и размеры отдельных партий обрабатываемых заготовок.

Общая производственная обстановка

В основу построения технологической классификации заготовок проф. Соколовский принял классы, которые подразделяются на подклассы, группы, подгруппы и типы.

Класс - совокупность заготовок, характеризуемых общностью технологических задач, решаемых в условиях определенной конфигурации этих заготовок.

14 классов: валы, втулки, зубчатые колеса и т.д.

Разбивка классов на группы и подгруппы заканчивается типом - совокупность заготовок 1-го класса, имеющих в определенных практических условиях одинаковый маршрут типовых операций.

Типовая технологическая операция характеризуется единством содержания и последовательности технологических переходов для группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками.

В пределах типа допускается вносить изменения в порядок обработки, возможно исключение или добавление некоторых нехарактерн. переходов, например сведение неточных отверстий.

Область применения ТП - к/с производство небольшого количества наименований конструктивных подобных заготовок ( шестерни, ступенч.втулки, кольца и т.д.); изготовление нормализованных и стандартизованных заготовок крепежных деталей и режущего инструмента.

Эффективность

- повышение качества ТП, ускорение и облегчение их разработки, внедрение новых прогрессивных методов обработки;

- понижение сроков и удешевление подготовки пр-ва;

- более широкое применение средств механизации а также использование типовой часть переналаживаемой оснастки.

Типовые ТП в перспективе охватывают 15-20 % деталей общего машиностроения.

8.2 Групповые ТП, их эффективность и области применения

Групповое производство - прогрессивная в технико-экономическом отношении форма организации дискретных производственных процессов. Экономию организац. Основой которой явл. целевая подетальная (предметная) специализация участков и цехов, а технологической составляющей - унифицир. групповая (типовая) форма организации ТП.

За основу метода групповой обработки проф. С.П. Митрофанов принял технол. классификацию заготовок заканчивающуюся формированием группы, явл. главной технологической единицей групповой обработки.

При групп. обработке класс - совокупность деталей, характеризуемая общностью типа оборудования, необходимого для получения или обработки заготовки в целом или отд. Её поверхностей (общность типа оборудования).

Основным признаком для объединения заготовок группы по отдельным технологическим операциям я вл. Общность обработки поверхностей и их сочетаний. В состав гр. - часто включаются заготовки различной конфигурации.

Групповая обработка может ограничиться отдельными групповыми операциями или группов. ТП.

Групповая технологическая операция - общее для группы различн. по конструктивным признакам заготовок операция выполн. с определ. групповой оснасткой, обеспечивающей обработку заготовок на данном оборудовании.

Групп. ТП - совокупность групп. тех. опер, обеспечивающих обработку заготовок группы или нескольких групп по общему технологическому маршруту. При групп. тех. маршруте некоторые заготовки или их группы могут пропускать отдельные операции.

Эффективность групповой обработки

Растет производительность обработки за счет:

- перевода обработки заготовок един. и м/с производства с менее производительные на более производительные станки;

- применение высокопроизводительных групповых или оснастки;

- понижение затрат tnз на настройку, переналадку станка;

- применение специализированных высокопроизводительных станков для гр. обработки;

- создание в условиях м/с и серийного производств групповых многопредметных поточных и автоматических линий.

2) Понижаются сроки технической подготовки производства.

3) Упрощаются и удешевляются проектирование изготовления спец. оснастки, замедляемой групповой.

4) улучшается обработка конструкции изделия на технологич.

5) созд. большая производствен. гибкость метода и неразрывн. связь с вопросами организации и планирования производства.

Область рационального применения.

Един, м/с и серийное производство разл. заготовок машино- и приборостроения. Заготовительные операции в м/с производстве.

В перспективе метод групп. обработки охватит:

40-50 % деталей машиностроения

50-60 % деталей приборостроения

9. Этапы автоматизации производства

1. Автоматизация отдельных технологических или производственных операций

Производится автоматизация рабочего цикла, создание машин - автоматов и п/автоматов. При автоматизации ранее внедренная механизация служит объектом автоматического управления.

П/ автомат - машина, работающая с автоматическим рабочим циклом, для повторения кот. Требуется вмешательство рабочего, например загрузка заготовок, включение и выключение машины.

Автомат - самоуправляющаяся рабочая машина, которая производи все рабочие и холостые циклы обработки кроме контроля и наладки.

Съем готовых изделий, контроль, например с ЧПУ, токарно-револьверн., п/авт. многошпиндельные п/авт., автоматизация транспорта от 1-го станка к другому.

2. Автоматизация группы технологических или производственных операций.

На этом этапе происходит автоматизация систем и машин, создание автоматических линий, объединяющих в себе выполнение разнообразных операций обработки, контроля сбора и упаковки.

Автоматическая линия - система машин, расположенных в технологической последовательности, объединенная средствами транспортировки, управления, автоматич. выполн. операций кроме наладки, направ. в автоматич. линию м. входить автоматизир. склад, транспортное устройство, обрабатывающий станок (напр. Токарный с ЧПУ), загрузоч. с устройством, устройство автоматич. контроля и сортировки.

Высшая степень автоматизации на этом этапе - комплексные поточные линии из автом. и п/автомат.

3. Комплексная автоматизация производственных процессов, создание производственных участков, линий, цехов, заводов, интегр.пр. систем.

Автоматический цех или завод - основные производственные процессы осуществляются на автоматических линиях с использованием автоматических систем управления - вычислительной техники, систем управления качеством и т.д. Использование ЭВМ позволяет решать задачи автоматического управления производством, автоматического проектирования и гибкого управления ТП и всем технологическим комплексом оборудования. Автоматически проектируется конструкция машины, разрабатывается план управления производством и ТП.

9.1 Виды автоматизации производства в зависимости от его серийности

В современном машиностроении удельный вес в выпуске продукции серийного и м/с производства - 75-80 %, а к/с и массового - 20-25 %. Уровень специализации в серийном производстве низкий, т.к. партии деталей малы, а оборудование часто переналаживается, а в массовом производстве высокий, т.к. партии деталей большие, а операции постоянно закреплены за рабочими местами.

Кзо =1ч10.

Уровень автоматизации в серийном производстве 5-10 %, а в массовом 60-85 %. Техническая база в серийном производстве - универсальное и специальное оборудование, оборудование с ЧПУ, производственные автоматы и группа автоматов с ЧПУ, в массовом - специализированное оборудование, автоматические линии с жестким программированием. Производительность и эффективность: серийное - низкая, массовая - высокая. Виды автоматизации в зависимости от объема выпуска и номенклатуры деталей можно представить в виде схемы.

ЖАЛ - жесткие автоматические линии выпускают изделия 1-го наименования: массовое производство; гибкость - min, производство - max.

ПАЛ - переналажив. автоматические линии - изделия 6-8 наименований к/с и сер. Производство низкая производительность; высокая гибкость

ГАП - гибкие автоматизированные производства. Применяется в сер. И м/с производстве.

ГАМ - гибкие автоматизированные модули, например станок + робот + накопитель деталей.

Станки с ЧПУ - для переналадки меняем программу. Автоматический цикл.

9.2 Классификация автоматических линий (АЛ) по степени гибкости, применению спутников

АЛ - система взаимосвязанных и автоматически управляемых станков, транспортных и контрольных устройств при посредстве которых производится преобразование заготовок в готовое изделие в заранее заданное ТП без непосредственного участия в обраб. стадиях.

Классификация АЛ

I. По степени гибкости

а) синхронные или жесткие, в которых перемещение осуществляется через синхронизир. промежутки премени. Время обработки на рабоч. позиции = или кратно такту.

Такт - интервал времени, через который периодически производится выпуск изделия определенного типа.

б) несинхронизир.АЛ, в которых обработанные детали перемещаются по мере готовности выполняемых операций, т.е. время обработки на каждой обработке разное, то нужны промежуточные накопители.

II. По применению спутников

а) спутниковые АЛ, в которых изделия перемещаются в приспособлении, спутнике или палетой. На каждом рабочем месте установлены постоянные зажимные устройства для закрепления спутника. Точность обработки высока, но спутники дорогие. Применяются для базированных деталей сложной формы.

б) безспутниковые АЛ - деталь перемещается без спутника. На каждой рабочей позиции есть свое приспособление для базирования и закрепления детали простой формы.

III. По особенностям маршрута транспортирования заготовки

а) сквозные АЛ

прямоточным порядком

попадает вконец

б) несквозные

Заготовка попадает на склад или промежуточный накопитель или в начало линии, или в середину, или в конец, т.е. нет точек начала и конца.

В) неветвящаяся АС или непоследовательного действия применяется, если продолжить операцию совпадающую с темпом выпуска.



Г) ветвящаяся или АЛ // действия

t = 2 мин t = 6 мин

Применяется, если продолжительность 1-ой операции значительно больше темпа выпуска.

1- станки 2- распределительные механизмы

IV По способу перемещения заготовок

а) стационарные АЛ, в которых обрабатываемая заготовка находится в неподвижном состоянии относительно рабочей позиции

б) Подвижная АЛ, в которой заготовки движутся относительно линии станков и в процессе движения обрабатываются. Транспортные устройства и конвейеры обрабатывают боковые и верхние плоскости заготовок.



В позиции ротора происходит одна и та же операция.

ТР- транспортный ротор; РР - рабочий ротор.

9.3 Классификация АЛ по виду применяемого оборудования

1. АЛ из универсального оборудования.

Применяют универсальные автоматы и п/автоматы: револьверные многорезцовые, многошпиндельные и др.

Токарные, фрезерные, копировальные.

Станки, транспортные устройства, загрузочные механизмы объединены одной системой управления; накопители и автоподналадчики входят в АЛ. Эти линии универсальны и должны быстро переналаживаться в условиях серийного производства. Недостаток: меньшая прочность, чем у других АЛ.

2. АЛ из агрегатных станков с нормализованными узлами применяют в к/с и массовых производствах. Нормализованы силовые головки и салазки, которые позволяют быстро производить переналадку оборудования на новый вид изделий. Особенно эффективны эти линии для обработки корпусных деталей сложной формы. Применяют каонтователи, поворотные системы и комбинированный инструмент.

3. АЛ из специализированного оборудования предназначен для обработки строго определенных по форме и размерам изделий, например головок двигателей, шестерен и др.

Специализированные стенки изготавливают на базе существующих универсальных и агрегатных с жексткозакрепленным шпинделем. Автоматизированный контроль. При изменении вида изделия необходима коренная переделка узлов и их замена. Для облегчения обработки станки проектируют с определенным диапазоном обработки.

4. АЛ на базе роторных машин. Обеспечивается max диффер-ция ТП, разбитого на элементарные операции. Основное достоинство: возможность производства разных характерных операций. Эти АЛ наиболее эффективны при прессовании, обжигании, глубокой вытяжке. В случае малой партии однотипных деталей создают многономенклатурные роторные линии, оснащенные инструментами для обработки нескольких изделий.

5. АЛ на базе станков с ЧПУ. Основные преимущества: высокая производительность и большая гибкость. Эффективна для деталей сложной формы с большим числом точных установочных положений.

9.4 Классификация гибких производственных систем (ГПС)

ГПС содержат набор переналаживаемых в соответствии с номенклатурой заготовок автоматич. действ. станков, промышленных роботов, транспортно-складских систем, контрольных и вспомогательных устройств, связанных общей системой управления.

I. По организационной структуре ГПС состоит из:

1) гибкого производственно модуля ГПМ-ГПС, состоящего из единицы технологического оборудования с ЧПУ, средств автоматизации ТП, автоматно работающее, осуществляющее многократные циклы и имеющее возможность встраиваться в систему более высокого уровня. Частн случай ГПМ - роботизированный технологический комплекс (РТК) единица технологического оборудования, промышленный робот и средство оснащения (накопители, контр. устройства, система удаления стружки…)

2) гибкая автоматизированная линия ГАЛ 0ГПС, сост. из нескольких ГПМ, объединенных автоматизированной системой управления (АСУ) с технологическим оборудованием, расп-нным в принятой последовательности технологич. операций.

3) гибкий автоматизированный участок (ГАУ) 0ГПС сост из неск. ГПМ, объединен. АСУ, работаюющее по технологическому маршруту, в котором предусмотрена возможность изменения последовательности использования технологического оборудования.

4) гибкий автоматизированный цех ГАЦ- сост. из нескольких ГАЛ или ГАУ, предназнач. для изготовления изделий данной номенклатуры.

5) гибкий автоматический завод ГАЗ совокупность ГАЦ предназначен для выпуска готовых изделий в соответствии с планом основного производства. ГАЗ может содержать отдельно работающие ГАУ и ГАЦ.

II. По ступеням автоматизации:

гибкий производственный комплекс ГПК - неск. ГПИ., объединен. АСУ и автоматизиров. трансп. складской системой (АТСС), работающее автономно в течении определенного времени и может быть встроен в систему более высокого уровня.

Гибкое автоматизированное производство АП - 1 или несколько ГПК, объединенных общей АСУ и АТСС в систему ГПС вход:

- совокупность автоматизированных систем, обеспечивающих проектирование изделий и технологическую подготовку их производства (АСГПП) в которую входят: системы автоматизированного проектирования САПР, конструкц. САПРК и технологии САПРТП.

- автоматизированная система управления ГПС при пом ЭВМ (АСУ, АСУТП, система автоматизированного контроля САК, АТСС и автоматизированные системы инструм. обеспечения АСИО).

9.5 Классификация промышленных роботов

Промышленный робот (ПР) - машина - автомат стационарная или передвижная, предназначена для произведения некоторых двигательных функций человека или выполнения вспомогательных и основных производственных операций и наделенная для этого некоторыми способностями человека ( сила, память, и также способность к обучению для работы в комплексе с другим оборудованием и приспособлению к производственной среде).

1. По характеру выполняемых операций:

а) технологические (производственные) - выполняют основные технологические операции ( сварочные, окрасочные и др.)

б) вспомогательные ( подъемно-транспортные)

в) универсальные - выполняют разнообразны технологические операции основные и вспомогательные.

2. По степени специализации:

а) специальные - выполняют определенные технологические операции или обслуживают конкретную модель основного технологического оборудования.

Б) специализированные (целевые) для выполнения технологических операций одного вида, например сварочные или вспомогательных операций, осуществляемых одними приемами

В) многоцелевыми ( универсальные) выполняют различные технологические операции.

3. По грузоподъемности: сверхлегкие ( до 1 кг), легкие ( до 10 кг), средние ( до 200 кг), тяжелые ( до 1000 кг), сверхтяжелые.

4. По мобильности: стационарные, передвижные

5. По конструктивности исполнения: встроенные в оборудование, напольные, подвесные.

6. По типу силового привода: электромеханические с электрическими двигателями и механическими передачами; пневматические - дешевы, быстродейств. неточные; гидравлические - по сравнению с пневматическими выше плавность, точность и грузоподъемность, комбинированные.

7. По характеру программирования перемещений: позиционные, контурные, комбинированные.

8. По системе основных координатных перемещений: прямоуг. (плоская ху, пространств. Хуz), полярн. - плоск.,цилиндр., сферические.

9. По характеру обработки программы:

а) жесткопрограммируемые - по неизменной программе

б) адаптивные - с корректировкой программы при изменении параметров внешней среды.

В) гибкопрограмир - интегральные - формируют программу на основе поставленной цели или информации об объектах и явлениях окружающей среды.

10 По типу представления управляющей программы: цикловые ЦПУ; числовые ЧПУ; аналогов. АПУ; аналог.-числ.

11. По точности позиционирования: от ±0,005 мм до ±5 мм.

12. По быстродействию: среднее, малое, высокое.

9.6 Автоматизация складских работ

Процессы перегрузки и операции по складированию грузов на промышленных предприятиях занимают до 30 % времени всех выполняемых работ.

Универсальные склады предназначены для хранения различных материалов, топлива, смазочных и горючих материалов, комплектующих изделий, п/ф инструментов и оборудования.

На специальных складах хранят например легковоспламеняющиеся, взрывоопаснее и радиоактивные вещества при бесстеллажном хранении, материалы хранят на поддонах многоярусным штабелированием. Основной способ хранения - на стеллажах.

Основные требования к работе склада:

минимальное время обслуживания клиента

наименьший объем складского помещения

наименьшее количество персонала

наименьшие капитальные затраты на складское помещение и оборудование

максимальная надежность работы системы при выдаче груза

Основной путь снижения себестоимости продукции при складировании и сокращении затрат труда - комплексная автоматизация, которая позволит полностью ликвидировать ручной труд и охватит все операции процесса складирования: захват, отдачу, перемещение, штабелирование, загрузку и разгрузку транспортных средств, определение масс груза и т.д.

Основные виды стеллажей:

Стеллажи ячеечного (клеточного) типа - в них заготовки могут храниться в таре и без тары, в спутниках и без спутников.

Стеллажи наклонные гравитационного типа - ячейки таких стеллажей оснащены роликами или лотками, и груз перемещается под действием силы тяжести.

Системы элеваторного типа - часто применяются для хранения инструмента: экономят площадь, но имеют большую высоту - до 70м.

Загрузку и выгрузку заготовок со стеллажей склада производят с помощью кранов:

Напольного типа

Подвесного типа

Рисунок А:

- механизм перемещения грузовой платформы

- рама

- стеллажный склад

- самоходная тележка с роботом

- груз

- механизм перемещения тележки

- тележка

- подкрановый путь

Рисунок В:

- мост

- подкрановый путь

- поворотный круг

- тележка

- колонна

- вилы

- робот со схватом

9.7 Транспортные устройства ГПС

Перемещают заготовки, полуфабрикаты, готовые изделия, средства оснащения, стружку

Роликовые конвейеры или рольганги:

Применяются в ГПС, компоновка которых относительно несложная, потоки обрабатываемых заготовок прямолинейны, длина транспортирования относительно короткая.

Рельсовые тележки

Используются в ГПС, в которых металлорежущие станки располагаются прямолинейно в одну или несколько параллельных линий с большими потоками обрабатываемых заготовок.

Самоходные тележки

Это транспортные тележки с автономным электроприводом, перемещающиеся по специальной трассе.

Слежение за трассой осуществляется наибольшей частью, осуществляется с помощью электромагнитной системы управления, которая отслеживает трассу с помощью кабеля, уложенного под полом по трасе движения. Датчики на тележки отслеживают создаваемое им магнитное поле.

Самоходные тележки позволяют повысить гибкость всей транспортной системы при различных компоновках ГПС.